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可降解塑料

时间:2022-09-28 15:57:16 点击:49次

可降解塑料是指一类其制品的各项性能可满足使用要求,在保存期内性能不变,而使用后在自然环境条件下能降解成对环境无害物质的塑料。其按原料分类可分为生物基可降解塑料和石油基可降解材料,生物基可降解塑料的代表为PLA,石油基可降解材料的代表为PBAT。

目前全球可生物降解塑料产业结构中,传统的淀粉基和PLA降解塑料占比并列第一,为32%;PBAT占比为23%,三者占据了全生物降解塑料的大部分市场。PBS占到8%的市场份额,但由于其整体商业吸引力较弱,目前发展PBS的厂家比PLA和PBAT少。

PLA和PBAT是最具发展前景的可降解塑料。

PLA完全成本高于PBAT

从成本角度来说,近5年PLA成本略高于PBAT。PLA单体原料乳酸主要由玉米等粮食作物发酵制成,近年来国内乳酸价格相对平稳,乳酸生产成本较高,典型工业化规模的PLA产品完全成本约为16000元/吨。PBAT单体来自石化路线,产品价格受原油价格的影响。PBAT由于原料价格相对较低,完全成本是主流可降解塑料中偏低的,约为13000元/吨,因此PBAT更具有竞争优势。

PLA仍在攻克丙交酯技术,而PBAT生产技术成熟

聚乳酸的生产技术有两种,分别为“一步法”和“两步法”;上海同杰良公司技术来自同济大学,采用一步法生产工艺,现已具备“乳酸-聚乳酸”的生产能力,也是目前国内唯一一家采用“一步法”的企业。而聚乳酸的“两步法”生成工艺具有较高的技术壁垒——丙交酯技术工艺,目前这项技术主要由海外公司NatureWorks和Corbion-Purac掌握。我国目前仍处于初始阶段,且国内聚乳酸技术主要依靠企业与科研机构的合作研发,最为领先的中粮科技与比利时格拉特合作,已掌握丙交酯生产工艺和加工技术,丙交酯生产项目也仅仅在推进中。总的来说,国内企业目前受制于技术水平。

目前, PBAT 的主流生产方法为共酯化方法,该工艺操作简单,工艺流程短、原料利用率高、反应时间短、生产效率高。由于PBAT的生产技术壁垒较低,且我国的技术发展已经成熟,因此我国 PBAT产能居于全球领先地位,在建产能较多。

PLAPBAT下游应用有重叠,共混可提高产品性能

PBAT既有良好的延展性、断裂伸长能力、耐热性和抗冲击功能,又具有优良的生物降解性,是膜材料主体;广泛应用于塑料包装薄膜、农用地膜等膜材料中。PLA的下游应用主要有:生物医学、涂料、工业材料及包装等。

PLAPBAT的应用领域虽有重叠之处,但各自特点不同,比如PLA属于硬塑料,而PBAT属于软塑料,可近似看作石化产品中的聚丙烯和聚乙烯。而且,吹膜加工性差的PLA做膜袋多与韧性好的PBAT共混,可在提高吹膜加工性的同时又不损害其可生物降解性。

综合来看,PLAPBAT的产业化程度较高,也是我国目前大力发展的方向。相比较PBATPLA的成本较高,且技术壁垒突破难度较大,且中国的发展仍属于较为初步的阶段。然而由于下游应用领域中,PLAPBAT有着重叠的领域,可以互相利用双方的性能优点,以及价格、成本和技术优势,制作混合产品,达到性价比最高。