資源枯竭與低碳催生聚乳酸
在石油資源日益枯竭和全球提倡低碳環(huán)保的大背景下,生物塑料在資源利用和可降解等方面比傳統(tǒng)塑料具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。作為生物塑料家族中的當(dāng)家品種,聚乳酸(PLA)以其良好的相容性和可降解性受到各方青睞。
聚乳酸也稱為聚丙交酯,是以乳酸為原料生產(chǎn)的新型聚酯材料。由于乳酸是由玉米、木薯等的淀粉經(jīng)微生物發(fā)酵方法制成,再經(jīng)過(guò)化學(xué)合成形成聚乳酸,因此聚乳酸是一種資源可再生的合成生物塑料材料。
據(jù)低碳生物材料產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新聯(lián)盟理事長(zhǎng)楊義滸介紹,聚乳酸的應(yīng)用十分廣泛,可用于加工從工業(yè)到民用的各種塑料制品、包裝食品、快餐飯盒、無(wú)紡布、工業(yè)及民用布,也可加工成農(nóng)用織物、保健織物、衛(wèi)生用品和帳篷布等,市場(chǎng)前景十分看好。聚乳酸在醫(yī)藥領(lǐng)域也應(yīng)用廣泛,可生產(chǎn)一次性輸液用具、免拆型手術(shù)縫合線、骨釘?shù)龋€可用于藥物緩釋劑等。
由于聚乳酸使用后可完全降解,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,使之技術(shù)開發(fā)成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn),從近幾年聚乳酸相關(guān)專利的申請(qǐng)就可見端倪。記者從國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的檢索平臺(tái)獲得的數(shù)據(jù)顯示,聚乳酸相關(guān)技術(shù)越來(lái)越受到科研院所和企業(yè)的關(guān)注,1997年至2010年國(guó)內(nèi)聚乳酸專利申請(qǐng)總數(shù)呈增長(zhǎng)趨勢(shì),其中2008年數(shù)量達(dá)到最多,聚乳酸專利申請(qǐng)數(shù)躍居生物降解塑料領(lǐng)域榜首,約占各類生物降解塑料申請(qǐng)總量的38%。另外,從已經(jīng)公開的聚乳酸專利的應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看,聚乳酸的應(yīng)用涵蓋了醫(yī)用、包裝、裝備制造、材料合成等眾多領(lǐng)域。
“聚乳酸作為目前產(chǎn)業(yè)化最成熟、產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣泛、價(jià)格最低的生物基塑料,是未來(lái)最有希望撼動(dòng)石油基塑料傳統(tǒng)地位的降解材料,也將成為生物塑料的主力軍。”南京工業(yè)大學(xué)及江南大學(xué)客座教授甄光明說(shuō)。
縱觀全球生產(chǎn)聚乳酸的企業(yè),目前能以工業(yè)級(jí)規(guī)模生產(chǎn)的企業(yè)寥寥無(wú)幾,Nature Works公司是全球規(guī)模最大的企業(yè)。目前的生產(chǎn)能力達(dá)到14萬(wàn)噸/年,并有進(jìn)一步擴(kuò)產(chǎn)的規(guī)劃。
甄光明教授曾經(jīng)擔(dān)任Nature Works中國(guó)區(qū)首席顧問,談到全球聚乳酸的市場(chǎng)規(guī)模時(shí)他說(shuō),目前全球規(guī)模并無(wú)確切資料,但是肯定比Nature Works原有的一條生產(chǎn)線的產(chǎn)能7萬(wàn)噸要小。日本海關(guān)進(jìn)口數(shù)據(jù)信息顯示,2009年日本聚乳酸市場(chǎng)約7000噸,假設(shè)日本市場(chǎng)是全球市場(chǎng)的1/5~1/10,2009年全球聚乳酸市場(chǎng)總額在5萬(wàn)~8萬(wàn)噸之間,由于這幾年全球聚乳酸市場(chǎng)不斷增長(zhǎng),2010年全球聚乳酸市場(chǎng)肯定要比2009年多。預(yù)計(jì)全球聚乳酸市場(chǎng)在2020年可以達(dá)到百萬(wàn)噸以上。
企業(yè)生產(chǎn)水平參差不齊難成氣候
面對(duì)全球日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求,我國(guó)聚乳酸市場(chǎng)狀況如何呢?記者在采訪過(guò)程中了解到,雖然聚乳酸市場(chǎng)前景廣闊,但是聚乳酸的生產(chǎn)在我國(guó)仍屬起步階段,不僅已建成的項(xiàng)目數(shù)量很少,而且生產(chǎn)規(guī)模不大,產(chǎn)業(yè)布局相對(duì)也比較零散,短期來(lái)看難成規(guī)模。不過(guò),隨著聚乳酸市場(chǎng)規(guī)模逐漸擴(kuò)大,千噸級(jí)和萬(wàn)噸級(jí)項(xiàng)目的逐漸上馬,產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望上升到一個(gè)新的臺(tái)階。
據(jù)甄光明介紹,國(guó)內(nèi)聚乳酸生產(chǎn)商中,海正集團(tuán)算是比較大的生產(chǎn)商,該公司研制的新型聚乳酸已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段,年產(chǎn)5000噸聚乳酸中試廠在運(yùn)行,計(jì)劃建萬(wàn)噸工業(yè)級(jí)廠。深圳市光華偉業(yè)實(shí)業(yè)有限公司規(guī)模也不小,目前處于中試規(guī)模,正擴(kuò)建萬(wàn)噸級(jí)廠。此外,南通九鼎生物工程有限公司、云南富集生物材料科技有限公司、河南飄安集團(tuán)、長(zhǎng)江化纖有限公司和中科院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)所的合作企業(yè)等也擁有聚乳酸生產(chǎn)線,規(guī)模相對(duì)較小,但都有不同程度的擴(kuò)建計(jì)劃。
通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)在建項(xiàng)目的調(diào)查,記者發(fā)現(xiàn)不少企業(yè)都在建千噸級(jí)規(guī)模的生產(chǎn)線。上海同杰良生物材料有限公司由同濟(jì)大學(xué)和上海新立微生物公司合作成立,公司采用同濟(jì)大學(xué)“一步法”技術(shù)制取聚乳酸,目前正在建千噸級(jí)聚乳酸生產(chǎn)線;江蘇九鼎集團(tuán)宣布能生產(chǎn)薄膜級(jí)、纖維級(jí)等多個(gè)級(jí)別的通用型聚乳酸,正建設(shè)1000噸/年生產(chǎn)線,將來(lái)建設(shè)1萬(wàn)噸/年薄膜、包裝用聚乳酸生產(chǎn)線;吉林經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)總公司擬開發(fā)的聚乳酸纖維由乳酸經(jīng)過(guò)聚合、熔融紡絲或干法紡絲制成,目前該公司年產(chǎn)5000噸玉米聚乳酸纖維項(xiàng)目已立項(xiàng)。
除了以上已建和在建項(xiàng)目,國(guó)內(nèi)還有不少企業(yè)宣布了擬建項(xiàng)目的計(jì)劃,不少項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)模很大,甚至上萬(wàn)噸級(jí)。如吉林糧食集團(tuán)收儲(chǔ)經(jīng)銷有限公司擬建5萬(wàn)噸規(guī)模的聚乳酸生產(chǎn)線,重慶博飛生化制品公司擬建5000噸/年L-乳酸和5000噸/年聚乳酸項(xiàng)目,山東博興興糧玉米加工有限公司擬建2萬(wàn)噸/年乳酸、1萬(wàn)噸/年L-乳酸和4000噸/年聚乳酸項(xiàng)目,秦皇島驪驊淀粉股份有限公司擬建2萬(wàn)噸/年聚乳酸生產(chǎn)線,還有濟(jì)南新合纖科技發(fā)展有限公司擬建1萬(wàn)噸/年聚乳酸項(xiàng)目和華源集團(tuán)擬建2萬(wàn)噸/年聚乳酸項(xiàng)目等。