许多日常一次性用品由石化原料生产的常规塑料制成，如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。这些塑料通常性能很好，重量轻、强度高、透明且价格低廉。然而，这种传统塑料有一个缺点：它们降解非常慢。

在生物塑料领域进行创新的公司将会清楚地意识到用生物塑料(一种更环保的替代品)取代现有聚合物所面临的挑战。

在世界转向使用生物塑料之前——在消费者行为没有根本改变的情况下——这些材料的功能必须更像现有的塑料。

寻找性能与传统塑料相似并用廉价取代传统塑料的生物塑料是一个复杂的问题，传统塑料的主要优势:多功能性加剧了这一问题。没有放之四海而皆准的生物塑料解决方案。

当今生产中有各种生物塑料，包括:

淀粉混合物：与其他天然聚合物相比，易于获得且价格低廉，具有良好的生物降解性。然而，差的耐水性和低强度意味着淀粉通常与其他聚合物混合。

聚乳酸：PLA由玉米和甘蔗等作物中的糖制成，相对便宜，与其他可生物降解的聚合物相比，PLA具有一些有吸引力的机械性能，这使其受到欢迎。然而，它在自然环境中不容易分解，需要工业堆肥。

聚羟基链烷酸酯：由藻类生长的糖制成，高昂的生产成本是全球使用的一个障碍。

丁烯基聚合物：包括聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)，它们是石油化学衍生的可生物降解的塑料。

在2022年版的内部绿色创新：进展报告，我们专门研究了上述类型生物塑料的归档趋势。这一次，我们后退一步，重新审视生物塑料创新的更广泛趋势。

全球品牌活动

有一种理论认为，在商业产品真正开始在市场上取得进展之前，技术领域的品牌申请趋势通常会经历一个双峰。生物塑料的数据可能反映了这一现象。

全球品牌申请的第一个高峰——20年前的生物塑料——很可能是建立在一项新技术的早期承诺之上的。生物塑料的峰值在20世纪90年代增长，到2015年下降到2003年峰值时品牌申请数量的一半。有时，早期创新可能无法完全兑现＊初的商业承诺，随着研发投资的下降，申请数量也会下降。

然而，随着该技术开始获得商业牵引力，第二个高峰出现了，早期的移动者通过迭代创新巩固了他们的优势和成功，而新的申请人被提供的不断增长(和验证)的商业成功所吸引。

根据理论，另一个生物塑料高峰已经开始出现(图1)。2018年至2021年期间(有完整数据集的＊后一年)显示，活动同比大幅增加。值得注意的是，2021年打破了生物塑料相关申请数量再创新高，大大超过了2003年的前一个峰值。

高级申报区域

按来源国划分的全球品牌申请量，与第一个峰值相比，新的峰值显示出明显的地域转移(图2a)。日本的创新者几乎单枪匹马创造了2003年全球生物塑料申请的高峰。

然而，自2010年以来，日本的申请数量已经低于韩国、欧洲和美国等其他司法管辖区。印度和中国的申请数量近来也有所增长，但水平较低。

从2010年到2012年，韩国是与生物塑料相关的至多申请的来源，但后来下降到与欧洲大致相当。然而，2021年，韩国再次加快了申请速度，总数是第二多产管辖区(欧洲)的两倍。这可能是由于韩国政府2020年公告它的目标是到2025年将该国的塑料垃圾减少20%，到2050年生物塑料将完全取代化石塑料。

尽管2021年来自韩国的申请数量很高，但仍远低于日本鼎盛时期的峰值，这表明图1所示的近期全球活动激增是世界各国共同努力的结果。

如果总部位于韩国的公司纯粹为了应对即将出台的国家法规而加快了生物塑料领域的创新，那么该国＊近的大部分申请可能只是口头上支持该领域的创新。

如果只看延伸到一个司法管辖区之外的申请(即“国际品牌家族”，图2b)，这个概念似乎是合理的。在这张图表中，韩国的主导地位下降了。在这个领域，大型成熟公司只打算服务单一市场是可行的，但不太可能，因为它们认为自己的技术在国外没有价值。因此，某种程度上的口头承诺可能正在发生。这是可以预料的，因为促进/推动创新的政府政策也可能伴随着政府和/或股东展示创新的压力。

然而，如图2b所示，韩国仍然是2021年国际品牌家族的＊高申请管辖区，2021年全球总体峰值仍然存在，美国、欧洲、中国和日本的申请数量强劲。来自中国的国际品牌家族的高申请量尤其罕见。因此，似乎有一种真正的基于商业的全球努力来创新生物塑料，2020-2021年韩国将出现额外的爆发，这可能是由于政府政策的明确规定。

不同类型生物塑料的发展趋势

开发生物塑料技术的明显全球推动力是否在不同类型的生物塑料中平均分布，或者特定的生物塑料吸引了更大比例的研究努力？

当查看淀粉混合物、PLA、PHAs和丁烯基聚合物的申请数量时，前一种情况似乎普遍受到青睐。2021年，与PLA、PHAs和丁烯基聚合物相关的申请都以类似的速度增长，PLA创新一直处于较高水平。然而，与淀粉混合物相关的品牌申请在2021年略有下降，其申请数量低于其他三种生物塑料，这表明与其他生物塑料相比，淀粉混合物的物理性能较差，可能会阻碍该领域的创新。看看这是暂时现象，还是不同类型的生物塑料的创新速度将继续分化，这将是一件有趣的事情。

来源： 生物降解材料研究院

免责声明：部分资料来源于网络，转载的目的在于传递更多信息及分享，并不意味着赞同其观点或证实其真实性，也不构成其他建议。仅供交流，不为其版权负责，版权归属原作者、原出处。如涉版权，请联系我们及时修改或删除。