2015年全球生物降解塑料行业总体发展概况分析及市场展望（图）

生物降解塑料李子干 2015-10-29 05:49 来源：智研咨询

一、降解塑料行业概述

可降解塑料是指一类其制品的各项性能可满足使用要求，在正常使用的情况下性能不变，而使用后在自然环境条件下能降解成对环境无害的物质的塑料。国外开发可降解的塑料始于上世纪60 年代，而中国是上世纪70 年代开始研究降解塑料的。

废弃的塑料对周围环境造成了极大破坏，形成了所谓“白色污染”。白色污染的危害不仅是给生活造成视觉污染，还会危及农业生产，生态循环等方面。如何减轻“白色污染”早已成为一个世界性问题：西欧、美国、日本等发达国家都明令禁止使用一次性泡沫塑料包装物；中国从2008 年6 月1 日起，在全国范围内停止生产超薄塑料购物袋，并取消对塑料购物袋的无偿使用。在这些政策的推动下，可降解塑料开始逐渐替代传统塑料产品的市场。

塑料污染特点

特点	具体表征
污染范围广	城市，农田，河流，海洋，白色污染无处不在。
污染物增长量快	由于塑料价廉、易老化、寿命较短，随着塑料量的增加，导致废弃物的迅速增加。
处理困难	普通塑料具有耐酸碱、抗氧化、难腐蚀、难降解的特性，埋地处理100 年不烂，燃烧时产生大量有毒气体，如氯化氢、硫氧化物、一氧化碳等。
回收利用困难	塑料制品种类多，难以分拣。
生态环境危害大	废弃塑料会降低耕地质量,影响农作物生长。

资料来源：智研数据中心整理

从1967 年第一项降解塑料专利的申请到上世纪90 年代降解塑料产能开始规模生产，可降解塑料的研究和开发已经经历了50 多年的发展。从技术革新的角度，可降解塑料的发展经历了三个阶段。

第一代降解塑料是淀粉改性塑料：这类可降解塑料是在传统单体聚合的过程中加入淀粉等添加剂进行改性，从而使塑料在一般环境中可以裂解成微小的塑料片段。但这种降解方法并不能将塑料完全降解，其剩余的塑料片段不仅难以回收，还会对生态环境造成与普通塑料同样的危害。

第二代降解塑料是光热降解塑料：这类塑料是利用在生产过程中添加的光敏剂和光降解调节剂对使用后的塑料在光照条件下进行降解。但是这类可降解塑料在降解过程中受环境条件影响大。

产业信息网发布的《2015-2020年中国生物降解塑料市场运营趋势及投资潜力分析报告》显示，近10 年来的降解塑料的研发主要集中在生物降解塑料方面，这类降解塑料的基料即可生物降解，在堆肥条件下降解效率高，可完全降解。但目前这类塑料的生产成本还比较高。

降解塑料发展历史

资料来源：智研数据中心整理

随着降解塑料研发的不断推进，技术的产业化进程也不断提速。世界主流的可降解塑料是生物降解塑料。美国CargillDowLLC （NatureWorks）公司，Dupont 公司，日本昭和高分子，三菱化学，德国BASF 公司和意大利Novomont 公司是目前降解塑料的主要供应商。

全球主要可降解塑料企业简介

国家	公司	主要产品组成
美国	CargillDowLLC（NatureWorks）	聚乳酸（PLA）
美国	Novon	淀粉基
美国	UCC	聚己内酯（PCL）
美国	Dupont	芳香族、脂肪族共聚酯
美国	AirProducts	聚乙烯醇（PVA）
日本	三井化学	聚3-羟基丁酸酯（PHB）
日本	昭和高分子	聚丁二酸丁二醇酯（PBS）
日本	三菱化学	二羟酸二元醇
德国	InventaFisher	聚乳酸（PLA）
德国	BASF	脂肪族/芳香烃共聚酯
英国	Zeneca	聚3 羟基丁酸/戊酸酯共聚物（PHBV）
意大利	Novomont	聚乙烯醇/淀粉合胶

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二、生物降解塑料：

生物降解塑料是指在自然界如土壤和/或沙土等条件下，和/或特定条件如堆肥化条件下或厌氧消化条件下或水性培养液中，由自然界存在的微生物如细菌、霉菌和海藻等作用引起降解，并最终完全降解变成二氧化碳（CO2）或/和甲烷（CH4）、水（H2O）及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质的塑料。在众多的生物材料中，聚3-羟基烷酸酯（PHA）、聚乳酸（PLA）、聚ε-己内酯（PCL）和聚丁二酸丁二醇酯（PBS）目前技术相对成熟、产业化规模较大，也是目前市场消费的主要品种。

生物降解塑料的主要品种简介

降解塑料	生产方式	主要种类	性能	降解途径	主要用途
PHA	是由微生物通过各种碳源发酵而合成的不同结构的脂肪族共聚聚酯	聚3-羟基丁酸酯（PHB）、聚羟基戊酸酯（PHV）及PHB和PHV的共聚物（PHBV）	物理性能和机械性能与聚丙烯塑料接近高强度、高模量、耐热性能好	在生物体内可完全降解成β-羟基丁酸、二氧化碳和水	药物释放系统、植入体及一些痊愈后在人体中无害分解的器件
PLA	是以微生物发酵产物-乳酸为单体化学合成的聚酯	不同立构规整性产品如L-PLA，D-PLA和DL-PLA	良好的防潮、耐油脂和密闭性，在常温下性能稳定，模量、光泽性较好	在温度高于55℃或富氧及微生物的作用下会自动降解生成二氧化碳和水	一般塑料领域如薄膜、饭盒、杯子等
PCL	ε-己内酯经开环聚合得到的低熔点聚合物	PCL与合成塑料、橡胶、纤维素及淀粉具有很好的相容性，通过共混及共聚可得到性能优良的材料	与PLA相比，PCL具有更好的疏水性	在厌氧和需氧的环境中，PCL都可以被微生物完全分解，但降解速度较慢	加工性能优良，制成薄膜及其它制品
PBS	以脂肪族丁二酸、丁二醇为原料，有石化路线, 也可生物发酵途径生产	PBS、PBSA、PBAT	力学性能优异，耐热性能好，加工性能最好，可共混大量碳酸钙、淀粉等填充物, 成本低；模量、光泽性一般	在堆肥等接触特定微生物条件下才发生降解，降解速率尤其是崩解速率稍差	可用于包装、餐具、化妆品瓶及药品瓶、一次性医疗用品、农用薄膜、农药及化肥缓释材料、生物医用高分子材料等领域

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以原料来源来看，生物降解塑料既可以来自于可再生材料（如生物质材料，指自然界中生长的天然高分子材料，主要包括植物纤维、淀粉、纤维素、蛋白质、木质素及壳聚糖类等），又可以来自于化石资源（如石油、天然气和煤炭等）。如果一个材料既来源于可再生材料、又具备生物降解性能（如下图中的PLA和生物基PBS），则符合可再生、再循环的环保、节能减排的理念。

塑料材料生命周期循环图