新型生物塑料的发展带来的障碍之一是与传统塑料相比缺乏机械强度。随着地球上一些最环保的原始地区发现微塑料颗粒的消息，以及充满塑料的死海洋哺乳动物的故事，公众开始意识到塑料污染在多大程度上是土地和在海上。在海洋中，估计有1.5亿吨塑料垃圾，这可能导致人类健康后果。已经在114种水生物种的尸体中发现了微塑料，其中一半以上的物种被人类食用。

尽管我们意识到塑料污染，但传统塑料的生产和消费仍在继续。为了解决这个问题，政策制定者认为我们需要使用更少的塑料。然而，在塑料不可避免的情况下，存在生物塑料。生物塑料，来自生物物质而非石油的可生物降解塑料，被视为塑料污染问题的一部分。这些物质随着时间的推移，水，空气和微生物会分解成有机物​​质。

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虽然现在生物塑料正变得越来越普遍，但与传统塑料相比，它们仅适用于有限数量的应用。这是有原因的：生物塑料的几乎所有特性都不如传统的石油基塑料，并且成本要高得多。此外，许多生物塑料并不像消费者认为的那样可生物降解，这意味着它们仍然在垃圾填埋场和海洋中堆积。如果生物塑料甚至开始取代传统塑料，研究人员将需要创新具有更好功能的新材料。

绿色科学联盟有限公司是致力于创新生物塑料的公司之一。该公司位于日本兵库县的Obana Kawanishi市，是Fuji Pigment Co.，Ltd。的子公司。由Ryohei Mori博士于2007年创立，拥有约100名员工。

新的绿色材料满足塑料的需求

该公司专注于绿色能源和环境科学，并综合满足传统需求的新型绿色材料 - 包括消费者和工业 - 减少浪费和污染。绿色科学联盟使用纳米塑料，它与传统和可生物降解的塑料，以及淀粉基塑料，再生纸，木材，竹子和可生物降解的塑料色母粒结合使用。(该公司甚至尝试过粘土，滑石和云母等矿物质。)该公司的几种材料是100%生物质衍生的可生物降解塑料，不使用石油产品。

增加生物塑料的强度

随着新生物塑料的发展，攀登的障碍之一是与传统塑料相比缺乏机械强度。Mori博士告诉设计新闻，纳米纤维素与可生物降解的塑料复合材料相结合，可提供比现有生物塑料更好的机械强度和更高的耐热性。

“它还有更好的尺寸变形，”他说。“通过与纳米纤维素复合，我们可以改善生物降解塑料的性能。可生物降解塑料通常比石油基塑料弱，但通过将其与纳米纤维素混合制成复合材料，我们可以在一定程度上提高机械强度。“

困难在于平衡机械强度和分解能力。Mori博士指出，生物塑料的分解取决于它的成分。

“例如，PLA不会在水中轻易分解，”他说。“它只会在堆肥条件下分解，超过55摄氏度(131华氏度)。另一方面，淀粉基可生物降解塑料即使在海洋中也会分解。但这种可生物降解的塑料通常机械性能较弱。为了解决这个问题，我们混合材料以找到一个好的化学成分。通过与纳米纤维素混合，我们通过实验结果证明，纳米纤维素可以加速可生物降解的塑料生物降解性，同时保持其机械强度。

创造生物塑料的过程也是绿色的

绿色科学联盟使用挤出机生产新的生物塑料，并在必要时使用化学反应器。目标是确保生物塑料可以通过环保且不太苛刻的过程创建。为了完善其流程，该公司已开始与日本大学的研究人员合作。

这个过程并不便宜，因为纳米纤维素的混合会产生更加劳动密集的过程，但Mori博士认为，随着生产量的增加，成本会降低。

“此外，通过使用纸张，再生纸，报纸废料，竹子，木材和再生木材作为原材料，我们可以降低成本，特别是当你考虑到新塑料回收利用的增加时，”他说。