曲折前行中的生物塑料产业
根据原材料的不同，生物塑料可以分为聚乳酸（PLA）系列、聚羟基丁酸酯（PHAs）系列和淀粉系列，目前以
PLA与PHAs最受关注。
PLA商业化技术已经成熟，主要是由美国CARGIL以玉米淀粉为原料，经由生物发酵生产乳酸，再转换成丙交酯，
最后由丙交酯聚合成为聚乳酸（PLA）。PLA系列的生物塑料熔点低且较脆，目前广泛应用于简易饮料杯盖、生鲜食
品包装盒、农业覆盖膜、饮料瓶与电子产品的塑胶外壳等。
PHAs是一种广泛存在于环境微生物体内的聚酯高分子，在微生物内具有储存碳源与能量的作用，功能类似于淀
粉与肝糖。经过控制发酵条件，微生物可以体内大量制造并储存PHAs，经由分离纯化后可得PHAs。该系列的生物塑
料与其他品种相比，具有较高的熔点与较强的机械性能，但由于成本较高，目前主要应用于高附加值的医疗材料中，
例如缝合线、缝合天片与修补剂等。
淀粉系列的生物塑料具有低密度、高亲水性、易受潮水解的特性，产品价格便宜，主要应用于纸张淋膜、农业
薄膜。包装袋与包装盒等。因物理性质的限制，特别是其抗张强度与熔点方面很难强化，所以淀粉系列生物塑料虽
然在销售量上长期居三者之冠，但较高层次的应用很难有所发展。
总的来说，生物塑料的熔点较低、材料较脆、机械性能较石化产品弱，目前主要使用在低温或者室温的环境，
大多作为抛弃式的一次性产品使用。
市场增长平稳
1990年至2006年间，全球生物塑料的平均年增长率在10%左右，2006年～2008年受国际原油价格飙升的影响，
生物塑料的增速达到15%。2009年受金融危机的影响，预计生物塑料的市场增长率将放缓，而2010年将有所恢复。
在市场份额方面，淀粉系列的生物塑料的需求最大，约占全球总需求量的49%，其次是PLA，42%，PHAs约占9%。
2007年的数据显示，淀粉系列的市场规模为26.8亿美元，PLA为23亿美元，PHAs为4.9亿美元，全球市场整体规
模达到54.7亿美元。其中，淀粉系列的生物塑料在亚洲与欧洲应用较广，PLA则集中在欧美先进国家，而PHAs则
以美国为主。
未来全球都计划在生物塑料上扩充产能，若按照预定的扩厂计划，至2011年全球的生物塑料产能将达到每年
108万t左右，特别是陶氏、苏威等国际公司利用巴西生物原材料生产的生物PE与PVC将陆续投入市场，对传统石
化产品产生一定的影响。
三大驱动力
生物塑料目前发展的主要动力主要来自三个方面。第一是由于原油枯竭所造成的原油价格不断上涨，使得生物
塑料产品与石化产品的价格差异逐渐缩小，生物塑料的竞争优势逐渐凸显；第二是全球变暖使得签署京都协议的各
国政府都以政府补助或限制方法大力推动生物塑料的应用，成为生物塑料市场成长的主要驱动力；第三是由于传统
塑料废弃之后的处理方式要付出极高的环境代价，焚化将会产生致癌物，而掩埋则400年都不会腐化，再生利用的
成本过高，因此三种现阶段的处理方式都存在缺陷，于是在自然界中可生物分解的生物塑料成为兼顾环境污染与使
用需求问题的良好选择。
另外，根据麦肯锡顾问公司曾经对8个国家近万消费者的问卷调查，30%的民众对生物塑料产品有消费偏好，环
保理念越先进的国家消费意愿越高。
未来发展方向
全球生物塑料发展仍以欧美、日本为主要地区，其中欧美生物塑料市场着重发展可堆肥袋、食品包装材料与一
次性塑料产品。而日本则大力发展生物质塑料在汽车与电子产品上的应用。未来，国际环保政策可能陆续对包装、
汽车、电子电机等产业做出规范，规定必须使用生物塑料，或是产品中必须有一定比例的生物塑料。当这样的规范
成为潮流时，生物塑料产业将迎来爆发式发展。
以日本为例，其生物塑料的新应用研发可谓不遗余力。富士通与出光兴产合作开发的PLA早在2002年就已经应
用于小型电脑部件，现已将PLA与PC结合，2009年已应用在12种产品的大型外壳之中，开发重点则在PLA添加磷
系阻燃剂后的机械性能的改善。NEC则是以散热为主轴，以PLA添加纤维开发出热传导能力超过不锈钢的生物塑料，
改善了生物塑料因散热需求而必须添加填充剂造成的加工性下降的缺点，目前已实际应用于移动电话之中。
有分析预测，到2011年全球汽车和电子产品领域应用的生物塑料比例将由现在的12%上升至40%。生物塑料原
本的主要应用为一次性产品，如今将延伸至更高层的领域，将会逐步替代传统石化塑料产品。而强化生物塑料用添
加剂及加工过程中的各种助剂将成为一个关键点，他们必须能更有效地强化生物塑料的性能。此外，后段加工领域
中的加工方式设计、机械设计与控制，也存在巨大商机。
生物塑料已逐渐成为品牌厂商所指定使用的材料，虽然量能仍然不能与传统石化塑料相提并论，但明显可以看
出生物塑料的应用的层次与范围在不断提升与扩大。
三大问题
虽然生物塑料发展的前景光明，但现实发展仍然存在一些问题：
（一） 是否真的符合环保需求
生物塑料常被称为绿色塑料，因其具有生物可分解性，然而仅因此特性就被称为绿色环保材料，恐怕不够名正
言顺。以PLA为例，目前主要由玉米转换而来，利用粮食作物生产一次性商品，本身就引起了争议。而PLA在堆肥
降解时，亦会释放出甲烷。这都令人对生物塑料的环保性产生怀疑。
（二） 现行回收工作的困难
国际上，生物塑料已遭遇回收困难的问题，主角又是PLA.。英国塑料回收商在2008年公然反对使用PLA，因为
消费者误认PLA为PET进行回收，而混有PAL的PET，因分子结构不同，导致再生制品会出现表面剥落的问题。由
PLA制作的饮料杯等，在外观上与PET等材质几乎无法分辨，然而处理方法却大相径庭—— 一个应该堆肥。另一个
需要资源回收，给消费者造成很大困惑。
（三）自身定位不明
生物塑料本来强调本身的生物可分解性，这是最大的卖点。在不断进步下，透过掺混石化塑料或者诸多添加剂
改质的生物塑料虽然可以用用到笔记本电脑外壳等产品之中，但生物塑料本身的自行分解性能受到影响与破坏，回
收再利用又不如单纯的石化塑料产品容易，而分解后残留的添加剂对于环境的影响也需要考虑。生物质塑料原本一
次性用品的定位很明确，但在应用层次提升之后，目前还没有找到合适的定位，这与材料特性有很大关联，需要技
术突破和下游业者的参与。（满娟 编译）