世界可降解塑料的应用现状和发展前景

世界可降解塑料的应用现状和发展前景

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一、可降解塑料世界发展现状与前景

可降解塑料一般分为光降解塑料、生物降解塑料、光和生物降解塑料、水降解塑料四大类。其中，生物降解塑料随着现代生物技术的发展越来越受到重视，成为国际上研究开发的热点。传统塑料如聚乙烯等降解性能和生物相容性差，造成了严重的“白色污染”。而羰基生物降解塑料可定义为含有可降解添加剂的石油基塑料。

目前在生物基材料中，发展最快的是生物基塑料。这种极具发展潜力的材料可望在许多应用领域替代传统聚合物。

近年来，石油资源的日益紧缺，导致塑料原料价格飞涨。尤其是随着可持续发展战略的深入人心，解决塑料材料与环保的协调发展问题愈加凸显。

1. 美日欧钟情于推广生物塑料

美国：美国Freedonia集团于发布预测报告，认为在今后几年美国对生物可降解塑料的需求将以年率15%的速度增长，这将使其需求量从2008年4.0亿磅增长到2012年7.2亿磅，届时市场价值将达8.45亿美元。据称，不断上涨的原油价格使生物可降解塑料应用升温，生物可降解塑料来自于可再生资源如谷物，与石油基常规树脂相比，成本更具竞争性。该报告指出，淀粉基塑料的需求将以年率16.8%的速度增长，将达到2012年2.93亿磅。

奥巴马抑制温室气体排放的绿色新政正在助推基于可再生资源的聚合物应用，这将有助于提高美国生物聚合物的需求。分析人士指出，即使经济状况不佳，大量用户仍都愿意购买环境友好的产品。美国业已提出新的能源和环境法案预计将包括排放交易法规或碳税，这使人们更加重视环境。与传统的塑料相比，生物聚合物将更受青睐。

日本：近年来，日本政府大力推广生物塑料，这类外观和普通塑料差别不大却有益环境的塑料有望成为解决白色污染的途径之一。日本政府为推进生物塑料等可再生资源的使用出台了《生物技术战略大纲》和《生物质日本综合战略》，

其中提到，扩大生物塑料的使用是一项重要课题。《生物技术战略大纲》设定的政策目标是，到2010年，20％的塑料要用可再生资源制造。

欧洲：美国咨询公司弗若斯特沙利文(Frost & Sullivan)2008年12月发布《欧洲生物塑料市场》研究报告，报告认为欧洲的生物塑料市场正处于新兴发展期，即使在全球金融危机暴发之际，利用可再生的生物塑料代替石油生产塑料仍是政府和企业关注的焦点。

从近年的价格比较来看，随着PLA和淀粉基聚合物生产规模的扩大，价格已呈现下降趋势，在未来几年，欧洲PLA和淀粉基聚合物的产量会继续增加，所以它们的价格仍将下降。

世界各国为了减少固体废弃物，推进可生物降解塑料的应用，纷纷出台了鼓励应用生物降解塑料制品的相关政策。比如，德国传统塑料征收Green Dot抛置费，而有OK Compost等降解证明的则可申请免税或减税,对传统塑料回收重复使用也给予免税优惠。此外，比利时、荷兰、意大利、美国、日本也都制订了有利于推广降解塑料的相关政策。

2. 生物塑料的优势与前景

生物塑料可以不同程度的进行生物降解，它为世界指明了一条不再依靠石油生产塑料的道路。而且生物塑料具有价格优势、良好的环保性能、原料可再生等市场优势。

生物降解塑料由于具有良好的降解性，主要用作食物软硬包装材料，这也是现阶段其最大的应用领域。但是由于生物降解塑料还未实现量产，要替代所有传统塑料包装并不现实。客户更重视成本效益。当前生物降解塑料公司都在努力寻找一种令该材料能够发挥最佳效果的使用方法，如延长产品的货架寿命等，以开拓其应用领域。

除了用作包装材料，人们还在设法将生物降解塑料应用于高价值和高性能工程，这类应用潜力较大。目前杜邦公司、阿科玛公司等已经涉足该领域。另外值得一提的是PLA，该产品性能改进后已越来越多地应用于汽车和电子产品市场。此外，天然纤维增强塑料在汽车饰中的应用越来越多，下一步将在客车部增加生

物降解塑料的用量。2010年全球汽车行业消耗工程塑料约1900万吨，生物塑料在汽车行业的应用潜力巨大。

塑料在电子电气市场也拥有巨大的应用潜力。除了手机制造商正越来越多地在手机外壳上使用PLA之外，可生物降解塑料还将扩大用于其他电子产品。

农业公司是当前生物降解塑料市场上最成功的公司，因为他们能获得低成本的原料。作为市场先驱者之一，嘉吉公司已从生物降解塑料业务中获得了可观的经济效益。这些农业公司的传统优势不是销售塑料，现在它们正在积极寻求同化工企业进行销售方面的合作，以扩大目标客户的覆盖围。此外，帝斯曼等化工公司出于丰富产品线的考虑，也不断在其产品系列中引入生物降解塑料品种。

生物质聚合物不是石油等化石资源，而是采用以植物等可再生资源为出发物资的生物工艺制得的聚合物材料，从成为地球温暖化原因的大气中二氧化碳的减少、依赖石油的社会摆脱观点考虑，是引人注目的材料。近年来，采取天然高分子的化学转换、由从可再生资源的单体化学合成制得的生物质聚合物和以从可再生资源制造的有机化合物为碳源开发微生物产生的生物质聚合物。在这些生物质聚酯当中，聚乳酸和微生物产生聚酯，因为是热可塑性高分子，一直作为最容易的材料期待实用化。

能耗低：普通塑料如聚乙烯、聚丙烯等合成树脂以不可再生的石油资源为原料，且生产过程要消耗大量能源。以聚乙烯的合成为例，目前发达国家普遍采用管式法生产，生产每吨聚乙烯的物耗、能耗为：乙烯1.008吨，电力800千瓦时，蒸汽1吨，冷却水120立方米，氮气5立方米。生物降解塑料是以可再生资源为主要原料，源于农作物，是节能环保型原料。在我国目前年消耗4000万吨塑料中，如果其中的1/3用淀粉降解塑料替代，则可减少原油消耗至少1000万吨。按上述聚乙烯合成能耗计算，则可省电80亿千瓦时。根据全国能源消费总量与CO

2

排放总量估算两者的转换指标值，计算出生产每千瓦时电消耗0.4千克标准

煤，排放1千克CO

2，则全国每年累计节能可达320万吨标准煤，相应减少CO

2

排放量800万吨，另外还可节省大量水资源。用生物降解塑料大量替代通用塑料，仅原料合成节省的能耗就相当可观。由此可见，生物降解塑料节能潜力巨大。

此外，生物降解塑料的加工温度通常比普通塑料低。以淀粉基降解塑料为例，由于在较高温度下易急剧降解, 因此以淀粉为基材的降解塑料加工温度通常在