今年9月8日,一则消息引人关注,主流媒体报道号称国内最大的5万吨聚乳酸项目在江苏宿迁正式投产。该项目总投资超过10亿元,由凯尚科技集团控股子公司江苏允友成生物环保材料有限公司建设并运营。
据悉,江苏允友成生物环保材料有限公司5万吨聚乳酸项目采用国际先进生产工艺,使用可再生的木薯、蔗糖等植物资源提炼出原材料,经聚合而成聚乳酸,在通过专利共混技术研发出改性聚乳酸制品,是新型的环保材料。
除了允友,海正集团早在2000年就启动了与中科院长春应用化学研究所的合作,决定在聚乳酸领域开展相关产业化研究。当时,全球唯一能够实现将聚乳酸产业化的只有美国的NatureWorks公司。
在完成了小试和中试生产之后,2007年,国内首条年产5000吨的聚乳酸示范生产线在海正顺利达产。随着这条生产线的投入运行,这也标志着我国成为了世界上第二个实现聚乳酸产业化生产的国家。此后,海正集团不断趁热打铁,一路扩大产能,到如今已形成了15000吨的聚乳酸生产能力。去年,海正集团斥资近10亿元在台州湾循环经济产业集聚区上马了年产5万吨聚乳酸产业链项目,目前也在有条不紊的进行中。
聚乳酸为什么成为了香饽饽?
那么,聚乳酸为什么会被如此看好,引得国内企业纷至沓来呢?
首先,解释一下什么是聚乳酸。聚乳酸(英语:Polylactic Acid或Polylactide,缩写:PLA),是一种热塑性脂肪族聚酯。生产聚乳酸所需的乳酸和丙交酯可以通过可再生资源发酵、脱水、纯化后得到,所得的聚乳酸一般具有良好的机械和加工性能,而聚乳酸产品废弃后又可以通过各种方式快速降解,因此聚乳酸被认为是一种具备良好的使用性能的绿色塑料。
由于聚乳酸具有良好的力学性、可加工性、生物可降解性,被废弃后,在堆肥条件下还可被微生物分解成二氧化碳和水,这些特点使其在解决塑料带来的严重白色污染、节省不可再生石油资源,用于制作包装、壳体、容器、餐具、医疗类绿色产品等方面发挥着越来越重要的作用。
随着聚乳酸树脂生产、加工技术的发展和产品性能的改进,如今聚乳酸市场需求有了更广泛的。这体现在:一是在包装、纤维领域继续发展更多的细分市场的同时,向传统合成树脂的更多主流市场如电子电器、汽车、建筑市场发展。二是继续在北美、欧洲地区推广应用的同时,开拓包括亚洲在内的更广泛市场。聚乳酸塑料将成为塑料行业中发展最快的增长点。
日本夏普公司在尝试将PLA用于其产品中,夏普公司认为如果聚乳酸的价格可以降低到与大宗塑料产品相当的水平,2010年该公司采用这种可再生材料的数量达到30%以上。日本富士通公司也在手提电脑外壳中使用了聚乳酸塑料。日本东丽公司和丰田汽车公司从 2003年开始进行聚乳酸用于汽车内装部件的开发,后来两公司又与其他汽车制造厂家合作开发车门装饰、车面板、车顶板和防雨垫等,用于2005年新款式车。
两大因素使聚乳酸发展陷入困境
据专家推测,到2020年,亚洲的生物基聚乳酸树脂产能将超过北美,位居世界之首。据估计,全球聚乳酸产能将从2011年的18.2万吨攀升至2020年的72.1万吨,而我国的产能预计将接近一半,超过35万吨。
然而,与产能扩增对比强烈的是,国内市场却对聚乳酸需求严重不足。虽然现在很多企业都号称扩产,但如果市场需求不增加,扩大的产能也只能空着。对此,长春应化所聚乳酸材料研究组组长、海正生物材料股份有限公司总工程师陈学思表示,成本较高以及国家环保塑料的配套政策不足是限制我国聚乳酸产业发展的两大瓶颈。
据了解,聚乳酸大约要比大多传统塑料贵50%~200%(视石油价格和其他因素而定)。以对价格极敏感的大宗塑料袋市场为例,聚乳酸袋要比目前广泛使用的PE或PP袋厚,才能抵消聚乳酸产品自身的强度弱点。或者,需要与其他更贵的生物降解塑料诸如PBS或PBAT共混来改善其性能。此外,聚乳酸的密度比PE和PP的密度高,所以聚乳酸产品需要更多的原料。因此,相同抗撕裂和承重性能的聚乳酸塑料袋比PE塑料袋要贵1~2倍以上,许多超市不愿花钱为顾客提供这样昂贵的聚乳酸购物袋。
在农膜应用领域,与PE的成本差别使得聚乳酸膜更难被农民接受。聚乳酸产品的成本问题影响了其市场的发展,这种状况只有在政府制定了严格的限塑规章或环保法令后才有可能解决。
为了超越经济层面的障碍,许多国家都制定规章,为环保塑料提供税收优惠和政府津贴,或限制、惩罚用传统塑料制成的抛弃型塑料产品如垃圾袋等,例如德国就在2007年制定了相应的税收政策。然而,我国在相应政策和法规的制定与执行方面,却仍有很大欠缺。
如何突围?
降低聚乳酸树脂生产成本,使其在价格上可与现有石油化工路线生产的合成树脂相竞争,一直是聚乳酸技术发展的目标。开发低价格、性能更好的乳酸合成生物酶催化剂是降低植物-乳酸-聚乳酸产品链生产成本的关键。开发利用价格低廉的植物原料也有助于实现这一目标。此外,从原料价格走势看,原油价格近十年来从20美元/桶提高到了60美元/桶以上,而玉米价格基本保持稳定,也促使聚乳酸与传统合成树脂之间的价差缩小。
近年来,生物酶催化剂的发展和工艺技术的改进,使聚乳酸的生产费用大幅度降低。据业内人士称,十年来该公司聚乳酸的生产费用已下降68%,2005年可与PET相竞争,在今后几年内将可与聚苯乙烯相竞争。另据 Gargill Dow公司销售主管称,聚苯乙烯价格波动性很大,因此实际上现在聚乳酸在一定范围(时间、地区)内已经可以与聚苯乙烯相竞争。
采用新技术能进一步降低生产成本,国外一些公司正在开发以价格低廉的生物质废料为原料生产聚乳酸技术。例如,Gargill Dow公司一直在不断进行生物物质转化工艺技术和催化剂的研究,包括用玉米秆、麦秆、草类和其他农业废料生产PLA;美国一家研究所研制出以制乳酪后的废弃土豆为原料生产薄膜与涂层级聚乳酸树脂技术;法国埃尔斯坦糖厂与一所大学合作研制出利用工业制糖下脚料来生产聚乳酸的技术。技术的进一步突破,有望使聚乳酸生产成本进一步大幅度降低,使聚乳酸在价格上可以与大多数石化路线生产的合成树脂相竞争。
另外,地方政策的支持将带来聚乳酸应用的快速发展,一位业内人士曾表示,只有政府能解决环境问题,政府有这个能力,能快速创建整个市场。这方面我国吉林省就走在了前头,2015年1月1日,吉林省正式施行“禁塑令”,规定吉林省范围内禁止生产、销售不可降解塑料购物袋、塑料餐具。这也成为我国施行“限塑令”6年来,首个全面“禁塑”的省份。
吉林省率先出台“禁塑令”,让可降解购物袋、餐具生产企业嗅到了商机。长春经济技术开发区集聚了14家聚乳酸购物袋和餐盒加工企业,加上本地技术改造的企业,可降解塑料制品生产企业达到20家。
随着生产规模的扩大,生物塑料的成本竞争力会得到增强,下游制品企业也会在生产工艺上提高效率,在政策的指引下,相信国内的聚乳酸企业未来还是一片光明前景。
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