随着海洋塑料污染问题日益严峻以及微塑料监管不断加强，环保型材料在全球范围内受到越来越多的关注。
其中，近年来备受关注的是可在海洋环境中分解的生物可降解塑料“PHA（聚羟基烷酸酯）”。
PHA具有在海水、土壤和淡水中经微生物作用最终分解为水和CO₂的特性，目前正在包装材料、化妆品、纤维、食品容器等广泛领域得到应用。
本文将通俗易懂地介绍“生物可降解塑料的基础知识”“PHA与PLA的区别”“PHA的特点与种类”“主要用途与应用案例”以及“高化学的相关举措”。
希望进一步提升自有产品环保性能的企业，可参考本文内容。
其中，近年来备受关注的是可在海洋环境中分解的生物可降解塑料“PHA（聚羟基烷酸酯）”。
PHA具有在海水、土壤和淡水中经微生物作用最终分解为水和CO₂的特性，目前正在包装材料、化妆品、纤维、食品容器等广泛领域得到应用。
本文将通俗易懂地介绍“生物可降解塑料的基础知识”“PHA与PLA的区别”“PHA的特点与种类”“主要用途与应用案例”以及“高化学的相关举措”。
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生物可降解塑料的基础知识
生物可降解塑料是指在使用过程中可像普通塑料一样使用，使用后可经自然界中的微生物分解为水和CO₂，并最终回归自然的塑料。
以往开发的石油基塑料中，有许多通常需要100年至1000年才能分解，由此引发了海洋塑料污染等多种环境问题。相比之下，生物可降解塑料在适当环境下不会长期作为废弃物残留于自然界，而是可回归土壤和水体。因此，目前其实用化主要集中在容易形成微塑料、难以回收且可能流入自然环境的产品，以及一次性容器和包装材料等领域。
生物可降解塑料的种类
与普通塑料一样，生物可降解塑料也有多种类型。不同类型在主要原料和生物降解特性方面各不相同，因此需要根据产品在功能性和环保性方面所要求的性能选择相应的树脂种类。
主要生物可降解塑料的种类
PHA与PLA的区别
在生物可降解塑料中，目前量产化程度最高、在全球范围内普及最广的是PLA（聚乳酸）。PLA是以玉米、甘蔗等植物来源原料制造的生物基塑料，因此备受关注。
另一方面，PLA在生物降解时有时需要满足特定条件的堆肥环境，存在在自然环境中不易分解的问题。
相比之下，PHA虽然与PLA一样属于利用植物来源原料等制造的生物基塑料，但在海水、淡水和土壤等多种自然环境中均可通过微生物作用发生分解，具有较高的生物降解性能。
由此可见，PHA在海洋生物降解性等环保性能方面具有优于PLA的特点，但目前其生产成本仍高于PLA。随着量产技术和发酵技术不断进步，全球范围内正在积极开展降低成本的相关开发。
海洋生物可降解塑料PHA的特点与优势
PHA的主要特点与优势包括“海洋生物降解性”“优异的安全性”以及“多样化的物理性能”三方面。
可在海洋中分解的高生物降解性
PHA最大的特点是具有可在海洋环境中分解的高生物降解性。在海水、淡水和土壤中，PHA可通过微生物作用分解为水和CO₂。
此外，PHA无需依赖堆肥设施即可进行生物降解，在自然环境中也能够逐步分解，这是其重要特点。因此，PHA尤其受到可能流入海洋的包装材料和纤维制品等领域的关注。
近年来，尤其是在欧洲，对化妆品和其他产品中使用的微塑料珠的监管力度有所加强，并且越来越多的人开始考虑改用海洋生物降解性例如 PHA。
优异的安全性：可用于食品包装材料
PHA与PLA一样具有较高的生物相容性，部分产品已开始应用于医疗领域和食品包装领域。
此前在部分食品用途上受到限制的“P3HB4HB”，也于2026年3月被列入日本《食品用器具及容器包装正面清单》，由此正式获准在日本国内用于食品包装材料。
由此可见，PHA不仅在环保性能方面表现突出，在安全性方面也备受期待。
物理性能多样：可用于多种包装材料
PHA包括均聚物和共聚物等多种类型，通过调整单体种类及配比，可实现多样化的物理性能，这也是其特点之一。
因此，从要求柔韧性的薄膜用途，到要求刚性和耐热性的成型品用途，PHA均可应用于广泛的包装材料及产品。
由于可根据用途进行物性设计，近年来PHA在包装材料、纤维、食品容器、日用品等多种领域的开发与应用正在不断推进。
海洋生物可降解塑料PHA的种类
主要用途与应用领域
根据单体组成及配比不同，PHA可分为多种类型。不同类型的物理性能和特点各不相同，因此根据用途选择合适材料十分重要。
以下将以高化学供应的PHA产品为中心，介绍各类PHA的特点、用途与应用领域。
PHB
PHB的特点是在PHA中具有较高的硬度和耐热性。
由于刚性较高，PHB适用于一次性餐具、刀叉勺等注塑成型品，目前主要在成型品领域得到应用。
此外，由于PHB具有相对较高的结晶性，其在要求耐热性的用途中的应用也备受期待。
PHBV
PHBV是由两种单体共聚而成的PHA，通过调整单体比例，可实现从硬质到软质的广泛物性设计。
利用这一特点，PHBV正在被开发用于牙刷柄、一次性勺子等同时要求刚性与柔韧性的产品。
同时，利用其柔韧性的纤维用途也在不断发展。近年来，作为应对海洋垃圾问题的材料，PHBV在“渔网”等产品中的应用也正在研究推进。
因此，PHBV作为能够兼顾环保性能与功能性的材料受到关注。
P3HB4HB
P3HB4HB具有优异的柔韧性，是适用于薄膜和复合覆膜用途的PHA。
除单独使用外，P3HB4HB也有望用作使树脂柔软化的柔性改性材料。
高化学与包装材料贸易公司共同开发了将P3HB4HB与PLA混合制成的“PLA吹膜法薄膜”。该产品作为生物可降解塑料薄膜进行销售，并已被欧洲高端品牌采用为西装防尘袋。
此外，高化学还与制造商共同开发用于纸杯内壁的覆膜材料。通过与纸等材料组合，可实现具备海洋生物降解性能的纸杯。
PHA适合以下用途与企业
PHA作为具备海洋生物降解性的下一代生物基塑料，有望广泛应用于包装材料、日用品、化妆品及海洋相关产品等领域。
以下介绍适合导入PHA的主要用途与行业。
环保型包装材料（食品包装、服装包装等）
PHA可对应从薄膜加工到注塑成型等广泛的加工方式，因此作为环保型包装材料具有很大潜力。
此外，由于PHA具有可在自然环境中逐步分解的特性，即使意外流入自然环境，也可通过微生物作用发生分解。
因此，PHA有望主要应用于食品包装、服装包装、购物袋、缓冲材料等一次性用途。
一次性容器与餐具
PHA在纸杯用覆膜、纸托盘、吸管及刀叉勺等一次性容器和餐具领域的应用也在不断推进。
在中国，PHA正在被应用于飞机机舱内使用的纸杯覆膜材料、餐具、纸托盘、零食包装材料及吸管等产品。
在日本，也已有PHA材料被用于星巴克吸管等案例，越来越多的企业正在转向环保型包装。
存在流入海洋风险的产品
在海洋环境中使用的产品，存在使用后流入海洋的风险
因此，在渔网、钓鱼线、拟饵等流入海洋风险较高的产品领域，对具备海洋生物降解性的PHA的期待不断提升。
作为应对海洋垃圾问题的材料，PHA在环保型垂钓用品和水产相关材料中的应用也正在推进。
化妆品
欧洲于2023年9月强化了REACH法规，并开始分阶段加强对微塑料的监管。
在化妆品领域，欧盟正在推进限制在欧盟境内销售的化妆品中使用微塑料，预计到2035年，包括唇部产品和美甲产品在内的所有彩妆产品将禁止添加微塑料。
在此背景下，具备海洋生物降解性的PHA正作为化妆品用微珠替代材料受到关注。
环保型品牌
清洗化学纤维制成的服装时，微细纤维会通过废水流入海洋，这一问题正受到重视。
通过将PHA用作纤维材料，服装释放的微塑料也有望在自然环境中发生分解。
因此，近年来，以重视可持续发展的环保型品牌和服装企业为中心，对PHA纤维的关注不断提高。
高化学在PHA领域的举措
高化学发挥长期积累的中国化学产业网络优势，通过与中国大型生物可降解材料制造商签订经销协议，构建环保材料的稳定供应体系。高化学正在建设连接中日两国的生物可降解材料供应链，并推动其在日本市场普及。
此外，高化学并不局限于单纯供应材料，而是通过根据用途提出材料方案、提供面向日本市场的加工与改性复配支持，以及面向新用途开展共同开发等方式，推进PHA材料的社会应用。
与全球最大的PHA制造商“PhaBuilder”
签订经销协议
高化学自2024年7月起与全球最大规模级PHA制造商“PhaBuilder”签订经销协议，并在日本国内推广该公司的创新PHA产品系列。
该公司利用清华大学30多年来积累的技术经验，于2024年在湖北省启动了年产1万吨规模的全球最大规模级PHA工厂。未来还计划进一步扩建至年产3万吨规模。
高化学通过与该公司合作，向日本市场提供高品质且可稳定供应的PHA材料。
中日企业共同开发
利用PHA的化妆品用微珠替代材料
化妆品中所含的微粒状微塑料珠会随废水流入海洋，成为海洋污染问题的原因之一。近年来，以欧洲为中心，相关监管也在不断加强。
在此背景下，高化学与中国PHA制造商“PhaBuilder”以及在日本拥有独有粉体加工技术的日兴理科公司签订了战略合作框架协议。
目前，三方正在推进利用PHA的化妆品用微珠替代材料的共同开发与市场开拓，目标是将其作为环保型化妆品材料实现实际应用。
如果您正在寻找环保型包装材料与原料
如果您正在寻找环保型包装材料或原料，欢迎咨询中日精细化工贸易的领先企业“高化学株式会社”。
高化学通过与中国最大的PLA制造商安徽丰原集团有限公司（丰原集团）签订业务战略合作伙伴协议等方式，较早开始推进生物可降解材料市场的开拓。此外，高化学已构建包括PLA、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）和PHA等在内的共7类生物可降解材料进口与销售体系，可根据客户需求提出最合适的方案。
此外，高化学还可提供面向日本市场的加工及改性复配支持，作为客户的开发合作伙伴提供技术支援。
如您正在“考虑导入生物可降解塑料”“希望研究PLA以外的替代方案”“希望推进符合欧盟法规的应对措施”“希望将包装材料转换为环保型材料”“希望确认PHA的加工性能”或“希望进一步了解海洋生物可降解塑料PHA”，欢迎随时联系我们。
