廢氣處理設(shè)備,污水處理工藝

我國生物可降解塑料市場現(xiàn)狀及廣闊前景

2021/6/11 8:45:26

近年來,為解決傳統(tǒng)塑料污染問題,生物可降解?塑料受到廣泛關(guān)注。文章從當(dāng)前可降解塑料的國家政策背景、產(chǎn)品分類、市場供需走勢進行了較系統(tǒng)的闡述;并就產(chǎn)業(yè)化程度較高的幾種典型生物可降解塑料的產(chǎn)品性能方面進行了對比分析。


引言


塑料產(chǎn)品給人們生活帶來了極大的便利,但大量塑料制品使用廢棄后,由于不當(dāng)處置而帶來的環(huán)境問題,成為了當(dāng)前全球關(guān)注的熱點。目前全球每年僅一次性塑料制品就達1.2億噸,只有10%被回收利用,另外12%被焚燒,超過70%被丟棄到土壤、空氣和海洋中。


可生物降解塑料是指各項性能在儲存期內(nèi)滿足使用要求,而使用后可在自然環(huán)境條件下降解成對環(huán)境無害物質(zhì)的一類塑料,被認(rèn)為是解決塑料污染問題的有效途徑之一,近年來受到大家矚目。


我國生物可降解塑料尚處于產(chǎn)業(yè)化的初期,目前市場上可降解塑料產(chǎn)品種類繁多,產(chǎn)品性能、產(chǎn)能規(guī)模也有較大差異。為促進對我國可生物降解塑料產(chǎn)業(yè)的了解和認(rèn)識,本文從產(chǎn)品分類及市場情況、典型可降解塑料性能對比等幾方面進行梳理分析,以期為相關(guān)行業(yè)從事人員提供參考。


1 產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策背景


一次性不可降解塑料污染問題受到全球關(guān)注,世界各國紛紛出臺相關(guān)政策予以控制。2020年以來,國家發(fā)改委、生態(tài)環(huán)境部等多部委關(guān)塑料污染治理工作連續(xù)出臺了《關(guān)于進一步加強塑料污染治理的意見》、《關(guān)于扎實推進塑料污染治理工作的通知》等多個政策文件,對一次性不可降解塑料的禁止或限制提出了明確的時間表。


要求“從2020年到2025年底,全國范圍內(nèi)逐步停止使用不可降解塑料袋,地級以上城市餐飲外賣領(lǐng)域不可降解一次性塑料餐具消耗強度下降30%,2025年全國塑料污染得到有效控制”,并要求各級地方人民政府要結(jié)合本地實際,制定具體實施辦法,實化細(xì)化政策措施。


目前各地正著力推進“限塑新政”的落地實施,海南、河北、廣東、山東、河南、浙江、天津等大部分省份都相繼發(fā)布塑料污染治理實施方案,均將可降解塑料制品列為可推廣應(yīng)用的替代產(chǎn)品。


在政策的強驅(qū)動下,未來可降解塑料市場需求可能出現(xiàn)較大增長,特別是快遞包裝和外賣、酒店等行業(yè)對一次性可降解塑料制品需求旺盛,可降解塑料迎來了新的發(fā)展機遇。


2 可降解塑料分類及市場情況


2.1 分類及用途


目前生物可降解塑料根據(jù)的原料來源可將其分為生物基和石化基兩類。生物基可降解塑料包括聚乳酸(PLA)、聚羥基脂肪酸酯類聚合物(PHAs)、全淀粉基、纖維素等;石化基可降解塑料包括二元酸二元醇共聚酯系列(聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇(PBAT)、二氧化碳共聚物(PPC)、聚己內(nèi)酯(PCL)、聚乙醇酸(PGA)等。


其中,生物基淀粉基降解塑料屬于第一代降解塑料,由于不能實現(xiàn)塑料完全降解,目前有逐漸被淘汰的趨勢。目前在我國市場上形成工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn),并占據(jù)較大市場份額的主要為PBAT、PBS、PLA 等。


從各類可降解塑料用途具體來看,PBAT/PBS 類系列產(chǎn)品主要用于包裝、餐具、化妝品瓶及藥品瓶、一次性醫(yī)療用品、農(nóng)用薄膜、農(nóng)藥及化肥緩釋材料等領(lǐng)城。


PCL 用于塑形材料、玩具等的生產(chǎn)與加工領(lǐng)域及外殼縫合線、骨釘、長效藥物的控制釋放載體等醫(yī)療領(lǐng)域;PLA用于一般塑料如薄膜、飯盒等一次性用品、紡織、3D 打印、生物醫(yī)療等領(lǐng)域。PPC 用于膜袋類產(chǎn)品、地膜、快遞包裝、紙塑復(fù)合產(chǎn)品應(yīng)用、注塑、吸塑、擠塑產(chǎn)品、環(huán)保膠粘劑等領(lǐng)域。


PGA 用于油氣開采(橋塞、壓裂球等)、手術(shù)縫合線、骨釘?shù)柔t(yī)療領(lǐng)域及膜、包裝材料、一次性用品等領(lǐng)域。雖然不同材料的應(yīng)用領(lǐng)域有一定重合,但又各具特點、各有側(cè)重,實際使用過程中常常根據(jù)具體用途需求,按照不同配比共聚或共混使用。


2.2 供需情況


2.2.1 供應(yīng)情況


全球可降解塑料總體處于產(chǎn)業(yè)化初期,中國產(chǎn)能增長明顯。2019年,我國主流生物降解塑料產(chǎn)能約37萬噸左右,產(chǎn)量約26萬噸。其中PLA產(chǎn)能約為13萬噸/年。部分PLA 裝置由于技術(shù)原因或原料丙交酯缺乏,無法穩(wěn)定運行或處于關(guān)停狀態(tài),實際有效產(chǎn)能約為4.8萬噸/年,產(chǎn)量約1.8萬噸/年。


主要生產(chǎn)企業(yè)有浙江海正生物、安徽豐源集團等。在建PLA項目產(chǎn)能約為8萬噸/年, 遠期規(guī)劃產(chǎn)能約為120萬噸/年;PBS/PBAT 產(chǎn)能約24萬噸/年, 由于石化基產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)較為成熟,基本可以實現(xiàn)滿負(fù)荷運行, 產(chǎn)量基本與產(chǎn)能一致,約為24萬噸。


國內(nèi)較大的PBS/PBAT 生產(chǎn)企業(yè)有金發(fā)科技、新疆藍山屯河等。在建PBS/PBAT 類合計產(chǎn)能約為68.7萬噸/年,遠期規(guī)劃產(chǎn)能約為150萬噸/年。2020年以來國內(nèi)也有煤基PGA 產(chǎn)品進入市場,受到大家較大關(guān)注。


2.2.2 需求情況


近年來,隨著國內(nèi)禁限塑政策逐步落地,可降解塑料市場需求增速不斷升高。過去五年我國生物降解塑料消費量平均增速在20%左右,2019年,國內(nèi)生物降解塑料消費量由于受產(chǎn)量限制,基本于產(chǎn)量保持一致,消費量約為26萬噸。


按此增速,預(yù)計到2024年,我國生物降解塑料需求量將超過65萬噸。考慮2019年以來國內(nèi)“限塑”政策密集出臺,并逐步落地,可降解塑料市場需求增速將進一步升高,2024年有望突破百萬噸。


3 典型可降解塑料性能對比


筆者對當(dāng)前基本可以實現(xiàn)工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn),并有一定市場份額的幾種典型可降解塑料的部分性能做了對比分析,詳見表1。


表1 不同可降解塑料產(chǎn)品與典型聚乙烯產(chǎn)品性能指標(biāo)對比




總體來看各種可降解塑料各有特點,沒有經(jīng)過充分改性的上述各類材料使用范圍相對有限,實際使用過程中需充分結(jié)合材料性能、配合助劑共混用于特定領(lǐng)域。


具體來看PCL 具有較好的的延展性、生物相容性、記憶性,易成型加工,但熔點低,耐熱性一般;PLA 具有較好的耐熱性,在常溫下性能穩(wěn)定,光澤性較好,但韌性差,氣體阻隔性一般。PBS 和PBAT 具有較好的力學(xué)性能和韌性,加工性能和熱穩(wěn)定性高,但強度低,光澤性一般。PGA 具有良好的生物相容性、氣體阻隔性、機械加工性、強度高,降解速率快,氣體阻隔性好,但是韌性較低。


4 結(jié)語


結(jié)合目前我國關(guān)于一次性不可降解塑料的禁止、限制政策及可降解塑料的推廣政策的力度來看,我國可降解塑料需求較為旺盛。從國內(nèi)產(chǎn)能及產(chǎn)量來看,還尚不能滿足各方面需求,可降解塑料市場在短期內(nèi)將維持較高的價格,產(chǎn)業(yè)也將保持較高 的利潤水平。


從市場上現(xiàn)有的幾種可降解塑料特點來看,短期內(nèi)形成全方位的競爭可能性不大。而隨著可降解塑料產(chǎn)品改性技術(shù)的逐漸成熟,競爭必將加劇。從長遠來看可降解塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展尚有較多不確定性。


一是政策風(fēng)險,當(dāng)前可降解塑料市場預(yù)期主要依賴宏觀政策強推,但還沒有出臺針對可降解塑料行業(yè)配套的補貼落地政策及細(xì)化監(jiān)管措施,相關(guān)政策成本的可持續(xù)性有待觀察。


二是產(chǎn)業(yè)競爭力風(fēng)險,目前可降解塑料的成本還是遠高于傳統(tǒng)的PP、PE,而在很多低端應(yīng)用領(lǐng)域(如農(nóng)用地膜類產(chǎn)品)消費者對于產(chǎn)品的價格敏感度高,產(chǎn)品的推廣、應(yīng)用前景還最終還要取決于產(chǎn)業(yè)降本提效的空間,未來有可能由于消費者的不認(rèn)可、技術(shù)進步慢等原因,使得產(chǎn)業(yè)發(fā)展難度加大,難以為繼。


三是效果風(fēng)險,當(dāng)前很多可降解塑料的降解性是基于工業(yè)堆肥集中處理條件下的效果測定,而實際使用后是否能達到上述降解的要求還有風(fēng)險。而在完全自然環(huán)境下的降解效果還需要驗證,這也關(guān)乎產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初衷能否達成。




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