隨著塑料垃圾帶來的環(huán)境問題受到越來越多的關(guān)注，對于塑料袋和塑料包裝等替代材料被不斷提出，其中被提及最多的當(dāng)屬生物基包裝或者袋子，被提及較多的是可降解材料，包括聚乳酸。那么可降解材料，尤其是當(dāng)下在我們國家的應(yīng)用是什么情況，對我們的垃圾管理會出現(xiàn)哪些影響，如何與垃圾分類結(jié)合。

我們邀請了從事生物降解材料，聚乳酸的生產(chǎn)商在「垃圾分類一起行動，邁向零廢棄」微信群對這種材料做詳細(xì)解說?；诜窒砗蟮恼?，我們也想提醒讀者，可降解材料如果還是一次性用品，還是用完即拋的使用方式，根本無法解決我們當(dāng)下的一次性塑料垃圾問題；同時，可降解材料對垃圾分類體系有較高要求，如果沒有垃圾分類和工業(yè)化堆肥廠做保障，可降解袋子和包裝無法實(shí)現(xiàn)循環(huán)再生，還是無法逃避其成為垃圾的命運(yùn)。所以，對于我們面臨的塑料垃圾污染和問題，我們更加應(yīng)該從源頭控制的方向努力，不斷禁止一次性塑料用品的應(yīng)用。

分享者 | 吳慶偉

2007至2018 期間，吳慶偉歷任中國聚乳酸產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)海正生物的銷售工程師、供銷部經(jīng)理、銷售總監(jiān)、總經(jīng)理助理等職務(wù) 。近期剛辭職走上自主創(chuàng)業(yè)之路。

海正職業(yè)生涯里，吳慶偉在中國及全球主要發(fā)達(dá)國家推廣生物降解材料聚乳酸（PLA）及其下游制品，打破了發(fā)達(dá)國家聚乳酸材料市場壟斷。通過同時管理十?dāng)?shù)個下游應(yīng)用項目，將中國國產(chǎn)聚乳酸材料市場容量從0推動到年消費(fèi)量近15000噸水平，對中國生物降解材料行業(yè)的發(fā)展起到一定引領(lǐng)作用。在全球塑料垃圾污染日趨嚴(yán)重的形勢下，為塑料產(chǎn)業(yè)的升級轉(zhuǎn)型提供了多套可行性方案。目前也算是是生物降解材料行業(yè)影響力較高的推動者。

生物降解大家經(jīng)常聽到，這個概念會受關(guān)注，我想是因?yàn)槿藗兤惹邢Ｍ业揭粭l解決塑料污染的路徑，而生物降解似乎是一條大家都比較認(rèn)同的路徑。但是迭代到現(xiàn)在，到底什么才是生物降解材料，怎樣才能讓這個材料及其制成的產(chǎn)品能為解決塑料污染提供些幫助？這里有很多疑問。在此，我會從我的角度認(rèn)真地給大家做些分享。

01 降解材料

降解材料，是指在使用和保存期內(nèi)能滿足應(yīng)用性的要求，使用后在特定環(huán)境條件下又能在較短時間內(nèi)發(fā)生化學(xué)結(jié)構(gòu)變化，喪失材料使用性能的一類材料。降解材料，分為普通降解材料和生物降解材料。生物降解材料，是指在堆肥條件下，通過微生物的作用，180天內(nèi)可以轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水的降解材料。

不是所有的降解材料都是生物降解材料，比如光氧化降解塑料，就不是真正的生物降解塑料，但是這種光降解材料，卻又是最早普及降解概念的，大概六七十年代就有了。

光氧化塑料，是普通石油基塑料中，加入一些能與太陽光作用而引起石油基塑料分子鏈斷裂的添加劑，因此能在光作用下變成塑料碎片。這種降解存在比較大的缺陷：第一光降解并不能真正實(shí)現(xiàn)降解，第二它降解成的塑料碎片，在環(huán)境中殘留對植物、微生物是有非常嚴(yán)重的影響，同時也產(chǎn)生了微塑料。

光氧化塑料，它的添加劑加到傳統(tǒng)塑料里之后，成本增加不多，早期有很多人在嘗試使用。但是一些非常認(rèn)真的農(nóng)業(yè)專家、材料專家發(fā)現(xiàn)，在使用這種材料后，產(chǎn)生的塑料碎片對環(huán)境有實(shí)質(zhì)性的危害，所以逐漸被主流市場遺棄，甚至受到歐盟政府機(jī)構(gòu)的明令禁止?，F(xiàn)在市場提這種降解材料的人不多，如果有，也是一些相對欠發(fā)達(dá)的地區(qū)，或者一些不是非常正規(guī)的企業(yè)，因?yàn)檎嬲蟀l(fā)展的企業(yè)，都知道它存在的問題。

第二類生物塑料，叫做破壞性生物降解塑料。這類破壞性生物降解塑料是將天然物質(zhì)，如淀粉、小麥粉、稻谷粉或者竹纖維之類的有天然外觀的東西，加到傳統(tǒng)的塑料里面去，來實(shí)現(xiàn)所謂的生物降解。雖然天然物質(zhì)能降解，但剩余部分的塑料仍是塑料。所以說，這類破壞性生物塑料不是完全生物降解塑料。有人說它叫部分降解，但部分降解才是真正的危害所在，因?yàn)樗^的部分降解指讓天然物質(zhì)降解，讓剩余的石油基塑料被破壞了，反而喪失回收價值、使用價值。在大自然中逐步老化，又成為塑料。

它的危害和剛才講的光降解塑料是相似的，它讓傳統(tǒng)的石油基塑料變成碎片殘留在土壤中，導(dǎo)致土壤板結(jié)、微生物死亡、水土流失等等。這個材料有個更可怕的地方，是因?yàn)樗雌饋砗墉h(huán)保甚至聞起來很環(huán)保，比如一些淀粉基的生物塑料聞起來甚至有淀粉的清香，很舒服，讓人誤認(rèn)為這是真環(huán)保進(jìn)而大肆使用，但恰恰它不是。

90年代初破壞性生物降解材料曾經(jīng)非常風(fēng)光。被認(rèn)為是替代光降解材料的一類新材料，甚至引發(fā)全球各地產(chǎn)業(yè)界一陣狂熱投資，中國也有很多企業(yè)殺入進(jìn)去。一些不法廠商為了爭取訂單，甚至將他宣傳為100%生物降解誤導(dǎo)消費(fèi)者。更有甚者，為了獲得國外的一些權(quán)威認(rèn)證，還采用這種欺騙的手段，掩蓋這些塑料中存在的石油基塑料的真相。但是國外比如歐美國家的法律是很嚴(yán)格的，一旦被發(fā)現(xiàn)，他們的認(rèn)證就會取消。所以目前這些材料行不通。

雖然在國外權(quán)威認(rèn)證的監(jiān)督下行不通，但實(shí)際上這些材料在中國市場甚至全球很多市場還是大行其道，因?yàn)閷⑻烊晃镔|(zhì)加到塑料里面，一定程度上還節(jié)約了材料的成本，還可以打著生物降解的概念，增加它的附加值或者價格，利潤空間相對傳統(tǒng)塑料會大一些，所以很多人仍然在誤導(dǎo)消費(fèi)者，在監(jiān)管沒到位的情況下，很多消費(fèi)者因此上當(dāng)，環(huán)境也因此受到一定程度的污染。當(dāng)然，這些污染跟全球7000萬噸塑料垃圾的數(shù)量來比并不大，但它本身是有問題的。

02 可堆肥生物降解材料

那有沒有哪種材料是真正的生物降解材料？它存在嗎？這個材料是真實(shí)存在的，叫做可堆肥生物降解材料。

簡單說，真正的生物降解材料必須是可堆肥的。那些在太陽光作用下，通過風(fēng)吹日曬雨淋就能實(shí)現(xiàn)降解的，不是真正的生物降解材料。從定義上講，真正的降解材料必須是在堆肥條件下，通過微生物作用，180天內(nèi)完全轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水的材料。這個180天是人為規(guī)定的，為什么要半年？因?yàn)樗枰鷱N余一起處理。三百天五百天處理難度較大，所以人為做出這個規(guī)定。實(shí)際上根據(jù)材料厚度的不同，堆肥降解時間也會不一樣。如果是塑料薄膜，三五十天就可以完全降解，如果做成比較厚的注塑產(chǎn)品，可能真的需要180天，甚至還不夠。

可堆肥的生物降解材料分為兩類，一類是生物基的可堆肥材料，另一類是石油基的可堆肥材料。生物基可堆肥材料又分為直接來自植物的材料，比如說來自于紙漿、聚乳酸（PLA）、脂肪族聚酯（PHA），以及天然物質(zhì)與上述兩類聚合物的共混物等。石油基的可堆肥材料，來源于石油，比如聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）、聚乙二醇（PCL）等等。

可堆肥生物降解材料也存在缺陷，因?yàn)樗鼘Χ逊试O(shè)施有依賴，最適宜的條件是60℃（40℃-80℃都可以），90%濕度的條件下才能迅速降解。但在自然環(huán)境下，盡管最終仍然能完全降解，但至少需要數(shù)年時間。在低溫、干旱或微生物不活躍的條件下，降解時間則需要更長。比如在北極，埋幾十年甚至500年我估計都在，當(dāng)然我沒埋過，只是主觀臆斷的。

光降解和破壞性生物降解材料并不是我們所需求的，那哪種生物降解材料是比較成熟，更適合進(jìn)入市場的呢？我給大家介紹一種運(yùn)用比較廣泛的生物基生物降解材料，叫做聚乳酸。

03 可堆肥生物降解材料的應(yīng)用

在介紹聚乳酸之前，我補(bǔ)充一些可堆肥塑料方面的應(yīng)用。

可堆肥材料在歐美一些國家政府，已經(jīng)得到廣泛的認(rèn)可。比如美國加州、紐約州、西雅圖、舊金山，可堆肥材料已經(jīng)是成功落實(shí)零廢棄項目的一個重要途徑。加利福尼亞州法律（SB-567）還禁止「銷售帶有生物可降解、可降解或可分解標(biāo)簽的塑料包裝和塑料產(chǎn)品」，以避免誤解或堆市場有意的誤導(dǎo)。

可堆肥塑料的使用使生物廢棄物的單獨(dú)回收變得更有價值，幫助轉(zhuǎn)化更多有機(jī)廢棄物，不被填埋。在歐洲一些國家，比如荷蘭、德國這些堆肥設(shè)施比較完善的國家也已經(jīng)立法，規(guī)定廚余垃圾必須進(jìn)行堆肥處理。據(jù)我了解，在德國有400多個堆肥場，他們推行可堆肥塑料是完全可行的。

在中國，堆肥仍然處于萌芽，或者說還處于爭論階段。去年我到北京馬家樓環(huán)衛(wèi)站參觀，跟他們溝通探討。像北京一天有四萬噸垃圾的大城市，堆肥場沒幾個。所以要讓生物降解材料進(jìn)行堆肥的大前提，首先是要解決廚余垃圾堆肥問題。簡單來說就是讓可堆肥材料跟廚余垃圾一起進(jìn)行堆肥處理，而不是單獨(dú)為可堆肥材料設(shè)計一套系統(tǒng)?？啥逊手皇菫榱私鉀Q廚余垃圾問題，比如說外賣餐盒，你吃外賣吃到一半，里面有剩菜剩飯，如果餐盒是可堆肥的，就可以將這些剩菜剩飯和餐盒一起扔到廚余垃圾處理裝置里共同堆肥。

但這還很遙遠(yuǎn)。咱們中國，一定程度上來講，食品安全問題尚且沒解決，廚余垃圾處理還有很長的路要走。

04 聚乳酸的發(fā)展機(jī)遇及其特性

聚乳酸是以乳酸為原料聚合得到的聚合物，乳酸的原料來自于玉米、木薯、蔗糖等農(nóng)作物。聚乳酸產(chǎn)品廢棄后在堆肥環(huán)境下可100%生物降解，實(shí)現(xiàn)源于自然、歸于自然的生態(tài)碳循環(huán)，因此是理想的綠色高分子材料。

跟大家分享一些數(shù)據(jù)，分別是：全球塑料用量，歐洲塑料用量和全球生物塑料用量。

橙色部分代表的是全球塑料用量——五億噸，其中歐洲塑料用量大概一億噸，但全球的生物塑料產(chǎn)量僅為圖中右下角泛綠的那一點(diǎn)點(diǎn)。生物塑料還有30多個品種，聚乳酸只占全球生物塑料的5%，也就是聚乳酸全年全球產(chǎn)能20萬噸。只是一個星星之火，要替代這個量達(dá)五億噸的塑料遙遙無期。

但是有一項重要的政策改變了這個格局。2017年8月，國家頒布的《禁廢令》，導(dǎo)致全球主要發(fā)達(dá)國家的廢棄塑料短期無法處理。歐盟因此緊急頒布了塑料策略，宣布2022年之前禁止使用一次性非降解塑料制品。全球頒布類似政策的國家還有67個，這為生物降解材料帶來了巨大機(jī)遇。以我研究的聚乳酸行業(yè)為例，我們之前15年做得很辛苦，產(chǎn)能只有15000噸，而且年年產(chǎn)能有剩余。由于《禁廢令》，生物材料產(chǎn)能及市場突然間爆發(fā)。

聚乳酸是相對比較成熟，應(yīng)用比較廣泛的全生物降解可堆肥塑料。這個材料除了生物降解特性之外，還有幾個不同的特點(diǎn)。

其中一個重要的特性是，聚乳酸是食品接觸安全性更高的材料。它的單體是乳酸，乳酸是一種食品添加劑，酸奶、化妝品或調(diào)味品里面都存在乳酸。它本身的安全性等級比用石油單體做出來的材料更安全。而且聚乳酸在六七十年代是醫(yī)用材料，用于手術(shù)縫合線、固定骨棒等，后來因?yàn)楣に囃黄疲杀窘档?，才進(jìn)入民用的行列。

其次，聚乳酸是生物基的材料，它來源于植物。其中較常用原料是玉米、木薯和蔗糖。將玉米、木薯等農(nóng)作物提成淀粉，通過發(fā)酵變成乳酸，再通過化學(xué)聚合成為聚乳酸，是一種生物基原料比較明確的材料。

再次，聚乳酸材料的低碳性。所謂低碳，指的是二氧化碳消耗量或者釋放量相對較低的概念。比如某個材料，在它生產(chǎn)到消亡的整個生命周期，從單體、聚合、運(yùn)輸、儲存到使用的整個過程中，吸收和排放二氧化碳總量合計起來，通過對比，如果它是塑料材料中二氧化碳排放總量相對較低的，我們稱之為低碳材料。

以聚乳酸為例，從玉米或木薯種植開始，到葡糖糖提取、乳酸發(fā)酵、聚乳酸聚合、一直到聚乳酸產(chǎn)品加工的過程中，二氧化碳排放總量的數(shù)據(jù)是，一公斤的聚乳酸膜所釋放的二氧化碳量大概是1.274公斤。做個對比，制作一公斤PET材料礦泉水瓶，要排放4公斤二氧化碳。制作一公斤PP材料洗發(fā)水瓶大概要排放2.5公斤。

最后就是聚乳酸材料的降解堆肥特性。在堆肥環(huán)境下，能夠百分百降解生成二氧化碳和水，不污染環(huán)境。以江浙滬一帶為例，一般兩到五年可以降解，其他地方因氣候等因素而各有不同。在實(shí)驗(yàn)室里，我們有一些比較明確的數(shù)據(jù)，比如0.3毫米厚的聚乳酸片，六周之后肉眼看不到。當(dāng)然看不到不等于降解，六周是不能完全降解，需要時間。

05 聚乳酸的生物降解及其來源

給大家分享兩張檢測報告圖，這是國家塑料制品檢測檢疫中心在生物降解實(shí)驗(yàn)中截取出來的數(shù)據(jù)。這個實(shí)際是根據(jù)國標(biāo)GBT20197-2006生物降解材料的定義、分類、標(biāo)識及其測試方法測試，而國標(biāo)則是參照美國ASTMD6400訂立。

大家看到兩條曲線，第一張圖，使用聚乳酸材料跟纖維素做對比，通過二氧化碳釋放曲線，來測它的生物降解率。這個實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，大概在105天左右時，生物降解材料的降解率就可以達(dá)到90%左右。

測定二氧化碳的方法則是依據(jù)ISO14855, 試驗(yàn)中由于后續(xù)二氧化的釋放量較小，測試誤差比較大。所以一般測到105天，如果生物分解率超過60%，實(shí)驗(yàn)就可以終止，會判定是屬于什么材料。當(dāng)然，會跟天然物質(zhì)，比如木質(zhì)素做對比。如果兩條曲線基本吻合，而且105天時又超過了60%，基本上判定是一類真正的可降解材料。

聚乳酸這一類可堆肥材料處理途徑就只能進(jìn)行堆肥嗎？如果沒有堆肥場，堆肥設(shè)施怎么辦？實(shí)際上可堆肥材料除了堆肥處理，還有其他的處理方式，比如燃燒。跟塑料比，聚乳酸完全燃燒的產(chǎn)物是二氧化碳和水，不會污染。也可以進(jìn)行填埋，雖然降解速度比較慢，但至少不污染地下水，不破壞植物生長，不浪費(fèi)耕地。當(dāng)然還有可以回收，不過回收的成本比較高。

在講到聚乳酸材料來源于木薯、玉米時，很多人會問：人類糧食都拿去做高分子材料了，會不會影響糧食安全呢？這個問題大家很關(guān)心，當(dāng)然這樣想也是對的，如果我們真的沒東西吃，必然是事先保證糧食安全，不可能先去做高分子材料對不對。但是從客觀角度來講，這個擔(dān)心是多余的，我給大家分享幾組數(shù)據(jù)。

這幾組數(shù)據(jù)足以證明，利用植物淀粉生產(chǎn)聚乳酸材料，并不會影響糧食產(chǎn)業(yè)。全球玉米產(chǎn)量是10億噸/年，其中80%用于飼料和燃料，做成燃料乙醇燒掉50%左右，飼料30%左右。用在糧食上大概僅有10%，約1億噸。假設(shè)PLA產(chǎn)量每年200萬噸，也就是消耗600萬噸的玉米，占0.6%。我們的糧食產(chǎn)量大量過剩，現(xiàn)在中國還有2億噸陳糧。除了玉米外，其他農(nóng)作物，比如木薯全球年產(chǎn)量有3億噸，60%的產(chǎn)量用在工業(yè)上，并不是人類糧食。

06 聚乳酸的應(yīng)用

聚乳酸的應(yīng)用，比較知名的是紙杯。紙杯里有一層膜，傳統(tǒng)紙杯用的是PE膜，現(xiàn)在美國從西雅圖星巴克開始，已經(jīng)將PE膜換成聚乳酸膜，而且杯蓋現(xiàn)在基本上用聚乳酸材料來做。

2018年吸管很火，全球都在去塑料吸管，聚乳酸吸管就可以用在這。比如說星巴克宣布2020年之前停售塑料吸管，中國的吸管大王就在做聚乳酸吸管。所以可堆肥材料主要是看跟什么東西處理，跟傳統(tǒng)塑料一起處理肯定不行，跟廚余一起處理就沒問題，跟紙一起處理也可以。

聚乳酸除了做一次性產(chǎn)品，也做一些其他產(chǎn)品，比如日用品，中國有個比較知名的品牌「谷的家」，就用聚乳酸做成日用品，做成日用品并不是為了降解，是利用聚乳酸材料高食品安全性。同時，聚乳酸材料有很高的強(qiáng)度，敲起來好像陶瓷一樣，以及高光亮性，比其他塑料亮很多。這類聚乳酸產(chǎn)品在中國市場上也可以隨便買到，運(yùn)用的雖然不是其生物降解性，但用完數(shù)年，最后廢棄，比傳統(tǒng)塑料的危害肯定小很多的。

另外還有在3D打印耗材上面的應(yīng)用。圖片上展示的月球燈，就是用聚乳酸材料打印的，這類打印叫做FDM3D打印，它的耗材90%以上是聚乳酸材料。因?yàn)榫廴樗岵牧洗蛴r不但沒有臭味，還有甜甜的香味。另外，它的尺寸穩(wěn)定性很好，不容易變形，收縮率小。當(dāng)然聚乳酸材料打印出來的模型廢棄了，也可以降解。

聚乳酸材料的應(yīng)用還有可以用在纖維上，做絲巾、茶葉包裝、尿不濕、薄膜、窗口膜等不同用途。

07 全球可堆肥相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及認(rèn)證

目前全球各堆肥的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證機(jī)構(gòu)大概就在這張表格里面。

像歐盟的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)是EN13432，那么他認(rèn)證機(jī)構(gòu)呢，德國一個比利時一個，認(rèn)證機(jī)構(gòu)為AIB VINCOTTE和DIN-CERTCO。這兩個認(rèn)證機(jī)構(gòu)在全球有一定知名度，大家如果從事相關(guān)產(chǎn)業(yè)的話可以通過他的標(biāo)準(zhǔn)去認(rèn)證。在中國，我們也有標(biāo)準(zhǔn)GB/T20197-2006，但是很可惜，我們沒有標(biāo)識。美國的標(biāo)準(zhǔn)DSTMD640，認(rèn)證機(jī)構(gòu)BPI，日本的標(biāo)準(zhǔn)JIS K 6953。在澳洲、韓國都有，這里不一一羅列。他們都有相關(guān)組織機(jī)構(gòu)去認(rèn)證。也就是說，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)去做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)達(dá)標(biāo)拿實(shí)驗(yàn)報告去申請認(rèn)證，認(rèn)證通過才可以頒發(fā)證書。

認(rèn)證費(fèi)用挺高的，16500歐元，十幾萬人民幣。一般的小企業(yè)都很不愿意去做，而且全球比較知名的一家是在德國，小企業(yè)覺得不方便。不過實(shí)驗(yàn)室并非認(rèn)證機(jī)構(gòu)，中國也有實(shí)驗(yàn)室，我們國家塑料制品檢驗(yàn)中心可以做，但中國的實(shí)驗(yàn)室，很多人不愿意相信。

這種實(shí)驗(yàn)室做一個實(shí)驗(yàn)，要分不同的步驟：第一步送去的樣品要分析它的化學(xué)成分，通過分析紅外光譜，檢測到底是什么材料。比如送過去檢測的材料說是百分百聚乳酸，實(shí)際上在里面混了其他東西，化學(xué)成分一分析就知道。這個分析成本不高，700多歐元，大概六千多人民幣。

化學(xué)成分分析結(jié)束之后，第二步就是崩解實(shí)驗(yàn)，也就是材料從大塊到小碎片的過程。這個過程一般進(jìn)行三個月，材料要從10cm×10cm的大塊，變成至少3mm×3mm的小碎片，才能認(rèn)定通過崩解實(shí)驗(yàn)。

通過崩解實(shí)驗(yàn)，會進(jìn)行第三步的生物降解實(shí)驗(yàn)。把那些3mm的小碎片通過微生物的作用，通過二氧化碳收集，分析它的生物降解率，也就是前面給大家分享的那兩張表格，測試材料跟纖維素比，多少天能夠達(dá)到多少生物分解率。這個實(shí)驗(yàn)時間大概六個月左右。

最后即便生物降解檢驗(yàn)做完符合要求，認(rèn)定材料是百分百降解。仍然不能頒發(fā)證書，還要通過環(huán)境毒性實(shí)驗(yàn)。降解最直接的還是對土壤的影響。如果降解殘留了有害物質(zhì)在土壤中，那樣的降解毫無意義。所以，全球各種認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，又規(guī)定第四步叫做環(huán)境毒性實(shí)驗(yàn)，就是驗(yàn)證那些生物降解以后，對環(huán)境有沒有毒害。進(jìn)行植物種植檢測，比如添加堆肥的和未添加堆肥的兩個土壤，各拿十組出來種不同的小青菜，看植物的生長情況到底有沒有影響。只有在環(huán)境毒性這一關(guān)也過了，才能拿到認(rèn)證。一般的光氧化降解塑料、破壞性生物降解塑料是絕對無法通過檢測，所以說這比較權(quán)威。

除此之外，一些生物基材料也不能隨便宣稱是生物基，因?yàn)樯锘彩强梢詸z測的。生物基含量測試用到了同位素——碳元素半衰期的方法來測定生物質(zhì)含量。碳14衰變成碳12，一般是5600年一個衰變，如果某個材料通過測試都是碳12，結(jié)果基本上就是化石碳。生物碳的測試標(biāo)準(zhǔn)，美國是ASTM D6866，中國也有標(biāo)準(zhǔn)。例如測聚乳酸，一般你測試出來的報告一般是94%或者99%的生物基含量。實(shí)際檢驗(yàn)結(jié)果只要滿足在80%以上的生物基就是最高級別了。所以生物基也是有權(quán)威的標(biāo)準(zhǔn)和方法去驗(yàn)證。

08 問答

問： 沒有堆肥條件， 聚乳酸廢棄產(chǎn)品（在江浙滬的自然條件下）要2-3年才能完全分解為CO2 和 水。 這之前降解成什么？ 不完全降解中間產(chǎn)物是什么？ 為什么說不污染環(huán)境？

答：聚乳酸在沒有堆肥環(huán)境條件下，首先會像傳統(tǒng)的（石油基）塑料一樣老化、崩解、變成碎片。隨后高分子的長鏈聚乳酸變成低分子的短鏈聚乳酸，逐步變成單體乳酸。乳酸是一種微生物的食物，在大自然中可以被微生物消化掉（變成二氧化碳和水），所以中間產(chǎn)物就是聚乳酸碎片– 短鏈聚乳酸 – 單體乳酸。不存在著對環(huán)境的污染。

問： 中國的（聚乳酸塑料）產(chǎn)量目前在全球的比重大嗎？能全面替代嗎？ 剛才報告中用200萬噸產(chǎn)量來證明對糧食安全影響不大，但相比要替代的塑料量，200萬噸似乎遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠??？

答：現(xiàn)在中國的聚乳酸產(chǎn)量非常小，大概全國的產(chǎn)量加起來只有三萬噸，要替代（全部）塑料是絕無可能的。 塑料是五億噸，相比之下，剛才說到的200萬噸也是個小數(shù)字。 當(dāng)然，我們不可能用一種材料來替代全球所有的塑料。 全球用量最大的塑料是PE，聚乙烯，有9000萬噸。所以說，如果要拿聚乳酸材料來替代所有塑料是不可能的，它只能替代掉一部分石油基塑料，在一定程度上起到幫助。如果塑料這個東西你要把他替代掉，那唯一的方法就是少用少生產(chǎn)，而不是找替代品。

問：聚乳酸化學(xué)聚合步驟需不需要高溫、高壓和催化劑？ 什么催化劑？

答： 首先聚合過程肯定是要高溫、高壓、催化劑的。 但是什么催化劑，你這個問題超出了范圍， 這是商業(yè)機(jī)密，不能告訴你，或者說我也不知道。但是至少，這是一個經(jīng)得起考驗(yàn)的東西。否則沒有一條成熟的技術(shù)路線，這個材料做出來，這個裝置裝上去，它就是一堆廢鐵。 這個催化劑是經(jīng)得起環(huán)境，安全，法律考驗(yàn)的催化劑。 這個我想是大前提，否則任何一個企業(yè)都不會冒著風(fēng)險投個幾億，搞個有問題的東西出來的。

問： 聚乳酸不完全降解中間產(chǎn)物是乳酸，不完全燃燒產(chǎn)生什么？

答： 不完全燃燒當(dāng)然就是變成一氧化碳和水，這個跟燒紙、燒木頭的一樣的，不完全燃燒，可能生成一氧化碳。

問： 聚乳酸部分降解為乳酸的時間、條件有沒有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)？這個數(shù)據(jù)也很重要。對于堆肥來說，其實(shí)只要關(guān)心降解到乳酸的條件和時間，對不對？

答： 這個問題很好。 聚乳酸降解成乳酸，其實(shí)不叫降解叫水解，水解指的是聚乳酸高分子鏈在溫度和水的作用下，斷裂成單體。這實(shí)際上是一個崩解和水解的過程。這個過程，必須要有水，其次是溫度越高越好，你從聚乳酸降解到乳酸，溫度越高越好，最好100度水煮更快。那么，堆肥環(huán)境一般是58度，在這個堆肥實(shí)驗(yàn)里面，其實(shí)（主要）就是崩解水解，是高分子鏈斷裂的過程，就是聚乳酸變成單體乳酸的過程。

問： 您怎么定義「真正的降解」？ 真假「降解」本質(zhì)區(qū)別是是什么？

答：真正降解呢，我想如果要定義的話呢，就是說，首先他要從這個高分子變成低分子，從有機(jī)物變成無機(jī)物，這是真正降解。那么假降解只是從高聚物變成低聚物，降解完有機(jī)物還是有機(jī)物，聚合物還是聚合物，也就是說，你把人工合成物轉(zhuǎn)化為天然物質(zhì)， 可以講是真正的降解。 如果你把人工合成物質(zhì)降解后，產(chǎn)物還是人工合成物質(zhì)，那么你就不叫真正的降解。

問：那個材料認(rèn)證的分析實(shí)驗(yàn)和環(huán)境危害實(shí)驗(yàn)兩個步驟，會把好這個關(guān)吧（做以上「真假降解」的判斷）？

答：是的，對這個環(huán)境的危害呢，我就要環(huán)境毒性實(shí)驗(yàn)，會把好這個關(guān)。就是模擬大自然中你要用到土壤，你無非就是種植物嗎，對不對，其實(shí)我這里也有這個環(huán)境毒性實(shí)驗(yàn)報告，但因?yàn)闋可娴奖容^專業(yè)的知識啊。大家如果有需要的話，我也可以分享一部分給大家?？傊褪悄切┱J(rèn)證實(shí)驗(yàn)室，他們會像農(nóng)民一樣很認(rèn)真的把你那個土壤拿去做一遍。種小白菜也好，種一點(diǎn)，這個過程中每天觀測對環(huán)境，對植物的影響。

問：吳老師，為什么現(xiàn)在中國的法規(guī)都是在用「可降解」這個詞？這個和歐美的有什么不同？

答：GB/T 20197-2006 降解塑料的定義、分類、標(biāo)識和降解性能要求。

「可降解」其實(shí)是一個俗稱，不是一個專業(yè)詞匯。對于這一詞匯，中國的國標(biāo)實(shí)際上也有規(guī)定，GB/T2019-7里就有規(guī)定。 歐美不用「可降解」這個詞。 剛才我們講到，美國加州的法律規(guī)定，你不能用「可降解」這個詞匯，你必須用「可堆肥」（Compostable） 這個詞匯。而在中國（「可降解」）實(shí)際上是大家約定俗成的一種俗稱。 我們中國很多名詞都有些俗稱。在中國，這個監(jiān)管確實(shí)是問題比較大。說實(shí)話，你看，你隨便搞一個PP材料里面加點(diǎn)降解材料的外賣餐盒就可以稱「可降解」。 主要是中國沒有這套認(rèn)證體系，沒有認(rèn)證標(biāo)識。所以說呢，這個詞大家都濫用了，或者說的難聽點(diǎn)，（「可降解」）這個詞用爛了。所以說為什么我們?nèi)河崖牭健缚山到狻咕秃芊锤?。說實(shí)在話，我都很反感，但是你有什么辦法呢，我們的產(chǎn)業(yè)是不成熟，我們的監(jiān)管是不成熟。那你只能逐步逐步做好自己的事情，對吧？ 我們推好真正的生物降解材料可堆肥材料。目前來講，從市場角度來講，（做真正的生物降解可堆肥材料的企業(yè)）只能服務(wù)好歐美的客戶，歐美的市場（因?yàn)槿思沂袌霰O(jiān)管得好）。包括我們做PLA的， 80%以上是（賣個歐美客戶）。我們在中國就做點(diǎn)耐用品。

立雯：英文里「可降解」和「可堆肥」是兩種不同的概念。

吳：生物降解biodegradable, 可堆肥compostable。

張博： 是兩種不同概念，可是compostable這里中文翻譯成「可堆肥」欠一點(diǎn)意思。

問： 做地膜的話，成本還是太高了吧？如果能像PET做成一個降級鏈就好了，一次性容器，然后再做地膜之類的。直接就堆肥了。

答：做地膜的話，使用的是石油基的生物降解材料PBAT。PLA是做不成地膜的。 用PBAT做成的地膜成本是普通PE地膜的三倍。所以說，盡管中國有200萬噸地膜需要替代，盡管我們焦點(diǎn)訪談也一直在曝光說新疆建設(shè)兵團(tuán)的棉花地里，一立方米的土地里，有40公斤地膜殘留，但是。在成本壓力之下仍然沒有好的解決方案。

問： 既然聚乳酸材料強(qiáng)度高，結(jié)實(shí)，為什么用它做的器具不能回收重復(fù)使用？ 或者「回爐」重新聚合生產(chǎn)再生聚乳酸材料，而是大量使用在一次性器具上？

答：可以回用，但是因?yàn)榱勘容^小，且回收過程需要除濕干燥或者擴(kuò)鏈，成本比較高

問：當(dāng)前我們國家可降解的市場什么情況，監(jiān)管怎么做的？市場假冒偽劣是否嚴(yán)重？

答：目前中國的吉林省，海南省，江蘇省都在推行生物降解材料市場，海南這幾天剛剛立法，通過地方立法推行的產(chǎn)品因?yàn)楸O(jiān)管嚴(yán)格很難假冒，但是由于成本過高，用量并不大，而且廢棄后處理過程仍然沒有特別的規(guī)范。吉林省2015年1月1日開始全面禁止一次性不可降解塑料制品的使用，當(dāng)?shù)匾淮涡运芰现破返氖袌鋈萘渴?萬噸，但禁塑一年后，一次性生物降解產(chǎn)品的使用量僅4000噸。

立雯：沒有認(rèn)證，沒有監(jiān)管，沒有垃圾分類和堆肥場地，我們的可降解材料可能會是巨大亂像。

麗曼：問題是應(yīng)該由哪個行政部門管，還是第三方機(jī)構(gòu)管。

吳： 這個問題實(shí)際上我們很清楚，為什么現(xiàn)在沒有監(jiān)管，因?yàn)楝F(xiàn)在我們中國的生物塑料行業(yè)協(xié)會里面啊，五百家會員企業(yè)有四百五六十家都是作半降解材料的。所以說整個協(xié)會都是由一群錯誤的人組成的。你說，這個標(biāo)準(zhǔn)怎么推呢？ 這個行業(yè)協(xié)會，他們自己也是覺得名不正，言不順，本來是想推套全降解的，像歐盟一樣的認(rèn)證標(biāo)識出來。但是如果你推出來，80%的企業(yè)都不符合的，這個行業(yè)協(xié)會80%的企業(yè)都不符合這個標(biāo)準(zhǔn)，推出來打自己，他們不敢打，因?yàn)槟切┬袠I(yè)協(xié)會會費(fèi)全是由這些企業(yè)交的。所以說，目前中國的生物塑料監(jiān)管上不去，其實(shí)是由于真正生物降解的產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能還不足，還不多。多了，行業(yè)監(jiān)管自然就可以上去了。

立雯：Poly(lactic acid) or polylacticacid or polylactide (PLA) is a biodegradable and bioactive thermoplasticaliphatic polyester derived from renewable resources, such as corn starch (inthe United States and Canada), cassava roots, chips or starch (mostly in Asia),or sugarcane (in the rest of the world). In 2010, PLA had the second highestconsumption volume of any bioplastic of the world.

The name"polylactic acid" does not comply with IUPAC standard nomenclature,and is potentially ambiguous or confusing, because PLA is not a polyacid(polyelectrolyte), but rather a polyester. 這是維基百科對PLA的解釋，尤其是最后一句。

答：聚乳酸實(shí)際上應(yīng)該是聚丙交酯，因?yàn)樗莾蓚€單體乳酸先聚合成為丙交酯，丙交酯再開環(huán)聚合成聚丙交酯。

原標(biāo)題:被濫用之后，生物降解的內(nèi)在，究竟是什么？

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