可降解塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展概述

朱亞凱 蔡文彬

（河南銀金達(dá)控股集團(tuán)有限公司；河南銀金達(dá)新材料股份有限公司）

一、塑料行業(yè)發(fā)展背景

隨著新冠疫情的爆發(fā),全球各國(guó)對(duì)塑料制品的需求量急劇增長(zhǎng)。根據(jù)我國(guó)疫情期間所公布的數(shù)據(jù)，2020年2月我國(guó)每天生產(chǎn)一次性防護(hù)口罩就高達(dá)到1.16億個(gè)。根據(jù)分析，疫情期間全球塑料包裝行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模從2019年9092億美元增長(zhǎng)到10126億美元。

1.1 全球及中國(guó)塑料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

目前，全球塑料產(chǎn)量自1950年的170萬(wàn)噸增長(zhǎng)到3.59億噸，復(fù)合增速達(dá)到8.39%。這其中，中國(guó)塑料產(chǎn)量占比30%，歐盟占比17%，北美占比 18%，日本占比 4%。過(guò)去十年間，全球產(chǎn)量累計(jì)增長(zhǎng)了 1.29億噸，其中 56.74%來(lái)自于中國(guó)產(chǎn)量的增長(zhǎng)，中國(guó)已成為世界上第一大塑料生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。

1.2 塑料回收處置率提升緩慢

近五年來(lái)，我國(guó)年平均回收廢棄塑料量為1800萬(wàn)噸，年平均回收率約為25.6%。國(guó)家發(fā)改委發(fā)布的《循環(huán)發(fā)展引領(lǐng)行動(dòng)》要求：主要廢棄物循環(huán)利用率達(dá)到54.6%左右。

2017年前我國(guó)累計(jì)進(jìn)口各類廢、舊塑料（制品）約1.7億噸,占全球總出口量約72%，為全球廢塑料的回收處理、循環(huán)使用做出了的重大貢獻(xiàn)。自2017年我國(guó)頒布禁止進(jìn)口“洋垃圾”，各地政策隨之收緊后，我國(guó)進(jìn)口量直線下滑至582.91萬(wàn)噸，降幅高達(dá)21%，2018年廢舊塑料進(jìn)口量為7萬(wàn)噸，2019年進(jìn)口量為0，至此，我國(guó)以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價(jià)，而承接廢舊塑料污染的時(shí)代已宣告結(jié)束。

今后，發(fā)達(dá)國(guó)家需尋求更好的方式來(lái)解決他們的廢塑料堆積問(wèn)題，同時(shí)，我國(guó)也面臨著巨大的環(huán)境壓力。隨著我國(guó)環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，廢舊塑料回用及減量問(wèn)題將提上日程。

二、可降解塑料概況

廣義上，可降解塑料是其各項(xiàng)性能指標(biāo)使用要求，且在正常環(huán)境下不產(chǎn)生變化。當(dāng)使用完畢廢棄后，在自然環(huán)境或特殊條件下能降解成無(wú)害環(huán)境的物質(zhì)。

2020年9月，中國(guó)輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)制定并發(fā)布了的《可降解塑料制品的分類與標(biāo)識(shí)規(guī)范指南》，其中將可降解塑料進(jìn)行了更加詳細(xì)具體的定義：在自然界如土壤、沙土、淡水環(huán)境、海水環(huán)境、特定條件如堆肥化條件或厭氧消化條件中，由自然界存在的微生物作用引起降解，并最終完全降解變成二氧化碳或/甲烷、水及其所含元素的礦化無(wú)機(jī)鹽及新的生物質(zhì)（如微生物死體等）的塑料。

表1 可降解塑料主要種類及特性對(duì)比

按照不同的降解方式進(jìn)行分類，可分為生物降解型、光降解型、光-生物降解型和水降解型四大類。

但截至目前，光降解塑料、光和生物降解塑料由于技術(shù)不成熟、成本高等因素導(dǎo)致產(chǎn)品類型較少，故此市場(chǎng)上常見(jiàn)的可降解塑料主要為生物降解塑料。

亞山躍躍欲試，初生牛犢般沖進(jìn)了廣告行業(yè)，騎輛電動(dòng)車不顧日曬雨淋，奔波在城市的街道上，攀爬著城市的高樓，盡管很努力，但廣告業(yè)務(wù)做得不怎么樣，有個(gè)月，沒(méi)拉到一筆廣告業(yè)務(wù)，基本工資都不夠抽煙。

三、可降解塑料的應(yīng)用

可降解塑料作為傳統(tǒng)一次性塑料制品的替代材料，主要應(yīng)用領(lǐng)域有：食品包裝、農(nóng)業(yè)和醫(yī)療等領(lǐng)域。

3.1 在食品包裝領(lǐng)域的應(yīng)用

包裝是塑料加工使用和需求的重大領(lǐng)域，其中食品包裝材料又有數(shù)量大、使用頻率高、分布廣泛的特點(diǎn)。隨著人們對(duì)健康食品包裝材料需求理念的不斷加深，對(duì)食品包裝材料又提出了無(wú)毒害、易降解的要求。

傳統(tǒng)塑料以其耐用性特征長(zhǎng)期存在于人們生活中，但傳統(tǒng)材料難以分解，容易殘留在環(huán)境中，造成嚴(yán)重的“白色”污染問(wèn)題。

目前，以淀粉基生物降解材料、PLA、PBAT、PBS等為主的可降解材料已在食品包裝袋、外賣餐盒、購(gòu)物袋等方面得到了廣泛的應(yīng)用。

3.2 在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

可降解塑料在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的就是農(nóng)用地膜產(chǎn)品。該產(chǎn)品可對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的種植提供保溫、保濕、防蟲(chóng)、增產(chǎn)的作用。但其使用過(guò)后的處理問(wèn)題，成為可降解塑料研發(fā)應(yīng)用的重要課題方向。普通農(nóng)用地膜使用過(guò)后如果處理不當(dāng)，極有可能造成土地板結(jié)、污染土地，從而導(dǎo)致土地肥力減少，對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)帶來(lái)不利因素。

可降解材料制成的農(nóng)用地膜剛好可以完美解決上述問(wèn)題，其在使用之后能夠在光-微生物的作用下分解為小分子。這種自然降解的作用，使用后不用將廢舊農(nóng)膜回收處理，既能夠節(jié)約生產(chǎn)成本，又能避免“白色污染”問(wèn)題。

此外，隨著研發(fā)的不斷深入，天然材料制成的農(nóng)用地膜如紙類、麻類地膜，不僅可以實(shí)現(xiàn)廢棄農(nóng)膜的完全降解，而且還能夠?qū)Ω纳仆寥婪柿μ峁┓e極作用。

3.3 在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用

醫(yī)療行業(yè)是可降解材料應(yīng)用的重要領(lǐng)域，且有持續(xù)擴(kuò)大的趨勢(shì)。目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的醫(yī)用可降解材料主要包括可降解高分子材料、可降解金屬材料、生物基陶瓷材料和降解復(fù)合材料等。

目前發(fā)展最快的材料是多糖類化合物作為主要成分的醫(yī)用降解材料，其主要應(yīng)用于手術(shù)縫合線、控釋藥物載體、人工皮膚及組織工程等。

另一種常見(jiàn)的醫(yī)用可降解材料是生物陶瓷材料，其主要應(yīng)用于修復(fù)或替換人體骨骼組織，誘導(dǎo)新骨生長(zhǎng)和分化吸收。

可降解醫(yī)用金屬材料與生物陶瓷材料的應(yīng)用方法類似，不同之處在于其主要應(yīng)用于受力部位的修復(fù)或支撐，如骨組織的固定和血管支架等方面。

可降解醫(yī)用復(fù)合材料是一種新型材料，該種材料由兩種或以上的可降解材料復(fù)合而成，具備兩種或多種材料的優(yōu)良特性，彌補(bǔ)單一材料的不足，其可應(yīng)用于骨移植的修復(fù)治療等方面。

四、可降解塑料市場(chǎng)分析

隨著全球各國(guó)限塑禁塑政策收緊，特別是中國(guó)最嚴(yán)禁塑令的頒布導(dǎo)致全球需求呈現(xiàn)出超預(yù)期增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)未來(lái)十年將是全球生物降解塑料的高速發(fā)展期。根據(jù)目前中國(guó)市場(chǎng)需求及占比，到2025年預(yù)計(jì)全球需求量將達(dá)到426萬(wàn)噸。

4.1 全球可降解塑料市場(chǎng)分析

可降解塑料在全球市場(chǎng)中包裝用可降解材料是最大的應(yīng)用領(lǐng)域。根據(jù)歐洲生物塑料協(xié)會(huì)公布的數(shù)據(jù)顯示，2019年占生物降解塑料總市場(chǎng)的59%以上。其中主要應(yīng)用于食品包裝，通過(guò)持續(xù)改善材料的阻氧、阻濕、阻光性能，同時(shí)增加其抗菌性能，將更進(jìn)一步擴(kuò)大降解材料在食品包裝領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。

目前，世界塑料需求的頭部企業(yè)，如可口可樂(lè)、亨氏、安姆科等都在嘗試持續(xù)擴(kuò)大可降解材料的使用范圍。同時(shí)，汽車、運(yùn)輸、建筑等細(xì)分市場(chǎng)對(duì)可降解材料的需求份額也在顯著增加。

4.2 中國(guó)可降解塑料市場(chǎng)分析

我國(guó)的可降解塑料行業(yè)發(fā)展起步晚，但市場(chǎng)消費(fèi)增長(zhǎng)勢(shì)頭迅猛。僅2012年～2018年，我國(guó)可降解材料的產(chǎn)能就從23萬(wàn)噸增長(zhǎng)至45萬(wàn)噸，年復(fù)合增速為 11.84%。2019年，我國(guó)可降解材料產(chǎn)能達(dá)到62萬(wàn)噸，同比增速約37.8%。

隨著我國(guó)各地“限塑令”的深入實(shí)施，我國(guó)人民環(huán)保意思的不斷增強(qiáng)以及可降解材料技術(shù)的突飛猛進(jìn)，我國(guó)的可降解塑料生產(chǎn)、消費(fèi)的勢(shì)頭將持續(xù)保持下去。預(yù)計(jì)到2050年，我國(guó)的可降解材料市場(chǎng)將會(huì)加速擴(kuò)張。

五、結(jié)束語(yǔ)

可降解材料的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展，對(duì)于替代傳統(tǒng)塑料、治理“白色污染”等環(huán)境問(wèn)題起到了極大的推動(dòng)作用。盡管目前可降解材料的性能及應(yīng)用還比較有限，存在短板，但隨著我國(guó)綠色環(huán)保可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的深入實(shí)施，必將持續(xù)拓展可降解材料的研究和使用范圍。

推廣使用可降解材料既可以治理塑料污染問(wèn)題，又能從根本上減少化石原料的依賴性，從而緩解資源、能源危機(jī)。大力發(fā)展可降解材料符合我國(guó)“兩個(gè)一百年”的總體戰(zhàn)略部署，是利國(guó)利民的重大工程。

因此，相關(guān)科研單位、企業(yè)應(yīng)該積極投身可降解材料的研發(fā)及應(yīng)用，持續(xù)增加科研與成果轉(zhuǎn)化的投入，為建設(shè)我國(guó)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)盡貢獻(xiàn)。