供需大厅

登录/注册

公众号

更多资讯,关注微信公众号

小秘书

更多资讯,关注荣格小秘书

邮箱

您可以联系我们 info@ringiertrade.com

电话

您可以拨打热线

+86-21 6289-5533 x 269

建议或意见

+86-20 2885 5256

顶部

荣格工业资源APP

了解工业圈,从荣格工业资源APP开始。

打开
荣格工业-圣德科

工信部力挺, 生物降解塑料高增长启动

来源:荣格-《国际塑料商情》 发布时间:2021-09-26 1290
化工塑料橡胶塑料加工设备模具及零件材料处理、计量与检测原料及混合物添加剂及母粒其他增强塑料 技术前沿
生物降解塑料则是指在微生物的作用下可以自然分解的塑料。

塑料作为20世纪最重要的发明之一,其优秀的性能和低廉的价格却也造成现今世界上最严重的塑料污染问题。以快递网购、餐饮外卖、生鲜配送为代表的“互联网+电子商务”新业态、新模式的快速发展,助推塑料袋、塑料餐盒使用量的快速增长。


近期,为推动落实“双碳”目标,工业和信息化部制定了《“十四五”工业绿色发展规划》。其中,塑料污染治理是重要内容之一,为此,工业和信息化部将鼓励发展高端可降解材料,并在技术创新、产业化应用等方面加强政策引导,推动生物降解塑料企业开展技术创新、科技成果转化和产品应用。

生物基塑料、生物降解塑料、可降解塑料是同种东西吗


生物基、塑料、可降解,当这些名词随意组合的时候,不少人经常犯糊涂,它们所指的是同一种东西吗?在本期文章开始,我们有必要从这些专业名词中获取正确的信息。


QQ截图20210926140146.jpg


欧洲生物塑料协会(European Bioplastics)把生物塑料(Bioplastics)定义为生物基塑料(Biobased plastics)或可生物降解塑料(Biodegradable plastics)。生物基塑料是指塑料产品的原材料部分或全部来自于生物质,比如使用玉米、甘蔗、纤维素、鱼皮、瓜子壳这类生物质材料进行塑料生产。


生物降解塑料则是指在微生物的作用下可以自然分解的塑料。生物降解是一个化学过程,是指环境中的微生物在没有人工添加剂的条件下,将物质转化为水、二氧化碳和其他堆肥材料等天然物质。生物降解的过程主要由环境条件(例如温度或位置)、材料性质或应用等因素决定。生物降解塑料包括部分生物基塑料(如PLA,PHA,PBS等)和石油基塑料(如PBAT和PCL等)。


QQ截图20210926140242.jpg


因而,生物基不等同于生物降解。生物降解的性质并不取决于一种材料来自于什么样的材料,而是与它的化学结构有关。生物基解决了产品的原料问题,生物降解解决了产品寿命终止后塑料垃圾何去何从的问题。


根据中国轻工业联合会(CNLIC)在2020年9月推出的《可降解塑料制品分类于标识规范指南》(简称《指南》),可降解塑料(Degradable plastics)是指在自然界,如土壤、沙土、淡水环境、海水环境、特定条件(如堆肥化条件或厌氧消化条件中),由自然界存在的微生物作用引起降解,并最终完全降解变成二氧化碳(CO2)或/和甲烷(CH4)、水(H2O)及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质(如微生物死体等)的塑料。可降解塑料的生物降解率应大于或等于90%,且其重金属及特定元素按含量应符合表1要求。可降解塑料共分为:可土壤降解塑料、可堆肥化降解(包括传统堆肥与可庭院堆肥)塑料、海洋环境降解塑料、淡水环境降解塑料、污泥厌氧消化降解塑料、高固态厌氧消化降解塑料。

中国的生物降解塑料产能超乎想象


事实上,我国生物降解塑料作为“十三五”期间塑料行业发展的重点,已经得到快速发展,并且已经成为全球唯一一个五种(PLA、PBS、PBAT、PPC、PCL)生物降解树脂都能生产的国家,产量由2012年的28万吨,猛增到2018年的65万吨,复合增长率高达12.78%,市场规模由 2012年的 25.12亿元增至 2018年的 50.4亿元,增长了两倍多 (来源:中国合成树脂协会)。


QQ截图20210926140303.jpg


此外,由于我国还是全球塑料制品消费大国,相关数据显示,2010年以来,我国塑料产量不断增长,至2020年已突破1亿吨。因此,在今年1月正式实施的“升级版限塑令”的执行下,降解塑料替代成为塑料污染源头减量的重要途径,生物可降解塑料替代传统塑料的市场前景广阔;随着技术的深入开发和不断拓展,生物基塑料还将为“碳中和、碳减排”做出巨大贡献。


虽然可降解塑料种类繁多,但是在实际推广中需要充分考虑其性价比、成本降低速度及幅度决定其市场推广情况。目前,PBAT(聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯)及PLA(聚乳酸)是较具有发展潜力的两种产品。其中,PBAT属于热塑性生物降解塑料,是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物,既有较好的延展性,也有较好的耐热性、冲击性以及优良的生物降解性,是目前生物降解塑料研究中非常活跃和市场应用最好的降解材料之一;而PLA是一种新型的生物基及可再生生物降解材料,使用可再生的植物资源(如玉米、木薯等)所提出的淀粉原料制成,淀粉原料经由糖化得到葡萄糖,再由葡萄糖及一定的菌种发酵制成高纯度的乳酸,再通过化学合成方法合成一定分子量的聚乳酸,具有良好的生物可降解性,使用后能被自然界中的微生物在特定条件下完全降解,最终生成二氧化碳和水,不污染环境,对保护环境非常有利,是公认的环境友好材料。


QQ截图20210926140345.jpg


根据中国合成树脂协会生物降解树脂分会的数据显示,2020年中国国内PLA树脂总产能达到11万吨,其中安徽丰原生物技术股份有限公司5万吨、浙江海正生物材料股份有限公司4万吨、吉林中粮生物材料有限公司1万吨、恒天长江生物材料有限公司1万吨。根据统计,“十四五”期间规划PLA树脂产能344万吨左右,其中安徽丰原生物技术股份有限公司的产量达到200万吨/年,浙江海正生物材料股份有限公司的产量达到21万吨/年。


2020年中国国内PBS类树脂产能达到30万吨左右,其中新疆蓝山屯河化工股份有限公司12.8万吨、金发科技股份有限公司6万吨、恒力营口康辉石化有限公司3.3万吨。根据媒体公开报道,“十四五”期间我国PBS 类树脂的规划产能586.5万吨,规划实际产能200万吨,在实现供需平衡的基础上,会出现少量过剩的局面,政府在项目建设上可以通过行业协会提醒总量控制,防止井喷现象导致的PBS类产品严重过剩局面。


目前,可降解塑料的主要应用市场还仅限于一次性用品,以及那些对性能要求不高而对杂质含要求高、回收率和回收价值都不高的产品,如包装用薄膜、一次性餐具和农膜、一次性塑料袋等领域。不过,替代是一个循序渐进的过程,对于可降解塑料,市场、材料技术、成本等,还有待进一步完善。


中国合成树脂协会理事长郑垲介绍,降解塑料分会“十四五”规划提出的主要任务是:1)合理扩大产能、实现供需平衡;2)提高材料性能、完善产品标准;3)规范市场秩序、降低产品价格;4)拓展目标市场、减少一次性塑料制品造成的环境污染。

生物降解塑料的降解规范


若要推动行业的快速可持续发展,现阶段的首要目标是树立统一的、接轨国际的国内行业标准。例如海南省新发布的《全生物降解塑料制品通用技术要求》(地方标准编号:DB46/T 505-2020),其中提到的“生物降解指标”就参考了国家标准《全生物降解农用地面覆盖薄膜》、欧盟标准《利用堆肥和生物分解来回收的包装物实验好最终评价的要求》、美国ASTM团体标准《堆肥化塑料的规范》等国内外先进标准的技术指标。


而“生态毒性指标”则参考了欧盟、澳大利亚等技术标准,通过引入蚯蚓成活率试验和植物出芽率试验,判断降解塑料制品在堆肥或水培降解过程中,对外释放的物质和降解产物对生态环境是否存在负面影响。因此,这两项技术指标实现了与国外先进标准的有效接轨,为当地企业今后生产的降解塑料制品走向国际市场奠定了基础。


广州海关技术中心、国家食品接触材料检测重点实验室(广东)生物降解评估技术总监张天龙介绍说,根据《指南》,不同可降解塑料的降解性能测试标准有所不同,现在主流的生物降解塑料,如聚乳酸(PLA)、聚对苯二甲酸/己二酸/丁二酯(PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯 (PBS)等,都是通过工业化堆肥降解测试来检测降解性能。


所谓的“工业堆肥”,是指在嗜热条件下以好氧曝气过程为主导的垃圾处理方法 (温度通常在40ºC以上,最适温度55-60ºC)。世界范围内的受控堆肥降解塑料技术要求各有不同,以EN 13432为例,认证可堆肥塑料技术规范流程包括产品性能(挥发性固体、受控元素)、降解测试(生物分解率测试)、崩解测试(崩解性能测试),以及生态毒性(植物萌芽实验、蚯蚓实验)这四大步骤。


目前国内多家机构可以为企业提供专业化、国际化检测认证服务,全球独立第三方检测检验认证机构TÜV莱茵便是其中一家,可以为企业提供国标GB/T 19277.1工业堆肥条件下生物降解能力等测试的CNAS、CMA双资质报告及国际认证服务。


据了解,早在20多年前,TÜV莱茵就与欧洲生物塑料协会(Bioplastics e.V.)共同制定了可工业堆肥塑料的认证体系。目前,TÜV莱茵已获得了DIN CERTCO、BPI、ABA的授权认可,以及上海食品接触材料协会外卖团体标准能力认可。除自身提供认证服务,TÜV莱茵也为Bioplastics e.V.、ABA和BPI等提供技术审查服务。

国外生物降解塑料的新应用


除了塑料用品,生物塑料还可以用于化纤、服装和3D打印等各个领域中。丰原生物付松总经理此前在接受某媒体采访时曾表示,经过时间的沉淀,公司已经能稳定控制所有牌号产品质量。目前的重点工作是与下游企业共同开发终端市场,通过具体的聚乳酸制品,与终端的食品、饮料、服装等企业对接,希望通过终端拉动,来推动行业的发展。据悉,丰原还是北京2022冬奥会和冬残奥会的可降解餐具官方供应商。


近期,有媒体报道称,LG化学表示将生产生物降解塑料,与TK化学合作开发和生产聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT),并计划在2022年下半年前建设PBAT生产工厂。虽然LG化学目前与“PBAT”相关的专利数量不多,但已经开始进行海外布局了,欧洲、中国、日本、美国是其主要的海外目标市场。
此外,国外生物降解塑料还有哪些新应用呢?


Pregis的Flo-Pak Bio松散填充产品线获得工业可堆肥认证


基于EN 13432标准,德国柏林独立认证机构 DIN CERTCO,已授予全球领先的保护性包装制造商Pregis的Bio系列两个国际公认的认证标志——幼苗可堆肥性标志和工业可堆肥性的DIN-Geprüft测试标志。


“因为我们的Flo-Pak Bio松散填充产品完全由天然、非转基因原料——空气、水和植物淀粉制成——它们完全分解,使其成为一种极其可持续的包装解决方案。现在有了独立认证,包装商可以确信我们的产品具有100%可生物降解、100%可堆肥和/或可重复使用的特性。Pregis产品经理Manon Canisius表示,使用这种填充产品来保护他们的产品也将帮助他们实现可持续发展目标。


生物基封闭式泡沫八字形松散填充料是适用于重型、尖锐和/或异形产品的理想空隙填充解决方案。该产品还具有化学惰性、无毒且易于运输。此外,Bio 松散填充解决方案 100% 可溶于水,可与当前的分配系统配合使用以实现更高容量的应用。


适用于中等刚度的新型生物塑料级M-VERA GP1045


作为AKRO-PLASTIC GmbH的分支机构,BIO-FED是创新和面向应用的生物化合物专家。BIO-FED提供多种用于注塑成型的M-VERA化合物。这种广泛多样的产品组合由可再生含量从50%到几乎100%的树脂组成。材料基于PLA、PBAT或PHA,并根据TÜV AUSTRIA Belgium提供的标准进行认证。


新型M·VERA GP1045就是专门为注塑成型应用而设计的。它主要由可再生资源组成,可以在家中堆肥,特别适用于需要中等刚度(拉伸模量 2,000 MPa)的应用,因此可用于各种家居用品、玩具、包装、咖啡胶囊等。
BIO-FED销售总监Stanislaw Haftka博士说:“这种化合物几乎100%由高质量的可再生原材料组成,非常适合生产刚性物体。”欧盟还获得了食品安全批准。“我们的客户对满足上述所有机械性能,以及原材料来源和终端处理的产品的要求越来越高。”Haftka补充道。在他看来,目前市场上很难找到具有相对综合性能的生物塑料。


所有化合物都可以在普通塑料机械上轻松加工。此外,所有M·VERA材料都可以单独着色——例如,使用通过EN 13432认证的AF-生态聚合物母料。AF-Eco系列包括彩色和炭黑母料以及添加剂母料。


家庭可堆肥生物聚合物的时尚新着色


Lifocolor集团宣布已扩大其用于生物聚合物的Lifocolor BIO母粒的范围,该公司称之为bio-C色母粒。这些浓缩物基于一系列特别环保的着色剂,适用于为生物基家庭可堆肥聚合物着色。


目前,Lifocolor集团首次根据生物C母粒的标准设计了其流行色系列2022,证明了生物基和可生物降解的生物塑料既时尚又多彩,并且具有高度的可持续性。


“结合合适的生物聚合物,我们的Lifocolor Bio-C母粒可以在家庭堆肥条件下分解。它们在分解过程中分解为水、二氧化碳和矿物质。因此,所有使用的着色剂都经过精心挑选,以便在降解过程中不会污染环境。” Lifocolor 公司集团董事总经理 Martin Fabian 博士说。


Lifocolor的调色师创造了一系列绚丽的色彩,以满足生物降解性的苛刻要求。包含Color Road 2022选择的11种家庭可堆肥母料配方为最终产品成功认证为家庭可堆肥铺平了道路。


Color Road每年都与RENOLIT SE进行密切合作开发,其趋势专家咨询了国际色彩设计师和机构,为 Lifocolor编写了一份趋势报告。色彩之路2022的座右铭是“与色彩接触”,以符合生物聚合物可持续着色的理念。十一种流行色的灵感来自于自然与社会之间的平衡。2022 年的色彩世界涉及三个热门话题:具有平静蓝色和绿色冲动的“元素(Elements)”;“基本款(Fundamental)”以灰色、白色和沙色为基调;以及玫瑰色、棕色和红色色调的“声明(Statement)”。


(部分资料来源:欧洲生物塑料协会、Bioplastics Magazine、荣格工业资讯、新浪财经、互联网等)


来源:荣格-《国际塑料商情》


原创声明:
本站所有原创内容未经允许,禁止任何网站、微信公众号等平台等机构转载、摘抄,否则荣格工业传媒保留追责权利。任何此前未经允许,已经转载本站原创文章的平台,请立即删除相关文章。

推荐新闻