一、生物降解材料概述：从传统塑料到环保包装

传统聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等塑料包装袋在自然环境中几乎难以降解，容易造成“白色污染”和微塑料问题。生物降解材料则通过微生物、酶或自然环境作用，将大分子聚合物逐步分解为二氧化碳、水和生物质，被认为是塑料包装袋向绿色、环保升级的重要方向。

对于塑料包装袋企业来说，合理选择生物降解材料，可以在满足强度、透明度、热封加工性能的同时，降低环境压力，提升品牌形象，满足越来越严格的环保法规与终端客户需求。

二、生物降解材料的降解机理

生物降解并不是一瞬间完成，而是一个“物理破碎 → 化学断链 → 生物利用”的渐进过程，主要包括以下几个阶段和机理：

1. 物理老化与表面破裂

• 在阳光、温度变化、机械拉伸等作用下，材料表面产生微裂纹。
• 薄膜表面积增大，为水分、氧气和微生物进入内部提供通道。

2. 化学断链（水解 / 氧化）

• 对于 PLA、PBS 等聚酯类生物降解材料，分子链中的酯键在水和热的作用下发生水解反应，分子量逐步降低。
• 部分材料在光和氧参与下发生氧化降解，产生更多极性基团，进一步提高微生物可利用性。

3. 微生物与酶驱动的生物降解

• 土壤、堆肥或污水环境中的细菌、真菌，通过分泌专一性酶，分解低分子量的聚合物片段。
• 最终产物为二氧化碳、水以及少量细胞生物质，实现真正意义上的“生物降解”。

三、常见生物降解材料类型及特点

目前应用于塑料包装袋领域的生物降解材料主要包括 PLA、PBAT、PBS、淀粉基材料等，不同材料在机械性能、加工性能和降解条件方面各有差异。

1. PLA（聚乳酸）

• 来源：以玉米、木薯、甘蔗等可再生植物淀粉发酵得到乳酸，再聚合而成。
• 特点：透明度高、刚性好、气味低，适合做外观要求较高的包装袋与覆膜。
• 限制：脆性相对较大，耐热性一般，多用于与 PBAT 共混改性。

2. PBAT（脂肪族–芳香族共聚酯）

• 特点：柔韧性好、拉伸性能优异，手感接近传统 PE，适合做购物袋、快递袋、垃圾袋等。
• 加工：可用吹膜、流延等常规塑料工艺加工，适应性强。
• 应用：常与 PLA、淀粉基树脂共混，兼顾强度与降解性。

3. PBS、PBSA 等聚酯类材料

• 特点：耐热性比普通 PLA 更好，柔韧性适中，综合性能平衡。
• 适用场景：热封包装、一次性餐具、农用地膜等。

4. 淀粉基生物降解材料

• 来源：以玉米淀粉、木薯淀粉等为主，通过塑化改性或与降解聚酯共混形成。
• 优点：原料来源丰富，成本相对较低，具有天然可再生属性。
• 注意：耐水性、机械强度需要通过配方和结构设计进行平衡。

四、生物降解塑料包装袋的主要应用场景

随着政策推动与终端品牌环保意识增强，生物降解塑料包装袋已经在多个领域实现规模化应用：

• 购物袋 / 外卖袋：商超、连锁餐饮、电商平台逐步采用可降解购物袋，替代传统一次性塑料袋。
• 垃圾袋：生物垃圾、厨余垃圾专用可堆肥垃圾袋，方便整体进入工业堆肥系统处理。
• 快递包装袋：电商物流袋、同城配送软包装袋，既满足强度要求，又兼顾降解需求。
• 食品软包装：面包袋、零食内袋、咖啡豆外包等，对安全性与气密性要求较高的场景正在逐步试点。
• 农用覆盖膜：可降解地膜使用后无需回收，耕地整地时可直接翻入土壤，降低残膜风险。

五、用于塑料包装袋时的设计与加工要点

要让生物降解材料真正落地到塑料包装袋生产中，除了降解性能，还要兼顾强度、印刷性、热封性、储运稳定性等多方面要求。

1. 厚度与配方设计

• 生物降解材料的力学性能与配方密切相关，过薄容易导致拉伸、刺破性能不足。
• 常见做法是通过 PLA/PBAT/淀粉多组分共混，结合合理厚度设计，既满足承重，又保持柔软手感。

2. 印刷与油墨选择

• 优先选择水性油墨或低 VOC 油墨，与材料和终端环保诉求匹配。
• 需事先进行附着力、耐摩擦、耐冷冻等测试，避免掉墨、粘连等质量问题。

3. 热封与制袋工艺

• 不同生物降解材料的热封温度窗口与传统 PE 不完全相同，需要根据材料厂提供的数据进行设置。
• 在制袋机调试时，需要综合调整温度、压力、时间，保证封口强度与外观平整。

4. 储存与使用条件

• 避免长期处于高温、高湿、强紫外线环境下储存，防止提前老化或性能衰减。
• 建议标注合理的保质期和存放条件，引导终端客户正确使用与处理。

六、生物降解包装袋的优势与局限

总体来说，生物降解塑料包装袋在环保属性方面具有明显优势，但在成本、性能和应用边界上也需要理性看待。

• 主要优势：减少长期塑料残留，降低垃圾焚烧和填埋压力，有利于品牌环保形象与政策合规。
• 现实挑战：材料成本高于传统塑料，对加工设备、工艺窗口和供应链稳定性有更高要求。
• 正确认知：并非“随手丢弃就立即消失”，仍需在合适的堆肥或土壤环境下才能充分降解。

 

常见问题（FAQ）

1. 生物降解塑料包装袋在自然环境下多久能降解？

生物降解速度与材料种类、厚度以及环境条件密切相关。在工业堆肥条件下，符合标准的可堆肥材料通常可在几个月内明显降解；而在普通土壤或自然环境中，时间会明显拉长。企业在宣传时应避免“瞬间消失”等夸张说法。

2. 生物降解塑料包装袋能不能直接当普通垃圾焚烧或填埋？

从安全性上看，合格的生物降解材料可以进入焚烧或填埋体系，但这样会削弱其“降解优势”。更理想的方式是在可行区域引导进入厨余垃圾、可堆肥垃圾或专门回收体系中处理。

3. 生物降解包装袋是否一定比传统塑料更环保？

生物降解材料通常来源于可再生资源，并能在特定条件下降解，相比传统塑料有明显优势。但若生产和运输环节能耗过高、或使用后仍被随意丢弃，也会带来环境压力。因此，材料升级与使用习惯、废弃物管理需要配套推进。

4. 使用生物降解材料做包装袋，生产设备需要全部更换吗？

一般情况下，现有吹膜机、制袋机等设备通过适当调整温度、压力、螺杆转速等参数即可加工生物降解材料，无需完全更换设备。但如果要长期、规模化生产，建议结合材料供应商的工艺指导进行优化和升级。

5. 如何判断某款生物降解包装袋是否真正“可降解”？

可以关注产品是否通过相关标准认证（如可堆肥标识等），并向材料或制品供应商索取检测报告。同时查看包装上是否明确标注材料类型、适用降解环境（工业堆肥、家庭堆肥或土壤降解）等信息，避免混淆“可回收、可降解、可堆肥”等不同概念。