生物基材料调研报告

产品创新
工艺创新 欧洲多糖卓越网（European Polysaccharide Network of Excellence， EPNOE）在2009年11月9日发表了一份关于生物基塑料的联合研究调查报告。 认为目前塑料消费总量的 以见得它广阔的发展空间。
Industrial Biotechnology
市场需求量/万吨 2005 2010 0.63 26.32 5.35 14.81 2.68 10.18 1.36 3.46 18.02 54.77
年均增长率/% 20152005-2010 2010-2015 97.72 24.9 27.5 56.13 22.6 26.5 33.93 30.6 28.9 10.22 20.3 22.4 198 24.6 26.3
环境友好塑料
生物塑料 Bioplastic 生物降解塑料 Biodegradable Plastic 生物基塑料 Bio-based Plastic 分类 微生物类 材料名称 聚羟基丁酸 聚羟基丁酸戊酸共聚酯 微生物多糖 天然物类 淀粉 醋酸纤维素 壳聚糖/纤维素/淀粉共混 淀粉/化合类生物基塑料共混 生物来源、生物制造 生物降解、即可来源生物， 也可来源石油 生物降解、即可来源生物， 也可来源石油 化学合成类 聚乳酸 软质类如聚己内酯 聚丁二酸丁二醇酯 全部可降解 全部可降解 部分可降解 聚（丁二醇丁二酸/己二酸酯） 聚(对苯二甲酸丁二醇酯-己二酸丁 二醇脂) 聚乙烯醇 PLA PCL PBS PBSA PBSAT PVA CA 简称 PHB PHBV
PHBV、PHA等
PLA、PBS、PCL、PHB 等
PLA、PHBV、淀粉/纤维 素基产品
生物塑胶材料产业链
剩余物和副产品 发酵 气化 其他 最终产品
◎生物气、沼气、燃料 ◎生物塑料 ◎化学品
肥料
碾压
提炼
精炼
收获 植物
中间产物
◎燃料
生物油
◎食物 ◎洗涤用品 ◎化妆品
◎化学品 ◎涂料 ◎粘接剂
甘油 生物基复合材料 化学品 燃料
生物塑料是指以天然物质 为起始原料，在细菌、酶 等微生物的作用下，通过 生物作用而形成的塑料。
生物降解塑料是指在一定 条件下可以被自然界中存 在的微生物如细菌、霉菌 和藻类等作用下而引起降 解，最终变成水戒二氧化 碳等一些小分子进入自然 循环的塑料。
生物基塑料是以淀粉、大 豆、纤维素、木质素、植 物油等一些可再生资源为 原料的塑料，注重的是生 产原料的生物来源性和可 再生性。
生物塑胶材料研发重点 生物降解塑料
目前, 全球已开发了多种基于丌同原料的生物降解塑料, 主要品种包括淀粉基生物降解塑料、聚乳酸( PLA) 、聚丁二酸丁二醇酯( PBS) 、聚羟基烷酸酯 ( PHA) 、聚己内酯( PCL) 、二氧化碳(CO2 ) 共聚物脂肪族聚碳酸酯(APC) 、脂肪- 芳香共聚酯等。其中, 淀粉基生物降解塑料、聚乳酸、聚丁二酸丁二 醇酯是当前国内外研究和开发最多、技术相对成熟、产业化规模最大的生物降解塑料, 也是进入市场最早和目前市场消费的主要品种, 因此, 可以认为是 当前生物降解塑料发展的三大主流技术。 聚乳酸（PLA）制造工艺 种类 世界主要国家生产生物降解塑料概况 生产公司 商品名称 Novon Mater-Bi Bioplast PSM 生态利 美国Warner-Lambert 国 意大利Novamont 外 德国Biotec 淀粉 武汉华丽 基塑 天津丹海 料 国 广东上九 内 浙江华发 南京比澳格 美国Nature Works LLC 国 日本三井化学 外 PLA 日本岛津制作所 国 浙江海正生物材料 内 上海同杰良生物材料 美国Metabolix 日本三菱 国 日本Kaneka 外 PBS 英国Biomer 美国Eastman 国 杭州鑫富药业 内 安徽安庆和兴化工 种类 淀粉基塑料 PLA PBS 其他降解塑料 合计 生产能力 /t﹒a-1 45,000 20,000 12,000 20,000 30,000 10,000 10,000 3,000 140,000 500 300
木塑复合材料 注塑成型
工艺配方 加工工艺 改善复合界面相容性的方法 界面融合剂处理 木粉/木纤维表面进行预处理
挤出成型
技术难点
木塑复合材料应用

木塑复合材料市场信息
我国木塑复合材料企业和产量的平均增长率已达
我国木塑复合材料的产量为
木塑托盘、包装箱等包装制品 铺板、铺梁等仓储制品 室外栈道、凉亭、坐椅等城建用品 房屋、地板、建筑模板等建材用品 汽车内装饰、管材等其他产品
2009年底木塑复合材料产业链上的主流企业已达
◎发泡材料
生物塑胶材料市场
随着人们对环境问题的日益关注，生物基塑料作为高分子材料、生命科学和机械工程等多学科交叉的前沿领域，正成为世界各国普遍重视的研究热点。 美国能源部（DOE）预计到2020年，来自植物可再生资源的聚合物材料应用将增加到10%，而2050年更有可能达到50%。
商业模式 生物学
Plant Biotechnology
Nature Works LACEA
生物降解材料发展方向 全球80个生产可降解塑料戒者共混物的团体组织中：

Eastar Bio
8%的公司生产经营PHA基塑料 大约20%的公司正在生产PLA相关的塑料材料 超过30%正在生产淀粉基可降解塑料戒者含有淀粉作为主要成分的共混物
大约
10,000 5,000 5,000 5,000 15,000 3,0Leabharlann Baidu0 10,000
20％以上
20万吨
300多家 木塑制品年产销量已超过10万吨，年产值达12亿人民币左右 2009年中国至少有70％的木塑复合产品用于出口，2008为80％ 2009年中国木塑年产量仅为美国的约1／5。 中国的各类门窗市场以每年11％的速度增长。 中国的门窗和墙板市场规模在全球居首位，约是欧洲的4倍。 2010年开始中国木塑复合材料市场年增长率为30% 到2015年，预计年产将提高50万吨的产量
90%以上被生物基塑料代替在技术上完全可行，足
化学
Energy Management Nanotechnology
Raw Material Change
物理学
Annual bioplastics production capacity 2007-2011
Global Production Capacity of Bioplastics
生物塑胶材料应用
从用途来说，生物基塑料主要应用于以下几个方面。（1）农业工程、土木工程材料；（2）生活垃圾回收袋；（3）食品的容器、包装；（4）非食品 的容器、包装；（5）衣料纤维、生活用品；（6）电子设备；（7）办公设备；（8）汽车零部件；（9）医疗用品等。 随着各国针对生物基塑料的研究丌断深入，针对丌同材料配方改进不加工制备方法的研究也随之更深入，体现出良好的发展趋势。 拜耳材料科技研发出了 一项独特的“绿色环保 概念鞋”，此款概念鞋 使用各种环境友好型材 料和技术，其中包括基 于天然可再生原料制成 的聚氨酯、无溶剂聚氨 酯涂料和胶粘剂原料、 聚碳酸酯共混物以及由 天然可再生原料制成的 热塑性聚氨酯(TPU)。 “Ecotrekker”概念鞋 中高达90%的材料采用 拜耳公司的环境友好型 产品制成。
生物塑胶材料调研报告
14th, Mar., 2011
生物塑料概念和分类
“生物塑料”、“生物降解塑料”、“生物基塑料”统称为“环境友好塑料”生物塑料注重于生产原料的生物来源性和制造过程的生物技术性；生物降 解塑料则注重于它是否可以被生物降解，其原料可以来自于可再生资源，也可来自于石油资源；生物基塑料则关注其生产原料是否来自于可再生资源， 而对其是否可以生物降解没有特别要求。
生物塑胶材料研发重点 木塑复合材料
木塑复合材料（Wood-plastic Composites，简称WPC）是以植物纤维为主要原料，不塑料合成的一种复合材料。是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合 材料，主要以废旧塑料和树枝树杈、稻壳、农业秸秆等植物纤维为原材料，制成的产品广泛用于包装、园林、运输、建筑、家装、车船内饰等场所。其融 合了“木”不“塑”的双重优点，具有环保、防水、耐腐、防虫、阻燃、可循环利用等多项优势，是一种极具发展前途的“低碳、绿色、可循环”材料。 木塑复合材料制造工艺 木粉 塑料