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可降解塑料市場風口再起!卡帝德推出全生物降解改性材料

可降解塑料是指其制品的各項性能可滿足使用性能要求,在保存期內性能不變,而使用后在自然環境條件下能降解成對環境無害的物質的塑料。

中央連續兩次出臺限塑禁塑相關政策,24個省份也陸續發布了當地的“禁塑令”,可降解塑料的風口再起。

全球研發的可降解塑料多達幾十種,其中能工業化生產的主要包括化學合成的PBAT(聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯)、PLA(聚乳酸)、PBS(聚丁二酸丁二醇酯);微生物發酵合成的聚羥基烷酸酯(PHA),以及天然高分子淀粉與其共混物,如淀粉/PVA、淀粉/PBS、淀粉/PLA 等。

可降解塑料中游產品主要包括餐具、薄膜、膜紙、快遞袋、服裝、塑料膠帶、3D打印材料等。

可降解塑料下游主要應用于包裝、農業、3D打印、現代醫藥、紡織業等。

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一、PLA(聚乳酸)

PLA(聚乳酸):是最常見的可降解塑料之一,是以乳酸為主要原料聚合得到的聚合物。PLA生產過程無污染,而且產品可以生物降解,使用后的PLA可以通過堆肥,在溫度高于55°C或富氧和微生物作用下降解為二氧化碳和水,實現在自然界中的物質循環,不會對環境產生影響。

PLA還具有可靠的生物安全性、生物可降解性、良好的力學性能和易加工性,廣泛用于包裝、紡織行業、農用地膜和生物醫用高分子等行業。

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由于企業看好禁塑令下的替代需求,近幾年,聚乳酸相關企業大增。據企查查數據顯示,過去十年聚乳酸相關企業年均新增55家。其中,2015年達到80家的高峰值,隨后幾年基本呈現逐年下降趨勢,2019年新增40家,同比下降34.4%。

聚乳酸的生產在我國目前仍屬起步階段,已建并投產的生產線不多,且多數規模較小。其中,聚乳酸生產規模較大的企業為浙江海正生物材料股份有限公司,目前擁有每年1.5萬噸的產能。

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二、PBAT(聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯)

PBAT:屬于熱塑性可降解塑料,一般以脂肪族酸、丁二醇為原料,經石化途徑或生物發酵途徑生產,既有較好的延展性和斷裂伸長率,也有較好的耐熱性和沖擊性能。由于PBAT的成膜性能良好,易于吹膜,廣泛用于一次性包裝膜及農膜領域。

 PBAT因其石油基材料成本更低,技術工程更加成熟,投資強度更小。結合PBAT的性質、使用領域、生產成本,未來有望成為最大的可降解塑料品類。

2000年前海外已經開始PBAT工業化生產,而國內落后并不多,中科院理化技術所、中科院化學所、清華大學等等機構在2000年左右也都投入到PBAT工業化的研究之中。隨著中科院理化技術所率先突破,2010年左右國內自主技術的PBAT工業化裝置也開始涌現。

隨著使用國內自主技術的裝置不斷增多,國內PBAT生產技術至少不會受制于人,甚至達到領先水平。截止目前,國內PBAT產能已達到23.5萬噸,超越了海外產能總和,而且在建和規劃中的項目也幾乎都在國內,產能上我國未來也將持續保持優勢地位。

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三、PBS(聚丁二酸丁二醇酯)

PBS由丁二醇和丁二酸縮聚反應所得,具有較高的熔點,略作改性就能夠承受100℃的高溫,降解性能優異,可在自然條件下進行生物降解。

國內PBS研究始于21世紀初期,主要研究單位有中國科學院理化技術研究所工程塑料國家工程研究中心、清華大學、四川大學等。PBS加工方便、耐熱性好、綜合力學性能優異、用途廣泛,既可以用于可降解包裝(食品袋、瓶子、餐盒餐具)、農業領域(農用薄膜、化肥緩釋材料),還可以用于醫用領域(如人造軟骨、縫合線、支架)等。

據了解,國內企業目前藍山屯河的PBS產能可達到12萬噸/年;由于市場需求量不高,目前產能為3萬噸/年;金發科技PBS有少量生產,預計明年會擴產;營口康輝石化年產3.3萬噸/年的PBS項目在建,預計年底投產;金輝兆隆的PBS目前已經在終試階段。

除以上企業外內蒙古東源科技有限公司擬在烏海市經濟開發區烏達工業園區建設年產20萬噸PBS生物可降解聚酯項目。


四、PHA(聚羥基烷酸酯)

PHA:PHAs類可降解塑料有聚羥基脂肪酸酯(PHA)、聚3-羥基丁酸酯(PHB)、3-羥基丁酸酯和3-羥基戊酸酯的共聚物(PHBV)以及3-羥基丁酸酯和3-羥基己酸酯的共聚物(PHBH)。PHAs類可降解塑料是細菌在生長條件不平衡時的產物。PHA可用于一次性用品、醫療器械手術服、包裝袋和堆肥袋、醫用縫線、修復裝置、繃帶、骨科針、防粘連膜及支架等領域。

在一些高附加值領域中,PHA在醫用植入材料中使用廣泛。相比PLA和PBAT而言, PHA的降解條件是最溫和的。但由于PHA生產成本高昂,價格超過了其他大部分可降解塑料,故在可降解塑料市場中占有率僅為2%,暫時主要用于醫療器械等高附加值領域。

隨著成本的進一步降低以及高附加值應用的開發,將成為一種成本可被市場接受的多應用領域生物材料。


五、影響可降解塑料發展的因素

環保產品意識的提高和對傳統塑料使用的嚴格規定有望推動全球生物可降解塑料的發展。政府推崇使用可降解塑料取代傳統塑料是市場增長的主要因素。然而,生產可降解塑料的成本比傳統塑料高得多,較高的成本效益和缺乏技術可能是許多制造商面臨的主要挑戰,但可以通過技術進步加以克服。原油價格的波動也可能是制造商放棄石油基塑料而轉向可降解塑料的又一大因素。

可降解塑料的價格是傳統塑料的2-3倍,限制了其大量應用,三大因素將推動可降解塑料產品成本下行:

  1.引導企業使用現金技術進行生產。

  2.推動擴大產業規模,規模效應實現成本分攤。

  3.推動擴大產業規模,拉升上游原材料需求,促進原材料行業規模擴大從而使原材料價格下降。

目前產能短期內難以滿足國家禁塑令導致的市場巨大需求。預計未來十年,將是我國降解塑料發展的黃金十年。到2025年,預計我國可降解塑料需求量可到238萬噸,市場規模可達477億元;到2030年,預計我國可降解塑料需求量可到428萬噸,市場規模可達855億元。我國可降解塑料市場空間巨大。


六、卡帝德自主研發全生物降解改性材料

可降解塑料產品替代傳統塑料勢不可擋!位于東莞市卡帝德塑化科技有限公司經過多年研究實驗,推出了全生物降解改性材料,可有限減少白色污染,提高塑料降解速度。

卡帝德公司研發的生物降解高分子材料所制作的塑料品屬于生物可降解塑料,這些塑料原料既可以通過化學原料合成,也可以通過生物資源發酵得到,在完成生命周期之后,通過堆肥或借由自然界中的微生物,如真菌、細菌或藻類分解,經過兩到三個月的時間可轉化為二氧化碳、水、有機質等環境無公害物質,最終融為大自然的物質循環之中。

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卡帝德公司推出的可降解塑料產品包括一次性易耗品,如:一次性手套、垃圾袋、T恤袋、酒店客房一次性洗漱用品、注塑刀、叉、勺等一次性用品;還有其他涉及到環境保護的各種生活易耗品,如:生物降解地膜、耐穿刺膠袋、背心袋、垃圾袋、快遞袋等薄膜電子產品吸塑包裝、化妝品吸塑包裝、餐盒、吸管、辦公室用品等。

不可降解和綠色環保已經成為塑料產業發展的重要方向,可降解塑料市場前景廣闊,卡帝德致力于環境保護,積極把握市場機會,探尋可降解塑料的研發之路,給市場帶來了一股生態綠流!


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