傳統塑料之所以會(huì )帶來(lái)嚴重的白色污染,根本原因是其超長(cháng)的降解時(shí)間,而可降解塑料與傳統塑料相比最大的優(yōu)勢便是降解時(shí)間短,可以從根本上解決這一問(wèn)題。我國早在2007年便出臺相關(guān)法律,對購物塑料袋的使用進(jìn)行了限制。2020年初國家發(fā)改委、生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步加強塑料污染治理的意見(jiàn)》,其中提出:應積極采用新型綠色環(huán)保功能材料,增加使用符合質(zhì)量控制標準和用途管制要求的再生塑料,加強可循環(huán)、易回收、可降解替代材料和產(chǎn)品研發(fā),降低應用成本,有效增加綠色產(chǎn)品供給。由此可見(jiàn),我國將可降解材料的研發(fā)與應用作為解決塑料污染的方案。
目前,生物可降解塑料根據原料來(lái)源可將其分為生物基和石油基兩類(lèi)。生物基可降解塑料主要包括聚乳酸(PLA)、聚羥基脂肪酸酯類(lèi)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-對苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)]、二氧化碳共聚物(PPC)、聚己內酯(PCL)、聚乙醇酸(PGA)等。石油基指的是雖然原材料來(lái)自石油但可以被生物降解的一類(lèi)塑料,如PBAT、聚乙醇酸等。
生物降解塑料是最新的可降解塑料。從上世紀60年代第一項可降解塑料的有關(guān)專(zhuān)利問(wèn)世到90年代規?;a(chǎn),可降解塑料的研發(fā)過(guò)程經(jīng)歷了三個(gè)階段:第一代是淀粉改性塑料,其機理是在傳統單體聚合的過(guò)程中加入淀粉改性處理;廢棄塑料進(jìn)入環(huán)境后,僅被分解為小塊塑料片段而不是完全降解,不僅難回收,而且塑料片段本質(zhì)與普通塑料相同,仍會(huì )造成環(huán)境污染,因此已有逐漸被淘汰的趨勢。第二代是光、熱降解塑料,其機理是在光、熱作用下,塑料高分子聚合物中含有的光敏組分發(fā)揮作用,使分子鏈斷裂,相對分子質(zhì)量降低,從而達到降解目的;但由于光、熱降解塑料的降解速率受到光照強度、溫度等外部條件約束,降解速率并不穩定,若是塑料被埋于地下或是被置于其他光照較弱的環(huán)境下,分解效果甚微或是無(wú)法分解。第三代是生物降解塑料,也是目前國內外科研人員研發(fā)的重點(diǎn),其特點(diǎn)是其基料可在自然界微生物作用下實(shí)現完全分解。
可降解塑料未來(lái)發(fā)展前景巨大。2020年全球塑料產(chǎn)量將近4億噸,生物可降解塑料全球塑料僅為122.7萬(wàn)噸,占塑料總量?jì)H為0.3%,發(fā)展前景巨大。根據歐洲生物塑料協(xié)會(huì )預測數據,到2024年,全球生物降解塑料年產(chǎn)能將達到133.4萬(wàn)噸,年復合增長(cháng)率為2.7%。受益于各國“禁塑令”生效時(shí)間影響,全球可降解塑料的需求有望在2020-2021年出現較大幅度的上升。根據HIS Markit預測,到2023年,全球生物降解塑料需求量預計將達55萬(wàn)噸,未來(lái)5年內需求復合增速將達到8.9%。預測未來(lái)五年,全球生物降解塑料需求量將超乎歐洲生物塑料協(xié)會(huì )當前預測值。
全球可降解塑料總體處于產(chǎn)業(yè)化初期,我國產(chǎn)能增長(cháng)明顯。全球市場(chǎng)方面,可降解塑料生產(chǎn)裝置主要集中在亞洲、西歐、北美。目前,可降解塑料主要應用地區為西歐,這主要是因為西歐地區人民生活水平較高,對于環(huán)保意識宣傳較為充分,西歐地區人民對于可降解塑料接受度較高。同時(shí)西歐作為化工產(chǎn)品的主要研發(fā)基地之一,對于可降解塑料的研發(fā)也位于世界前列。西歐憑借自己有力的政治經(jīng)濟條件,促進(jìn)了可降解塑料的廣泛使用。但隨著(zhù)中國“禁塑令”的實(shí)施,未來(lái)市場(chǎng)規模將有望趕超西歐地區。
可降解塑料主要應用于下游包裝。生物可降解塑料下游主要應用于包裝(硬包裝、軟包裝)、紡織品、汽車(chē)和運輸、消費品、農業(yè)和園藝、涂料和膠黏劑、建筑和施工、電子和電器及其他行業(yè)。生物塑料由于具有較好的光澤度、良好的阻隔、抗電和印刷性能,適用于包裝行業(yè)。因此,包裝行業(yè)是生物塑料的最大應用領(lǐng)域,占生物塑料市場(chǎng)總量的約65%,近120萬(wàn)t;應用于硬包裝的生物塑料中生物基PET的占比最大,而應用于軟包裝的生物塑料中可生物降解的淀粉混合物的占比最大。用于紡織品的生物塑料約占生物塑料總量的11%,占比最大的是生物基聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)。而用于汽車(chē)和運輸的生物塑料中占比最大的則是生物基PA。其他行業(yè)生物塑料的市場(chǎng)規模占比則相對較低,但生物塑料擁有寬泛的應用領(lǐng)域,其市場(chǎng)前景非??捎^(guān)。
資料來(lái)源:未來(lái)智庫
更多精彩!歡迎掃描下方二維碼關(guān)注中國粉體技術(shù)網(wǎng)官方微信(粉體技術(shù)網(wǎng))
|