首先介紹下生物降解塑料的國(guó)際大環(huán)境

     近年來(lái)，在msw中，塑料廢棄物所占重量比在逐年增長(zhǎng)，有的國(guó)家已高達(dá)10%或以上，而體積比則達(dá)30%左右，在全球范圍msw的總量中，約有1/2~1/3為包裝廢棄物，如美國(guó)包裝廢棄物占29.3%，非包裝廢棄物70.7%，其中塑料廢棄物分別占4.1%和5.5%，日本約占40%，歐盟各國(guó)約占40~70%，我國(guó)30~40%。據(jù)報(bào)導(dǎo)，在世界塑料廢棄物中相當(dāng)部分為包裝和農(nóng)用領(lǐng)域的一次性產(chǎn)品，如包裝膜(袋)、中空容器、餐飲具、垃圾袋、地膜等，這些產(chǎn)品屬于塑料“短壽命”應(yīng)用范疇，一般1~3個(gè)月，有的半年，Zui長(zhǎng)也一年左右，大多隨同生活垃圾進(jìn)入msw處理系統(tǒng)，有的則被隨意丟棄。由于這些廢棄物量大、分散、臟亂，不易收集再生利用，而且其原料大部分為聚烯烴，屬惰性材料，對(duì)微生物極不敏感，因此很難在環(huán)境中生物降解；而且隨著垃圾填埋地日漸減少，焚燒處理也由于嚴(yán)格控制二惡英排放量而受抑制，因此歐美發(fā)達(dá)國(guó)家制訂了相關(guān)法規(guī)，對(duì)那些用后不能自行降解或不易回收利用的一次性塑料產(chǎn)品進(jìn)行限用、禁用、強(qiáng)制收集和制定回收利用指標(biāo)、收取排污費(fèi)或課以高稅等。
過(guò)去幾十年來(lái)，塑料工業(yè)的快速發(fā)展，主要是建立在石化原料基礎(chǔ)上。據(jù)報(bào)道，全世界每年約有1.5億石油天然氣等石化資源用于化學(xué)合成“高分子聚合物”。塑料工業(yè)消耗的石油能源占全部石油消耗的7%，其中生產(chǎn)占3%，原料占4%。我國(guó)石油資源貧乏而又是能耗大國(guó)，石油年耗費(fèi)近4億噸，其中約1/3依賴(lài)進(jìn)口。石油是一類(lèi)資源有限，正在日漸減少又面臨枯竭的不可再生資源。據(jù)日本資料報(bào)道，全世界石油可開(kāi)采的年限約45年，天然氣約63年。又據(jù)聯(lián)合國(guó) “世界能源評(píng)估報(bào)告”指出，目前全球能源體系不夠可靠，價(jià)格不夠低，不足以支持廣泛的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。近一年來(lái)，石油價(jià)格暴漲對(duì)塑料工業(yè)帶來(lái)的供求矛盾和沖擊，充分說(shuō)明了塑料工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展必須遵循循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念，加強(qiáng)回收利用，同時(shí)也必須加快擺脫其對(duì)石油的過(guò)分依賴(lài)的局面。目前歐美日本等發(fā)達(dá)國(guó)家正著手研究制定減量化、再資源化及實(shí)施利用可再生資源，補(bǔ)充替代不可再生的石油資源的戰(zhàn)略，從而加速了生物質(zhì)塑料的研發(fā)與應(yīng)用開(kāi)發(fā)。 
       2003年美國(guó)cargil dow化學(xué)公司年產(chǎn)140kt聚乳酸(pla)生產(chǎn)裝置建成投產(chǎn)，隨著性能改進(jìn)，其用途也得到進(jìn)一步開(kāi)拓，從而大大促進(jìn)了世界生物降解塑料實(shí)用化進(jìn)程，目前其價(jià)格為3500美元左右。另外美國(guó)dnpont公司、eastman chemical公司、德國(guó)basf公司、日本昭和高分子公司等的化學(xué)合成脂肪族聚酯(pbs)生產(chǎn)線的建成和投產(chǎn)，世界生物降解塑料生產(chǎn)和銷(xiāo)售量將會(huì)進(jìn)一步增加，到2005年已形成100kt的市場(chǎng)規(guī)模，據(jù)資料預(yù)測(cè)，到2010年全球生物降解材料的需求量將達(dá)到1300kt，而到2015年生物降解塑料的消費(fèi)量將占塑料市場(chǎng)總量的10%，約20000kt。
另?yè)?jù)英國(guó)咨詢機(jī)構(gòu)intertech pira公司在一份在題為《全球生物降解包裝市場(chǎng)前景》的研究報(bào)告中表明：2006年全球生物降解包裝市場(chǎng)中，東歐實(shí)現(xiàn)Zui高的增長(zhǎng)率， 2006年達(dá)到了821t的生物降解包裝消費(fèi)量，保持24.6%的平均年增長(zhǎng)率；相對(duì)而言，西歐和北美目前已達(dá)到較高的生物降解包裝消費(fèi)量，2006年分別已達(dá)到19,350t和16,047t；全球生物降解包裝用量將保持22%的年增長(zhǎng)速度。
      Zui近，美國(guó)舊金山市議會(huì)以10票贊成、1票反對(duì)的投票結(jié)果，通過(guò)了禁止超市、藥店等零售商使用塑料袋的法案，從而成為通過(guò)此類(lèi)環(huán)保法案的第一個(gè)美國(guó)城市(舊金山市每年使用塑料袋達(dá)1.81億只，)。美國(guó)是全球Zui主要的塑料袋消費(fèi)國(guó)之一，該法案的通過(guò)引起了全球塑料袋業(yè)者的高度關(guān)注。
據(jù)了解，歐盟已經(jīng)制定了禁用非生物降解塑料袋的意向法案，歐盟部分國(guó)家甚至已有具體的禁用日期和國(guó)家法案。如法國(guó)從2010年1月1日起，將在全國(guó)范圍禁用不可降解塑料袋，而巴黎市則從今年就開(kāi)始禁用非生物降解塑料袋。
中國(guó)降解塑料的研發(fā)起始于20世紀(jì)70年代，特別是進(jìn)入21世紀(jì)后，無(wú)論在研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用及標(biāo)準(zhǔn)制訂等方面都取得了較大進(jìn)展。歷經(jīng)了：

光降解→光/部分生物降解→光/氧/部分生物降解、高淀粉含量/部分生物降解、高碳酸鈣填充/光/氧降解→全生物降解塑料的探索發(fā)展過(guò)程，

     新型全生物環(huán)保降解功能性改性淀粉聚合物材料（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“sp”）屬于全降解材料中的一種，其不僅具有高阻隔性、不導(dǎo)電性以及物理機(jī)械強(qiáng)度好等功能性，而且其主要原料來(lái)自可再生資源，可節(jié)約有限的石油資源。sp可根據(jù)其環(huán)境消納方式分為：

生物降解型和水解型兩類(lèi)產(chǎn)品

生物降解型產(chǎn)品：以其優(yōu)異、獨(dú)特的性能可廣泛用于日常生活包裝(如：垃圾收集袋、購(gòu)物袋等)、工業(yè)電子產(chǎn)品包裝，在使用后其可參與到自然界的循環(huán)中，完全被土壤中的微生物降解，特別適合于垃圾堆肥處理；

水解型產(chǎn)品：可應(yīng)用于特殊領(lǐng)域，如投放的農(nóng)藥、化肥包裝以及醫(yī)院用品洗滌包裝，避免人接觸到有害物品而受到侵害，同時(shí)由于其具有水解性能而不產(chǎn)生有害包裝廢棄物和減少bod的排放量；

sp包裝材料的使用演變模式為“可再生資源→產(chǎn)品→廢棄物生物降解或水解→h2o+co2→可再生資源”的反饋式循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)更有效地利用可再生資源和保護(hù)環(huán)境。

新型全生物降解功能性改性淀粉聚合物材料
非化石資源為主要原材料，通過(guò)改性技術(shù)+交聯(lián)技術(shù)+合金化技術(shù)，制備新型綠色生態(tài)高分子合金材料。
以普通淀粉(使用時(shí)無(wú)須預(yù)先干燥處理，降低操作難度) 為主要原料，聚乳酸(pla)、聚乙烯醇(pva)等生物降解材料作為增強(qiáng)劑，首先通過(guò)工藝配方合理、技術(shù)方案可行的改性技術(shù)對(duì)淀粉和pla、pva進(jìn)行改性，使其易于熱塑性加工；使用s1做熔融降溫劑，降低pva等與淀粉的熔融擠出溫度，保證物料在較寬的熔融范圍內(nèi)進(jìn)行擠出；使用s2做交聯(lián)劑，由于它的兩個(gè)官能團(tuán)在一定溫度下短時(shí)間內(nèi)快速與pla、pva、淀粉的氫鍵反應(yīng)交聯(lián)，起到促進(jìn)pla、pva與淀粉的相容性、提高制品的強(qiáng)度、透明度，同時(shí)也提高了制品的耐水性，克服了原制品因吸水所引起強(qiáng)度下降，表面發(fā)粘而影響其存放和使用，拓寬了該制品的使用范圍；在使用自主研發(fā)的設(shè)計(jì)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)合理、符合本產(chǎn)品工藝要求雙螺桿擠出機(jī)，通過(guò)溫度調(diào)節(jié)，提供物料所需的流動(dòng)性和剪切力，以達(dá)到預(yù)期的摻混速度與混勻程度，從而保證淀粉和pla、pva之間形成極好的互穿網(wǎng)絡(luò)，獲得在分子級(jí)上相互貫穿、性能優(yōu)良的高分子合金——新型全生物環(huán)保可降解功能性改性淀粉聚合物材料。
本項(xiàng)目自2002年開(kāi)始投入研發(fā)，通過(guò)歷時(shí)三年多的研究，先后解決了sp材料中淀粉與聚乳酸(pla)和聚乙烯醇(pva)相容性、機(jī)械性能、耐水性、耐侯性、熱封性以及工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)等問(wèn)題。確定了設(shè)備基本結(jié)構(gòu)以及工藝技術(shù)核心方案，終于在雙螺桿30試驗(yàn)機(jī)連續(xù)、穩(wěn)定的生產(chǎn)出sp粒料，并生產(chǎn)出合格的sp薄膜。在此基礎(chǔ)上，2005年7月生產(chǎn)了第一臺(tái)sp材料工業(yè)化生產(chǎn)設(shè)備——雙螺桿60擠出機(jī)。進(jìn)一步對(duì)加工條件、加工參數(shù)的做進(jìn)一步的研究。
2006年1月底北完成了sp工業(yè)化生產(chǎn)設(shè)備——雙螺桿60擠出機(jī)的定型、sp核心工藝技術(shù)的定型；建立sp科學(xué)生產(chǎn)的工程模型，以及制訂出sp的企業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。
2006年3月本項(xiàng)目已申請(qǐng)了一項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利：cn1847294，一種全生物降解塑料合金及制備方法，擁有自主創(chuàng)新知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
2006年4月本項(xiàng)目產(chǎn)品通過(guò)國(guó)家塑料制品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心(ntsqp)和北京化工大學(xué)高分子材料測(cè)試中心相關(guān)的技術(shù)檢測(cè)。
2006年5月經(jīng)教育部科技查新工作站查新，其結(jié)果：①s1做熔融降溫劑;②采用s2做交聯(lián)劑;③采用自主設(shè)計(jì)的雙螺桿擠出機(jī),國(guó)內(nèi)外均未見(jiàn)研究?jī)?nèi)容相同的公開(kāi)報(bào)道，具有新穎性及創(chuàng)新性。
2006年6月15日，中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)綠色包裝分會(huì)在北京大興組織召開(kāi)了sp技術(shù)成果鑒定會(huì)。在聽(tīng)取了項(xiàng)目組的匯報(bào)，認(rèn)真審閱了鑒定會(huì)資料及相關(guān)文件，并對(duì)設(shè)備及生產(chǎn)運(yùn)行進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)考察，與會(huì)專(zhuān)家一直認(rèn)為：該產(chǎn)品技術(shù)性能指標(biāo)達(dá)國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品先進(jìn)水平。
自2006年到2007年底，公司用一年半的時(shí)間進(jìn)行了大量的應(yīng)用領(lǐng)域試驗(yàn)，完成了技術(shù)→產(chǎn)品→商品市場(chǎng)轉(zhuǎn)化過(guò)程，Zui終確定了水解水溶型和生物降解型兩大類(lèi)7個(gè)系列的產(chǎn)品，已實(shí)現(xiàn)小批量工業(yè)化生產(chǎn)，sp商品銷(xiāo)往美國(guó)、日本、澳大利亞以及韓國(guó)。
本項(xiàng)目獲得 2007年度包裝行業(yè)高新技術(shù)研發(fā)資金無(wú)償資助、2007年度中小型企業(yè)科技創(chuàng)新基金無(wú)償資助。
2、項(xiàng)目主要配方、關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備
主要配方：淀粉、可生物降解增塑劑、交聯(lián)劑及其它助劑；
關(guān)鍵技術(shù)：破構(gòu)技術(shù)、交聯(lián)（接枝）技術(shù)、共混（合金化）技術(shù)、干法擠出吹膜技術(shù)；
主要設(shè)備：混料設(shè)備、擠出設(shè)備、制成品設(shè)備（如吹膜機(jī)）。
3、項(xiàng)目工藝技術(shù)路線描述
①首先分別將以普通植物淀粉（如玉米、木薯以及芭蕉淀粉等）進(jìn)行變性處理、pva在塑化劑溶液中預(yù)增塑處理(降低其熔點(diǎn))；
②變性淀粉為基料(50~80%)，加入改性pva以及其他添加劑等在高速混合設(shè)備進(jìn)行共混處理，提高下游制品的質(zhì)量和成膜性；
③將處理好的摻混料加入混煉造粒設(shè)備，實(shí)施高剪切下的熔融混煉，使得淀粉樹(shù)脂與改性pva體系間的各組分，有機(jī)地熔合在一起，塑化更均勻。
④制得sp高分子專(zhuān)用料經(jīng)真空設(shè)備進(jìn)行封裝出售或直接在其他加工設(shè)備上生產(chǎn)產(chǎn)品。sp具有良好的流動(dòng)性、加工成型性和二次加工性，產(chǎn)品具有良好的強(qiáng)度，柔軟性，光澤，阻氣性，耐油性，耐溶劑性和熱封性等優(yōu)良的力學(xué)性能和水解性能或生物降解性能，其降解或水解后產(chǎn)物對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生二次污染。
工藝流程：
4、國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)概述
通過(guò)對(duì)本項(xiàng)目的技術(shù)文獻(xiàn)檢索，發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)外技術(shù)類(lèi)型相密切的較少。國(guó)外在上世紀(jì)80年代末，意大利montedi son集團(tuán)屬下ferruzzi公司的子公司novamont公司首先研發(fā)淀粉/聚乙烯醇高分子合金，并獲歐盟支持，成為歐盟綠色計(jì)劃項(xiàng)目之一。該技術(shù)1992年已向多個(gè)國(guó)家包括中國(guó)申請(qǐng)了10多項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利(在我國(guó)申請(qǐng)的專(zhuān)利已經(jīng)終止)。1991年日本合成化學(xué)工業(yè)公司向montedison購(gòu)置了技術(shù)專(zhuān)利，雙方還合簽建立一個(gè)年產(chǎn)8kt的工廠在日本開(kāi)始生產(chǎn)和銷(xiāo)售。我國(guó)上世紀(jì)九十年代也有多家科研院所從事淀粉與pva應(yīng)用于生物降解材料研究方面的工作，但多數(shù)為采用濕法擠出吹塑法(流延法)制備淀粉/pva共混型全生物降解塑料。該法特點(diǎn)：產(chǎn)品厚度均勻，光澤度好，但生產(chǎn)效率低、設(shè)備費(fèi)用大、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)度、成本高，只能生產(chǎn)“片膜”，如果要作為包裝袋還需要“焊接”而增加成本。制備工藝中雖然加入了交聯(lián)劑，但淀粉與pva有少量的分子鏈接，大部分為“鑲嵌”狀，產(chǎn)品性能均受到影響。采用干法熔融擠出法淀粉/pva全生物降解塑料的Zui大特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)能力大，生產(chǎn)成本低。目前國(guó)內(nèi)擁有干法熔融擠出技術(shù)只有以下幾家：
⑴淀粉/pva接枝型全生物降解塑料技術(shù)，華東理工大學(xué)，采用密煉機(jī)(外購(gòu))共混制備，特點(diǎn)淀粉與pva相容性好，產(chǎn)品性能好，可大量添加淀粉而降低原料成本，但工藝復(fù)雜，對(duì)儀器設(shè)備和操作人員的素質(zhì)要求高，設(shè)備造價(jià)高，未見(jiàn)其工業(yè)化生產(chǎn)。
⑵淀粉/pva共混型生物降解塑料技術(shù)，中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所、廣東肇慶華方降解塑料有限公司，采用單螺桿擠出機(jī)(外購(gòu))制備，特點(diǎn)是設(shè)備造價(jià)相對(duì)低廉，工藝簡(jiǎn)單，對(duì)儀器設(shè)備和操作人員的素質(zhì)要求不高，制備工藝中雖然加入了交聯(lián)劑，淀粉與pva有少量的分子鏈接，大部分為“鑲嵌”狀，無(wú)法大量添加淀粉，因此存在制成的膜厚度很厚、膜的開(kāi)口性差、成本較高等問(wèn)題。中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所的技術(shù)未見(jiàn)其工業(yè)化生產(chǎn)報(bào)導(dǎo)，而廣東肇慶華方降解塑料有限公司，已建成淀粉與pva共混型小規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)試驗(yàn)，其主要產(chǎn)品是“hf”牌專(zhuān)用料和吹膜類(lèi)制品，但從2005年至今未見(jiàn)其“hf” 牌專(zhuān)用料或制品市場(chǎng)銷(xiāo)售，因此無(wú)法對(duì)其是否可以連續(xù)、穩(wěn)定的工業(yè)化生產(chǎn)和程度作出科學(xué)評(píng)價(jià)。
⑶淀粉/pva合金化技術(shù)，北京豐陽(yáng)塑化工程技術(shù)有限責(zé)任公司、鼎鑫博利科技(北京)有限公司，通過(guò)自行研制的長(zhǎng)徑比為52:1雙螺桿擠出設(shè)備制備淀粉和pva高分子合金材料（smp），特點(diǎn)：淀粉和pva等之間形成極好的互穿網(wǎng)絡(luò)，獲得在分子級(jí)上相互貫穿、性能優(yōu)良的高分子合金，產(chǎn)品性能好，可大量添加淀粉而降低原料成本，工藝簡(jiǎn)單，對(duì)儀器設(shè)備和操作人員的素質(zhì)要求不高，設(shè)備造價(jià)低于密煉機(jī)設(shè)備，但高于采用單螺桿擠出機(jī)制備。北京豐陽(yáng)塑化工程技術(shù)有限責(zé)任公司目前已形成兩大類(lèi)7個(gè)系列產(chǎn)品，并已有商品銷(xiāo)售。
無(wú)論前二種中那一種技術(shù)設(shè)計(jì)思路都在于如何在pva中加入更多的淀粉，以降低其原材料的成本，是以pva為主；而本項(xiàng)目在設(shè)計(jì)思路上與前二種技術(shù)是相反的，是以淀粉為主，加入適量的pva等生物聚合物，使淀粉改性后具有熱塑性能。通過(guò)交聯(lián)技術(shù)和合金技術(shù)，使物料具有的相容性、成本更低，性能更為優(yōu)異，生產(chǎn)可標(biāo)準(zhǔn)化從而操作更為容易，對(duì)加工設(shè)備要求降低，特別是大大提高其原料對(duì)后期的吹膜設(shè)備設(shè)備的適應(yīng)性，有利于其的市場(chǎng)化推廣。
國(guó)內(nèi)外已有工業(yè)化的技術(shù)產(chǎn)品的對(duì)比見(jiàn)下表1。
表1 國(guó)內(nèi)外已有工業(yè)化的同類(lèi)技術(shù)產(chǎn)品的對(duì)比
性 能 單 位 mater-bi hf smp/sp
生產(chǎn)廠家 - novamont化學(xué)品公司 肇慶市華芳降解塑料有限公司 本項(xiàng)目及產(chǎn)品
主要原料 - 合成聚合物聚乙烯醇(pva) pva 淀粉
輔助原料 淀粉、乙烯/乙烯醇共聚物、乙烯/丙烯酸共聚物、交聯(lián)劑、增塑劑、淀粉結(jié)構(gòu)破壞劑和其它添加劑 氧化淀粉、聚脂肪族二元羧酸二元醇酯或eaa等三元體系、相容劑、耐寒劑、增塑劑以及補(bǔ)強(qiáng)劑 pva、pla、熔融降溫劑、交聯(lián)劑(、增塑劑、淀粉結(jié)構(gòu)破壞劑和其它添加劑
主要設(shè)備 雙螺桿擠出機(jī) 新型電磁動(dòng)態(tài)單螺桿擠出機(jī) 雙螺桿擠出機(jī)
技術(shù)路線 - 增塑、改*聯(lián)、合金化 增塑、改性、共混型 增塑、改*聯(lián)、合金化
工業(yè)化程度 連續(xù)、穩(wěn)定 無(wú)法評(píng)價(jià) 連續(xù)、穩(wěn)定
薄膜厚度Zui薄 μm 30 50 25
拉伸強(qiáng)度 mpa 14/13 17.64/17.79 32.6/40
斷裂伸長(zhǎng)率 % 210 314.4/380.43 134/227
熱合溫度 ℃ 140~160 - 150
熱合強(qiáng)度 gf/15mm 550 - 600
表面電阻率 ω?cm 8×109 8.9×108 4.1×107
環(huán)境消納方式 生物降解、水解和堆肥化 生物降解 生物降解、水解和堆肥化
生物降解試驗(yàn)——霉菌生長(zhǎng)級(jí)別 級(jí) ⅴ(Zui高) ⅳ ⅴ(Zui高)
生物降解試驗(yàn)——質(zhì)量失重率 % 70(75d) 66.6(28d) 質(zhì)量失重率因試驗(yàn)樣品降解后已無(wú)法計(jì)算失重。(28d)
開(kāi)口性 好 一般 好
應(yīng)用領(lǐng)域 工業(yè)防靜電產(chǎn)品包裝、垃圾包裝、生活用品包裝、醫(yī)院洗滌物包裝、農(nóng)藥化肥小包裝、中空吹塑瓶、高爾夫球釘?shù)?購(gòu)物袋、垃圾袋 工業(yè)防靜電產(chǎn)品包裝、垃圾包裝、生活用品包裝、醫(yī)院洗滌物包裝、農(nóng)藥化肥小包裝、中空吹塑瓶、高爾夫球釘?shù)?
主要產(chǎn)品系列 atosh、afosh、afioh、zfozu、zfo30、a105h、ab05h、ab06h等 hf bm2a55、bm2c55、zm2d60、bm2d55、bm1c55、bm1d55、zm1d60
其它 — 2005年獲國(guó)家火炬計(jì)劃項(xiàng)目 2007年度包裝行業(yè)高新技術(shù)研發(fā)資金無(wú)償資助項(xiàng)目
商品 有 無(wú) 有
粒料的市場(chǎng)價(jià)格 萬(wàn)元/t usd 0.40~0.70 ￥2.60 ￥2.17~2.76
膜制品的市場(chǎng)價(jià)格 萬(wàn)元/t usd 0.55~0.89 — ￥2.57~3.39
產(chǎn)品性能、用途及市場(chǎng)需求分析
1、產(chǎn)品特性
⑴基本性能
①耐水性——sp分為水解水溶型和生物降解型(耐水型)兩種，水解水溶型型在常溫水中可較短時(shí)間內(nèi)溶解，在高溫(40℃)條件下迅速溶解,均無(wú)塊物殘留；生物降解型其雖有一定的親水性，但不溶于水，表現(xiàn)為在即便浸泡在水中膨潤(rùn)而不溶解，可保持形態(tài)和力學(xué)性能一定時(shí)間(7~14d)；
②力學(xué)性能——淀粉薄膜強(qiáng)度極低，添加了增塑劑共混后，其強(qiáng)度大于或等于與pe；
③耐化學(xué)品性能——能耐油及其它化學(xué)藥品(甲醇及乙二醇除外)；
④具有良好的耐光性，阻氧性和印刷性等。
⑵環(huán)境安全性
① 生物降解性
sp的主要成分為淀粉與生物降解高分子材料，兩者均可被微生物完全降解，因此屬于完全生物降解型塑料，其生物降解性能是真正符合環(huán)保的要求。
淀粉在自然界中生物分解是無(wú)庸質(zhì)疑的。
目前已有許多國(guó)外研究結(jié)果表明pva在自然界可以通過(guò)水解和生物降解(假單細(xì)胞菌—pseudomonas屬的菌株)兩種途徑分解，Zui終分解產(chǎn)物為h2o和co2。
國(guó)外研究機(jī)構(gòu)通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，pva與聚烯烴塑料相比，其完全生物降解速度要快300~500倍。對(duì)各種可生物降解高分子材料進(jìn)行篩選研究表明，在大品種合成高分子材料中，pva是具有實(shí)用性生物降解性能的材料之一。日本有關(guān)部門(mén)測(cè)得pva生物耗氧量(bod)比淀粉小得多，美國(guó)空氣產(chǎn)品公司把pva產(chǎn)品進(jìn)行生物降解5天后，測(cè)得的bod量低于Zui初bod總量的1%。
淀粉與pva組成的sp高分子材料，更有利于提高其生物降解性和可堆肥化性能。
② sp的安全性
經(jīng)過(guò)生物試驗(yàn)證明，pva既無(wú)毒(pva廣泛應(yīng)用與醫(yī)藥產(chǎn)品中，如作為眼藥水中成分之一)，也不會(huì)阻止微生物的生長(zhǎng)繁殖，對(duì)廢水處理和環(huán)境衛(wèi)生沒(méi)有影響。同時(shí)pva再被土壤中微生物所降解后，參與到自然循環(huán)中，滲入土壤后亦可作為土壤改良劑。
sp使用后置于室外或野外，經(jīng)幾次雨水沖刷后就能完全溶解而隨雨水流走；參與到自然界的循環(huán)中，可以被土壤中或海水中的微生物降解，殘留在土壤中還可作為肥料和土壤改良劑，具有良好的生物降解性和可堆肥化性能，特別適合沙土改造。其水溶物無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒、無(wú)害。
sp燃燒時(shí)不產(chǎn)生有毒氣體和煙霧，熱值為6000kcal/kg，相當(dāng)于pe熱值的50%；
⑶氣體阻隔性
在低濕度下，pva膜具有極好的氣體阻隔性，在干燥環(huán)境條件下，其阻氧率甚至優(yōu)于evoh和pvdc。因此常用于小雜糧、海鮮干貨、名貴中藥材、煙草及各種香料的包裝。
由于淀粉/pva高分子合金中的淀粉與pva相容性好，所以很好的秉承了純pva膜這一特性。淀粉/pva透濕性大，水蒸汽透過(guò)率850g?30μm /m2?24h，而pe膜僅為它的1/40，約20 g?25μm /m2?24h，即使用于包裝后易發(fā)生水蒸氣的物品，在薄膜內(nèi)面不會(huì)凝結(jié)霧滴是其優(yōu)點(diǎn)；阻隔性好，隔絕包裝內(nèi)外的空氣交換，特別是對(duì)氧分子以及水分子的隔絕。淀粉/pva在溫度25℃，濕度分別75%rh和0%rh條件下氧氣透過(guò)率200 cc?20μm /m2?24h.atm和4cc?20μm /m2?24h.atm，而pe膜為10,900cc?20μm /m2?24h.atm。
⑷電性能
各種塑料薄膜都有很強(qiáng)的帶電性，但sp制品和玻璃紙一樣幾乎不帶電（8×109~3.9×107ω?cm），遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于pe制品表面電阻率為1017ω?cm，摩擦?xí)r帶電性小。由于不帶電，其制品不會(huì)吸附空氣中的塵埃，印刷前不需要預(yù)處理，印刷適應(yīng)性、裝潢性好，特別適用于具有防靜電功能的包裝材料。
2、產(chǎn)品用途
表2 sp的加工技術(shù)和系列產(chǎn)品及其用途
品種 加工技術(shù) 產(chǎn)品及用途
擠出級(jí) 片材擠出成型
擠出發(fā)泡
管子擠出成型
片材熱成型加工
擠出吹塑
擠出流延 加熱成型用0.3~3mm片材；
發(fā)泡材料，條型、泡珠型發(fā)泡緩沖包裝材料；
棉簽棒；
園藝用育苗盆、器皿；
薄膜、軟質(zhì)包裝用10~20μm的薄膜和紙或無(wú)紡布構(gòu)成的層合材料，衛(wèi)生紙中襯膜、標(biāo)簽、垃圾袋；
薄膜、簡(jiǎn)易包裝用開(kāi)閉式套子、帶子；
注塑級(jí) 注射成型 箱子、小型容器、醫(yī)療衛(wèi)生用品、筆、文具、化妝品盒、育苗用桶、玩具以及機(jī)械零部件；
中空吹塑級(jí) 擠出中空吹塑成型 干燥粉末用瓶，潤(rùn)滑油容器，有機(jī)溶劑用容器化妝品用容器，玩具，農(nóng)藥瓶子
sp具有良好的成型加工性和二次加工性能。其加工方法范圍較廣，根據(jù)不同的牌號(hào)，可以擠出吹塑薄膜、擠出流延薄膜/帶，擠出片材及熱成型各種器皿、擠出發(fā)泡材料、中空吹塑成型各種容器，注射成型各種制品以及雙向拉伸薄膜等，其不同加工技術(shù)和系列產(chǎn)品見(jiàn)表2。
從大方面上講，應(yīng)著眼于根據(jù)sp特性來(lái)制定產(chǎn)品的目標(biāo)市場(chǎng)的定位，再就是那些不易回收利用的或無(wú)法回收再利用的一次性包裝材料。根據(jù)其使用性能和加工工藝可分為水解水溶型和耐水型生物降解型。
3、市場(chǎng)需求分析
⑴日常生活(如購(gòu)物袋、禮品包裝、垃圾收集袋等)
特點(diǎn)：節(jié)約資源、完全生物降解、堆肥化、阻透性能、抑臭性。
主要以購(gòu)物袋、垃圾收集袋(堆肥袋)為主，產(chǎn)品有較好的承重性，同時(shí)又具有優(yōu)異的阻透性能、抑臭性和耐刺穿等特性，而且由于不產(chǎn)生靜電的特點(diǎn)，印刷前不需要進(jìn)行預(yù)處理，可使用水溶性墨進(jìn)行印刷，具有優(yōu)良的印刷性，裝潢性。是一種多功能的包裝材料。在垃圾場(chǎng)或堆肥場(chǎng)中，3個(gè)月內(nèi)可全部與土壤同化，不污染環(huán)境。該產(chǎn)品市場(chǎng)空間