PHA，全稱為聚羥基脂肪酸酯，是一種由微生物通過發酵過程生產的天然生物塑料。PHA生物材料作為一種革命性的替代塑料，在全球塑料危機中展現出巨大潛力。某機構認為PHA是解決全球塑料危機的關鍵材料，具體體現在以下四個方面：

1、低碳排放

PHA生物材料是通過微生物發酵的方式生產的，這一過程相較于傳統塑料的生產，顯著降低了能耗和二氧化碳排放。傳統塑料生產過程中，會消耗大量能源并產生大量二氧化碳，而PHA的生產是一種低能耗和低二氧化碳排放的過程。此外，PHA的生產過程中可以利用可再生原料，如糖或植物油，進一步減少了對化石燃料的依賴，從而減少了整體的碳足跡。

在微構工場獲得的TüVSüD全球首張PHA低碳足跡證書顯示，微構工場的PHA生產碳排放低于1kgCO2e，是傳統塑料（生產過程約61kgCO2e）的15%，這顯著降低了碳排放。

2、生物親和、無微塑料

PHA生物材料是由微生物通過發酵過程合成的天然高分子材料，具有良好的生物相容性。這意味著PHA在自然環境中可以被微生物分解，最終轉化為自然界的產物，不會產生持久性的小顆粒（微塑料）污染環境。與傳統塑料不同，PHA的這種特性使其在環境中的殘留風險大大降低，不會像傳統塑料一樣產生微塑料，從而保護了人類、海洋生物和陸地生態系統免受微塑料污染的威脅。

3、不使用任何化石來源依靠生物發酵生產

PHA的生產完全基于生物發酵過程，不依賴于任何化石原料。這一過程使用可再生的生物質資源，如糖和植物油作為原料，未來還可以使用廢秸稈、餐廚廢棄物甚至二氧化碳作為原料，通過微生物的代謝活動轉化為PHA。這種生產方式不僅減少了對有限化石資源的依賴，也降低了生產過程中的環境影響，符合可持續發展的要求。

4、自然友好，自然降解

PHA生物材料能夠在自然環境中完全降解，尤其是在海洋環境中，這一點對于解決塑料污染問題至關重要。PHA的降解產物為水和二氧化碳，不會產生有害的微塑料，對海洋生態系統無害。這種自然友好的特性使得PHA成為傳統塑料的理想替代品，有助于減少塑料垃圾對海洋生物和環境的影響。

隨著技術的進步和成本的降低，PHA有望在未來取代更多的傳統塑料，為實現綠色、可持續的社會發展做出貢獻。

如何開發PHA，PHA能做什么？

PHA材料因其獨特的性能，在多個領域展現出廣泛的應用潛力。在包裝領域，PHA可以替代傳統的石油基塑料，用于生產包裝膜、紙杯、吸管等日常用品。此外，PHA的生物相容性使其在醫療領域也具有巨大的應用前景，如人體植入材料、醫療器械等。PHA的光學活性、壓電性能和阻隔性能也使其在化妝品包裝、3D打印材料等領域具有競爭優勢。

PHA淋膜：一種安全、環保的食品級材料

在微構工場探索PHA材料的多樣化應用中，淋膜紙的應用尤為引人注目。淋膜是一種在紙張表面覆蓋塑料膜的技術，用以提升紙張的阻水和阻油性能，常見于紙杯、紙碗和漢堡紙等產品。傳統上，這種淋膜材料主要來源于非生物基的石化材料，如聚乙烯，它們不僅不可降解，也難以滿足現代環保要求。

然而，PHA材料的引入為這一領域帶來了革命性的改變。通過將紙張與PHA圖層結合，微構工場不僅賦予了紙張阻水和阻油的功能，還實現了材料的生物可降解性，解決了傳統材料難以回收和降解的問題。

市場上現有的淋膜材料，無論是傳統的石化基PE淋膜還是新興的PLA淋膜，都無法與PHA淋膜在環境友好性上相媲美。PE淋膜因其不可降解性而對環境構成威脅，而PLA雖然可降解，但其降解條件受限，主要在工業堆肥條件下才能實現。

相比之下，PHA淋膜不僅滿足工業堆肥的要求，更能夠適應家庭堆肥的環境，這在歐美市場尤為重要，因為許多家庭傾向于在家庭后花園中進行堆肥，希望所使用的產品能夠在這種條件下自然分解。因此，PHA作為一種環保材料，其在淋膜紙領域的應用前景廣闊，不僅滿足了環保需求，也迎合了市場對于可持續包裝解決方案的期待。

在探討PHA材料的應用時，不得不提到它在注塑場景下的潛力。

大家對材料的期望總是希望它們能夠達到一種所謂的剛韌平衡——既要有足夠的硬度，又要具備一定的柔韌性。特別是在一次性餐飲用品的應用中，耐熱性也是一個重要的考量因素。例如，當人們使用勺子吃泡面時，肯定不希望勺子在高溫下變形。PHA材料在這些方面提供了一個完美的解決方案。

PHA的優勢不僅在于其耐熱性，還在于其結構的可調性。PHA能夠生產多種類型的分子結構，通過調整剛性分子和柔性分子的比例，微構工場可以設計出既剛且韌的材料，實現理想的剛韌平衡。

這使得PHA材料非常適合用于制造玩具、化妝品包裝、餐具、杯子以及一次性餐飲用具等多種產品。PHA的這些特性，使其在注塑和餐飲領域中具有廣泛的應用前景。

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