生物材料作為最具發(fā)展?jié)摿Φ牟牧希衅鋸V闊的市場前景，我國是人口大國，因此也是生物材料和包裝材料的需求大國。但是我國生物材料及器械國內(nèi)產(chǎn)品單一，技術(shù)落后，科研與產(chǎn)業(yè)脫節(jié)，70%-80%要依靠進(jìn)口，基礎(chǔ)研究水平不高直接制約了新技術(shù)和新材料的開發(fā)和應(yīng)用。到目前為止，生物材料的主要知識產(chǎn)權(quán)仍掌握在美、歐、日等發(fā)達(dá)國家。
我國生物材料發(fā)展還未能成為一門真正的產(chǎn)業(yè)，生物材料研究尚未得到足夠的經(jīng)濟(jì)支持，除了跟我們的基礎(chǔ)研究水平不高有關(guān)，還與科研機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)部門脫節(jié)､產(chǎn)業(yè)部門未充分認(rèn)識生物材料在未來世界經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)中的重要地位有關(guān)。當(dāng)然這也與科研成果尚未給企業(yè)帶來較好的經(jīng)濟(jì)效益，損害企業(yè)的投資積極性密不可分。要解決個(gè)問題，改變我國生物材料依賴進(jìn)口的狀況，需要科研部門和產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)更好的相互信任與合作。隨著有關(guān)部門和研究機(jī)構(gòu)對PHA的研究和開發(fā)工作重視程度的提高，我國將產(chǎn)生越來越多的生產(chǎn)和應(yīng)用知識產(chǎn)權(quán)。由于PHA材料的結(jié)構(gòu)和功能的多樣性，PHA將能適應(yīng)各種不同的應(yīng)用要求，特別是PHA的生產(chǎn)符合可持續(xù)發(fā)展的要求，有可能成為一個(gè)大的支柱產(chǎn)業(yè)。
現(xiàn)在在環(huán)保包裝材料市場，由于我國的法律較發(fā)達(dá)國家滯后，因此市場尚未被充分開發(fā)，因而國際上的大公司尚未給予充分的重視。只要我們在技術(shù)上能夠和國際水平競爭，那么我國的生物包裝材料將有很強(qiáng)的市場競爭能力，將在市場需求必然不斷擴(kuò)大的未來占據(jù)有利位置。
可生物降解包裝材料以不斷加快的速度被優(yōu)化
過去幾年，可生物降解的以生物為原料的包裝材料以不斷加快的速度被優(yōu)化。下一代產(chǎn)品具有更好的性能和更有吸引力的價(jià)格。增長速度大大加快。盡管這種產(chǎn)品向消費(fèi)者提出訴求，但是可生物降解包裝材料仍是一個(gè)持續(xù)成長的特殊市場。
最近在幾個(gè)國家進(jìn)行的研究顯示，消費(fèi)者對生物科技包裝材料非常感興趣，更有趣的是，消費(fèi)者原因?yàn)榇酥Ц陡嗟腻X。美國市場研究機(jī)構(gòu)Grapentine公司最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，41％的美國消費(fèi)者和59％的歐洲消費(fèi)者非常渴望購買以天然材料制成的環(huán)保材料包裝的食品。其中大約77％的歐洲消費(fèi)者愿意為此多付5歐分，而74％的美國消費(fèi)者愿意多付10美分。
這些方向印證了國際可生物降解聚合物協(xié)會及工作組(IBAW)2001年在德國進(jìn)行的一項(xiàng)研究，通過調(diào)查卡賽爾的600位市民發(fā)現(xiàn)，三分之一的消費(fèi)者愿意以0.15歐元購買購物袋，而對于一個(gè)可生物降解的酸奶盒，他們原因額外支付0.05歐元。
然而，值得留意的是，市民和消費(fèi)者這兩個(gè)角色在同一個(gè)人身上的表現(xiàn)可能有天壤之別。作為市民，人們可能為了環(huán)保而愿意為可生物降解包裝材料多付一些錢，但是在超市里，大部分的消費(fèi)者都是精打細(xì)算的。
可再生的資源
生物聚合物根據(jù)來源和加工方法分為不同的種類，第一類就是直接從天然材料中提取的包裝材料；第二類是以可再生的生物化學(xué)單體合成的材料；第三類是以微生物或轉(zhuǎn)基因細(xì)菌生產(chǎn)的包裝材料。
天然可生物降解的包裝材料一般包含以土豆、玉米、小麥、糠麩、大米等的淀粉和纖維素制成的多聚糖和乳清、酪蛋白、麥麩、大豆、膠原質(zhì)等蛋白質(zhì)，甚至可以使用食品工業(yè)的殘?jiān)?/p>
這個(gè)市場廣泛采用淀粉為原料是因?yàn)槠鋬r(jià)格便宜，而且，但淀粉被制成熱塑性塑料后，其二氧化碳和氧氣隔絕性能優(yōu)異，而且加工性良好。
更好的防水性能
以淀粉為原料的主要問題是其容易吸水。為了達(dá)到更好的防水效果，需要與其它天然或是合成的可降解聚合物混合，或者添加不同來源的添加劑。
通過改性和添加劑的作用，這些混合物質(zhì)具有更高或是更低的水汽敏感度和氣密性。熱塑性淀粉含有70％-90％的淀粉，但是其中40％-60％的淀粉卻是許多混合物，添加劑的使用提高了原料的成本。因而，這方面的研究主要是減少添加劑的用量，例如使用新的納米組分而不是淀粉或是改性粘土顆粒。
例如紙張或是卡紙等未經(jīng)改性的纖維素材料具有較差的氣密性和防潮性能，因而除非是干貨，一般很少用來作為外包裝材料。改性的纖維素和纖維素衍生物材料，主要是聚碳酸酯等聚合物用于這一方面還是有些昂貴。
產(chǎn)品多樣
聚乳酸（PLA）是人工合成的可生物降解包裝材料的范例。PLA由乳酸單體聚合而成，在不同的食品包裝領(lǐng)域提供不同的性能。
PLA可以制成結(jié)晶或是透明的形態(tài)，可以吹膜、注塑以及涂層，既可以單獨(dú)使用也可以與其它天然原料制成的聚合物混合使用。例如，PLA經(jīng)常與淀粉混合以提高降解性能、降低成本。
第三類的可生物降解包裝材料用微生物制成，包括多羥基鏈烷酸酯(PHAs)，而聚羥基丁酸酯(PHB)最為普遍。PHAs目前的價(jià)格仍比較高，但是從技術(shù)角度來看，用途會非常廣泛，吹塑、注塑、拉膜、涂層都可以。也可以與熱塑性淀粉等可生物降解材料混合。PHAs用于食品包裝有個(gè)有趣的特性那就是水汽透過率非常低，與低密度聚乙烯接近。
生物聚合物的市場
根據(jù)IBAW的統(tǒng)計(jì)，可生物降解包裝材料是個(gè)特殊的小市場，2001年的數(shù)字顯示歐盟可生物降解產(chǎn)品的消費(fèi)量為2.5-3萬噸，而傳統(tǒng)聚合物的用量高達(dá)3500萬噸。塑料包裝協(xié)會預(yù)計(jì)2010年傳統(tǒng)聚合物的用量將達(dá)到5500萬噸，IBAW預(yù)計(jì)可生物降解產(chǎn)品的用量屆時(shí)會達(dá)到50-100萬噸。可生物降解材料最終可能會占據(jù)10％的市場份額。
這一樂觀的估計(jì)是基于可生物降解產(chǎn)品不斷改善性能 做出的，其中包括防水性、氣密性、透明度、印刷性能、加工性能等。
盡管與傳統(tǒng)聚合物相比，可生物降解產(chǎn)品的價(jià)格依然偏高，但是未來會逐步降低，首先是以淀粉為原料的聚合物然后波及其它材料。最終，不斷增長的消費(fèi)需求將驅(qū)動可生物降解包裝材料的材料增長。
改善的形象
歐洲一些主要的零售商采取的行動推廣可生物降解包裝材料映襯出消費(fèi)者需求的增加。
意大利一家連鎖超市IPER的銷售總監(jiān)Mario Spezia表示，客戶對以環(huán)保方式生產(chǎn)和包裝的食品比較感興趣，他們知道以可再生資源生產(chǎn)的包裝材料的好處。IPER在2002年推出可生物降解包裝材料以來，用量增加了一倍以上。
目前，可生物降解包裝材料在熟食、奶酪等新鮮食品包裝方面的用量還非常有限，在包裝黃瓜用的收縮膜、裝橙子的網(wǎng)袋、包裝蔬菜用的保鮮膜以及裝方便食品用的熱成形盒子等也是如此。較高的水汽隔絕性能可以讓水果、蔬菜保持新鮮，而聚乳酸的氣密性能夠使產(chǎn)品更加新鮮脆嫩。
總而言之，可生物降解包裝材料作為傳統(tǒng)聚合物的環(huán)保型替代物將不斷獲得進(jìn)展，特別是零售商比食品生產(chǎn)商更加有興趣推動這方面的發(fā)展，因?yàn)樗麄兛刂浦r食品市場。
生物聚合物的優(yōu)點(diǎn)
毫無疑問，與傳統(tǒng)聚合物相比可生物降解材料較高的價(jià)格在對比兩者的優(yōu)點(diǎn) 時(shí)必須要考慮，除了環(huán)保之外，可生物降解材料的優(yōu)點(diǎn)還在于營銷優(yōu)勢：這種包裝材料有利于宣傳環(huán)保食品的概念；功能優(yōu)勢：延長保質(zhì)期、氣密性、可食用、紡靜電、方便、衛(wèi)生、可生物降解等；法律/成本優(yōu)勢：根據(jù)歐洲包裝廢物處理規(guī)定，集中堆放是包裝材料回收和再利用的方式之一。一些國家對可生物降解材料征收較低的稅收。
產(chǎn)品識別標(biāo)簽
可生物降解包裝材料必須滿足歐洲標(biāo)準(zhǔn)13432的要求，合格的產(chǎn)品可以貼上可生物降解的標(biāo)簽，保證該產(chǎn)品具有這一性能。
德國、瑞士、荷蘭、英國和波蘭已經(jīng)接收這一標(biāo)簽，對于以特殊處理系統(tǒng)處理的可降解包裝材料會加上一個(gè)六邊形的標(biāo)識，這一標(biāo)識已經(jīng)在德國開始使用，很快將引入英國。
IBAW希望在全球范圍內(nèi)協(xié)調(diào)可生物降解材料的認(rèn)證和標(biāo)識工作。美國和日本的可生物降解聚合物協(xié)會也持類似觀點(diǎn)。美國的可生物降解聚合物研究所和日本的可生物降解聚合物公會已經(jīng)就產(chǎn)品認(rèn)證的推廣和協(xié)調(diào)達(dá)成協(xié)議。
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