随着全球环保理念的深入人心和中国禁限塑政策的不断推行,生物降解塑料市场将在国内迎来爆发式增长。近几年,全球生物降解塑料产量和市场规模均呈现快速增长的势头,2018 年产量 65 万吨,市场规模 50.4 亿元,而国内生物降解塑料发展比较晚,现阶段市场占有率不高,但随着国家在 2020 年初出台了塑料制品污染治理的意见,证实了国家高度重视经济可持续发展和环境友好构建的政策导向,国内生物降解塑料市场将迎来发展高潮。
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淀粉基塑料
研发历史最悠久,市场规模大,现在市面上已存在多种淀粉基生物塑料成品,包括有 Warner-Lambert 公司的Novon 产品、Novamont 公司的 Mater-Bi 产品和 Biotec 公司的 Bioplast 塑料制品,国内生产单位有武汉华丽、成都新柯力、天津丹海等公司,生产规模逐年扩大,淀粉与 PLA、PVA、PCL 等生物降解塑料共混粒料已批量生产,在一次性餐具、食品包装材料、缓冲包材、玩具等领域均有应用。
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PLA
P L A 生物降解材料因具有无毒、易加工成型、强度高等众多优点,是近十几年来开发研究最活跃、发展最快的生物降解塑料,其中全球范围内最大的生产厂商是美 国的 Nature Works,以发酵玉米中葡萄糖的工艺技术生产 PLA,约占全球产能的 40%,其次是荷兰 Total Corbion 公司,并已在泰国建成年产 75 kt 的 PLA 生产线。
国内生产 PLA 的龙头企业是浙江海正生物材料有限公司,其产品众多,覆盖了挤片、注塑、吸塑、纺丝、双向拉伸膜、吹膜等不同加工用途的产品,其次是上海同杰良生物材料有限公司。
P L A 在全球范围内均有所销售,适用于食品药品包装、纺织纤维产品或者打印耗材多种领域,其中主要是以复合塑料的形式应用于包装、纺织纤维和薄膜领域。近些年,众多企业和研究机构还在改进其生产工艺和制造方法方面开展大量的工作,初步预估,P L A 的生产规模和应用领域仍会保持较高速度的增长。
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PHAs
现阶段,全球范围内规模化生产 P H A s 的生产单位有美国 Metabolix 公司、ADM 公司和日本 Kaneka,国内生产规模最大的企业是天津国韵生物材料有限公司,其中主流技术是 P3HB4HB 与 PLA 的共混改性复合材料,但现全球产能合计不足 100kt/a。
PHAs 系列产品中有很多仍处于研究小试阶段,成本高昂是限制 P H A s 大规模工业化生产和广 泛应用的主要因素。据粗略估计,第四代 P H A s 生物降解 材料的价格约是 PLA 的 3.5 倍、PBS 的 2 倍、PBAT 的 3.2 倍等。产业化已有四代产品的 P H A s 广泛适用于绿色包装 材料、食品包装、生物医学组织工程、农业领域等。
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PBS
P B S 材料相较于其他生物降解塑料而言,加工性能和力学性能都有明显优势,耐热性能好,改性后使用温度可超过 100℃,可应用到各种冷热包装领域和快递餐盒,在现有通用塑料加工设备上加工成型,各类产品综合性能优良,已得到较广泛应用。
全球主要的生产企业有美国 Eastman 公司和日本昭和高分子公司、三菱公司。我国 P B S 生产企业有杭州鑫富科技有限公司、安徽安庆和兴化工公司等,众多企业积极投资、构建 PBS、PBAT 的生产线,产业化进程不断加速推进。PBS 材料主要应用在人造软骨、缝合线、人造支架等各种医用材料以及包装材料、复合纤维材料等领域。

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