設計目標、降解機制、原料來源和生產工藝上存在本質區別。這些區別導致了它們對環境影響的不同。
以下是它們的主要本質區別：
設計目標與最終命運：
- 普通塑料： 設計目標是耐用、穩定、持久。它們被制造出來是為了在很長一段時間內（數十年甚至數百年）保持其物理和化學性質，抵抗環境因素（光、熱、微生物）的影響。其最終命運是在環境中長期存在，最終碎裂成微塑料，但不會完全礦化消失。
- 可降解塑料： 設計目標是在特定環境條件下（如工業堆肥、家庭堆肥、土壤、水體），通過微生物的作用，在相對較短的時間內（幾個月到幾年，取決于類型和環境）分解成水、二氧化碳（或甲烷）、生物質和礦物質，最終回歸自然循環。其核心是可被微生物同化利用。
化學結構與降解機制：
- 普通塑料： 主要由長鏈、穩定的碳-碳主鏈聚合物構成（如聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚苯乙烯PS、聚氯乙烯PVC等）。這些化學鍵非常牢固，自然界中的微生物缺乏有效的酶來斷裂這些主鏈，因此難以被生物降解。它們主要通過物理過程（如光氧化、熱氧化、機械磨損）碎裂，但分子量降低有限，無法被微生物完全礦化。
- 可降解塑料： 其分子鏈中含有易被微生物酶攻擊的化學鍵或基團。常見的有：
- 酯鍵： 如聚乳酸PLA、聚丁二酸丁二醇酯PBS、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯PBAT。
- 醚鍵： 如聚乙醇酸PGA（也含酯鍵）。
- 酰胺鍵： 如一些生物基聚酰胺。
- 特定結構： 如聚羥基脂肪酸酯PHA，本身就是微生物合成的聚酯。
微生物分泌的酶（如脂肪酶、蛋白酶、酯酶）能夠識別并水解這些“薄弱環節”，將大分子鏈斷裂成小分子（低聚物、單體），這些小分子最終被微生物攝入體內，通過代謝轉化為能量、二氧化碳/甲烷、水和新的生物質。
生產原料：
- 普通塑料： 幾乎完全依賴化石燃料，主要是石油和天然氣。通過石油精煉得到乙烯、丙烯、苯乙烯、氯乙烯等單體。
- 可降解塑料： 原料來源多樣化：
- 生物基原料： 這是很大一部分可降解塑料的來源。
- 糖類（淀粉、蔗糖、葡萄糖）： 通過微生物發酵制成單體（如乳酸用于PLA）或直接合成聚合物（如PHA）。
- 植物油： 可轉化為單體。
- 纖維素： 潛力原料，技術仍在發展中。
- 石化基原料： 也有部分可降解塑料是從石油中提煉單體合成的，但其分子結構設計為可生物降解（如PBAT、PBS）。這打破了“生物基=可降解，石化基=不可降解”的誤區。關鍵在分子結構設計。
- 混合來源： 有些產品可能結合生物基和石化基單體（例如，部分PBAT）。
制作工藝：
- 普通塑料： 工藝成熟、大規模、相對簡單、成本低。
- 核心工藝： 主要是石油裂解 -> 單體精制 -> 聚合反應（加成聚合或縮聚）。
- 聚合方法： 如高壓自由基聚合（LDPE）、齊格勒-納塔催化聚合（HDPE, PP）、懸浮聚合（PS, PVC）等。
- 可降解塑料： 工藝通常更復雜、成本更高，且因種類不同差異很大：
- 生物基可降解塑料（如PLA）：
- 發酵： 微生物（如乳酸菌）將糖類發酵成乳酸單體。
- 純化： 乳酸需要高度純化。
- 聚合： 通過縮聚或更高效的開環聚合（先將乳酸制成環狀二聚體丙交酯，再開環聚合）得到高分子量PLA。開環聚合需要高純度的丙交酯和精確控制。
- 生物基可降解塑料（如PHA）： 直接由特定微生物在特定培養條件下（如營養限制）在細胞內合成并積累，然后通過提取純化獲得。
- 石化基可降解塑料（如PBAT, PBS）：
- 單體來自石油（如己二酸、對苯二甲酸、丁二醇、丁二酸）。
- 聚合： 通過熔融縮聚反應合成。工藝控制（如溫度、真空度、催化劑）對達到所需分子量和性能至關重要。
- 淀粉基塑料： 常涉及淀粉的改性（糊化、塑化）以及與可降解聚酯（如PLA, PBAT）或添加劑的共混擠出。
總結關鍵區別：
特征
普通塑料 (不可降解)
可降解塑料
核心目標
持久耐用
在特定條件下最終分解回歸自然
最終命運
長期存在于環境，碎裂成微塑料
被微生物分解為水、CO?/CH?、生物質、礦物質
降解機制
難以被微生物降解，主要物理碎裂
微生物酶促水解特定化學鍵（如酯鍵）
化學結構
穩定的碳-碳主鏈聚合物
含易水解鍵（酯鍵、醚鍵等）的聚合物
主要原料
化石燃料（石油、天然氣）
多樣化：生物基（淀粉、糖、油）、石化基、混合
生產工藝
成熟、大規模、相對簡單、成本低（裂解->聚合）
更復雜、成本高（發酵、純化、開環聚合、熔融縮聚、提取等）
環境影響
長期污染，微塑料問題
理論上可在合適條件下完全分解，減少長期污染風險
重要注意事項：
- “可降解”不等于“隨意丟棄就能降解”： 絕大多數可降解塑料需要特定的工業堆肥設施（高溫高濕，特定微生物群落）才能按預期時間降解。在自然環境中（如海洋、土壤、垃圾填埋場），它們的降解速度可能非常緩慢，甚至不完全，與普通塑料差異不大。家庭堆肥條件通常更溫和，只有少數可降解塑料（如一些PHA、特定PBAT/淀粉共混物）能較好降解。
- 生物基 vs 可降解： 生物基塑料（來源于生物質）不一定可生物降解（如生物基PE）。同樣，石化基塑料也可以被設計成可生物降解的（如PBAT）。
- 性能與成本： 目前許多可降解塑料在性能（如耐熱性、阻隔性、力學強度）和成本上仍與傳統塑料有差距。
- 回收挑戰： 可降解塑料混入傳統塑料回收流會污染回收料，降低其質量。需要建立獨立的收集和處理系統（如工業堆肥）。
因此，可降解塑料是解決塑料污染問題的潛在方案之一，但其有效性高度依賴于正確的廢棄物管理系統（分類收集、工業堆肥處理）和產品的明確標識與認證。不能簡單地將其視為可以隨意丟棄的解決方案。減少塑料使用、重復使用和有效回收仍然是優先策略。
