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生物降解塑料

發布于 2019-11-14 09:37:28
      一、生物降解塑料概述

      生物降解塑料是指在自然界下通過微生物(如細菌、霉菌和藻類等)的生命活動就能引起降解的塑料,其作用機理一般分為生物物理作用與生物化學作用。生物物理作用指隨著附著在材料表面微生物的不斷增殖,高分子材料發生水解、電離、質子化等物理分解過程,生成分子結構不變的低聚物碎片或單體;生物化學作用指在微生物分泌的酶等物質侵蝕下,聚合物逐步斷裂并氧化分解,或被微生物吸收作為呼吸作用原料,代謝成CO?和H?O的過程。理想的生物降解塑料是一種具有優良的使用性能、廢棄后可被環境微生物完全分解、最終被無機化而成為自然界中碳素循環的一個組成部分的高分子材料。

三级片网址    (一)生物降解塑料產業鏈分析

      生物降解塑料的上游包括天然物質如淀粉、纖維素等,也包含石油化工產品如 PTA(對苯二甲酸)、1,4-丁二醇、己二酸等。下游廣泛應用于塑料包裝、醫療、農業、汽車、電子行業、日用品等領域。

生物降解塑料

      (二)生物降解塑料未來發展
       全球塑料白色污染嚴重,可降解塑料是未來發展趨勢 。全球每年塑料產量超過3.5 億噸,產生超過 1 億噸白色垃圾。由于塑料制品的原料―高分子樹脂具有極強穩定性,在自然環境狀態下需上百年才能降解,不僅占用大量土地資源,也會對水體、空氣造成污染。可降解塑料歷經淀粉改性塑料、光熱降解塑料、生物降解塑料三個發展階段,其中淀粉改性塑料和光熱降解塑料不能將塑料完全降解,只能將高分子塑料裂解為微小的塑料片段,生物降解塑料是可以完全降解的材料。
根據原材料來源不同可分為生物基生物降解塑料(包括聚乳酸(PLA)、聚羥基脂肪酸酯(PHA)等)和石油基生物降解塑料(包括二元酸二元醇聚酯(PBAT/PBS)、聚己內酯(PCL)等)。其中石油基生物降解塑料具有更優異的熱穩定性、力學強度和成膜性,而 PBAT(聚己二酸、對苯二甲酸/丁二醇酯共聚物)原材料為 PTA、BDO 和己二酸,國內原材料資源優勢突出,未來發展潛力巨大。
二、市場分析
      我國是全球唯一可以生產所有生物降解塑料產品的國家,近年來產能擴張迅速。2018年我國生物降解塑料行業規模約54.4億元,同比增長 21.1%。2018 年產量達65萬噸,同比增長 10.2%,其中完全生物降解塑料產量約9.5萬噸,破壞性生物降解塑料產量約55.5萬噸。2012-2018 年我國生物降解塑料的需求量從22萬噸增長至45萬噸,年均復合增長12.7%。未來隨著國內對于環保重視程度提高、相關法律法規出臺頒布,生物降解塑料的發展前景值得期待。到2019年,生物降解塑料產業市值以13.01%的年增長率增長至34.77億美元。
 (一)包裝行業替代潛力巨大
      我國是塑料包裝生產大國,市場規模超過 2000億元,塑料包裝在包裝產業總產值中的比例已超過 40%,塑料編織袋、復合軟包裝、塑料薄膜的年產量均列世界第一位。2006-2018年中國的快遞業務量從10億件增長至500億件。根據國家郵政局報告顯示,2018年全國快遞業共消耗快遞運單 507.1億件、編織袋約為53億條、塑料袋約為245億個、封套57億個、包裝箱約為143億個、膠帶約為430億米。按每個塑料編織袋100g、每個包裝塑料袋10g測算,每年產生塑料垃圾約80萬噸。國家和企業出臺了一系列的電子商務綠色包裝相關辦法,新《快遞封裝用品》標準中明確指出倡導使用生物降解材料。
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(二)受外賣行業迅速發展影響,一次性餐具使用量增速明顯
      我國外賣訂單量近兩年呈現井噴式增長,2018 年我國互聯網餐飲外賣市場訂單量達到109.6億單,同比增長 96.8%。與此同時也帶來了一次性餐具使用量的急速增加。一份外賣的塑料包裝材料包括塑料袋、塑料碗、塑料湯勺和塑料湯杯,目前基本都使用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等石油基高分子塑料。根據測算,單個塑料碗和塑料飯盒的重量基本在40g-60g,環保組織“ 自然大學”調研發現,每份外賣平均 消耗 3.27個餐盒,大約產生160g塑料,按照2018年的年110億外賣訂單量計算,共消耗 一次性餐具塑料約176萬噸,考慮到外賣訂單數量的強勁增長,未來外賣產生的一次性塑料餐具數量將十分巨大。
(三)傳統 PE(聚乙烯)農膜污染嚴重,農用薄膜行業替代空間廣闊

      地膜是農業生產的重要物質資料之一,地膜覆蓋可以顯著提高土壤溫度、防止土壤水分蒸發、提高肥效、保持土壤疏松、防治雜草、提高冠層下的光照均勻程度等,有效改善農作物生長發育的“小氣候”,使光、熱、水和養分資源得到充分利用,促進種子萌發和作物生長,其覆蓋作物種類從經濟作物至棉花、玉米、小麥等大田作物。目前我國適宜地膜覆蓋的耕地面積在9億畝以上,地膜覆蓋面積只有3 億畝,按每畝地地膜使用量5公斤估算,目前在地膜需求量在150萬噸以上,若適宜耕地地膜全覆蓋則對應年需求450萬噸以上 。傳統農用塑料地膜材料主要以聚乙烯(PE)薄膜為主,但 PE 膜在自然環境條件下難以降解,加之缺乏有效的治理措施,廢舊地膜在農田土壤中逐年增多,污染持續加劇。主要危害表現在殘膜阻礙土壤水分的滲透,降低土壤通透性;殘膜與根系直接接觸,阻礙根系伸展,影響作物生長,引起作物減產。

生物降解塑料

三级片网址      生物降解地膜主要優點是地膜失去增溫保墑等作用后,在微生物堆肥作用下經過不超過180天即可分解為H?O和CO?等物質,從而可以防止殘膜對農田土壤的污染。2015 年以來,農業部啟動了“全國生物降解地膜評價試驗”專項,在全國 13 個省區市的 30 多個試驗點,進行了 8 種農作物的生物降解地膜評價試驗。3 年的試驗結果顯示,我國生物降解材料和生物降解地膜研發都取得了很大進展,已從過去的跟跑世界先進水平進入到與之并行的階段。尤其是PBAT (熱塑性生物降解塑料)由于具有更優異的熱穩定性、力學強度和成膜性,是傳統PE 地膜潛在的替代者,具有極大的應用前景和市場,有望為徹底解決農田地膜殘留污染問題提供一個新的突破口。

      三、中國生物降解塑料相關政策法規

      近年來我國不斷出臺政策對包括生物降解塑料在內的可降解產品進一步規范,一方面嚴厲打擊不法商販,另一方面加強對生產可降解塑料制品企業的政策支持和財稅支持。

時間

法規名稱

相關內容

2017.4

《“十三五”材料領域科技創新專項規劃》

全生物降解材料入圍

2017.11

《關于協同推進快遞業綠色包裝工作的指導意見》

提出“到2020年,可降解的綠色包裝材料應用比例將提高到50%”

2017.11

三级片网址《家用薄膜行業規范條件(2017年本)》

三级片网址鼓勵研發生產使用生物降解地膜

2018.2

《快遞封裝用品》

2018年9月1日,要求快遞包裝袋宜采用生物降解塑料,減少白色污染,并相應增加了生物分解性能要求

2019.4

《產業結構調整指導目錄(2019版)》

鼓勵生物可降解塑料及其系列產品開發、生產與應用

2019.6

三级片网址《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法(修訂草案)》

國家鼓勵科研、生產單位研究、生產易回收利用、易處置或者在環境中可降解的薄膜覆蓋物和商品包裝物,禁止生產、銷售不易降解的薄膜覆蓋物和商品包裝物

三级片网址       四、主要上市公司業績(第三季度)

公司名稱

2019.9營業收入(萬元)

同比增長

金發科技

2037613.07

9.85%

同恩股份

102735.35

11.34%

普利特

93744.48

1.98%

同益股份

52772.84

46.58%

國立科技

87211.20

233.94%