2020年初，国家发改委和生态环境部印发《关于进一步加强塑料污染治理的意见》，明确一系列限塑“时间表”。以玉米、秸秆加工制成的聚乳酸材料为代表，具备可降解功能的生物基材料快速走入大众视野。

何为生物基材料？中国纺织工业联合会的一位专家用“从环保到环保”来进行描述。以聚乳酸为例，从玉米出发，进行纤维提取、生产、应用，既是循环经济，也有效发挥了材料抑菌等特点。

“与其他转化为微塑料颗粒不同，聚乳酸纤维废弃物可降解为二氧化碳和水，是完全生物降解，真正环保。”中国化学纤维工业协会专家李增俊说，中央经济工作会议将做好碳达峰、碳中和工作列入2021年要抓好的重点任务之一，生物基材料对环保意义重大。

前景有多大？“2020年我国合成树脂略有增长，2019年五大通用树脂比上年增长7.2%，塑料工业快速发展是大趋势。”中国塑料加工工业协会副理事长马占峰说，禁塑并非禁止整个塑料工业，而是通过可降解材料对部分不可降解进行替代和改善。一定程度上，有多大的产业空间，就有多大的新材料空间。

多位专家认为，日常生活中使用不少石油基化纤、膜制品，在自然环境中很难分解。推进生物基材料标准化、产业化，适逢其时。

那么，目前有哪些让人耳目一新的技术呢？小编带大家来盘点一下！

1.木质素生物基涂料

阿尔托大学的研究人员使用木质素（一种在木材和其他植物来源中含量丰富的天然聚合物）来制造安全、低成本和高性能的建筑涂料。

这种新涂料具有保护木材的巨大潜力。由于它保留了木材的自然结构及其微观粗糙度，它比许多商业涂料更防水。同时，它具有良好的疏水性，涂层非常耐污渍。而木质素的固有结构可以抵抗阳光下的颜色变化，这使得它在保持木材的透气性方面做得非常出色。

与目前使用的合成和生物基涂层相比，木质素作为涂层材料实际上非常有前途，具有许多优点。它具有优异的防腐、抗菌、防冰和紫外线屏蔽性能。阿尔托大学生物产品和生物系统系主任表示，他们未来的研究将集中在开发涂层弹性等特性上 。

2.美国农业部认证 唯一的 100% 生物基消毒剂技术

日前，创新化学产品公司(ICP)宣布其 Benefect Decon 30 消毒剂和植物消毒湿巾已获得美国农业部认证的生物产品优先地位。

作为认证过程的一部分，这些产品被提交给美国农业部进行测试，结果表明两者都可以通过 100% 生物基认证——第一个也是唯一一个实现这一区别的消毒技术。

美国农业部生物优先计划向消费者提供有关产品生物基含量的信息。一些标有“植物性”标签的产品可能含有低至 25% 的生物基含量，这是通过与煤和石油中发现的旧有机碳相比使用了多少植物新有机碳来衡量的。

Benefect Decon 30 消毒剂和植物消毒湿巾由植物提取的精油制成，经证明可杀死 99.99% 的细菌，并超过美国环保署 (EPA) 对广谱医院消毒剂的功效要求。它们还拥有 EPA 允许的最高安全等级。

3.生物基皮革 低碳环保

Beyond Leather公司将苹果汁和苹果酒生产的剩余物与天然橡胶相结合，创造出一种名为Leap的植物皮革替代品。

这种植物皮革是通过将苹果废料与天然橡胶混合，然后将其涂在由棉和木纤维制成的纺织背衬上制成，再涂上保护涂层，形成三层防护结构。涂层一半由传统的石油基聚氨酯和聚醚制成，一半由生物塑料制成。涂层还具有压纹纹理，包含赋予皮革替代颜色的颜料。

研究人员表示，苹果废料的短纤维和聚合物含量非常高，如果以正确的方式使用，它们可以被激活，为最终材料提供必要的强度和刚度。苹果废料有助于使最终材料具有柔软而坚固的饰面，就像真皮一样。

据该公司估计，Beyond Leather基于苹果的版本在生产过程中排放的二氧化碳比传统皮革少 85%，而且需要的水量也只需其 1%，十分节能环保。

目前，Leap使用的斜纹衬底是由认证的有机棉和天丝(一种由木浆制成的纤维)织成。像Piñatex等许多植物性皮革替代品一样，Leap 的耐用性目前在保护性塑料涂层的帮助下得到保证。

4.韩国企业推出含有 PBAT 成分的“可生物降解粘合剂”

韩国环保型企业Propac宣布已开发出自己的可生物降解粘合剂。本次开发的生物降解胶粘剂以PLA、PBS等具有代表性的生物降解树脂PBAT为基础。

Propac 利用 PBAT 的柔韧和坚韧特性可用于加工这一特点，成功地开发了一种具有粘合强度的 PBAT 粘合剂，同时保持了可生物降解的特性。其中，南光化学的 PBAT 被用于开发。

此外，新推出的生物降解胶粘剂的粘合强度约为合成树脂的90%，但由于仅作为环保基材使用，研究团队的研发将进一步补充其性能。

该公司相关负责人表示，“近期，全球以欧盟为中心的一次性产品使用法规不断收紧，对生物降解材料的需求不断增加，因此新推出的生物降解胶粘剂有望获得多多关注。”

他补充说：“随着这项开发的成功，我们正在以替代粘合剂和合成树脂粘合剂为目标进行研究和开发。”

5、柑橘皮开发生物基PEF塑料新技术问世，减少碳排放

VTT开发的新技术可以使用含果胶的农业废料（例如柑桔皮和甜菜浆）作为生物基PEF塑料的原料，以代替化石基PET。当用PEF聚合物代替PET的塑料原料时，塑料瓶的碳足迹可以降低50％，这也为食品提供了更好的保质期。

VTT的技术在制造生物基PEF塑料方面具有显著优势。该技术使用稳定的中间体来生产FDCA（2,5-呋喃二甲酸），它是PEF的单体之一，可实现高效工艺。另外，利用含有果胶的废料流为塑料的循环经济开辟了新的可能性。

VTT独特的从实验室到中试规模的放大基础设施，确保将这项新技术带入技术准备水平，这将使聚合物制造商轻松过渡到全面规模。

PET（聚对苯二甲酸乙二酯）和其他聚酯被广泛用于食品包装，塑料瓶和纺织品。用植物基的PEF（聚呋喃乙烯酸酯）聚合物代替化石基的PET可以使产品的碳足迹降低50％。

“在不久的将来，您可能会在用橙皮制成的瓶子中购买橙汁。VTT的新颖技术提供了一种循环途径，将食物垃圾流用于高性能食品包装材料，同时减少温室气体排放，” 相关人员说道。

此外，PEF塑料的阻隔性能比PET更好，这意味着食品的保质期更长。PEF是一种完全可回收和可再生的高性能塑料。因此，这为工业减少废物和对环境产生积极影响开辟了可能性。

文章来源： 科技日报，TK生物基材料，中国复合材料学会