為解決塑料應用與環(huán)境保護之間的矛盾,我國從20世紀80年代開始研究開發(fā)降解塑料,并在90年代形成高潮?;仨到馑芰?0年來的研發(fā)歷史,展望未來我國降解塑料的應用前景,可謂是喜中有憂。 喜 研發(fā)水平有所突破 自20世紀80年代開始,我國研究開發(fā)的降解塑料品種有:光降解、光/生物降解、光/碳酸鈣降解、光/氧/生物降解(可環(huán)境降解)、完全生物降解、崩壞生物降解以及高填充碳酸鈣材料等。 其中光降解塑料由于受地理環(huán)境和氣候條件影響較大,難于準確控制時間,在埋入地下后又難于降解,目前普遍不予采用。光/生物降解、可環(huán)境降解塑料地膜均為國家“八五”、“九五”重點科技攻關項目;變性淀粉及其生物降解功能母料及制品1999年被國家計委列為產(chǎn)業(yè)化示范工程項目;完全降解塑料羥基丁酸酯和羥基茂酸酯共聚物(PHBV)、聚羥基烷酸酯(PHAS)、聚乳酸(PLA)、聚已內(nèi)酯(PCL)等列入了國家地方“九五”重點科技攻關及863計劃。 這些項目在研究上已經(jīng)取得了令人欣慰的成果,特別是我國中科院微生物所研制開發(fā)的淀粉糖加丙酸發(fā)酵生產(chǎn)羥基丁酸酯與羥革茂酸酯共聚物(PHBV)獲得成功,標志著我國在生物降解塑料領域的研究達到了國際先進水平。天津丹海公司開發(fā)的淀粉基生物降解技術,具有獨立自主知識產(chǎn)權,用其生產(chǎn)的薄膜、變性淀粉等可生物降解,成分含量在51%以上,注塑制品可高達60%-80%。吉林金鷹公司、寧廈華西公司均具備生產(chǎn)光/鈣降解塑料膜制品(超細碳酸鈣的含量達51%以上)的工業(yè)化生產(chǎn)技術;福州師范大學環(huán)境材料研究所開發(fā)的可降解、可焚燒塑料,通過添加30%以上經(jīng)表面生物活化處理的超細碳酸鈣,除可生物降解外,還可減少光敏劑用量;清華大學、寧波生物技術有限公司、湖南中玉公司、汕頭華逸公司等正在進行完全生物降解塑料的中試生產(chǎn)和產(chǎn)品應用實驗。在許多領域其研發(fā)水平與進程與世界同步,為我國降解塑料的推廣和應用奠定了堅實的技術基礎。 生產(chǎn)企業(yè)初具規(guī)?! ∧壳拔覈a(chǎn)降解塑料的最大生產(chǎn)企業(yè)為天津丹海股份有限公司,其產(chǎn)品的類型為淀粉填充型生物降解塑料、淀粉基生物降解塑料、光/生物降解塑料以及環(huán)境降解塑料等,母料生產(chǎn)能力達3萬噸/年,并已獲得國家環(huán)保標志認證。另外吉林金鷹實業(yè)有限公司母料生產(chǎn)能力也達到了1萬噸/年,已獲國家環(huán)保標志認證。南京蘇石降解樹脂有限公司生產(chǎn)能力為7000噸/年。寧廈華西降解塑料制品有限公司生產(chǎn)能力2000噸/年。生產(chǎn)能力為1000噸/年的企業(yè)如深圳德實利(中國)集團有限公司、深圳綠維塑膠有限公司、惠州環(huán)美降解樹脂有限公司等,這些企業(yè)大都獲得了國家環(huán)保標志認證,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,占據(jù)著降解塑料市場的主導地位。 南京蘇石降解樹脂有限公司的產(chǎn)品主要出口國外,在國際市場占有了一席之地。而小規(guī)模的生產(chǎn)企業(yè)也為數(shù)眾多,其產(chǎn)品主要而向國內(nèi)市場。對于生產(chǎn)成本極高的生物降解塑料PHBV,在國際上僅有一家企業(yè)建成產(chǎn)1000噸的生產(chǎn)裝置,有資料顯示其價格達到驚人的2萬美元/千克。我國國爭在此領域有所突破。據(jù)悉,中科院微生物所與杭州天安軒業(yè)有限公司合作將建PHBV1000噸/年的生產(chǎn)裝置。隨著降解塑料應用范圍的不斷擴大,我國生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)模和水平必將再上一個新臺級。 應用寬廣需求增長 作為多功能高新技術材料,降解塑料的應用范圍相當廣泛。 在農(nóng)林業(yè)方面,生物降解膜使用后經(jīng)一定周期易被環(huán)境消納為無害的小碎片甚至粉末,能夠有效控制和減少“白色污染“,特別是對它的堆肥化處理,對于保持農(nóng)田土質(zhì)和治理環(huán)境污染都具有十分重要的現(xiàn)實意義。 在食品行業(yè),降解塑料可作為包裝材料、容器及保護膜。用微生物發(fā)酵法制成的淀粉薄膜,作為食品的包裝材料,不必撕裂,用熱水沖可直接食用,十分方便。 在醫(yī)藥行業(yè),降解塑料在身體內(nèi)分解為人體可吸材料,可用作手術縫線等。 此外,降解塑料還可在電子電氣行業(yè)、一次性衛(wèi)生用品、服務業(yè)等領域獲得廣泛應用。 保守估計,我國未來幾年降解塑料的年需求量達數(shù)百萬噸,因此,降解塑料的市場將十分廣闊。 憂 降解塑料的發(fā)展具有廣闊的前景已是不爭的事實,但同時也存在一些問題,且這些問題正是我國在推進降解塑料市場化進程中遇到的阻力,其主要表現(xiàn)在: 一是對降解塑料這種高科技材料概念模糊,對它的特性諸如實用性、降解性、經(jīng)濟性及安全性等缺乏理性認識;二是對降解塑料在環(huán)保、資源中的作用缺乏統(tǒng)一認識和科學評價,那種以為降解塑料在使用壽命完成后的幾天內(nèi)就快速降解成水和二氧化碳的看法是不現(xiàn)實的;三是不斷改進工藝配方,開發(fā)出更易于工業(yè)化的技術;四是降解塑料的成本高,價格相對較貴,特別是完全生物降解塑料高昂的價格更成為其進入市場的壁壘,如何降低產(chǎn)品成本這一問題必須盡快解決;五是可降解塑料至今在國際上沒有統(tǒng)一定義、試驗評價方法、識別標志和產(chǎn)品檢測標準,技術和產(chǎn)品市場處于一種無序狀態(tài)。 總之,研究開發(fā)、推廣應用降解塑料是總的趨勢和發(fā)展方向,若能解決好其在市場化進程中遇到的實際問題,降解塑料工業(yè)將會獲得很大的發(fā)展。
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