除了作為包裝材料外,生物降解塑料由于具有良好的生物相容性和生物可降解性,在領(lǐng)域應(yīng)用也非常廣泛。
PHA在領(lǐng)域的典型應(yīng)用是做生物材料,如手術(shù)試紙、繃帶及手術(shù)用手套的潤(rùn)滑粉;也可做與血液相容的膜制品;還可用作血管移植物或脈管替代物以及骨裂固定盤等;另外,還可作為新型醫(yī)學(xué)材料如骨板、骨釘以及制作三維支架應(yīng)用于組織工程。
據(jù)預(yù)測(cè),在2010年前,世界生物降解塑料的市場(chǎng)需求將每年增加30%,到2010年生物降解塑料的市場(chǎng)規(guī)模將增加到130萬(wàn)噸,生產(chǎn)能力將達(dá)到100萬(wàn)噸。除了美國(guó)、德國(guó)、意大利、加拿大、日本等國(guó)以外,我國(guó)也將是生產(chǎn)生物降解塑料的主要國(guó)家。

塑料作為包裝材料在進(jìn)入我國(guó)的短短20 年里,我國(guó)塑料制品的產(chǎn)量已居位。2000年我國(guó)塑料制品總廢棄量超過5000 萬(wàn)噸,上海市快餐業(yè)使用的塑料飯盒,每天達(dá)50 萬(wàn)只,北京每天達(dá)50 萬(wàn)只。用于處理快餐業(yè)垃圾污染的費(fèi)用是生產(chǎn)價(jià)格的10 倍。全年耗資3~4 億元。據(jù)統(tǒng)計(jì),全國(guó)快餐盒用量100 億只,并以每年至少15%的增長(zhǎng)率增加。用于家電及儀器包裝的塑料制品的產(chǎn)量是餐具的60~100 倍。全國(guó)用于治理環(huán)境污染的耗資令人觸目驚心。每年用于環(huán)保的投資1000 億元左右,1989 年到1995 年達(dá)800 億元,1996 年至2000 年達(dá)4500 億元,嚴(yán)重制約了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。塑料包裝制品的難以降解性,其“白色污染”的嚴(yán)重危害性已經(jīng)給社會(huì)和環(huán)境造成了難以估量的損失,每年浪費(fèi)大量的掩埋垃圾的土地。以城市為中心的環(huán)境污染在不斷加劇,而且向農(nóng)村蔓延,環(huán)境污染日益加重。如不加以控制和制止,將會(huì)給我們的子孫后代、給我們生活的地球帶來(lái)極大的不良影響。這方面已引起的重視,積極采取措施加以制止,并尋求新的替代品,以解決環(huán)境污染問題。面對(duì)這種現(xiàn)狀,通過了《關(guān)于環(huán)境保護(hù)若干問題的決定》等文件,國(guó)家還制定了171 項(xiàng)環(huán)保和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),新頒布了500 多項(xiàng)地方環(huán)保法規(guī)。我國(guó)是《蒙特利爾決定》和《維也納宣言》的簽約國(guó),文件中明確規(guī)定了EPS 泡沫塑料受到限制使用的期限。

生物可降解高分子材料是指在一定的時(shí)間和一定的條件下,能被微生物或其分泌物在酶或化學(xué)分解作用下發(fā)生降解的高分子材料。
生物可降解的機(jī)理大致有以下3種方式:生物的細(xì)胞增長(zhǎng)使物質(zhì)發(fā)生機(jī)械性破壞;微生物對(duì)聚合物作用產(chǎn)生新的物質(zhì);酶的直接作用,即微生物侵蝕高聚物從而導(dǎo)致裂解。
一般認(rèn)為,高分子材料的生物可降解是經(jīng)過兩個(gè)過程進(jìn)行的。首先,微生物向體外分泌水解酶和材料表面結(jié)合,通過水解切斷高分子鏈,生成分子量小于500 的小分子量的化合物;然后,降解的生成物被微生物攝入人體內(nèi),經(jīng)過種種的代謝路線,合成為微生物體物或轉(zhuǎn)化為微生物活動(dòng)的能量,終都轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳。