据宇博智业市场研究中心了解: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最佳效果的使用方法,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。
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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。
作为市场先驱者之一,嘉吉公司已从生物降解塑料业务中获得了可观的经济效益。帝斯曼等化工公司出于丰富产品系列的考虑,也不断在其产品系列中引入生物降解塑料品种。
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。