2020年7月三井全球战略研究所月度报告

海洋可降解塑料的新iso 22403和22766标准的细节

塑料的海洋降解性及新标准定位

       海洋环境中塑料的分解是在多种因素的复杂作用下产生的。因此，认为应从三个主要方面综合评价塑料暴露于海洋环境中的环境影响。这三个方面是:

       (1) 根据废塑料实际暴露环境进行现场评价(如海水成分、水深、(微)生物浓度、水温和季节日照变化等)

       (2) 实验室环境生物降解性评价(人为控制条件相同)

       (3) 作为化学物质的安全性评价

       ISO 22766规定了(1)中的现场测试方法。ISO 22403规定了(2)中的实验室环境测试方法和确定海洋生物降解性的标准(基于实验室环境中获得的数据进行测定)。对于(3)中的安全性评价，推荐应用OECD TG2024的生态毒性评价方法。

ISO 22766: 2020概述

       ISO22766中描述的评价方法称为“崩解”试验，与生物降解评价不同。崩解试验是在大多数废塑料堆积的滨海区(沿海地区)和亚滨海区(从海岸线到200米深)进行的实地评估。测试将三种塑料放置在测试区域:一个测试崩解程度的好的参考材料(例如Kaneka的PHBH)，一个崩解程度较差的参考材料(低密度PE)，以及待评估的塑料薄膜。崩解的程度由膜的剩余面积来测定。最长的试验周期为三年，但如果崩解程度达到90%以上，即剩余面积小于原膜的10%，则试验结束。

ISO 22403: 2020概述

       ISO 22766规定了评估海洋中降解程度的方法，而ISO 22403则定义了海洋中“生物降解性”的评估方法。这里的生物可降解性是指塑料被海洋微生物等分解成二氧化碳和水。因此，当粉状样品与海水和沉积物密封在一起时，通过测量生物降解产生的二氧化碳量来评估生物降解性。

       海洋生物降解性要求样品中90%或以上的碳在两年内被分解成二氧化碳，或比植物纤维的主要成分纤维素具有更好的生物降解性。

两项标准对海洋可降解塑料发展的影响

       如上所述，根据标准确定评价需要大约2至3年的长期测试期。目前，还没有开发出期限较短的有效试验。因此，在审查海洋降解性标准时已经作为参考样品的塑料可以进入市场，满足海洋降解性要求。相反，对于未来开发的塑料，如果需要同样的验证，这个标准可能成为进入市场的障碍。就新发展而言，可能会优先考虑能够更快分解的塑料，因此测试周期较短。

海洋可降解塑料市场环境

       绿色塑料市场的规模显示出来，是因为没有关于海洋可降解塑料和绿色塑料的市场规模的统计。根据《巴黎协定》减少二氧化碳排放的运动正在推动塑料材料放弃化石燃料，即转向生物质材料。因此，绿色塑料的产量预计将从2019年的117万吨增加到2024年的133万吨(根据欧洲生物塑料市场数据)。这还不到2015年PE和PP总需求1.48亿吨的百分之一(来自《塑料欧洲报告》)，仍然只是一个很小的数量，但它作为替代品的潜力很大。

技术问题和发展趋势的研究和推广

       当仅限于用于塑料袋的主要材料聚合物时，没有石油衍生的聚合物具有可加工性和耐久性以及海洋降解性。一些国家已经采用了在不可降解的PP和PE中加入分解促进剂(添加剂)的可降解产品。然而，当添加剂分散不充分时，产品降解不均匀。因此，有人指出，这可能会导致微塑料留在海洋中。2017年，包括欧洲主要企业和非政府组织在内的150多家企业和组织签署了《Oxo声明》，要求停止使用添加了分解加速剂的塑料。materi - bi是一种被越来越多地采用在塑料袋中作为海洋可降解生物质塑料的塑料产品。它通过混合(复合)生物提取的TPS和石油提取的PBAT来平衡可加工性、耐久性、海洋降解性和价格。materi - bi有些不利，因为它部分使用石油衍生材料生产聚合物，而这些聚合物很难用生物衍生材料替代。尽管如此，通过复合技术调整价格和性能可能是一个方向。与此同时，100%生物质衍生PHA塑料的价格是传统PP和PE的两倍左右，价格高，阻碍了普及。

研究与发展趋势

       为了开发100%生物来源、廉价的海洋可降解塑料，研究人员正在研究在保持淀粉源聚合物生物降解性的同时增加强度的技术，以及降低PHA聚合物价格的新合成工艺。除此之外，东京大学教授Tadahisa Iwata也在开发具有生物降解起始功能的终极生物降解塑料，当释放到任何环境中就会开始降解。关于生物降解起始功能，他已经成功地生产了一种塑料，当放置在水中时，通过混合一种能够分解聚乳酸(PLA)溶剂溶液中的聚乳酸的酶而开始分解。预计在推进该技术的同时，研究也将继续进行。

结论

       最近制定的海洋可降解塑料标准旨在补充现有的运动，以加强回收和恢复环境的措施。因此，产品设计在商业化使用之前必须考虑的趋势与现有塑料相同。据信，要实现不再使用塑料、100%回收塑料、零向海洋排放塑料还需要一些时间。然而,marine-degradable塑料的使用塑料袋可以迅速推进政府加强法规和修改公共采购系统或更广泛的认识,marine-degradable塑料是一个更好的选择比绿色塑料在减少对环境的影响由于释放到环境中。因此，需要相关公司对商业分销的变化做出快速、灵活的反应。未来值得关注相关国家、认证机构和企业的行动。

附：欧美可海洋降解材料概览