生物降解塑料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀：需求日益增加

• 張星 2024年3月27日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 429 21
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生物降解塑料是可以通過活生物體(通常是微生物)的作用分解成水、二氧化碳和生物質(zhì)的塑料。生物降解材料分為石油基和生物基。石油基可降解材料上游原料為石化資源，屬于不可再生資源;而生物基可降解材料所采用原料為可再生生物質(zhì)(如糖類、植物油)，可持續(xù)性更強(qiáng)，生

生物降解塑料是可以通過活生物體(通常是微生物)的作用分解成水、二氧化碳和生物質(zhì)的塑料。生物降解材料分為石油基和生物基。石油基可降解材料上游原料為石化資源，屬于不可再生資源;而生物基可降解材料所采用原料為可再生生物質(zhì)(如糖類、植物油)，可持續(xù)性更強(qiáng)，生產(chǎn)過程更安全，是傳統(tǒng)塑料最重要的替代方案。生物基可降解塑料包括聚乳酸(PLA)、聚羥基烷酸酯(PHA)等;石油基生物降解塑料包括聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己內(nèi)酯(PCL)等。目前，可降解塑料中PLA、PBAT的生產(chǎn)較為成熟，PHA因其性能優(yōu)異潛力較大。

圖表：主要生物降解塑料種類

生物降解塑料是最新的可降解塑料。從上世紀(jì) 60 年代第一項(xiàng)可降解塑料的有關(guān)專利問世到 90 年代規(guī)模化生產(chǎn)，可 降解塑料的研發(fā)過程經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一代是淀粉改性塑料，其機(jī)理是在傳統(tǒng)單體聚合的過程中加入淀粉改性處理; 廢棄塑料進(jìn)入環(huán)境后，僅被分解為小塊塑料片段而不是完全降解，不僅難回收，而且塑料片段本質(zhì)與普通塑料相同， 仍會(huì)造成環(huán)境污染，因此已有逐漸被淘汰的趨勢。第二代是光、熱降解塑料，其機(jī)理是在光、熱作用下，塑料高分子 聚合物中含有的光敏組分發(fā)揮作用，使分子鏈斷裂，相對(duì)分子質(zhì)量降低，從而達(dá)到降解目的;但由于光、熱降解塑料 的降解速率受到光照強(qiáng)度、溫度等外部條件約束，降解速率并不穩(wěn)定，若是塑料被埋于地下或是被置于其他光照較弱 的環(huán)境下，分解效果甚微或是無法分解。第三代是生物降解塑料，也是目前國內(nèi)外科研人員研發(fā)的重點(diǎn)，其特點(diǎn)是其 基料可在自然界微生物作用下實(shí)現(xiàn)完全分解。

受政策及下游需求增長，生物降解塑料產(chǎn)量穩(wěn)步增長。2022年，中國生物降解塑料總產(chǎn)量約80萬噸。

圖表：2018-2022年中國生物降解塑料產(chǎn)量

1、PLA

PLA(聚乳酸)是一種新型的降解材料，可以通過從可再生植物中提取淀粉，再經(jīng)過生物發(fā)酵制得乳酸，最后經(jīng)過化 學(xué)合成制備。PLA 具有很好的可降解性，最后能被微生物完全降解，由 PLA 制成的產(chǎn)品在使用后可完全降解成 CO2 和水，同時(shí)無毒、無刺激性，是被廣泛認(rèn)可的環(huán)境友好材料。PLA 具有與聚丙烯相似的力學(xué)性能，同時(shí)其光澤度、清 晰度和加工性與聚苯乙烯相似，加工溫度比聚烯烴低，可以通過注塑、擠出、吸塑、吹塑、紡絲等通用塑料的加工方 法加工成各種包裝材料、纖維和非織造物等，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療和民用等領(lǐng)域。

PLA 的應(yīng)用范圍極為廣泛，已經(jīng)在塑料包裝、生物醫(yī)藥以及紡織纖維等領(lǐng)域得到成功應(yīng)用。PLA 的無害特性使得它 能在包裝領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，主要可用作食品包裝、制品包裝和農(nóng)業(yè)地膜等。PLA 表面光滑、透明性較好、阻 隔性能優(yōu)異，在很多地方可以完全代替 PS(聚苯乙烯)和 PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二酯)，從而降低塑料污染問題。 PLA 降解纖維集降解性、導(dǎo)濕性、阻燃性于一身，同時(shí)兼有成型、應(yīng)用及降解性，在紡織纖維領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。同時(shí)， PLA 具有優(yōu)越的生物相容性及良好的物理性能，其降解后生成二氧化碳和水，對(duì)人體無害且能自然降解，因此越來越 多地應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，例如組織鞏固(如骨螺絲釘，固定板和栓)、傷口包扎(如人造皮膚)、藥物傳送(如擴(kuò) 散控制)以及傷口閉合(如應(yīng)用縫合線)等多種用途。

2、PBAT

PBAT 是基于石油合成出來的高分子化合物，幾乎生物完全可降解，具有很高的斷裂延伸性和很強(qiáng)的韌性，其主要在 一定的控制條件下通過酯交換反應(yīng)合成，通常是可預(yù)測和重復(fù)的，可以應(yīng)用于包裝材料(垃圾袋、食品容器和薄膜包 裝)、衛(wèi)生用品(尿布和棉簽等)和生物醫(yī)藥領(lǐng)域等。PBAT 的生物降解作用主要取決于它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)和降解的環(huán) 境，一些通過自然界微生物的發(fā)酵作用，一些通過化學(xué)水解和熱降解使聚合物鏈斷裂發(fā)生解聚作用，還有一些通過微 生物的新陳代謝來解聚中間體。

目前，我國基本已經(jīng)掌握 PBAT 的生產(chǎn)技術(shù)，采用酯化—縮聚反應(yīng)進(jìn)行工業(yè)化制備，并且隨著技術(shù)的逐漸進(jìn)步，成本 可能進(jìn)一步降低，隨著 2020 年限塑令的出臺(tái)，PBAT 的需求大大增加，未來 PBAT 仍舊具有十分巨大的發(fā)展空間。

作為一個(gè)政策驅(qū)動(dòng)的行業(yè)，中國一次性生物降解塑料產(chǎn)品市場的發(fā)展速度依賴政府出臺(tái)的政策及法規(guī)。近幾年的利好政策不斷實(shí)施，進(jìn)而提高了一次性生物降解塑料產(chǎn)品的銷量。

隨著環(huán)境意識(shí)的提高，近年來對(duì)生物降解塑料產(chǎn)品的需求日益增加。2020年，中國政府公布了碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)，提出執(zhí)行國家自主貢獻(xiàn)的目標(biāo)，致力于2030年達(dá)成二氧化碳排放量峰值，努力于2060年實(shí)現(xiàn)碳中和。因此，生物降解塑料產(chǎn)品需求的日益增加，會(huì)推動(dòng)生物降解塑料產(chǎn)品市場的發(fā)展。

《2024-2029年中國可降解塑料行業(yè)發(fā)展趨勢與投資研究咨詢報(bào)告》由中研普華產(chǎn)業(yè)研究院撰寫，本報(bào)告對(duì)該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對(duì)行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢預(yù)測等等。報(bào)告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動(dòng)態(tài)，對(duì)行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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