PLA可以做到家庭堆肥嗎？

 眾所周知，聚乳酸PLA可以在工業堆肥環境中進行生物降解，工業堆肥的條件是高溫（58±2℃）高濕（50%左右）和需氧環境，這種環境在大自然中并不存在，因此也大大限制了PLA的廣泛應用，如何讓PLA實現家庭堆肥，成為行業研究的重點，我們通過全球生物材料最新的研究成果和新聞報道整理出部分案例，以供參考。

法國Carbios：PLA+酶添加劑

2021年9月，法國公司Carbios公司宣布其PLA硬質包裝獲得TÜV奧地利的OK compost HOME（家庭堆肥）認證。該公司開發的酶添加劑Evanesto，在生產PLA制品（PLA含量高達70%）中添加2-5%的比例，可以加速PLA自然生物降解，使PLA塑料適用于家庭堆肥，并能在200天內轉化為堆肥。在制品的使用期間內，這種酶是沒有活性的，當在堆肥條件（溫度、濕度、PH）下時，它就會被激活，加速塑料的分解，并讓其被堆肥箱中的微生物消化。

2024年該公司把這種添加劑重新命名為Carbios Active，并進一步介紹這種母粒是一種封裝的酶，由合作伙伴諾維信Novozymes生產。添加了Carbios Active母粒的PLA制品，在室溫下也能100%堆肥，也得到了北美權威機構生物降解產品研究所（BPI）的進一步驗證，并被美國FDA列入有效食品接觸物質（FCS）清單。（33%PLA和5%Carbios Active組成的25微米薄膜，OWS實驗室進行的測試完全生物降解的時間為120天；95%PLA和5%Carbios Active組成的60微米薄膜，內部測試2周內完成完全崩解；95%PLA和5%Carbios Active組成的700微米薄膜，內部測試6周內完成完全崩解）

美國教授：PLA+淀粉

2023年8月，美國密歇根州立大學包裝學院的Rafael Auras團隊已經制造出一種聚乳酸PLA與熱塑性淀粉混合物，可在家庭和工業環境中堆肥。他們需要找到添加淀粉的最佳點，使得淀粉能夠被微生物攻擊和消耗，讓PLA更好地降解，而不會影響其他性能，這項工作發表在雜志上ACS可持續化學與工程。

三井化學：PLA紡粘無紡布

2024年5月，三井化學旭生活材料有限公司推出一種ECORISE™ PLA紡粘無紡布，這種無紡布能夠在28℃左右的家庭堆肥環境中分解，符合許多國內外認證機構制定的標準，包括美國的BPI、奧地利的TÜV AUSTRIA（通過其在比利時的認證中心）和日本的JBPA。此舉是為了應對全球對家庭堆肥日益增長的需求。

巴斯夫：PLA+PBAT+淀粉

巴斯夫的ecoflex®牌號PBAT于1998年進入市場，是世界上更先進的可生物降解和經認證可堆肥聚合物。eco?ex®也可以在家庭堆肥條件下以及農業土壤中被微生物降解（EN 17033）。

巴斯夫2023年推出ecovio®牌號，是ecoflex®PBAT和PLA、淀粉的理想共混材料，可以在家庭堆肥條件下以及農業土壤中被微生物生物降解，使許多應用成為可能，是少數幾種經過認證的可堆肥聚合物之一，符合歐洲食品接觸法規和美國FDA食品接觸物質通知的要求。通過獲得家庭和工業可堆肥認證，擴大了紙質包裝的終端回收處理選擇。

淋膜牌號ecovio® 70 PS14H6 ，生物基含量在70-80%之間，其余為PBAT，涂有這種材料的紙張（無需粘合劑）制成的食品包裝，可以在家庭花園中或工業堆肥設施中進行堆肥。該牌號通過了食品接觸級認證，對液體、脂肪、油脂和礦物油類表現出優異的特定阻隔性能，和在沸水（高達 100°C）下的溫度穩定性。

膜類牌號ecovio® M 2351，專為農業和園藝中使用的地膜而開發的，是經認證的土壤生物降解級，可提高產量、加快收割速度以及節約用水和除草劑。

韓國CJ：PLA+PHA

2022年11月，韓國CJ生物材料公司與美國NatureWorks公司宣布，將以CJ的PHACT™和NatureWorks的Ingeo™ PLA為基礎，聯合研發可持續材料的解決方案。利用非晶態PHA改性PLA可以改善機械性能，如韌性和延展性，同時可以保持透明度。它還可以調節PLA的生物降解性，并有機會制造可家庭堆肥的產品。2023年11月，韓國CJ開發出PHA紙張涂層技術，將具有柔韌性的PHA與具有高耐熱性的PLA混合，創造了這種可堆肥涂層，這項新技術可用于紙杯、杯面和米飯容器的紙質包裝，其耐用性和耐熱性與PP和PE相似。雖然PLA需要在工業堆肥設施中分解，但混合PHA后提高了材料的生物降解性，甚至可以在家庭堆肥環境中分解。

美國PSI：PLA+PHA2021年5月，美國俄亥俄州的PLA薄膜技術和制造公司Plastic Suppliers,Inc.(PSI)宣布，成功完成了首個商業化生產的PHA-聚羥基鏈烷酸酯-家用可堆肥包裝薄膜。盡管PHA材料已經過認證，但在獲得全面認證之前，該膜將經過生物降解和家庭可堆肥性篩選。這種新型薄膜是由Danimer Scientific公司的Nodax PHA和其他生物聚合物相結合制成的，至少具有85%新碳含量，可廣泛應用于食品、飲料、雜貨零售、快餐店、體育場館餐飲服務以及許多其他包裝消費品領域。2022年11月，這種新型薄膜EarthFirst®獲得了TUV NF T51-800家庭堆肥認證。

美國教授：PLA+聚酯吞噬酶

2021年4月，美國加州大學伯克利分校材料科學與工程學教授Ting Xu在《自然》雜志上發表論文，將酶包裹“隨機雜多聚體”(RHPs)中之后，可以像普通塑料一樣在170℃左右的溫度下熔化并擠壓到纖維中。要引發降解，需加水和加熱。在室溫下，80%的改性PLA纖維在一周內能完全降解。溫度越高，降解速度越快。在工業堆肥條件下，改性PLA在50℃下6天內降解。另一種聚酯塑料PCL（聚己內酯）在40℃的工業堆肥條件下2天內降解。對于PLA，她植入了一種名為蛋白酶K的酶，將PLA咀嚼成乳酸分子；對于PCL，她使用脂肪酶。這兩種酶都是價廉易得的酶。