近年來，為解(jie)決傳統(tong)塑(su)料(liao)(liao)污染問題，生(sheng)物(wu)可(ke)降解(jie)塑(su)料(liao)(liao)受到廣泛關(guan)注。文章從(cong)當前可(ke)降解(jie)塑(su)料(liao)(liao)的(de)(de)國家(jia)政策背景(jing)、產品分(fen)類、市(shi)場供需走(zou)勢進行(xing)了較系(xi)統(tong)的(de)(de)闡(chan)述；并就產業化程度(du)較高的(de)(de)幾種(zhong)典型生(sheng)物(wu)可(ke)降解(jie)塑(su)料(liao)(liao)的(de)(de)產品性能方面(mian)進行(xing)了對(dui)比分(fen)析。

引言

塑料(liao)產品給人們生活帶來(lai)了(le)極大(da)的便利(li)(li)，但(dan)大(da)量塑料(liao)制品使(shi)用(yong)廢棄后，由(you)于不(bu)當處置而帶來(lai)的環境問題，成為了(le)當前全(quan)球關注的熱點。目前全(quan)球每(mei)年僅一次性塑料(liao)制品就(jiu)達1.2 億噸，只有10%被回收利(li)(li)用(yong)，另外12%被焚(fen)燒(shao)，超(chao)過70%被丟(diu)棄到(dao)土壤(rang)、空氣和(he)海洋中。

可生物(wu)降(jiang)解(jie)(jie)塑料是(shi)指(zhi)各項性(xing)能在儲存期內滿足使用要(yao)求，而使用后可在自然環(huan)境條件下降(jiang)解(jie)(jie)成對環(huan)境無害物(wu)質的一類塑料，被認為是(shi)解(jie)(jie)決塑料污染問題的有效途徑之(zhi)一，近年來受到大家(jia)矚目(mu)。

我(wo)國(guo)生物可(ke)(ke)降解塑(su)料(liao)尚(shang)處(chu)于產業化(hua)的初期，目前市場(chang)上(shang)可(ke)(ke)降解塑(su)料(liao)產品種(zhong)類繁多，產品性能、產能規模也有較大差異(yi)。為促進對(dui)我(wo)國(guo)可(ke)(ke)生物降解塑(su)料(liao)產業的了解和認(ren)識(shi)，本文從產品分類及市場(chang)情況、典型(xing)可(ke)(ke)降解塑(su)料(liao)性能對(dui)比等幾方(fang)面(mian)進行梳理分析(xi)，以期為相(xiang)關行業從事人員提(ti)供參考。

1 產業發展政策背景

一(yi)次(ci)(ci)性不可(ke)降解塑(su)(su)料(liao)(liao)污(wu)染問題受到(dao)全球關(guan)注，世界各國(guo)紛紛出臺相關(guan)政(zheng)(zheng)策(ce)予以控制。2020年(nian)以來，國(guo)家發改委、生態環境部等(deng)多部委關(guan)塑(su)(su)料(liao)(liao)污(wu)染治理(li)(li)(li)工作(zuo)連續(xu)出臺了《關(guan)于(yu)進一(yi)步加(jia)強塑(su)(su)料(liao)(liao)污(wu)染治理(li)(li)(li)的(de)意見》、《關(guan)于(yu)扎實推進塑(su)(su)料(liao)(liao)污(wu)染治理(li)(li)(li)工作(zuo)的(de)通(tong)知》等(deng)多個政(zheng)(zheng)策(ce)文件，對一(yi)次(ci)(ci)性不可(ke)降解塑(su)(su)料(liao)(liao)的(de)禁止或限制提出了明確(que)的(de)時間表。

要求“從2020年到2025年底，全國(guo)范圍內逐步停止使用(yong)不可降(jiang)解塑料袋，地級以(yi)上(shang)城市餐(can)飲外(wai)賣領域不可降(jiang)解一次(ci)性塑料餐(can)具消耗強(qiang)度(du)下降(jiang)30%，2025年全國(guo)塑料污染得到有效控(kong)制”，并要求各級地方人民政(zheng)府(fu)要結合本地實(shi)際(ji)，制定具體實(shi)施(shi)辦法，實(shi)化(hua)細化(hua)政(zheng)策(ce)措施(shi)。

目前各地正著力(li)推(tui)進“限(xian)塑(su)新政”的落地實施，海南(nan)(nan)、河北、廣(guang)東、山東、河南(nan)(nan)、浙(zhe)江、天津等大部(bu)分省份都相繼(ji)發布塑(su)料(liao)污染治理實施方案，均(jun)將可降解塑(su)料(liao)制品(pin)列為可推(tui)廣(guang)應用的替代產品(pin)。

在政策的強(qiang)驅動下，未來可(ke)降解(jie)塑(su)料(liao)市場(chang)需求可(ke)能出現較(jiao)大增長，特別是快(kuai)遞包裝和外賣、酒店等行業對一次性可(ke)降解(jie)塑(su)料(liao)制(zhi)品(pin)需求旺盛，可(ke)降解(jie)塑(su)料(liao)迎(ying)來了新(xin)的發展機遇(yu)。

2 可降解塑料分類及市場情況

2.1 分類及用途

目前生(sheng)物可(ke)降(jiang)(jiang)解(jie)塑(su)料(liao)根據(ju)的(de)原(yuan)料(liao)來(lai)源可(ke)將(jiang)其分為生(sheng)物基和石(shi)化(hua)基兩類。生(sheng)物基可(ke)降(jiang)(jiang)解(jie)塑(su)料(liao)包括聚(ju)(ju)乳酸(suan)(PLA)、聚(ju)(ju)羥(qian)基脂肪酸(suan)酯類聚(ju)(ju)合物(PHAs)、全淀粉(fen)基、纖維素等(deng)；石(shi)化(hua)基可(ke)降(jiang)(jiang)解(jie)塑(su)料(liao)包括二(er)元酸(suan)二(er)元醇(chun)共(gong)聚(ju)(ju)酯系列(聚(ju)(ju)丁(ding)(ding)二(er)酸(suan)丁(ding)(ding)二(er)醇(chun)酯(PBS)、聚(ju)(ju)己二(er)酸(suan)/對苯二(er)甲酸(suan)丁(ding)(ding)二(er)醇(chun)(PBAT)、二(er)氧化(hua)碳共(gong)聚(ju)(ju)物(PPC)、聚(ju)(ju)己內酯(PCL)、聚(ju)(ju)乙醇(chun)酸(suan)(PGA)等(deng)。

其(qi)中，生物基淀粉(fen)基降(jiang)解塑料屬于第一(yi)代降(jiang)解塑料，由于不能實現(xian)塑料完全降(jiang)解，目(mu)(mu)前有逐(zhu)漸被淘(tao)汰的趨勢(shi)。目(mu)(mu)前在我國市(shi)(shi)場(chang)(chang)上形成(cheng)工業化規(gui)模生產，并占據較大(da)市(shi)(shi)場(chang)(chang)份額的主要為PBAT、PBS、PLA 等。

從各類可降解塑料用(yong)(yong)途具(ju)體(ti)來看，PBAT/PBS 類系列產品(pin)主要用(yong)(yong)于(yu)包(bao)裝、餐具(ju)、化妝品(pin)瓶及藥品(pin)瓶、一(yi)次(ci)性醫療用(yong)(yong)品(pin)、農(nong)用(yong)(yong)薄膜、農(nong)藥及化肥緩(huan)釋材料等領城。

PCL 用于塑形材料(liao)、玩具等(deng)的(de)生產(chan)(chan)與加工(gong)領域(yu)及外(wai)殼縫合線、骨釘(ding)、長效藥物的(de)控(kong)制(zhi)釋放(fang)載體等(deng)醫(yi)療領域(yu)；PLA用于一般塑料(liao)如薄膜、飯盒等(deng)一次性用品(pin)、紡織、3D 打印、生物醫(yi)療等(deng)領域(yu)。PPC 用于膜袋類產(chan)(chan)品(pin)、地膜、快遞(di)包裝、紙塑復合產(chan)(chan)品(pin)應用、注塑、吸塑、擠塑產(chan)(chan)品(pin)、環保膠粘劑等(deng)領域(yu)。

PGA 用于(yu)油氣(qi)開(kai)采(cai)(橋(qiao)塞、壓裂球等)、手(shou)術縫合線、骨釘等醫(yi)療領域及膜、包裝(zhuang)材料(liao)、一次性用品等領域。雖然不(bu)同(tong)材料(liao)的應(ying)用領域有一定(ding)重(zhong)(zhong)合，但又(you)各(ge)具(ju)特點、各(ge)有側重(zhong)(zhong)，實際使用過(guo)程中常常根據(ju)具(ju)體用途需求，按(an)照不(bu)同(tong)配比共(gong)聚或共(gong)混使用。

2.2 供需情況

2.2.1 供應情況

全(quan)球可降解塑料總體處(chu)于(yu)產(chan)業化(hua)初期，中(zhong)國產(chan)能(neng)增長明顯。2019年(nian)(nian)，我國主流生物降解塑料產(chan)能(neng)約37萬噸左右，產(chan)量約26萬噸。其中(zhong)PLA產(chan)能(neng)約為13萬噸/年(nian)(nian)。部分PLA 裝置由于(yu)技(ji)術(shu)原因或(huo)原料丙交酯缺乏，無(wu)法穩定運行或(huo)處(chu)于(yu)關停狀態，實際有效產(chan)能(neng)約為4.8萬噸/年(nian)(nian)，產(chan)量約1.8萬噸/年(nian)(nian)。

主要生產(chan)企業有浙江(jiang)海正生物、安徽豐源集團等(deng)。在建PLA項(xiang)目產(chan)能(neng)約為(wei)(wei)8萬噸/年(nian)， 遠期規劃產(chan)能(neng)約為(wei)(wei)120萬噸/年(nian)；PBS/PBAT 產(chan)能(neng)約24萬噸/年(nian)， 由于石化基產(chan)品生產(chan)技術(shu)較為(wei)(wei)成(cheng)熟，基本可以(yi)實現滿負荷運(yun)行， 產(chan)量基本與產(chan)能(neng)一(yi)致，約為(wei)(wei)24萬噸。

國(guo)內較大的PBS/PBAT 生產企業有(you)(you)金發科技、新疆藍山(shan)屯河等(deng)。在建PBS/PBAT 類合計產能約為68.7萬噸/年(nian)，遠期規劃產能約為150萬噸/年(nian)。2020年(nian)以來國(guo)內也有(you)(you)煤基PGA 產品進(jin)入市場，受(shou)到(dao)大家較大關注。

2.2.2 需求情況

近年(nian)來(lai)，隨著(zhu)國內禁限(xian)塑(su)政策(ce)逐步落地，可(ke)降解塑(su)料市場需求(qiu)增速不斷(duan)升(sheng)高。過去五年(nian)我(wo)國生(sheng)物降解塑(su)料消(xiao)費(fei)量平均增速在20%左右，2019年(nian)，國內生(sheng)物降解塑(su)料消(xiao)費(fei)量由于受產量限(xian)制，基本于產量保持一致，消(xiao)費(fei)量約為26萬噸。

按此增(zeng)速，預計到2024年(nian)，我(wo)國(guo)生物降解(jie)塑料需(xu)(xu)求量將超過(guo)65萬噸。考(kao)慮(lv)2019年(nian)以來國(guo)內“限塑”政策密集出臺，并逐步落地，可降解(jie)塑料市場(chang)需(xu)(xu)求增(zeng)速將進(jin)一步升高，2024年(nian)有望突破百萬噸。

3 典型可降解塑料性能對比

筆者對(dui)當前基本(ben)可以實現工業(ye)化(hua)規模生產，并(bing)有一定市場份額的幾種典型(xing)可降解(jie)塑料的部分(fen)性能做了對(dui)比(bi)分(fen)析，詳見表(biao)1。

表1 不同可(ke)降解塑料產(chan)品(pin)與典型聚乙烯(xi)產(chan)品(pin)性能(neng)指標(biao)對比

總體(ti)來看各種可降(jiang)解塑料各有(you)特點，沒有(you)經過充(chong)分改性(xing)的上述各類材料使(shi)用范圍相(xiang)對有(you)限，實(shi)際使(shi)用過程中(zhong)需充(chong)分結合(he)材料性(xing)能、配合(he)助劑共混用于特定領(ling)域。

具(ju)(ju)體(ti)來看(kan)PCL 具(ju)(ju)有較好的(de)的(de)延(yan)展性(xing)(xing)(xing)(xing)、生(sheng)物(wu)(wu)相容(rong)性(xing)(xing)(xing)(xing)、記憶性(xing)(xing)(xing)(xing)，易(yi)成型加工(gong)，但(dan)(dan)熔點低(di)，耐熱性(xing)(xing)(xing)(xing)一般(ban)；PLA 具(ju)(ju)有較好的(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)(xing)，在常溫(wen)下性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)穩(wen)定，光澤性(xing)(xing)(xing)(xing)較好，但(dan)(dan)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)差(cha)，氣體(ti)阻(zu)(zu)隔(ge)性(xing)(xing)(xing)(xing)一般(ban)。PBS 和PBAT 具(ju)(ju)有較好的(de)力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)和韌性(xing)(xing)(xing)(xing)，加工(gong)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)和熱穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)高(gao)，但(dan)(dan)強度低(di)，光澤性(xing)(xing)(xing)(xing)一般(ban)。PGA 具(ju)(ju)有良好的(de)生(sheng)物(wu)(wu)相容(rong)性(xing)(xing)(xing)(xing)、氣體(ti)阻(zu)(zu)隔(ge)性(xing)(xing)(xing)(xing)、機(ji)械加工(gong)性(xing)(xing)(xing)(xing)、強度高(gao)，降解速率(lv)快，氣體(ti)阻(zu)(zu)隔(ge)性(xing)(xing)(xing)(xing)好，但(dan)(dan)是韌性(xing)(xing)(xing)(xing)較低(di)。

4 結語

結合(he)目(mu)前(qian)我(wo)國關于一次性不可降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)塑(su)料(liao)的禁止、限制(zhi)政策(ce)及可降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)塑(su)料(liao)的推廣政策(ce)的力度(du)來看，我(wo)國可降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)塑(su)料(liao)需(xu)求較(jiao)(jiao)為旺盛。從國內產能(neng)及產量來看，還尚不能(neng)滿足各方面需(xu)求，可降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)塑(su)料(liao)市場在短期內將維持(chi)較(jiao)(jiao)高的價格，產業也將保持(chi)較(jiao)(jiao)高 的利潤水平(ping)。

從市場(chang)上(shang)現有的幾種(zhong)可(ke)降解(jie)(jie)塑(su)料特(te)點(dian)來看(kan)(kan)，短期內形成全(quan)方位(wei)的競(jing)爭(zheng)可(ke)能性(xing)不大。而隨(sui)著可(ke)降解(jie)(jie)塑(su)料產(chan)品改性(xing)技術的逐漸成熟(shu)，競(jing)爭(zheng)必將加劇。從長遠來看(kan)(kan)可(ke)降解(jie)(jie)塑(su)料產(chan)業發展尚有較多不確(que)定性(xing)。

 一是政(zheng)策風險，當前可(ke)降(jiang)解塑料(liao)市場預期(qi)主要依(yi)賴宏觀政(zheng)策強推，但還(huan)沒有出臺針對可(ke)降(jiang)解塑料(liao)行業配(pei)套的補貼落地(di)政(zheng)策及(ji)細化監管措(cuo)施，相關政(zheng)策成(cheng)本的可(ke)持續性(xing)有待觀察。

二是產(chan)業競爭力風險，目前可(ke)(ke)降解塑(su)料的成本(ben)還(huan)是遠高于(yu)(yu)傳統的PP、PE，而在很(hen)多低端應用(yong)領域(如農用(yong)地(di)膜(mo)類產(chan)品(pin))消(xiao)費者(zhe)對(dui)于(yu)(yu)產(chan)品(pin)的價格敏感度高，產(chan)品(pin)的推廣、應用(yong)前景還(huan)最終還(huan)要取決于(yu)(yu)產(chan)業降本(ben)提效的空間(jian)，未來有(you)可(ke)(ke)能由于(yu)(yu)消(xiao)費者(zhe)的不認可(ke)(ke)、技(ji)術進步慢等原(yuan)因，使得(de)產(chan)業發(fa)展難度加大，難以為繼。

三是(shi)效果風險，當(dang)前很(hen)多可(ke)降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)塑料的降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)性是(shi)基(ji)于工業堆(dui)肥集中處理條件下的效果測定，而(er)實(shi)際使用后是(shi)否(fou)能(neng)達到(dao)上述降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)的要(yao)求還有風險。而(er)在完(wan)全自然環境下的降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)效果還需要(yao)驗(yan)證，這也關(guan)乎(hu)產(chan)業發展的初衷能(neng)否(fou)達成。

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