由纖維素混合物,、聚乳酸(PLA)或多羥基丁酸酯(PHB)組成的新一代可生物降解的聚合物，以其優(yōu)良的加工性能和使用性能正在超越塑料袋,、一次性刀叉和包裝這樣的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域。它們除了能夠繼續(xù)應(yīng)用于普通包裝和一次性用品方面之外，還可應(yīng)用于醫(yī)療、診斷器械和阻隔性包裝等領(lǐng)域,。
可用傳統(tǒng)方法加工的生物降解聚合物
FKuR Kunststoffe GmbH公司（以下簡(jiǎn)稱為FKuR公司）與位于德國(guó)Oberhausen市的Fraunhofer Umsicht研究院合作開發(fā)出了一種PLA/聚酯共混物，此共混物可以采用與LDPE吹塑薄膜一樣的工藝進(jìn)行加工,。由FKuR公司所做的試驗(yàn)表明,，這種新型Bio-Flex 219F材料完全可以在傳統(tǒng)的吹膜生產(chǎn)線上加工，而不必對(duì)螺桿,、模頭和牽引裝置做任何改造。
據(jù)該公司介紹,， Bio-Flex 219F材料是由10%的PLA（購(gòu)自明尼蘇達(dá)州Minnetonka市的 NatureWorks LLC公司,，即原Cargill Dow公司）和一種可生物降解的共聚酯及相容劑等一些特殊助劑組成的。由于相容劑的作用,，PLA和共聚酯發(fā)生偶合反應(yīng),，從而生成了具有均相結(jié)構(gòu)的共混物，因此該種材料的加工性能很好,，其吹塑膜的厚度甚至可以被控制至8mm,。據(jù)試驗(yàn)可知，用該料制成的厚度小于110mm的薄膜在自然環(huán)境下經(jīng)過12周就會(huì)有90%發(fā)生降解,。
用FKuR公司的Bio-Flex PLA/聚酯共混物和注塑級(jí)Biograde纖維素混合物制成的包裝制品
Bio-Flex 219F料主要用于生產(chǎn)購(gòu)物袋,、棚膜和層壓盤。另外,，F(xiàn)KuR公司還開發(fā)了剛性更高的Bio-Flex級(jí)材料,。其中，466F（含20%的PLA）和467F（含30%的PLA）用于加工購(gòu)物袋,，482F（含70%的PLA）則用于加工流延膜,。
FKuR公司開發(fā)的另一個(gè)“天然化合物”系列材料是改性纖維素。該系列具有與聚苯乙烯類似的加工特性和機(jī)械性能,。其中,，Biograde 300A為一種使用了天然填充劑和特殊的植物油的注塑級(jí)材料，可用于一次性刀叉等產(chǎn)品,，其顏色呈白色,。該料的熱穩(wěn)定性很好，可以在具有通用型螺桿的標(biāo)準(zhǔn)注塑機(jī)上進(jìn)行模塑,。由于該材料的收縮率很低,，使制品的外觀沒有翹曲現(xiàn)象,。此外，F(xiàn)KuR公司還預(yù)計(jì)于今年年底之前推出Biograde 500A,，這種材料主要用來進(jìn)行熱水杯的注塑成型,。
可用多種方法加工的生物降解聚合物
FKuR公司近期還推出了Biograde 200C，這是一種不含填充物和淀粉的纖維素混合物,，可以100%地進(jìn)行回收,。由它制成的流延膜和注塑制品具有很高的剛性和透明度，以及與PLA相類似的阻隔性能,。據(jù)FKuR公司的市場(chǎng)銷售經(jīng)理Patrick Zimmermann說,，Biograde 200C的注塑加工性能與聚苯乙烯相近，它可以用來吹制瓶子,，以及進(jìn)行杯子和托盤的熱成型,。
FKuR公司在1992年成立時(shí)只是一個(gè)塑料回收商，2000年,該公司開始進(jìn)入可生物降解聚合物領(lǐng)域,，目前已可年產(chǎn)超過6000000鎊的可生物降解聚合物,，而且其銷售網(wǎng)絡(luò)遍布全球。該公司的這一產(chǎn)品的價(jià)格從2.85~70/kg不等,。據(jù)Zimmermann預(yù)計(jì),，隨著FKuR公司不斷進(jìn)入棚膜料等新的市場(chǎng)領(lǐng)域，其在2005年的業(yè)績(jī)將會(huì)增長(zhǎng)25%,。
在醫(yī)療,、食品領(lǐng)域中的應(yīng)用前景無(wú)限
Biomer公司是另一家德國(guó)生產(chǎn)可生物降解聚合物的公司，他們目前正在大力開拓PHB和PLA聚酯的新市場(chǎng),。該公司用其開發(fā)的一種微生物來發(fā)酵糖或者淀粉糖漿,，然后將抽提出的PHB或PLA聚酯與低分子量和高分子量增塑劑、成核劑和其他的加工助劑按照三種不同比例配混成注塑級(jí)材料,。這三種材料的加工工藝與液晶聚合物類似,，由于其熔體粘度極低（MFR高于20g/10min），從而在注塑具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制品時(shí)不需要很高的合模力,。
Biomer公司稱,，用這些料注塑而成的1.2mm厚的樣品在自然環(huán)境中于6周內(nèi)即可降解。
在這三種材料中,，P226具有類似于PP的機(jī)械性能,，且易于模塑，制造周期短,；P209的機(jī)械性能總體上與HDPE相近,，只是由于它具有晶體結(jié)構(gòu)，使其斷裂伸長(zhǎng)率要比HDPE低得多；P240是在P209的基礎(chǔ)上進(jìn)行了增韌,，使其具有較高的抗沖擊強(qiáng)度,。用上述三種材料可注塑成醫(yī)用“免疫條”診斷工具、煙火包裝和軍事演習(xí)炮筒等制品,。此外,，該公司還能夠提供少量專用于注塑透明醫(yī)療診斷帶的PLA，以及擠塑多絲外科手術(shù)織品的PHB,。據(jù)Biomer公司總裁 Urs Hanggi介紹,，他們正在開發(fā)具有較高熔體強(qiáng)度的PHB產(chǎn)品，以用于薄膜的吹塑生產(chǎn),。
Biomer公司的產(chǎn)品銷售量目前正在快速增長(zhǎng),，尤其是在美國(guó)市場(chǎng)上。其生產(chǎn)能力已達(dá)到數(shù)噸/月,。Hanggi堅(jiān)信目前價(jià)格在5~10$/磅的PHB以其易生物降解的特點(diǎn)在將來一定會(huì)成為像酸奶杯和飲料瓶這樣的食品包裝的生產(chǎn)材料,，盡管現(xiàn)在其獲得食品級(jí)材料許可證的測(cè)試費(fèi)用極其昂貴。
