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  • 生物塑料:全球品牌申请趋势

    许多日常一次性用品由石化原料生产的常规塑料制成,如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。这些塑料通常性能很好,重量轻、强度高、透明且价格低廉。然而,这种传统塑料有一个缺点:它们降解非常慢。在生物塑料领域进行创新的公司将会清楚地意识到用生物塑料(一种更环保的替代品)取代现有聚合物所面临的挑战。在世界转向使用生物塑料之前——在消费者行为没有根本改变的情况下——这些材料的功能必须更像现有的塑料。寻找性能与传统塑料相似并用廉价取代传统塑料的生物塑料是一个复杂的问题,传统塑料的主要优势:多功能性加剧了这一问题。没有放之四海而皆准的生物塑料解决方案。当今生产中有各种生物塑料,包括:淀粉混合物:与其他天然聚合物相比,易于获得且价格低廉,具有良好的生物降解性。然而,差的耐水性和低强度意味着淀粉通常与其他聚合物混合。聚乳酸:PLA由玉米和甘蔗等作物中的糖制成,相对便宜,与其他可生物降解的聚合物相比,PLA具有一些有吸引力的机械性能,这使其受到欢迎。然而,它在自然环境中不容易分解,需要工业堆肥。聚羟基链烷酸酯:由藻类生长的糖制成,高昂的生产成本是全球使用的一个障碍。丁烯基聚合物:包括聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT),它们是石油化学衍生的可生物降解的塑料。在2022年版的内部绿色创新:进展报告,我们专门研究了上述类型生物塑料的归档趋势。这一次,我们后退一步,重新审视生物塑料创新的更广泛趋势。全球品牌活动有一种理论认为,在商业产品真正开始在市场上取得进展之前,技术领域的品牌申请趋势通常会经历一个双峰。生物塑料的数据可能反映了这一现象。全球品牌申请的第一个高峰——20年前的生物塑料——很可能是建立在一项新技术的早期承诺之上的。生物塑料的峰值在20世纪90年代增长,到2015年下降到2003年峰值时品牌申请数量的一半。有时,早期创新可能无法完全兑现*初的商业承诺,随着研发投资的下降,申请数量也会下降。然而,随着该技术开始获得商业牵引力,第二个高峰出现了,早期的移动者通过迭代创新巩固了他们的优势和成功,而新的申请人被提供的不断增长(和验证)的商业成功所吸引。根据理论,另一个生物塑料高峰已经开始出现(图1)。2018年至2021年期间(有完整数据集的*后一年)显示,活动同比大幅增加。值得注意的是,2021年打破了生物塑料相关申请数量再创新高,大大超过了2003年的前一个峰值。高级申报区域按来源国划分的全球品牌申请量,与第一个峰值相比,新的峰值显示出明显的地域转移(图2a)。日本的创新者几乎单枪匹马创造了2003年全球生物塑料申请的高峰。然而,自2010年以来,日本的申请数量已经低于韩国、欧洲和美国等其他司法管辖区。印度和中国的申请数量近来也有所增长,但水平较低。从2010年到2012年,韩国是与生物塑料相关的至多申请的来源,但后来下降到与欧洲大致相当。然而,2021年,韩国再次加快了申请速度,总数是第二多产管辖区(欧洲)的两倍。这可能是由于韩国政府2020年公告它的目标是到2025年将该国的塑料垃圾减少20%,到2050年生物塑料将完全取代化石塑料。尽管2021年来自韩国的申请数量很高,但仍远低于日本鼎盛时期的峰值,这表明图1所示的近期全球活动激增是世界各国共同努力的结果。如果总部位于韩国的公司纯粹为了应对即将出台的国家法规而加快了生物塑料领域的创新,那么该国*近的大部分申请可能只是口头上支持该领域的创新。如果只看延伸到一个司法管辖区之外的申请(即“国际品牌家族”,图2b),这个概念似乎是合理的。在这张图表中,韩国的主导地位下降了。在这个领域,大型成熟公司只打算服务单一市场是可行的,但不太可能,因为它们认为自己的技术在国外没有价值。因此,某种程度上的口头承诺可能正在发生。这是可以预料的,因为促进/推动创新的政府政策也可能伴随着政府和/或股东展示创新的压力。然而,如图2b所示,韩国仍然是2021年国际品牌家族的*高申请管辖区,2021年全球总体峰值仍然存在,美国、欧洲、中国和日本的申请数量强劲。来自中国的国际品牌家族的高申请量尤其罕见。因此,似乎有一种真正的基于商业的全球努力来创新生物塑料,2020-2021年韩国将出现额外的爆发,这可能是由于政府政策的明确规定。不同类型生物塑料的发展趋势开发生物塑料技术的明显全球推动力是否在不同类型的生物塑料中平均分布,或者特定的生物塑料吸引了更大比例的研究努力?当查看淀粉混合物、PLA、PHAs和丁烯基聚合物的申请数量时,前一种情况似乎普遍受到青睐。2021年,与PLA、PHAs和丁烯基聚合物相关的申请都以类似的速度增长,PLA创新一直处于较高水平。然而,与淀粉混合物相关的品牌申请在2021年略有下降,其申请数量低于其他三种生物塑料,这表明与其他生物塑料相比,淀粉混合物的物理性能较差,可能会阻碍该领域的创新。看看这是暂时现象,还是不同类型的生物塑料的创新速度将继续分化,这将是一件有趣的事情。来源: 生物降解材料研究院免责声明:部分资料来源于网络,转载的目的在于传递更多信息及分享,并不意味着赞同其观点或证实其真实性,也不构成其他建议。仅供交流,不为其版权负责,版权归属原作者、原出处。如涉版权,请联系我们及时修改或删除。

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  • 低碳趋势下,饮料包装新思路!

    随着消费者的生活水平和环保意识的提高,生态可持续发展日益受到重视。塑料包装材质多样,在绿色环保成为包装潮流的情况下,包装材质是否符合绿色环保的要求,成为包装行业发展的重点。那么,目前食品饮料行业有哪些可供借鉴的绿色包装创新案例呢?轻量化近几年,轻量化包装成为饮料包装的转型方向,这种包装方式既降低了材料成本,也有一定的环保效益。相较于普通包装,轻量包装从源头上减少资源消耗,尤其是不可降解材料的消耗,还能有效降低因能源过度而使用产生的碳排放,在降低成本的同时兼顾了环境保护,真正落实绿色发展这一理念。雀巢、康师傅等品牌很早就将轻量化作为其瓶装水包装设计的一个重要考虑因素今麦郎凉白开另辟蹊径,提出“轻量包装”新概念,以适应低碳发展新趋势。生物可降解塑料是利用植物秸杆、淀粉等制成的塑料材料,不同于三大合成的塑料,废弃在生物环境的作用下,可以自行分解后,在生物环境的作用下,可以自行分解,无论对人还是环境都无害,属于绿色包装。生物基材料具有绿色、环境友好、资源节约等特点。Innova Market Insights的报告显示,使用可生物降解包装的餐饮产品增长了16.4%,可降解产品增长了53.9% (全球, CAGR[2015-2019])。例如可口可乐推出其有史以来第一个100%由植物基塑料制成的瓶子,由30%的植物基材料制成;科罗娜面向全球推出由麦秆回收制成的零浪费新型绿色环保包装等等 伊利金典推出植物基梦幻盖产品,这是国内首款植物基梦幻盖,部分原料来自于甘蔗;台湾食品品牌义美推出了一款采用利乐皇生物质包装的家庭装乳品,利乐皇生物质包装由纸板和植物基塑料组成;科罗娜则面向全球推出由麦秆回收制成的零浪费新型绿色环保包装.....瓶身去标签化是近年饮料包装风潮之一。市场发展趋势表明,包装领域目前正朝着无标签的方向发展,尤其是饮料包装领域。无标签的设计方式得到了很多品牌的青睐。东鹏特饮、康师傅、百事可乐、蒙牛等多个品牌相继推出无标签瓶,取而代之的是电子标签、浮雕工艺、激光技术等方式标注产品信息。在绿色经济时代,向无标签转型也进一步成为降低行业对环境影响的一个非常重要的因素。低碳概念目前来看,低碳包装是食品饮料推新环保化的*大趋势之一。为了提供更环保、更低碳的饮料包装解决方案,许多国际食品饮料巨头都在努力做出更多尝试。有机奶****金典官宣在国内**0铝箔*低碳**纸基复合包装;百威英博就在英国试点生产500万瓶百威440毫升“超低碳”铝罐等等。现如今,消费者对产品包装的选择正在一点点发生变化,如何通过改进包装设计并致力于减塑来抢夺新时代消费者的注意力、挖掘全新商机,这是当下所有企业都必须开始思考的问题,因为,绿色发展不是一个临时的流行元素,而是品牌企业的现在和未来。来源:网络免责声明:部分资料来源于网络,转载的目的在于传递更多信息及分享,并不意味着赞同其观点或证实其真实性,也不构成其他建议。仅供交流,不为其版权负责,版权归属原作者、原出处。如涉版权,请联系我们及时修改或删除。

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  • 生物降解材料,**市场新潮流!

    近年来,随着人们对于环境问题的日益关注,越来越多的人开始注重环境保护和可持续发展。在此背景下,生物降解材料作为一种环保型材料,逐渐受到人们的青睐,成为市场的新宠儿。生物降解材料不仅能减少环境污染,减少对****资源的依赖,同时也能保护人类的健康和生存环境,因此,选择使用生物降解材料制品已经成为了一种生活方式和生活态度的转变。为了更好地了解生物降解材料在市场上的广阔发展趋势,以及为未来带来更多的绿色机遇,本文将从以下几个方面进行详细分析。首先,生物降解材料具有环保、可再生等优势。生物降解材料的使用,有助于减少环境污染,实现可持续发展。目前市场上的生物降解材料主要有两种,一种是生物降解塑料,一种是生物降解纤维。生物降解塑料主要采用可再生资源制成,如淀粉、纤维素等,与传统塑料的石油基原料相比,大大降低了对有限自然资源的依赖。生物降解纤维则是一种新型材料,能够在自然环境中迅速降解,将降解周期缩短到相对较短的时间内。因此,生物降解材料的使用,不仅能够减少环境污染,保护生态环境,同时也能促进经济可持续发展,实现资源的合理利用。其次,生物降解材料的使用有助于提高人们的环保意识。环保意识是实现可持续发展的重要基础,因此,提高人们的环保意识是非常必要的。生物降解材料的使用,能够在很大程度上提高人们的环保意识。人们在使用生物降解材料制品的过程中,能够更加深刻地认识到环境保护的重要性,以及自身的责任和义务。同时,生物降解材料的使用也能够在很大程度上激发人们的环保热情,从而推动环保事业的发展。*后,生物降解材料的使用还能够带动相关产业的发展。生物降解材料是一种新型材料,具有广阔的市场前景和巨大的发展潜力。随着人们环保意识的提高,生物降解材料的需求也将会逐渐增加。因此,生物降解材料的使用,不仅能够保护环境,提高人们的生活质量,同时也能够带动相关产业的发展,创造更多的就业机会和经济效益。总之,生物降解材料是一种新型环保材料,具有环保、可再生等优势,同时也能够提高人们的环保意识和带动相关产业的发展。因此,选择使用生物降解材料制品,不仅是对环境的关怀,更是迎接绿色未来的一项战略选择。在未来的发展中,我们应该更加注重环保,更加注重可持续发展,推动生物降解材料的广泛应用和发展,为人类的未来创造更加美好的生活环境。全生物降解材料市场前景#1快速增长#随着全球环保意识的提升,全生物降解材料市场呈现出快速增长的趋势。企业和消费者对可持续性的追求推动了全生物降解材料的广泛应用,为市场创造了更大的需求。#2产业应用广泛#全生物降解材料的优异性能使其在多个产业中得以广泛应用,包括包装、一次性用品、农业、医疗等领域。这种多元化的应用将为市场带来更为广泛的发展机遇。#3产业链合作#为了推动全生物降解材料的广泛应用,产业链上的合作变得至关重要。生产商、企业和政府需要共同努力,共同推动全生物降解材料的研发、生产和市场推广,形成更加完善的产业生态。未来发展趋势#1技术创新驱动#全生物降解材料的未来发展将受益于不断涌现的技术创新。新的材料工程和生产技术将提高全生物降解材料的性能,使其更加适用于更多领域,推动市场规模不断扩大。#2可持续发展**潮流#全球对可持续发展的追求将成为全生物降解材料市场的主导力量。越来越多的企业和消费者将选择环保、可持续的产品,从而促使全生物降解材料市场持续繁荣。#3国际市场蓬勃发展#全生物降解材料的国际市场前景广泛,全球范围内的政策支持和环保法规的日益完善将促进全生物降解材料的跨国贸易和合作,使其在全球范围内得以更为广泛地推广。在未来的发展趋势中,全生物降解材料将成为市场的佼佼者,为环保产业注入新的活力。作为消费者,我们的选择不仅仅是为了个人利益,更是为了参与全球环保事业,为下一代创造一个更为繁荣、清洁的地球。让我们一起携手,共同助力全生物降解材料在市场上蓬勃发展,为创造一个更美好的未来贡献我们的力量。

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  • 中石化百万吨乙烯项目环评批复

    12月5日,湖南省生态环境厅发布公告,拟于近期对《中国石化岳阳地区100万吨/年乙烯炼化一体化及炼油配套改造项目环境影响报告书》进行批复,现就项目环评相关情况予以公示。项目情况简介项目名称:中国石化岳阳地区100万吨/年乙烯炼化一体化及炼油配套改造项目建设地点:湖南岳阳绿色化工高新技术产业开发区建设单位:中石化湖南石油化工有限公司项目概况:中石化湖南石油化工有限公司拟投资356.8亿元,在湖南岳阳绿色化工高新技术产业开发区长岭片区和巴陵片区建设100万吨/年乙烯炼化一体化及炼油配套改造项目(以下简称“本项目”)。根据项目核准批复(湘发改工〔2023〕616号),本项目主要建设内容包括两部分:(1)中国石化岳阳地区100万吨/年乙烯炼化一体化部分(以下简称“乙烯工程”),(2)中国石化岳阳地区100万/年乙烯化一体化(炼油配套改造)部分(以下简称“炼油配套改造工程”)。

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  • 生物可降解塑料的应用、研究现状及发展方向

    不可降解的大众塑料塑料对地球的危害:(1)两百年才能腐烂。塑料袋埋在地下要经过大约两百年的时间才能腐烂,会严重污染土壤;如果采取焚烧处理方式,则会产生有害烟尘和有毒气体,长期污染环境。(2)降解塑料难降解。市场上常见的“降解塑料袋”,实际上只是在塑料原料中添加了淀粉,填埋后因为淀粉的发酵、细菌的分解,大块塑料袋会分解成细小甚至肉眼看不见的碎片。这是一种物理降解,并没有从根本上改变塑料产品的化学性质。(3)影响土壤的正常呼吸。塑料袋本身不是土壤和水体的基本物质之一,强行进入到土壤之后,由于它自身的不透气性,会影响到土壤内部热的传递和微生物的生长,从而改变土壤的特质。这些塑料袋经过长时间的累积,还会影响到农作物吸收养分和水分,导致农作物减产。(4)易造成动物误食。废弃在地面上和水面上的塑料袋,容易被动物当做食物吞入,塑料袋在动物肠胃里消化不了,易导致动物肌体损伤和死亡因而越来越多的学者提倡开发和应用降解塑料,并将它看作是解决这一世界难题的理想途径。目前,世界发达国家积极发展降解塑料,美国、日本、德国等发达国家都先后制定了限用或禁用非降解塑料的法规。可降解塑料的出现,不仅扩大了塑料功能,而且在一定程度上可缓解和抑制环境矛盾,对石油资源是一个补充,而且从合成技术上展示了生物技术和合金化技术在塑料材料领域中的威力和前景,它的发展已经成为世界研究开发的热点。随着降解技术的完善,降解性能在不断提高而成本在不断降低,可降解塑料正在逐步进入实用化、产业化,在治理塑料废弃物对环境的污染中起着积极的作用。我们有理由希望,在不久的将来,曾经让我们忧虑的“白色污染”会逐渐从环境中消失,更多环境友好的产品将涌入我们的生活。我们相信,这些绿色化学技术将为人与自然的真正和谐做出巨大的贡献。一、可降解塑料可降解塑料定义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的物质的塑料。因此,它也被称为环境降解塑料,也将是21世纪应用极其广泛的一类“功能聚合材料”。21世纪是保护地球环境的时代,是资源、能源更趋紧张的年代,为治理那些量大、分散、脏乱、难以收集或即使强制收集进行回收利用,经济效益甚差或无效益的一次性塑料废弃物不仅对生态环境造成的污染,同时也是对资源、能源一种极大的浪费。降解塑料能减少白色污染,有显著的经济效益和社会效益,为此高效的降解塑料的研究开发已成为塑料工业界、包装工业界以及环保界的重要发展战略,而且成为全球瞩目的研究开发热点。同时随着人们对这类材料的认识,以及环保意识的不断提高,此类材料将有极其广阔的前景。可降解塑料的分类可降解塑料一般分为四大类:①光降解塑料:在塑料中掺入光敏剂,在日照下使塑料逐渐分解掉。它属于较早的一代降解塑料,其缺点是降解时间因日照和气候变化难以预测,因而无法控制降解时间②生物降解塑料:指在自然界微生物(如细菌、霉菌和藻类)的作用下,可完全分解为低分子化合物的塑料。其特点是贮存运输方便,只要保持干燥,不需避光,应用范围广,不但可以用于农用地膜、包装袋,而且广泛用于医药领域。③光生物降解塑料:光降解和微生物降解相结合的一类塑料,它同时具有光和微生物降解塑料的特点。④水降解塑料:在塑料中添加吸水性物质,用完后弃于水中即能溶解掉,主要用于医药卫生用具方面(如医用手套等),便于销毁和消毒处理。在四种降解塑料中,生物降解塑料随着现代生物技术的发展越来越受到重视,成为研究开发的新一代热点,故下面对生物降解材料做详细研究。降解机理的研究由于塑料质轻,强度高,耐化学腐蚀性好,综合性能高,而得到了广泛的利用。而正是这些优良的性质同时给垃圾的处理造成很大的问题,一般来说将塑料埋藏在地下经过20年其变化是很小的。这样就给环境保护带来了一个难题。为了解决这个难题,深入研究塑料的降解机理以及利用塑料的降解机理来开发各种可降解塑料,具有重大意义。在大多数情况下,聚合物的降解主要是高分子中主化学键断裂反应所引起的。在不同的环境条件下聚合物降解的方式和程度都不同。二、生物降解材料定义生物可降解塑料至今世界上还没有统一的国际标准化定义,但通常对可降解塑料所下的定义是:在特定环境条件下,其化学机构发生明显变化,并用标准的测试方法能测定物质性能变化的塑料,生物可降解塑料的分子链可在垃圾处理系统或自然环境中,有微生物对其进行生物降解,*终变成二氧化碳(或甲烷)和水,进入生物联合循环过程,完全为环境所消纳,不留任何聚合物的碎片。目前在我国国际GB/T19277-2003中已明确使用这一概念,2007年1月1日,《降解塑料的定义、分类、标识和降解性能要求》国家标准正式实施。降解机理多数合成的纯聚合物均具有抗微生物侵蚀的能力。但添加剂(如增塑剂、润滑剂、色素和抗氧剂等)则降低这种能力。增塑剂残余脂肪酸如硬脂酸酯可被微生物降解并导致聚合物表面和性能甚至基础结构的破坏。已经知道,微生物对天然聚合物的降解作用,是通过生物合成所产生的酶蛋白质来完成的。这些酶蛋白可以着落在细胞壁上,或存在于细胞的原生质结构中。有些酶能潜入周围的环境中,有些酶则留在细胞内,只有在细胞被溶解或机械破碎时才释放出来。酶对生化反应,只有高度专一的催化能力,在适宜的生理条件下迅速进行。生物降解其可以分为:(1)生物物理降解法:当微生物攻击侵蚀高聚物材料后,由于生物细胞的增长使聚合物组分水解、电离或质子化而分裂成低聚物碎片,聚合物分子结构不变,这是聚合物生物物理作用而发生的降解过程。(2)生物化学降解法:由于微生物或酶的直接作用,使聚合物分解或氧化降解成小分子,直至*终分解成为二氧化碳和水,这种降解方式属于生物化学降解方式。但是由于微生物降解具有高度的专一性,对许多聚合物机理,至今也不完全清楚,这里仅对已知的一些容易发生生物降解的聚合物机理作初步讨论。生物可降解塑料的分类(1)生物降解塑料可分”完全生物降解塑料”和”破坏性生物降解塑料”两种。完全生物降解塑料主要是由天然高分子(如淀粉、纤维素、甲壳质)或农副产品经微生物发酵或合成具有生物降解性的高分子制得。如热塑性淀粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯醇等均属这类塑料。破坏性生物降解塑料当前主要包括淀粉改性(或填充)聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯pvc、聚苯乙烯PS等。以淀粉等天然物质为基础的生物降解塑料目前主要包括以下几种产品:聚乳酸(PLA)、聚羟基烷酸酯(PHA)、淀粉塑料、生物工程塑料、生物通用塑料(聚烯烃和聚氯乙烯)。(2)从原材料上分类,生物降解塑料至少有以下几种:①聚己内酯(PCL)这种塑料具有良好的生物降解性,熔点是62℃。分解它的微生物广泛地分布在喜气或厌气条件下。作为可生物降解材料可把它与淀粉、纤维素类的材料混合在一起,或与乳酸聚合使用。②聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及其共聚物以PBS(熔点为114℃)为基础材料制造各种高分子量聚酯的技术已经达到工业化生产水平。日本三菱化学和昭和高分子公司已经开始工业化生产,规模在千吨左右。中科院理化研究所也在进行聚丁二酸丁二醇酯共聚酯的合成研究。中科院理化研究所已经和山东汇盈公司合作建成了年产25000吨的PBS及其聚合物的生产线、广东金发公司建成了年产1000吨规模的生产线等。清华大学在安庆和兴化工有限公司建成了年产10000吨PBS及其共聚物的生产线。③聚乳酸美国公司在完善聚乳酸生产工艺方面做了积极有效的工作,开发了将玉米中的葡萄糖发酵制取聚乳酸,年生产能力已达1.4万吨。日本UNITIKA公司,研发和生产了许多种制品,其中帆布、托盘、餐具等在日本爱知世博会被广泛使用。我国产业化的有浙江海生生物降解塑料股份有限公司(规模5000千吨/年生产线),正在中试的单位有上海同杰良生物材料有限公司、江苏九鼎集团等。④聚羟基烷酸酯(PHA)国外实现工业化生产的主要为美国和巴西等国。国内生产单位有宁波天安生物材料有限公司(规模2千吨/年),正在中试的单位有江苏南天集团股份有限公司、天津国韵生物科技有限公司等。利用可再生资源得到的生物降解塑料,把脂肪族聚酯和淀粉混合在一起,生产可降解性塑料的技术也已经研究成功。在欧美国家,淀粉和脂肪族聚酯的共混物被广泛用来生产垃圾袋等产品。国际上规模*大、销售*好的是意大利的Novamont公司,其商品名为Mater-bi,公司的产品在欧洲和美国有较大量的应用。国内研究和生产的单位很多,其中产业化的单位有武汉华丽科技有限公司(规模4万吨/年)、浙江华发生态科技有限公司(8千吨/年)、浙江天禾生态科技有限公司(5千吨/年)、福建百事达生物材料有限公司(规模2千吨/年)、肇庆华芳降解塑料有限公司(规模5千吨/年)等。脂肪族芳香族共聚酯德国BASF公司所制造的脂肪族芳香族无规共聚酯(Ecoflex),其单体为:己二酸、对苯二甲酸、1,4-丁二醇。生产能力在14万吨/年。同时开发了以聚酯和淀粉为主的生物降解塑料制品。⑤聚乙烯醇(PVA)类生物降解塑料如意大利NOVMANT的MaterBi产品在上世纪90年代主要是在淀粉中加入PVA,它能吹膜,也能加工其它产品。聚乙烯醇类材料,需要经过一定的改性后方具有良好的生物降解性能,北京工商大学轻工业塑料加工应用研究所在这方面取得了一定成果。⑥二氧化碳共聚物国外,*早研究二氧化碳共聚物的国家主要为日本和美国,但一直没有工业化生产。⑦聚-β-羟基丁酸酯(PHB)从世界范围看,PHB及PHBV是公认的*有希望的生物降解塑料之一,也是正在开发的新产品。技术方的中试生产成本约40元人民币/公斤,工业化投产后产品的成本将会进一步降低,价格优势明显,尤其是技术方的生产工艺简单和设备简易,便于推广并进行大规模生产。生物降解塑料的优势生物塑料可以不同程度地进行生物降解,而且具有良好的环保性能、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。但是由于还未实现量产,要替代所有传统塑料包装并不现实。因为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*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。除用作包装材料外,人们还设法将生物降解塑料应用于高价值和高性能工程,这类应用领域潜力较大。目前杜邦公司、阿科玛公司等已经涉足该领域。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内饰中的应用也越来越多,下一步将在客车内部增加生物降解塑料的用量。预计2010年全球汽车行业将消耗工程塑料约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之中。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。国内聚乙烯生产与国外相比还有较大差距,物耗、能耗更高。而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CO2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CO2,则全国每年累计节能可达320万吨标准煤,相应减少CO2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,由于其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150℃以下,而一般聚烯烃塑料的加工温度多在200℃左右,以此计算,相同产量的生物降解塑料的加工能耗明显低于普通塑料。生物降解材料在推行低碳经济方面将发挥重要作用。为解决日益严重的石油资源短缺、环境污染等问题,迫切需要寻找到以可再生资源、可降解材料逐步替代石油塑料的有效途径。低碳经济的发展将给生物降解材料带来新的发展机遇,生物降解材料的市场需求将呈有可能增长。全球每年回收处理的一次性塑料瓶超过130亿只。美国IBM公司和斯坦福大学于2010年3月10日宣布,正在开发以新型有机分子为催化剂的新型生物可降解、有生物适应性的塑料。这一前景已发表在美国化学学会杂志《Macromolecules》上。文章强调了使用有机分子作为聚合反催化剂的发展机遇和挑战。通过在合成聚合物化学中引入有机催化剂,科学家们在宽范围的聚合技术和单体型态上开发了经过验证的应用技术。多年研究的结果表明,这些开发可望引导出新的回收利用工艺,这一工艺有大大提高塑料的回收利用能力并使常规的PET聚酯和植物基塑料可重新利用。这一工作的重点在于开环聚合,这是利用金属氧化物或金属氢氧化物催化剂实施的主要方法。而研究表明,有机催化剂显示出的活性可与大多数活性金属催化剂相媲美。生物塑料和普通塑料共混使用,在日本已经比较普遍。如丰田汽车公司的塑料零部件中,30%使用了可生物降解塑料,70%为传统塑料。这样既提高了塑料部件的可降解程度,成本增加又不是很大,市场接受起来也相对容易一些。日本处理塑料垃圾采用焚烧的方式,部分使用生物塑料无疑减少了二氧化碳的排放量,对环境更加友好。人们环保意识的提高让生产商看到了生物降解塑料在包装市场的机会。三、国际生物降解塑料行业发展现状分析美国美国嘉吉旗下的NatureWorks公司用100%可再生植物资源为原料生产的英吉尔天然塑料及纤维,在生产工艺上取得了重大突破。新产品比老产品的二氧化碳排放量减少60%,能源消耗也降低了30%。Nature-Works称,该产品“既满足了市场对塑料和纤维产品兼具功能性及环保性的需求,也使公司在环保方面又向前迈进了一大步”。NatureWorks公司看好生物塑料应用前景,其应用将包括软包装和硬包装以及食品器具、饮料包装、纺织品、无纺布和不断增长的耐用塑料市场。美国快餐食品制造商Frito-Lay公司于2010年推出了采用Ingeo生物塑料包装的快餐食品。2009年5月,NatureWorks公司也在美国内布拉斯加州Blair生产装置增设了设备,使生物塑料生产能力翻了一番,达到了140吨/年。Blair生产装置也采用了新的生产工艺,进一步降低了装置的二氧化碳排放和能耗。美国普立万公司一直在为提高生物塑料的耐高温性能而努力。该公司推出了其开发的、改善了材料抗冲击并可在100℃以上加工使用的可生物降解塑料技术。耐高温产品的推出,使生物塑料在家用塑料制品中大规模应用成为可能。普立万与全球**的家居和办公室配件供应商合作推出了可生物降解的浴室配件。该产品采用了普立万开发的PHBV(聚羟基丁酸戊酸共聚酯)为基础的生物降解材料,让牙刷架、浴室盒、浴室杯、定量分配器、肥皂盒及浴桶等在保留原有设计和质量标准的情况下更加环保。德国德国巴斯夫公司现在生产的生物塑料包括脂肪族-芳香族共聚酯E-coflex,以及由Ecoflex和45%PLA组成的混合物Ecovio,两者采用受控的混配工艺,可以实现完全生物降解。巴斯夫公司正在其路德维希港生产基地新建6万吨/年Ecoflex生产装置,该生产基地现生产1.4万吨/年生物塑料。2010年下半年,上述二种生物塑料的总产能将达7.5万吨/年。巴斯夫在世界其他地方也拥有许多Ecoflex合作开发项目,并拓展Ecovio技术应用于薄膜、模塑等产品。日本日本三菱化学公司也加快了生产生物可降解和低碳排塑料的步伐,包装材料是初期应用目标,2007~2009年已生产了超过6000吨,未来将进一步增产。料制成的复合材料,新材料的强度高于玻璃纤维强化塑料,这种新材料今后有望应用于汽车和飞机上。这种复合材料由山口大学教授合田公一等人开发,原料是生产衣服用的天然苎麻纤维和以玉米为原料生产的生物可降解塑料。制作过程为:首先使用高浓度碱性溶液浸泡苎麻,接着把苎麻和生物可降解塑料按6比4的比例混合加压并逐渐加热,从而制成复合材料。科研人员使用2毫米厚的薄膜状新材料进行耐冲击测试,结果表明新材料能耐受高达13.4焦耳的冲击能量。四、全球新兴技术创新及市场前景生物可降解吹塑水瓶美国Biota Brands of America公司提供瓶装的高附加值矿泉水,这是世界上首次使用美国NatureWorks LLC公司的聚乳酸(PLA)材料成型的产品。生物可降解协会认可并鉴定这一独特的可降解瓶子为市场上可降解的产品。检测证明一个Biota水瓶在工业堆肥环境中,在75-80天的时间内将会完全降解。传统的塑料瓶是不能降解的。从去年开始,Biota公司的新灌装工厂使用Planet Friendly Products公司在盐湖城成型的聚乳酸(PLA)预制品,Planet Friendly Products公司在Biota和成型厂商之间形成了一个战略联盟。预制品是由聚乳酸树脂经过24腔的Husky HyPET120单元设备注塑成型的。目前生产三种尺寸的瓶子:12盎斯、0.5升和1升的尺寸。相对于PET,它的成型温度低,对于容器或者聚乳酸预制品来说,不需要特殊的处理。SIG BloMax III系列的10腔注塑/拉伸吹塑成型机可以增加到12腔,可马上用于瓶子的成型。成型机器是进行在线填料的。Husky和SIG两个公司的设备不需要进行修正。可堆肥的波纹包装材料波形材料是由意大利Novamont公司的Mater-Bi生物可降解材料制造而成的膨胀型片材。这种波纹形的、闭孔发泡材料具有良好的抗冲击性,可以很好的保护目标。它的性能类似于那些传统的包装产品,并且使用后它能通过和食物垃圾一起堆肥、或者通过污水污泥处理工厂而被处理掉。Wave by Mater-Bi材料的波形产品是一个非常有创新的**技术,可以进行具有坚固耐用、富有弹性、闭孔结构特征的可发性淀粉基泡沫材料的工业生产。它可以做成密度为30-400kg/立方的各种尺寸的单独片材和板材。Novamont的实验室测试已经表明Mater-Bi材料的泡沫片材具有抗机械冲击吸收和减震性能,可以和聚氨酯泡沫材料相媲美,甚至在非常高的相对湿度环境下都具有很好的尺寸稳定性,以及良好的生产灵活性,具有这些性能后,使用常规的聚氨酯泡沫技术就能将其加工成*终包装产品。Mater-Bi材料的波形产品拓宽了Novamont的包装应用产品的范围,包括疏松的填料、热成型浴盆、挤出网状材料和织物,用于包装食品和非食品的透明薄膜。世界*早的生物可降解CD三洋电子公司的全资子公司日本Sanyo?Mavic?Media公司已经开发出使用聚乳酸(PLA)材料的世界*早的生物可降解激光唱片。它的盒子和包装也是由同种材料制造而成。日本三菱化学公司和Sanyo?Mavic?Media公司联合开发的这种新光盘,上市名称为MildDisc,它实际上不能从常规的聚碳酸酯材料的光盘中区别出来,而不影响声音和图像的质量。全世界光盘的预计需求量大约在100多亿张的生产规模,而常规PC光盘的处理增加了全球的环境负担。MildDisc除了生物可降解的之外,还是来源于可再生资源。三洋电子目标锁定在生产预录CD的众多客户,例如音乐CD、VCD或者软件CD-Rom。尽管开始是集中在预录应用的光盘,但是公司也正在考虑可刻录和可擦写用途的MildDisc产品。相同技术依据的DVD也是将来可能的目标。六、我国生物可降解塑料的研究现状顺应国际形势,中国生物降解塑料产业发展也很快。2007年生物降解塑料产能为8万吨;2009年产能猛增到15万吨,几乎是2007年的两倍。但是,2009年中国国内的生物塑料消费量还不到0.8万吨,95%以上的生物塑料原料和制品出口到欧美等发达国家,这主要是由于欧美等发达国家的环保意识强,且国民富裕,较易接受高价格的生物降解塑料。国内企业发展情况①浙江海正生物以年产5000吨PLA居全球该产品工业化生产能力第三位。②广东金发科技是目前国内*大的改性塑料生产企业,2009年启动生物降解塑料项目,并计划近两年建设2万吨生物降解塑料生产线。③武汉华丽环保以年产4万吨生物降解材料成为中国该行业的龙头企业;安庆和兴化工是****家规模化生产PBS的企业,年产能达万吨级。④浙江鑫富药业开创了世界上*大的一条连续、全封闭的PBS生产线,年产2万吨。⑤宁波天安生物是全球唯一实现PHBV产业化的企业。⑥全生物降解塑料在甘肃永靖县建成投产。⑦国内内蒙古蒙西集团公司采用长春应用化学研究所的技术,已建成年产3000吨二氧化碳/环氧化合物共聚物树脂的装置,产品主要应用在包装和医用材料上。⑧中科院广州化学研究所陈立班博士开发的低分子量二氧化碳共聚物技术已在江苏泰兴开始投产,品种是低相对分子质量二氧化碳/环氧化合物共聚物,用来作为聚氨酯发泡材料的原材料,用于家用电器等的包装。⑨河南天冠集团采用中山大学孟跃中教授的技术,已经建成中试规模的二氧化碳共聚物生产线,预计今年能中试生产。其它如甲壳素、聚酰胺、聚天冬酸、聚糖、纤维素等均在研发之中。七、推广与发展生物降解塑料面临的问题生物降解塑料应用瓶颈正在被打破。虽然从全球范围内看,几年前就形成了生物降解塑料热,但由于可生物降解塑料价格相对高昂、某些性能指标与传统塑料还有一定差距,其市场接受度还不是很高。价格高是生物塑料推广难的*主要原因,尤其是在国际油价相对比较低的时候,传统塑料的价格优势非常明显。生物降解塑料产业发展正面临五大难题第一是技术不够成熟,降解塑料制品的性能还无法完全满足各 种消费需求。尽管市场上已有的生物降解塑料品种众多,但每种材料本身的机械和加工性能只在某一方面突出,综合性能还存在这样或那样的不足。目前国内在降解 塑料制品加工研究方面的力量尚显薄弱,大部分企业将关注的重点集中在材料合成上,忽略了制品加工开发,一些生物降解塑料制成的餐饮用具在耐热、耐水及机械 强度方面与传统塑料制品相差较远。第二是成本问题。生物降解塑料产品的价格目前尚难与石油基产品竞争,这就需要通过技术进步不断降低生产成本和产品价格。 第三是缺乏有力的政策或法律法规支撑。在国外,政府通过设立专项发展基金、税收优惠等政策支持生物降解塑料产业发展,目前我国在这方面的支持力度逐渐加强,宏观政策支持也越来越多,但缺少细则,不利于生产型企业的发展。第四是企业资金不足和融资难问题。我国生物降解塑料企业规模还不够大,而生物降解塑料行业回报周期又超出了预期设计,产生了企业资金不足和融资难问题。 第五是评价体系尚不完善。生物降解塑料是新兴产业,许多材料及制品开发出来后,没有自己的产品标准,给贸易带来许多不便和纠纷。我国虽然早期由全国塑料制品标准化技术委员会专门成立了生物质和生物降解塑料工作组,2008年国家标准委又成立了全国生物基材料及降解塑料相关标准制定机构,但由于经费支持不够, 相关工作进展缓慢。为此,与会专家建议,国家要在法律上明确生物降解塑料在现代循环经济体系中的地位和重要性,在政策上给予大力支持,对生物降解塑料 制品的应用和发展采取补贴政策,在税收上细化优惠措施,并设立国家专项发展基金,引导各种资金进入,以推动降解塑料产业发展。八、成功推广实例可降解餐具普通一次性餐具对人体的影响:一次性餐具存在的那些有害成分,只要用热水一泡,微波炉一转,有害物质就会冒出来,溶解在食物中,随食品进入人体内,而这可能引发消化不良、局部疼痛以及肝系统病变等多种疾病,影响了儿童的智力发育,长期使用这种工业碳酸钙容易形成胆结石、肾结石、金属中毒,甚至是细胞癌变,对人体的消化道、神经系统也有很大的危害。同时,一次性餐具含有双酚等毒素,在盛放高温糖水时,对人体的危害十分大,一次性发泡塑料餐具在温度超过65℃时,会产生16种毒素,也就是说,当你使用塑料袋或发泡塑料盒去装滚烫的汤水时,不经意间也将毒素融入了食物中,而它所含的双酚类毒素会析出并浸入食物,特别是,它具有环境激素效应,肯能会导致男性雌性化,甚至造成生殖功能失常。生物降解一次性餐具:采用生物降解塑料生产,具有良好的卫生性、无毒、无味、耐高低温,且可在微波炉内加热。淀粉是天然高分子,生物降解性能是其它合成材料无法比拟的,又称为全生物降解材料。淀粉可以是玉米淀粉、大米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉,特别是玉米淀粉,全国各地都有大量资源可以加工利用,淀粉人们一般食用较少,多用于工业原料,况且做快餐盒可回收做饲料,不会造成浪费,添加的纤维可以是玉米秸秆、麦秆等。因此,天然淀粉生物降解一次性餐具的研制开发和工业化生产是保障人类自身生存环境重要的绿色产业工程,这种生物全降解餐具较塑料餐饮具具有可回收作为再利用的资源(饲料、肥料),和水溶解、光溶解、生物全降解等优点。随着社会的不断发展,环境污染和资源短缺将是我们无法避免的问题,将对人类的生存和发展构成严重的威胁。可降解塑料塑料的研究和使用可以避免对环境的破坏,解决能源危机,是一条可持续发展的绿色之路,将是我们未来发展的方向。可降解塑料作为一种智力塑料废弃物的全新技术途径,经过多年研究发展,目前已取得令人满意的进展,随着技术的进步、可降解性能的不断提高、成本的降低及公众环保意识的增强,可降解塑料的应用越来越广泛,对于可持续发展经济具有重要意义的生物降解塑料的开发商更是不甘落后。             21世纪是环保的时代,可降解塑料,尤其是生物降解塑料开发和应用做为解决塑料使用后难降解而给环境造成的问题方面,具有重大的作用。它同时兼顾了实用性和环保性,无疑将成为新世纪材料发展的宠儿。虽然生物降解塑料的技术在生产方面并不成熟,在推广方面或多或少遇到了些许问题。但我们坚信在美好的未来,“白色污染”将会成为历史,塑料将不再是污染的代名词,环境会更加美好。

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