一文帶你了解可降解塑料PAL和PBAT行業(yè)發(fā)展異同
PLA和PBAT可降解塑料產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)占比均名列前茅
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、消費(fèi)升級以及快遞業(yè)和外賣等行業(yè)的快速發(fā)展，塑料已成為我們?nèi)粘Ｉ钪械谋匦杵?，如快遞包裝、外賣打包盒、超市購物袋等。近年來塑料的消耗量不斷增長，帶來的環(huán)境污染問題日益顯現(xiàn)，對人類的健康和生態(tài)環(huán)境帶來極大的危害。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署執(zhí)行主任英格·安德森說： “一個主要問題是塑料分解物的命運(yùn)，例如微塑料和化學(xué)添加劑，其中許多已知有毒，對人類和野生動物的健康以及生態(tài)系統(tǒng)都有危害。”人體在多個方面都容易受到水源塑料污染的影響，這可能導(dǎo)致荷爾蒙變化、發(fā)育障礙、生殖異常和癌癥。塑料會通過海鮮、飲料，甚至是食鹽被人們攝入；當(dāng)塑料懸浮在空氣中時，它們會被吸入并穿透皮膚。
塑料污染的治理主要應(yīng)從源頭減量、回收、替代、清理四方面入手，其中用在自然環(huán)境中可降解的塑料替代傳統(tǒng)塑料是上述治理工作的重要一環(huán)。生物可降解塑料通過一系列的反應(yīng)，最終在光合作用下轉(zhuǎn)換為堆肥，實(shí)現(xiàn)降解。
可降解塑料是指一類其制品的各項性能可滿足使用要求，在保存期內(nèi)性能不變，而使用后在自然環(huán)境條件下能降解成對環(huán)境無害物質(zhì)的塑料。其按原料分類可分為生物基可降解塑料和石油基可降解材料，生物基可降解塑料的代表為PLA，石油基可降解材料的代表為PBAT。
目前全球可生物降解塑料產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中，傳統(tǒng)的淀粉基和PLA降解塑料占比并列第一，為32％；PBAT占比為23％，三者占據(jù)了全生物降解塑料的大部分市場。PBS占到8％的市場份額，但由于其整體商業(yè)吸引力較弱，目前發(fā)展PBS的廠家比PLA和PBAT少。
PLA和PBAT是最具發(fā)展前景的可降解塑料。
PLA完全成本高于PBAT
從成本角度來說，近5年P(guān)LA成本略高于PBAT。PLA單體原料乳酸主要由玉米等糧食作物發(fā)酵制成，近年來國內(nèi)乳酸價格相對平穩(wěn)，乳酸生產(chǎn)成本較高，典型工業(yè)化規(guī)模的PLA產(chǎn)品完全成本約為16000元／噸。PBAT單體來自石化路線，產(chǎn)品價格受原油價格的影響。PBAT由于原料價格相對較低，完全成本是主流可降解塑料中偏低的，約為13000元／噸，因此PBAT更具有競爭優(yōu)勢。
PLA仍在攻克丙交酯技術(shù)，而PBAT生產(chǎn)技術(shù)成熟
聚乳酸的生產(chǎn)技術(shù)有兩種，分別為“一步法”和“兩步法”；上海同杰良公司技術(shù)來自同濟(jì)大學(xué)，采用一步法生產(chǎn)工藝，現(xiàn)已具備“乳酸－聚乳酸”的生產(chǎn)能力，也是目前國內(nèi)唯一一家采用“一步法”的企業(yè)。而聚乳酸的“兩步法”生成工藝具有較高的技術(shù)壁壘——丙交酯技術(shù)工藝，目前這項技術(shù)主要由海外公司NatureWorks和Corbion－Purac掌握。我國目前仍處于初始階段，且國內(nèi)聚乳酸技術(shù)主要依靠企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)的合作研發(fā)，最為領(lǐng)先的中糧科技與比利時格拉特合作，已掌握丙交酯生產(chǎn)工藝和加工技術(shù)，丙交酯生產(chǎn)項目也僅僅在推進(jìn)中?？偟膩碚f，國內(nèi)企業(yè)目前受制于技術(shù)水平。
目前， PBAT 的主流生產(chǎn)方法為共酯化方法，該工藝操作簡單，工藝流程短、原料利用率高、反應(yīng)時間短、生產(chǎn)效率高。由于PBAT的生產(chǎn)技術(shù)壁壘較低，且我國的技術(shù)發(fā)展已經(jīng)成熟，因此我國 PBAT產(chǎn)能居于全球領(lǐng)先地位，在建產(chǎn)能較多。
PLA和PBAT下游應(yīng)用有重疊，共混可提高產(chǎn)品性能
PBAT既有良好的延展性、斷裂伸長能力、耐熱性和抗沖擊功能，又具有優(yōu)良的生物降解性，是膜材料主體；廣泛應(yīng)用于塑料包裝薄膜、農(nóng)用地膜等膜材料中。PLA的下游應(yīng)用主要有：生物醫(yī)學(xué)、涂料、工業(yè)材料及包裝等。
PLA和PBAT的應(yīng)用領(lǐng)域雖有重疊之處，但各自特點(diǎn)不同，比如PLA屬于硬塑料，而PBAT屬于軟塑料，可近似看作石化產(chǎn)品中的聚丙烯和聚乙烯。而且，吹膜加工性差的PLA做膜袋多與韌性好的PBAT共混，可在提高吹膜加工性的同時又不損害其可生物降解性。
綜合來看，PLA和PBAT的產(chǎn)業(yè)化程度較高，也是我國目前大力發(fā)展的方向。相比較PBAT，PLA的成本較高，且技術(shù)壁壘突破難度較大，且中國的發(fā)展仍屬于較為初步的階段。然而由于下游應(yīng)用領(lǐng)域中，PLA和PBAT有著重疊的領(lǐng)域，可以互相利用雙方的性能優(yōu)點(diǎn)，以及價格、成本和技術(shù)優(yōu)勢，制作混合產(chǎn)品，達(dá)到性價比最高。
