谈到生物基可降解材料，可能有人会问“生物基材料是否均可降解?”答案是否。最简单的案例是粮食淀粉或秸秆废弃物发酵获得乙醇，乙醇脱水得乙烯，乙烯聚合即得聚乙烯，该聚乙烯从原料来源属生物基聚合物，但不可降解。

生物基和可降解材料是近年来全球重视和研发的重点。美国、德国、日本、英国、荷兰、巴西等发达国家和生物质资源丰富的地区，都高度重视并加快生物基材料的研发、产业化和应用。杜邦公司研发的生物法1,3-丙二醇，在田纳西州已建成生产装置，其产品进而生产PTT聚酯短纤维，已在服装、住宅地板、运动用品等方面应用，预计未来产量将进一步扩产。杜邦公司正在研发的另一个生物基材料是与ADM公司合作的呋喃二羧酸甲酯，是以果糖为原料，不仅比石化工艺易得，而且作为PET的替代品其阻隔性能更优。帝斯曼和法国一家公司共同开发生物基丁二酸，2014年以来一直在运行，还有帝斯曼、阿科玛、赢创等公司的生物基长碳链尼龙等。我带队访问三菱化学时，看到了他们开发成功的生物基聚碳酸酯工程塑料，用异山梨醇代替双酚A，其透明性、光学性能、高耐磨性及抗冲击性能都优于双酚A型聚碳酸酯，已做成汽车全景天窗，未来不仅用于汽车、能源，还将用于光学、电子仪器、装饰装修等。三菱化学的可降解食品包装膜，有6层结构，且保鲜时间长，可以像高档纸用于奶制品包装，也可以像玻璃瓶用于葡萄酒盛装。

我国最早产业化的生物法高分子材料是聚丙烯酰胺，经国家科技攻关、由沈寅初院士领衔研发的成果，在胜利油田、北京等地首先实现产业化，比原来的化学法有着更多的优点和竞争优势，在三次采油和水处理行业获得广泛应用，后来新上的丙烯酰胺及聚丙烯酰胺主要就是生物法。中科院长春应化所、过程所、化学所、上海有机所、成都有机所以及南京工业大学、北京化工大学、南开大学等单位，都在生物化工和生物基材料方面取得了很多成果。近几年我国及全球生物技术进步很快，生物可降解材料也取得明显进展。我调研过的海正生化的聚乳酸、凯赛科技的尼龙56都已实现产业化，安徽丰原、山东金玉米等公司都在规划建设聚乳酸生产装置。

生物基材料尤其是生物可降解材料不会完全取代现有的合成材料。生物基材料一直是全球创新与研发的重点，也是高度关注的焦点，尤其是石油枯竭论和化石资源大量使用给环境造成污染和影响日益严重，以可再生资源制造化学品和生物基材料一直就是化学化工界以及学术界关注的焦点。近几年气候变化、塑料污染尤其是海洋污染被全球关注并成为焦点以来，生物可降解材料的关注度提升、创新和产业化在加速。我国颁布禁(限)塑令以后，可降解材料迅速升温，一时间PLA、PBAT、PPC、PHA、PGA等产品全面布局，扩建和拟建产能迅速扩大，可降解材料座谈会、研讨会、论证会、投资洽谈会等此起彼伏，这种现象不能不引起我们的深思。可降解材料在禁塑和限塑过程中、在应对传统不可降解塑料污染问题上，将会发挥重要作用是不可否认的，将替代部分传统不可降解材料也是肯定的，但究竟哪些品种能取代?哪些应用领域可以取代?市场需求量有多少?这些问题还需要科学论证、谨慎思考和冷静判断。

一是可降解材料本身的性能问题。其使用性能、加工性能等，与传统合成材料相比有着很大不同，甚至是差距。

二是技术方面还有很多需要创新。一方面是生产技术。如很多单位都在规划建设聚乳酸生产装置，可能够掌握关键单体丙交酯核心技术的单位却不多。另一方面是新的降解材料的加工技术、改性技术也需要更多研发和创新。因为目前大多可降解材料的耐温性能、加工性能以及韧性、刚性等都与传统合成材料，尤其是工程塑料、特种纤维等有明显差距。

三是成本问题也是制约市场需求的一个因素。目前大多可降解材料的制造成本都高于传统不可降解材料，生物基及可降解材料大面积和大量取代传统合成材料，就经济性来看短期内也不现实。

四是原料制约也是一个不容忽视的问题。生物基材料、生物可降解材料大多以生物质可再生资源为原料，就目前的技术成熟度来看，可以以木薯、甘蔗等为原料，但我国当前的生产企业主要还是以粮食经淀粉为原料。聚乳酸最典型，就目前测算的市场需求量二三百万吨看，原料问题不大，但是如果真的实施拟上规模3000多万吨的话，需要粮食就要上亿吨。五中全会公报我国“粮食年产量连续五年稳定在一万三千亿斤以上”即6.5亿吨，如果仅聚乳酸就消耗掉1/6.5的话，会不会带来与人争粮的问题?更何况我国目前每年都有上亿吨的粮食靠进口(当然这主要是大豆)，这是一个不容忽视的现实问题，也是我们必须面对的问题。因为乙醇燃料的推广已经让我们尴尬了一次，原来要在全国乙醇燃料全覆盖，可是燃料乙醇的量每年差上千万吨没有着落，难以实现全覆盖，甚至今年中石化明确表示由于乙醇供应严重短缺，将减少E10汽油在东部的销量;又加上今年养猪数量激增、动物饲料需求量猛增，玉米价格不断上涨，致使乙醇价格每吨比汽油高出上千元。如果我们生物基材料和可降解材料再出现迅速大量扩产的话，将会呈现什么样的景象。

塑料及合成材料自发明以来，为现代文明以及工业革命和科技革命都发挥了重要作用、作出了重要贡献，因生产和使用不当也给生态环境带来了影响，但是经济的发展、社会与文明的进步、第四次工业革命的深化都离不开塑料及合成材料。禁塑或限塑令的发布与实施及其行动，我们一定要准确的认识：是禁止或限制使用或替代对生态环境造成危害的材料种类。

今天分享的内容，主要目的是希望首先对禁塑或限塑有一个准确的理解，并在应对禁塑和限塑的过程中，共同采取行动和措施管控、终止及消除塑料的污染。这些内容及其思考，也希望可降解材料这个日益被关注和重视的新领域能够健康可持续发展，同时又为终止和消除塑料污染作出积极贡献，更为石化产业和国民经济的高质量发展作出新的更大贡献。

来源：中国化工报