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生物基塑料年產量突破百萬噸大關
2012-7-18 來源:中國聚合物網
關鍵詞:生物基塑料 生物材料 物基聚丙烯

    巴西國家化學公司(Braskem)近日公布的數據顯示,全球生物基聚合物年產量已突破100萬噸,邁過一個具有標志性的門檻。隨著技術的不斷進步,現在生物基聚烯烴和聚對苯二甲酸乙二酯(PET)產品性能已經與石油基產品不相上下,聚碳酸酯(PC)等工程塑料的生物基產品商業化也已提上議程。弗里多尼亞(Freedonia)集團最新研究報告也顯示,全球生物塑料需求量將顯著增加,比如2016年前美國生物塑料需求量年均增長率就將達到20%,到2016年,美國生物塑料需求量將達到25萬噸,超過2011年的兩倍,其中非降解生物塑料需求量將近一半。生物基塑料工業的發展似乎不再是雷聲大雨點小。
 
    生物基聚乙烯(PE)是目前商業化進展最順利的生物塑料產品,也是全球產量最大的生物基塑料。目前,生物基PE約占生物塑料28%的市場份額。盡管與石油基PE相比,目前生物基PE因生產成本較高,使其售價高出石油基產品15%~20%,不過對于一些特定的目標市場,這樣的價格仍然可以被接受。有業內人士表示,隨著越來越多的生物基PE生產商進入市場以及技術的進一步發展,生物基PE售價偏高的問題有望得以解決。

    比如,美國陶氏化學和日本三井化學分別出資50%,計劃在巴西建設世界上最大的生物聚合物投資項目,該廠將于2015年投產,每年生產35萬噸的PE樹脂將用于軟包裝、保健和醫療市場。有分析認為,該合資公司的經營范圍涵蓋從甘蔗到生物高分子的整個產業鏈,因此生產成本有望接近石油基產品。

    Braskem除利用當地的甘蔗乙醇為原料來生產乙烯和PE之外,還積極推進生物基聚丙烯(PP)商業化生產,目前正在建設的3萬~5萬噸/年的生產廠,預計2013年投產。德國朗盛公司此前表示,將采用Braskem公司的生物基丙烯生產合成橡膠。目前日本馬自達公司已經開始探索將生物PP應用于汽車行業,計劃到2013年推出部分采用纖維素PP材料的汽車。

    隨著生物基聚烯烴應用范圍的擴大,其商業化進程將穩步推進,業內人士指出,由于具有和石油基產品相同的性能,生物基聚烯烴產能未來將持續擴大,并穩居全球生物塑料產量第一的寶座。

    聚乳酸(PLA)是全球應用最廣的可降解生物基材料。作為聚苯乙烯的綠色替代產品,PLA已經被用于制造酸奶杯和其他食品容器、塑料袋等。由于有穩定的應用,PLA裝置的規模也普遍在10萬噸級,NatureWorks位于美國的14萬噸/年PLA生產裝置已平穩運行多年,普拉克公司在泰國7.5萬噸/年PLA生產裝置今年2月也已投產。此外,NatureWorks還將在泰國建設一個14萬噸/年的PLA生產裝置,計劃于2015年投產。

    盡管性能稍差和生產成本較高仍制約著PLA的進一步商業化推廣,但業內依然比較看好PLA的前景。不少專家認為,目前PLA的成本依然有下降空間,而通過與石油基產品共混或者添加改性劑,可以提高PLA的性能。技術的不斷改進,也讓PLA自身的性能有了很大提高。比如,在今年4月,普拉克公司宣布,采用該公司獨有技術后,PLA產品可以在80℃~150℃保持穩定,從而使PLA在食品包裝的應用范圍進一步擴大。

    與生物基聚烯烴相比,100%的生物基PET商業化推廣進程相對滯后,但是相關的準備和研究工作也在有條不紊地進行。

 在眾多食品公司的強勢推動下,采用甘蔗乙烯生產的生物基乙二醇已經被廣泛用于PET的生產。如今這些企業正在積極探索,采用生物質生產PET另一種合成原料精對苯二甲酸(PTA),隨之推出完全由可再生材料合成的生物基PET。

    可口可樂公司已承諾,2020年該公司所有的PET容器都將100%采用生物材料。為實現這一目標,2011年12月,可口可樂公司與美國生物技術公司吉沃(Gevo)和Virent簽署協議,開發商業規模生物合成對二甲苯的工藝,實現PTA原料的綠色化。

    日本東麗公司也積極進行生物基PET商業化試點。2011年東麗成功利用Gevo公司的生物基對二甲苯全球首次生產出純生物基PET。日前東麗公司與Gevo簽訂合同,優先購買Gevo制造的生物基對二甲苯,用于小規模生產生物基PET。東麗將通過此次合作開發生物基PET量產技術,并計劃在2013年推出商業化產品。

    以生物原料生產的PC和聚羥基脂肪酸酯(PHA)等塑料產品也受到市場的關注,但要實現全面的商業化推廣,依然還有很長的路要走。

    以生物質生產的異山梨醇為原料生產PC的工藝與傳統的化學法相比,不需要使用有毒的光氣和安全性廣受爭議的雙酚A,日本三菱和法國羅蓋特公司都有計劃開發此產品。但均表示其經濟性和質量有待于提高。

    今年年初,由于市場前景不明,ADM公司決定從與Metabolix公司合作生產的5萬噸/年PHA項目中退出。據悉,目前PHA產品比同類塑料價格高出約1.65美元/千克。

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(liu)
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