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国内可降解塑料需求量约100万吨

2021-07-29 来源:绍兴机械信息网

国内可降解塑料需求量约100万吨

一、降解塑料发展态势

近年来,欧美日等发达国家在生物降解塑料研究开发方面,投入了大量的资金,加快了产业化步伐,以图在未来的市场竞争中抢占主导地位。目前,英国在超市中已开始大量推广使用淀粉系列、聚乳酸系列可生物降解的购物袋及食品包装袋,每年消费量可达200亿个。2003年意大利生物降解塑料市场规模约为12万吨。德国巴斯夫公司“Ecoflex”的生物降解塑料,产业化能力为3万吨/年。荷兰RodenburaBiopolymers公司正成为欧洲生物降解塑料市场的新龙头,其生产能力已达到4万吨/年。GargillDow公司是目前世界上生物降解塑料产业化生产规模最大的公司,主要生产聚乳酸系列的生物降解塑料,现已建成年产14万吨的生产规模。日本玉米淀粉公司同美国合资建立淀粉系列生物降解塑料工厂,牛产规模在2万吨/年。 日本化学晶公司“Lacea”的生物降解树脂,在2002年已达到3万吨规模,昭和高分子公司的化学合成脂肪族聚酯产业化规模将达到10万吨/年。

我国发展降解塑料,同样具有广阔的发展前景。2005年中国塑料包装材料需求量将达到500万吨,按其中30%为难以收集的一次性塑料包装材料和制品计算,则废弃物产生量达150万吨;中国可覆盖地膜的面积为5亿多亩,预计需求量将达到100万吨;一次性闩用杂品和医疗材料中的一部分也是难以收集或不宜回收利用的,预计其需求量达100万吨。据此,难以回收利用的塑料废弃物将达350万吨,由此引发的环境问题将日益严重。若其中50%采用可降解塑料替代的话,则可降解塑料的需求量将达到175万吨,因此可降解塑料在中国市场潜力巨大。

二、降解塑料存在的问题和发展趋势

推广采用降解塑料作为一种治理塑料废弃物的新途径,经过多年研究开发,这一领域已取得令人满意的进展。当然,光降解和光一生物降解塑料制品虽加工简单、成本低廉,但其时控降解难度较大,不宜进入垃圾填埋系统。淀粉填充的降解塑料,加工有难度,使用性能也不尽理想。完全生物降解塑料降解性能较理想,但其加工难度较大,价格昂贵,也有时控降解,用后需要全面的堆肥处理的问题。另外,降解塑料更合理的工艺配方以及边角料的回收利用等技术问题还有待进=步解决。虽然降解高分子材料还存在许多问题,但由于降解技术的进步,有关问题正在逐步得到解决,市场前景也越来越好。

1.一次性使用地膜、包装材料和餐具等降解塑料的实用性研究

一次性使用地膜、包装材料和餐具等降解塑料制品,可采用食用淀粉或无机矿物质填充的可控光氧一生物降解塑料的全面降解技术途径,进行实用性研究。中国可覆盖地膜的面积为5亿多亩,用量高达40万吨,使用价格低廉的光氧一生物降解塑料地膜较适宜,厚度005mm一0.015mm的降解地膜也可采用塑料单纯光氧降解技术,但其一定要做到时控降解。如由农业部和轻工总会牵头,制汀降解地膜国家或行业技术标准,并有计划地组织推广,这对解决废弃地膜污染农田的问题,造福子孙后代,具有深远意义。关于购物袋,食品、杂品包装袋材料和餐具等降解塑料制品,其降解特性一定要达到HJBZ]2—2000"包装制品环境标志产品技术要求,QB/T 2461—1999"包装用降解聚乙烯薄膜”,GB 18006.1—1999"一次性可降解餐饮具通用技术条件”,HBC 1—2001“一次性餐饮具环境标志产品技术要求”。特别要强调不能随意丢弃,也要强制回收,再生或焚烧处理回收能量。

2.研究完全生物降解塑料是目前降解塑料的一个重要发展趋势

从保护生态平衡出发,研究完全生物降解塑料已迫在眉睫,特别是合成方法简单、加工工艺过程合理、低成本的完全生物降解塑料是目前可降解塑料的一个重要研究课题。不可回收的缝针、缝线、针筒、输液袋等医用塑料制品,垃圾袋、堆肥袋,农药瓶,化妆品容器,尿布、妇女用卫生巾等一次性塑料制品,都应该使用低成本的完全生物降解技术。对于垃圾袋、堆肥袋、肥料袋等制品,可研究食用淀粉或无机矿物质填充的高质量、价格更加低廉的完全生物降解塑料,以适应市场的需要。

3.尽可能地使用天然可循环的降解材料

据国际可生物降解聚合物协会(IBAW)的最新研究报告指出,在2001年至2003年间,全球可生物降解塑料的使用量增加了一倍,使用总量已升至4万吨/年,,IBAW称,当前用淀粉和植物油制取的可生物降解塑料已在市场上占据统治地位。最近,美国市场研究机构Grapenline公司的一项调查研究发现,41%的美国消费者利59%的欧洲消费渴望购买以天然材料制成的可生物降解塑料包装的食品。其中大约77%的欧洲消费者愿意为此多付5欧分,而74%的美国消费者愿意多付10美分。IBAW预测天然的可生物降解塑料在可生物降塑料市场中所占的份额将继续上升。

4.热塑性淀粉树脂是一种目前最有发展前途的完全生物降解塑料

将淀粉分子变构而无序化,形成具有热塑性的淀粉树脂,再加入极少量的增塑剂等助剂,就是所谓的全淀粉塑料。其中淀粉含量在90%以上,而加入的少量其他物质也是无毒且可以完全降解的,所以全淀粉是真正的完全降解塑料。全淀粉塑料是目前国内外认为最有发展前途的完全生物降解塑料。美国Wanler LANBERT公司和意大利的FERRUZZI公司等宣称研制成功淀粉质量分数在90%—100%的全淀粉塑料,产品能在1年内完全生物降解而不留任何痕迹,无污染,可用于制造各种容器、薄膜和垃圾袋等。德国Ballelle研究所用直链含量很高的改良青豌豆淀粉研制出可降解塑料,在潮湿的自然环境中可完全降解。

5.二氧化碳基生物降解塑料是目前具有广阔发展前景的研究项目

日本井上祥平等发现二氧化碳可与环氧化物开键开环聚合生成脂肪族聚碳酸酯(APC),这是迄今最有应用前景的二氧化碳共聚物。Takanashi等用二氧化碳、环氧丙烷和含酯键的环氧化物的三元共聚物作药物缓释剂。Masahiro等用蒸发溶剂的方法制备PPC微球作为药物缓释体系的载体,研究该体系释药速率影响因素,中国石油集团公司与中国科学院长春应用化学司研究所协作实施的二氧化碳基完全生物降解塑料项目,已列入国家863科研计划。它是一个具有广阔发展前景的新型高科技环保材料研究开发项目。

6.降解塑料的定义和评价方法研究是降解塑料推广的基础

世界发达国家,特别是美国这方面也做了大量的研究。目前美国ASTM已公布试验标准如下:生物降解塑料有关评价试验标准,ASTMD5209—92,ASTMD5210—92,ASTMD5247—92,ASTMD5271—92,AST—MD5338—92。光降解塑料有关评价试验标准,ASTMD5071—91,ASTMD5208—91,ASTMl)3826—92。环境安全有关评价试验标准,ASTMD5152—9l。日前,我国已公布的有关试验标准如下:GB 18006.1—1999,GB/T 18006.2——1999“—次性可降解餐饮具降解性能试验方法”,HJBZ 12—2000"包装制品环境标志产品技术要求”,HBC 1—2001,QB/T 2461—1999"包装用降解聚乙烯薄膜”等。今后,这是降解塑料产品推广的基础和产业化的前提。

三、奥运会、世博会等为使用生物降解塑料注入活力

奥运会将消耗大量的塑料材料,全生物降解塑料对于突出“绿色奥林匹克”的主题将显得十分重要。中国塑料加工协会降解塑料分会,建议在2008年北京奥运会,大力推广使用生物降解塑料,为“科技奥运”增光,为“绿色奥运”添彩。使用可完全生物降解塑料的产品概要为:一次性餐饮用品——餐盒、刀叉、勺、饮水杯、吸管;包装材料——各类产品包装袋:食品、饮料、纪念品;拉拉队用品——喇叭、哨子、彩带、小国旗、荧光棒;场馆标识牌——路标、赛区标志、场馆标识、桌牌、胸牌;文具办公用品——不干胶纸、签字笔、涂改液瓶、裁纸刀柄;宾馆用品——一次性鞋子、牙刷、梳子;卫生用品——垃圾袋、一次性垃圾筐;其它——遮阳伞、扇子、眼镜框架、手提袋。

在2010年举办的上海世博会上也将会大力推广使用生物降解塑料,其理念和含义与北京奥运会一样,也是为“科技世博会”增光,为“绿色世博会”添彩。

信息来源:包装报 中国科学院上海有机化学研究所研究员 黄根龙

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