生物降解塑料PBAT的化学回收与生命周期评价：现状、挑战与前景

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2025.07.016

中国塑料 ›› 2025, Vol. 39 ›› Issue (7): 102-111.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.07.016

生物降解塑料PBAT的化学回收与生命周期评价：现状、挑战与前景

冯硕¹, 林小淇², 朱艳丽², 高维常³, 翁云宣¹, 张彩丽¹()

^1.北京工商大学轻工科学与工程学院，北京 100048
^2.贵州省烟草公司黔南州公司，贵州都匀 558000
^3.贵州省烟草科学研究院，贵阳 550081

收稿日期:2024-08-09 出版日期:2025-07-26 发布日期:2025-07-22
通讯作者: 张彩丽（1989—），女，副教授，从事生物基与生物降解高分子材料的研究，zhangcaili@btbu.edu.cn
E-mail:zhangcaili@btbu.edu.cn
作者简介:第一联系人：地址：北京市海淀区阜成路11号《中国塑料》杂志社
邮编：100048
基金资助:
烟草商业卷烟物流包装碳核算与绿色技术开发科技计划项目(2023XM24);北京市属高校教师队伍建设支持计划优秀青年人才项目(BPHR202203050);北京市科协2023-2025年青年人才托举工程(BYESS2023052)

Chemical recovery and life cycle assessment of biodegradable plastic PBAT： current situation， challenges and prospects

FENG Shuo¹, LIN Xiaoqi², ZHU Yanli², GAO Weichang³, WENG Yunxuan¹, ZAHNG Caili¹()

^1.Department of Materials Science and Engineering，Beijing Technology and Business University，Beijing 100048，China
^2.Qiannan Company of Guizhou Province of CNTC，Duyun 558000，China
^3.Guizhou Academy of Tobacco Science，Guiyang 550081，China

Received:2024-08-09 Online:2025-07-26 Published:2025-07-22
Contact: ZAHNG Caili E-mail:zhangcaili@btbu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

综述了聚（丁二酸丁二醇酯⁃co⁃对苯二甲酸丁二醇酯）（PBAT）化学回收的现状、面临的挑战以及未来的发展前景。通过水解、醇解、热化学回收和生物催化回收等技术，PBAT废弃物能够转化为基础化学成分，实现资源的循环利用。同时，对PBAT化学回收的生命周期评估（LCA）进行了分析，探讨了不同回收技术的环境和经济效益。此外，讨论了政策与法规在促进PBAT化学回收中的作用，以及当前面临的挑战。最后，文章展望了PBAT化学回收技术的发展潜力，强调了技术创新、市场推动和政策支持对于推动PBAT化学回收产业发展的重要性。

关键词: 聚（丁二酸丁二醇酯?co?对苯二甲酸丁二醇酯）, 化学回收, 生物降解塑料, 环境影响, 循环经济

Abstract:

As poly（butylene succinate⁃co⁃butylene terephthalate）（PBAT） gains widespread use as a leading biodegradable plastic， its chemical recycling has emerged as a critical component in environmental sustainability and circular economy strategies. This review comprehensively examined the current state， technological challenges， and future prospects of PBAT chemical recycling. Various approaches including hydrolysis， alcoholysis， thermochemical recovery， and biocatalytic conversion were analyzed for their ability to transform PBAT waste into valuable chemical feedstocks. The study incorporated life cycle assessment （LCA） to evaluate the environmental and economic impacts of different recycling methods. Furthermore， the paper discussed the catalytic role of policy frameworks in advancing PBAT recycling and identify existing technological and implementation barriers. The analysis concluded by highlighting the substantial potential of PBAT chemical recycling， emphasizing the synergistic importance of technological innovation， market development， and policy support in establishing a sustainable PBAT recycling ecosystem.

Key words: poly （butylene succinate?co?butylene terephthalate）, chemical recycling, biodegradable plastic, environmental impact, circular economy

中图分类号:

TQ323.4⁺1

冯硕, 林小淇, 朱艳丽, 高维常, 翁云宣, 张彩丽. 生物降解塑料PBAT的化学回收与生命周期评价：现状、挑战与前景[J]. 中国塑料, 2025, 39(7): 102-111.

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图/表 10

图1 理想化的生物塑料循环示意图［9］

Fig.1 Schematic diagram of the idealized bioplastic cycle ［9］

图2 PBAT的水解机理

Fig.2 Hydrolysis mechanism of PBAT

图3 再聚合PBAT的合成工艺图［35］

Fig.3 Synthesis process diagram of re⁃polymerized PBAT ［35］

图4 600 ℃下PBAT热解产物的质谱图［39］

Fig.4 Mass spectrum of the pyrolysis products of PBAT at 600 ℃［39］

图5 PBAT/PLA地膜液体热解产物中主要可冷凝化学物质的反应途径［18］

Fig.5 Reaction pathways of the main condensable chemical substances in the liquid pyrolysis products of PBAT/PLA mulching film ［18］

图6 PBAT的“闭环”，从酶解成其单体组分（对苯二甲酸、1，4⁃丁二醇和己二酸）开始，随后的单体分离、回收和潜在的升级回收途径［40］

Fig.6 Shows the “closed loop” of PBAT， starting from enzymatic hydrolysis into its monomer components （terephthalic acid， 1，4⁃butanediol and adipic acid）， followed by monomer separation， recovery and potential upcycling pathways ［40］

（1）水解条件相对容易控制，产物较为纯净；

（2）水解产生的单体可以用于重新合成PBAT或其他材料，保持一定的经济价值。

（1）对设备可能有一定的腐蚀性；

（2）存在回收效率不高的情况，导致整体回收效果受到一定影响。

②醇解

（1）相对较为成熟，能够有效回收单体或低聚物，可用于再生产；

（2）反应条件相对温和。

（1）可能会产生一些副产物，需要进一步处理；

（2）回收过程中可能会有一定的溶剂消耗和排放。

③热化学

（1）可实现对 PBAT 的大规模处理，能回收得到有价值的化学品；

（2）在回收过程中可回收一部分能量。

（1）需要较高的温度，能耗较大；

（2）可能会产生一些复杂的混合物，后续分离提纯有一定难度。

④生物催化

（1）环境友好，减少了化学试剂的使用和潜在污染；

（2）具有针对性，提高回收PBAT效率和纯度；

（3）常温、常压等，降低能源消耗。

（1）生物催化剂的开发和应用成本较高；

（2）在回收速度和规模上存在一定局限性；

（3）生物催化剂可能对环境条件较为敏感，如温度、酸碱度等，稳定性方面有待进一步加强。

表1 PBAT不同化学回收方式的对比

Tab.1 Comparison of different chemical recycling methods for PBAT

图7 所有可用于管理塑料废物的方法［58］

Fig.7 All the methods available for managing plastic waste ［58］

图8 展示从初级产品到第四产品供应链的循环图［58］

Fig.8 Shows the cycle diagram of the supply chain from primary products to the fourth product ［58］

图9 PBAT生产的工艺流程图和操作条件［64］

Fig.9 Process flow chart and operating conditions of PBAT production ［64］

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