可生物降解塑料的类型
可生物降解塑料可以是生物基或化石燃料基的。近年来已经生产出新型塑料来解决塑料污染问题，方法是尝试缩短降解它们所需的时间，尤其是在自然条件下。然而，并非所有目前的生物降解塑料都达到了这一目标。
生物降解塑料的定义
可生物降解的塑料是那些可以在合理的时间内通过微生物作用降解产生天然最终产品，如水和二氧化碳的塑料。完全分解所需的时间取决于材料、温度和湿度等环境条件以及根据生物降解产品协会（BPI 第 2 页）分解的位置。
可堆肥塑料是那些可以快速生物降解并转化为不受金属污染的腐殖质的塑料。并非所有可生物降解的塑料都是可堆肥的；只有一些是。
材料必须符合ASTM 规范 D6400或D6868才能在陆地上被称为可生物降解和可堆肥，并符合ASTM D7081海洋环境规范。ASTM 是一个全球性的产品标准组织。
可生物降解的生物基聚酯塑料
来自植物的塑料被称为生物基塑料。并非所有这些都是可生物降解的；例如，有经久耐用的生物基 PET 瓶。可生物降解的生物基塑料由两种材料制成：生物质和源自植物的聚酯。生物基聚酯有两种：聚乳酸（PLA）和聚羟基脂肪酸酯（PHA）。
聚羟基链烷酸酯 (PHA)
PHA 由细菌和转基因生物 (GMO) 植物自然产生，但有计划尝试从食物垃圾中生产。聚羟基丁酸酯或PHB也是一种被广泛使用的PHA。PHA 的制造成本很高，因为细菌只能生产有限数量的 PHA。
用途：根据工业和教育合作中心的一份报告（CIEC 报告），PHA 被用作食品包装、杯子、盘子、纸张和纸板的涂层，以及“许多医疗用途，包括缝合线、纱布和药物涂层” ). Bio Based Press指出，它可以替代目前使用的大多数主要化石燃料塑料类型，例如 PE、PS、PVC 和 PET 。
PHA 混合淀粉/纤维素塑料：一些塑料制品完全由 PHA 制成，例如水瓶注 Bio Based Press。然而，由于 PHA 的生产成本昂贵，因此还与淀粉和纤维素混合以使其更经济。根据达特茅斯本科科学杂志(DUJS)，这具有提高分解率的额外优势。
生物降解：在富含微生物和真菌的环境中，尤其是土壤中，可以完全堆肥。这些微生物在酶的帮助下分解 PHA。降解所需的时间取决于环境中微生物的浓度。
据 Bio Based Press 称，PHA 在后院需要两个月才能分解。
在海水中分解速度要慢得多，添加CalRecycle（第 6 页）六个月后分解率不到 50% 。PHA 在六个月内分解了 30%（第 7 页），从而通过了 ASTM D7081 测试。
聚乳酸 (PLA)
DUJS 解释说，PLA 是一种通过细菌发酵制成的热塑性塑料。PLA实际上是许多乳酸分子的长链。由于有许多廉价的生产乳酸的方法，因此只需将它们聚合或连接即可。因此，PLA 比 PHA 便宜。但PLA性脆，应用比PHA更受限制。制造商通过加入添加剂或聚合物来解决这个问题。
用途：用于食品袋、食品包装、瓶、杯、盘等。由于它在酸存在的情况下分解良好，它被用于一些医疗应用，如医用缝合线和板材，CIEC 报告指出，它会在 90 天后溶解。它还用于物体的 3D 打印。
PLA 和聚合物混合物：根据 DUJS，PHA 也可以与可再生资源的聚合物混合以提高其质量。
生物降解： PLA 不能在后院轻易堆肥，因为在这种环境中无法获得所需的温度和水位。
PLA 可能需要 6-12 个月才能在土壤中降解。
World Centric指出，PLA 在商业设施中需要三六个月的时间才能降解。
当在氧气存在下发生分解时，最终产物是二氧化碳和水。
如果 PLA 在没有氧气的垃圾填埋场中发生降解，它会产生甲烷气体，其对环境的危害是美国化学学会释放的二氧化碳所指出的 20 倍（第 2 页）。
PLA 未通过 ASTM D7081 测试，因为根据 CalRecycle（第 7 页），六个月后在海水中仅分解了 3%。
由于 PLA 不会在土壤或海水中迅速分解，因此当乱扔垃圾时这会成为一个问题。
生物质基生物降解塑料
生物质基塑料由从作物残茬和树木中提取的淀粉和纤维素制成。
醋酸纤维素
醋酸纤维素(CA) 是一种合成产品，源自植物各部分中的纤维素。根据2018 年的一份科学出版物，目前使用的纤维素来自棉花、木材和农作物废料。这可用于形成模制固体塑料、香烟过滤嘴、涂层、照相胶片和过滤嘴。玻璃纸是由纤维素制成的可生物降解的薄膜。据Phys.org称，正在进行的新研究旨在从废弃农作物和木质材料中寻找防水且可生物降解的新型塑料薄膜。
生物降解性：研究表明，CA在自然界中放置 18 个月后会降解并减少其重量的 70% 。
淀粉
2017 年的一篇评论指出，淀粉经过加热、水和增塑剂处理以生产热塑性塑料。为了提高其强度，它与其他材料制成的填料结合使用。淀粉的主要来源是玉米、小麦、马铃薯和木薯。这种塑料用于包装、袋子和农用地膜、餐具、花盆，并可模塑以制造包装和消费品。根据食品包装论坛，它被视为聚苯乙烯 (PS) 的替代品。2017 年 Phys 报告指出，淀粉被添加到生物基塑料和传统塑料中，使它们更易生物降解。
生物降解性：淀粉基塑料可以是可堆肥的或只能生物降解的。可堆肥变体需要 90 天才能在工业设施中降解，而可生物降解的变体需要 100 天才能降解 46%，最多需要两年才能完全降解。
化石燃料基生物降解塑料
聚合物颗粒
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根据生物塑料指南，有一些新的化石燃料塑料也可以生物降解。最常见的是聚丁二酸丁二醇酯 (PBS)、聚己内酯 (PCL)、聚己二酸对苯二甲酸丁酯 (PBAT) 和聚乙烯醇 (PVOH/PVA)。
PBAT是一种由化石燃料衍生物生产的聚合物，有时与淀粉结合使用。正在努力从可再生资源中生产这种聚合物。生物塑料指南将其视为 LDPE 和 HDPE 的替代品。用于制作垃圾袋、缠绕膜、一次性包装和餐具（杯、碟等）。它不仅可生物降解，而且可堆肥。
PCL是一种合成聚酯，用于制造可堆肥袋，在医疗应用（缝合线和纤维）中用作表面涂层、鞋子和皮革的粘合剂，以及鞋子和矫形夹板的加强剂。这种塑料可以被酵母菌分解。90%以上的薄膜，40%的泡沫材料，15天就可以降解。
PBS是一种由化石燃料生产的树脂，根据Succinity（第 1、5 页）也可以是生物基树脂。它可以与其他生物基聚合物或黄麻等纤维结合使用，以提高其质量。PBS 用于制作食品包装、餐具、农用地膜、花盆、卫生用品（如尿布）和渔网。
PVOH是一种树脂，可用于制造可替代 LDPE 和 HDPE 的包装薄膜。根据食品包装论坛，它的其他重要应用是作为纸张和纸板生产的涂料和添加剂。
根据InnProBio（第 4 页），所有四种基于化石燃料的塑料在工业堆肥中可在三个月内生物降解，在后院堆肥中可在一年内生物降解，在土壤/垃圾填埋场中可在一到两年内生物降解。
回收和堆肥
环境保护署(EPA)警告说，必须牢记不同可生物降解塑料的特性，以便在其生命周期结束时对其进行处理。
EPA 解释说，可生物降解的塑料不应添加到回收传统塑料的垃圾箱中，因为它们是由不同的材料制成的。这对于生物基和化石燃料类型都是如此。
尽管塑料被标记为可生物降解和可堆肥，但其中许多塑料只能在商业堆肥设施提供的条件下降解；有关最近的堆肥厂的信息，请联系当地的回收机构。2017 年美国只有200 个这样的设施，因此需要增加此类中心。
在将袋子添加到堆肥箱之前，请按照产品说明确认袋子可以在家里堆肥。
由于缺乏设施，无法通过回收利用从可生物降解塑料中回收材料。
有效的分离、收集和降解是利用生物基和可生物降解塑料的必要条件。如果没有它，大多数可生物降解的塑料最终都会进入垃圾填埋场。
可生物降解塑料的未来
塑料的可生物降解特性不能解决塑料污染问题，如果处理不当。消费者行为也仍然有必要继续关注减少消费或回收塑料，以便从传统化石燃料塑料向可生物降解塑料的转变中受益。