對未來塑料污染“清零”計劃已逐漸達成共識,隨著傳統(tǒng)塑料淘汰,替代品市場空間逐步打開。
目前,市場上可降解塑料可分為“石油基”和“生物基”兩大類型。兩者區(qū)分方式主要以生產(chǎn)原料劃分。石油基可降解塑料是以化石能源為原料生產(chǎn),主要包括PBS(聚丁二酸酯)、PBAT(聚己二酸/對苯二甲酸丁二脂)、PCL(聚己內(nèi)酯)等。而生物基可降解塑料是以玉米、秸稈等生物基材為原料,主要包括(聚乳酸)、PHA(聚羥基烷酸酯)等。
生物可降解材料性能各異,相較下和PBAT工藝相對成熟,具備高經(jīng)濟效益是當前傳統(tǒng)塑料市場的主要替代品。
1)、從材料性能和力學性能來看,的強度、耐久度、模量等數(shù)據(jù)都接近傳統(tǒng)塑料,可用作塑料的替代品,但是聚乳酸的耐熱性能不好,同時,由于材質(zhì)較脆耐沖擊性能不良,所以需要通過不同改性方式后才能使用;PHA是一種通過微生物發(fā)酵而成的材料,其彈性高,擅長用于食品容器等領(lǐng)域;PBS的性能一般,介于PE和pp之間,雖然,可以直接作為塑料加工使用,但是,由于生產(chǎn)PBS的聚合過程中會帶有少量未反應的丁二酸,從而容易老化。
PBAT材料具有良好的伸展率和韌性,易于吹膜,被廣泛用于一次性包裝等;PCL擁有較低的熔點,Tg通常為-60℃,非常柔軟,具有大的伸展性可用來制作各種薄膜產(chǎn)品,但由于結(jié)構(gòu)柔軟,強度低無法作為支架材料。
2)、從生產(chǎn)工藝和經(jīng)濟效益來看,相比其他生物可降解材料,和PBAT的售價,且生產(chǎn)工藝相對成熟,產(chǎn)能。和PBAT的原料成本和工藝成熟度。①的原材料主要以玉米和秸稈為主,材料成本相對較低。
綜合來看,由于傳統(tǒng)塑料及各類生物降解塑料性能各異,且部分可降解材料應用場景差異較大,導致各類材料不能夠直接替代。但是,在實際運用中,不同的可降解材料能夠通過改性按照特定比例共聚來滿足可降解塑料的替代需求。
因此,綜合考慮優(yōu)性能和經(jīng)濟效益的生物可降解材料來看,和PBAT在眾多可比材料中脫穎而出,被市場廣泛使用,而相較兩者,是“雙碳”意義的材料。
傳統(tǒng)塑料市場龐大,等可降解塑料迎廣闊替代需求。是可生物降解的新型塑料。由玉米、秸稈等生物質(zhì)為原料,經(jīng)過微生物發(fā)酵制成乳酸,作為制造聚乳酸原料的產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié);聚乳酸中游環(huán)節(jié)主要承擔以乳酸為原料提取丙交酯,以及丙交酯聚合形成純聚乳酸后通過復合改性形成下游所需求的復合改性聚乳酸。
由于聚乳酸和傳統(tǒng)塑料性能接近,通過改性后的聚乳酸下游可以在膜袋包裝、一次性餐具、3D打印材料、醫(yī)療輔助器材等眾多領(lǐng)域使用。另外,使用后置于對堆肥條件下可快速降解為CO2和H2O,隨后在光合作用下又可以生成淀粉,被利用于下一次聚乳酸的生產(chǎn),形成聚乳酸碳循環(huán)經(jīng)濟。
聚乳酸全產(chǎn)業(yè)鏈布局,有利于控制成本。聚生產(chǎn)成本主要由原料、人工、能耗、折舊等成本組成。目前,聚乳酸企業(yè)在使用“兩步法”生產(chǎn)聚乳酸時,其生產(chǎn)成本的計算方式存在兩種路徑:
1)公司掌握部分生產(chǎn)工藝,需要對外采購或丙交酯來生產(chǎn)聚乳酸,生產(chǎn)和成本穩(wěn)定性受上游供應商制約。
2)成本路徑:企業(yè)已打通原料-乳酸-丙交酯-聚乳酸各環(huán)節(jié)技術(shù),配備上下游完整的產(chǎn)業(yè)鏈。
綜上所述,相較當前聚乳酸2.5-2.9萬元/噸的售價而言,未來聚價格具備較大下降空間。因此,在未來可降解塑料市場過渡到成本驅(qū)動的市場環(huán)境時,擁有原材成本解決能力,以及一體化產(chǎn)能布局能力的聚乳酸企業(yè)將會成為終市場角逐的勝者。
材料性能好,應用場景較傳統(tǒng)塑料有效拓展。過去對的討論主要集中于替代不可降解塑料實現(xiàn)減少塑料污染問題,其傳統(tǒng)意義的使用領(lǐng)域主要為一次性塑料制品。
但是,本身也具備一些其他特的特性,如生物相容性、良好的抑菌性、窒息性、保暖性等。它可通過生產(chǎn)和加工技術(shù)的改進,或者后期改性,使得具備某些特的功能或大幅度提升其綜合性能,從而有效擴展其應用領(lǐng)域。
舉例來看,已在生物醫(yī)學領(lǐng)域得到突破性運用,根據(jù)其生物可降解性,它被大量使用在手術(shù)中,在傷口愈合后被自動降解吸收,且二次手術(shù)拆線。此外,聚乳酸改性材料也逐漸在3D打印材料領(lǐng)域興起,材料易于打印,與ABS相比,具有好的剛性和類似PC的強度,且無須封閉腔體,低收縮率,不翹邊、不開裂,可以打印大尺寸的模型等。
未來的應用領(lǐng)域有望隨工藝的成熟不斷打開,并且隨著成本有效控制和性能有效改進,其應用需求市場將進一步擴大。
加速聚乳酸產(chǎn)能建設(shè),未來公司產(chǎn)能占比或是。積開發(fā)新型原材料,加速實現(xiàn)秸稈替代玉米。
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詞條說明
生物基材料的應用技術(shù),助力浪潮、多個行業(yè)發(fā)展!
生物基材料作為一種可持續(xù)發(fā)展的替代品,受到了廣泛關(guān)注。生物基材料以生物來源的廢棄物和可再生資源為原料,具有良好的可降解性、生物相容性和環(huán)境友好性,被廣泛應用于各個行業(yè)。2022年2月以來*沖突以及歐美對俄的再次引爆能源危機,各國紛紛開始實施新的能源戰(zhàn)略以緩解能源壓力。在多種可再生能源如生物質(zhì)能源、太陽能、風能、地熱能、潮汐能中,生物質(zhì)能源是能直接用于生產(chǎn)替代石化燃料的來源,因此生物氫、生物柴油、
聚乳酸()是研究應用較為成熟的可降解塑料之一。其原料來自于可再生的植物纖維、玉米、農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品等,具有良好的生物降解性。的力學性能優(yōu)良,與聚丙烯塑料類似,可以在一些領(lǐng)域替代PP和PET塑料,同時兼有良好的光澤度、透明度、手感還有一定的抑菌性。目前,的合成路線有兩種:一種是直接縮聚法,即將乳酸在高溫低壓下直接脫水縮聚,生產(chǎn)工藝簡單、,但產(chǎn)物分子質(zhì)量不均,實際應用效果差;另一種是丙交酯開環(huán)聚合法,是目前
聚乳酸()是研究應用較為成熟的可降解塑料之一。其原料來自于可再生的植物纖維、玉米、農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品等,具有良好的生物降解性。的力學性能優(yōu)良,與聚丙烯塑料類似,可以在一些領(lǐng)域替代PP和PET塑料,同時兼有良好的光澤度、透明度、手感還有一定的抑菌性。1、的生產(chǎn)現(xiàn)狀目前的合成路線有兩種,一種是直接縮聚法,即將乳酸在高溫低壓下直接脫水縮聚,生產(chǎn)工藝簡單、,但產(chǎn)物分子質(zhì)量不均,實際應用效果差。另一種是丙交酯開環(huán)聚
近年來,對于傳統(tǒng)石油基塑料制品的環(huán)保問題和使用限制,使得生物基材料市場迎來高速增長和消費者的青睞,其中(聚乳酸)作為目前應用為廣泛的生物基可降解材料,受到行業(yè)內(nèi)外的熱烈關(guān)注。聚乳酸全名為 Poly Lactic Acid (),又名聚丙交酯(Polylactide),是一種脂肪族聚酯。(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,后經(jīng)過化學合成制備。聚乳酸
聯(lián)系人: 丘美玲
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地 址: 廣東深圳龍崗區(qū)平湖街道新木創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園37棟203
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