生物质材料PHA是环保利器还是绿色创新兴星？

每年，大约有1000多万吨的塑料废弃物进入海洋，由于塑料无法在海洋中自然降解，因此也成为了海洋动物的最大杀手之一。又由于塑料袋在海洋中的形态与海龟喜爱吃的水母相像，常常导致海龟误食，乃至死亡。因此，寻找由可自然降解的生物质材料制成的塑料成为全球产业关注的重点领域。

由于高分子生物材料PHA(Polyhydroxyalkanoates，聚羟基脂肪酸酯)可以在淡水、海水、土壤、堆肥等自然和人工环境中，在有氧和无氧条件下实现生物降解，完全转化为水和二氧化碳，不会留有任何有毒的残留物、微塑料或纳米塑料的小颗粒，而且，PHA具有类似塑料的力学性能和加工性能，因此，成为全球产业界试图大规模产业化应用的新型材料，并期望在不久的未来取代一次性塑料的使用。

自塑料被发明以来，它已经成为人类生活中不可或缺的产品。塑料的原料品种很多，有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS等，这些皆是化学合成的高分子材料。高分子材料产业始于20世纪初，发展至今已有100年左右的历史，像尼龙（PA，聚酰胺）做成的丝袜，涤纶树脂（PET，聚对苯二甲酸乙二醇酯）做成的饮料瓶，聚氨酯（PU，聚氨基甲酸酯）做成的航空飞行甲板垫、客舱墙等均已渗透到现代生活的方方面面。

然而，塑料在提升人类生活品质的同时，也带来了严重的环境污染问题。上述材料在自然界很难被降解，尤其是包装中使用的塑料占全部塑料产量的40%，根据经合组织发布的《全球塑料展望报告》，其中仅有9%的塑料被回收利用，成为环保中的一大难题。

在此背景下，业界开始寻找传统塑料的替代方向。目前的替代方案有两种：传统非石化材料(如玻璃、陶器、金属、纸等)和生物可降解材料。生物可降解材料又分为石油基和生物基。

目前，生物降解聚合物主要分为三类:生物质来源且由生物合成的聚合物，如淀粉、纤维素、蛋白质、脂肪（包括天然PHA）等；生物质来源的单体经化学合成得到的聚合物，如PLA、PGA等；化石来源的单体经化学合成得到的聚合物，如PBAT、PBS等。

PHA在生物体内主要是作为能量的贮藏性物质而存在。打个形象的比喻，它就是细菌要吃的“能量棒”。由这种“能量棒”做成的材料被埋入地下，或进入海洋、淡水时，能够在细菌的作用下自然降解，整个循环过程遵循着从自然中来，又回到自然中去的模式。

天然PHA是微生物合成的一系列聚酯，目前，已经发现其具有150多种不同的结构单元或单体。在实际应用中，该系列产品包括PHB、PHBV、PHBH等，它们各自具有不同的属性。

PHBH是目前商业化生物降解材料中唯一可以与纤维素和淀粉对等的，在不同环境中都可以进行很好降解的天然高分子材料。相比其他的可降解材料，它除了在降解性上有不错的表现，还可以通过与其他材料共混改性来提高最终产品的可降解性。

2019年全球PHA组织（简称“GO!PHA”）产业联盟成立，该组织将提供一个合作平台来应对海洋塑料和自然资源保护的挑战，支持企业可持续发展目标。白渊斌作为中国的代表，于2023年当选为该组织六位董事会成员之一。他说：“我们从决定做PHA的那一天起，就选择面向全球市场，在开拓市场的同时，也在持续为行业发声，并与产业界上下游伙伴合作，共同为人类提供更可持续的解决方案。”

PHA的应用领域涵盖了许多领域，接下来，小编将详细介绍几个PHA主要的应用领域，希望对大家有所帮助。

首先，医疗领域是PHA的主要应用领域之一。PHA具有良好的生物相容性和低毒性，因此被广泛应用于医疗器械和医药包装材料的制造。例如，PHA可以用于制作外科缝线、骨修复材料和组织工程支架等，在这些应用中，PHA材料的生物降解性能可以避免二次手术取出材料的需求，从而减少患者的痛苦和治疗成本。

其次，食品包装是另一个PHA的重要应用领域。传统塑料包装对环境产生很大的压力，而PHA作为一种生物降解塑料，具备在自然环境中迅速降解的能力，因此被广泛用于食品包装领域。PHA可以用来制作一次性餐盒、购物袋和饮料杯等，其降解性能可以减少包装垃圾的数量，减轻对环境的影响。

此外，农业领域也是PHA的一个重要应用领域。传统农膜在使用后往往无法很好地降解，导致土壤和水源被严重污染。而使用PHA制作的生物降解农膜可以在农田使用后迅速降解，避免对环境造成长期的污染。此外，PHA也可以用于生物肥料包裹材料的制造，提高肥料的利用率，减少对农业生态系统的负面影响。

此外，PHA还有许多其他的应用领域。例如，PHA可以用于制作生物可降解的塑料袋、环境友好型的一次性餐具、纺织品纤维等。这些应用使得PHA成为一种全方位可靠的替代传统塑料的新材料。

总的来说，生物降解塑料PHA在医疗、食品包装、农业和其他领域都有广泛的应用前景，而且PHA作为一种有望替代传统塑料的生物降解塑料，它是具备诸多优点，为解决塑料污染问题提供了一种可行的解决方案，随着技术的进步和市场需求的增加，相信PHA的应用领域将会进一步拓展。

本文所用的部分内容来源于互联网，版权属原作者所有，侵删！有任何问题的朋友，可以在评论区留言参与互动。因此，想要在市场中有长久的发展，还是需要参与其中的。