降解塑料（精选10篇）
降解塑料 篇1
一种新型糖基塑料的出现可以让你利用土豆皮或蛋壳制造食品包装材料。英国帝国理工学院的Charlotte Williams领导的一支工程科学团队已经发明一种可降解的物质, 这是一种糖基聚合物, 从纤维素中提取而成。他们并非首个研制出“环保塑料”的研究团队, 之前, 已经有很多科学家从甜菜, 玉米纤维物中研制出了这种塑料。
英国帝国理工学院研究者说, 糖基塑料可以在庭院中甚至人体内部降解。例如, 过去几年, Cereplast已经研制出一种可降解的纸杯, 它是由玉米淀粉制成。该机构还用玉米淀粉物质造出了环保餐具、刀子、食物包装袋, 甚至环保塑料玩具。2007年, Metabolix宣布联合农业巨头ADM开始生产一种淀粉塑料。丹麦一家公司Agroplast正在致力从动物尿液中提取可以生产塑料产品的物质。
帝国理工学院从纤维素中提取了糖基物质, 这些物质可以从木工废料, 牧草以及农业废物中找到。这种塑料更神奇之处在于, 它能够迅速吸水排水, 对土壤或者人体不会造成污染。除了可以用于食物包装外, 这种材料无毒的特性还可以用于医疗器具上。如果企业能够使用这种新型塑料, 将对环保大有益处。
降解塑料 篇2
实施方案
泓域咨询/ / 规划设计/ / 投资分析
承诺书
申请人郑重承诺如下：
“河南降解塑料项目”已按国家法律和政策的要求办理相关手续，报告内容及附件资料准确、真实、有效，不存在虚假申请、分拆、重复申请获得其他财政资金支持的情况。如有弄虚作假、隐瞒真实情况的行为，将愿意承担相关法律法规的处罚以及由此导致的所有后果。
公司法人代表签字：
xxx 实业发展公司（盖章）
xxx 年 xx 月 xx 日
项目概要
白色污染中 59%来自包装和农膜塑料制品，而这类用途的塑料一次性、难回收的特点不适合塑料再生利用，唯有可降解塑料可以根本性解决白色污染问题。生物降解塑料包括 PLA（聚乳酸）、PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）和 PHA（聚羟基烷酸酯）等，是可降解塑料重要类别，因其具有普通塑料相近的性能，可降解性好和安全性高的优势，在欧美国家应用范围最广。在包装、纺织和农膜领域中，PLA 和 PBS 消费量最大；在一些高附加值领域中，PHA 在医用植入材料中使用广泛。据 PEMRG 统计，2018 年全球塑料需求量达到 3.59 亿吨，其中包装塑料需求量达到 1.44 亿吨，可降解塑料的替代市场空间巨大。
塑料是指以大分子量合成树脂为主要组分，加入适当添加剂（如增塑剂、稳定剂、抗氧化剂、阻燃剂、润滑剂、着色剂等），经加工成型的塑性（柔韧性）材料或固化交联形成的刚性材料。2017 年，全球塑料产量达到 3.48 亿吨，2011-2017 年 CARG 为 3.8%。中国是全球最大的塑料生产国与消费国，我国塑料的表观消费量约 8000 万吨，塑料制品的表观消费量约6000 万吨。2017 年我国塑料市场的规模约 2.4 万亿元，预计 2023 年将达到 3.3 万亿元，CAGR 为 5.1%。
该可降解塑料项目计划总投资 23524.04 万元，其中：固定资产投资 16338.69 万元，占项目总投资的 69.46%；流动资金 7185.35 万元，占项目总投资的 30.54%。
达产年营业收入 56843.00 万元，总成本费用 44011.08 万元，税金及附加 440.34 万元，利润总额 12831.92 万元，利税总额 15042.18万元，税后净利润 9623.94 万元，达产年纳税总额 5418.24 万元；达产年投资利润率 54.55%，投资利税率 63.94%，投资回报率 40.91%，全部投资回收期 3.94 年，提供就业职位 977 个。
消防、卫生及安全设施的设置必须贯彻国家关于环境保护、劳动安全的法规和要求，符合相关行业的相关标准。项目承办单位所选择的产品方案和技术方案应是优化的方案，以最大程度减少建设投资，提高项目经济效益和抗风险能力。项目承办单位和项目审查管理部门，要科学论证项目的技术可靠性、项目的经济性，实事求是地做出科学合理的研究结论。
报告主要内容：项目承担单位基本情况、项目技术工艺特点及优势、项目建设主要内容和规模、项目建设地点、工程方案、产品工艺路线与技术特点、设备选型、总平面布置与运输、环境保护、职业安
全卫生、消防与节能、项目实施进度、项目投资与资金来源、财务评价等。
第一章
项目承办单位基本情况
一、公司概况
经过 10 余年的发展，公司拥有雄厚的技术实力，完善的加工制造手段，丰富的生产经营管理经验和可靠的产品质量保证体系，综合实力进一步增强。公司将继续提升供应链构建与管理、新技术新工艺新材料应用研发。集团成立至今，始终坚持以人为本、质量第一、自主创新、持续改进，以技术领先求发展的方针。公司自成立以来，坚持“品牌化、规模化、专业化”的发展道路。以人为本，强调服务，一直秉承“追求客户最大满意度”的原则。多年来公司坚持不懈推进战略转型和管理变革，实现了企业持续、健康、快速发展。未来我司将继续以“客户第一，质量第一，信誉第一”为原则，在产品质量上精益求精，追求完美，对客户以诚相待，互动双赢。我们将不断超越自我，继续为广大客户提供功能齐全，质优价廉的产品和服务，打造一个让客户满意，对员工关爱，对社会负责的创新型企业形象！
公司根据自身发展的需要，拟在项目建设地建设项目，同时，为公司后期产品的研制开发预留发展余地，项目建成投产后，不仅大幅度提升项目承办单位项目产品产业化水平，为新产品研发打下良好基
础，有力促进公司经济效益和社会效益的提高，将带动区域内相关行业发展，形成配套的产业集群，为当地经济发展做出应有的贡献。
公司近年来的快速发展主要得益于企业对于产品和服务的前瞻性研发布局。公司所属行业对产品和服务的定制化要求较高，公司技术与管理团队专业和稳定，对行业和客户需求理解到位，以及公司不断加强研发投入，保证了产品研发目标的实施。未来，公司将坚持研发投入，稳定研发团队，加大研发人才引进与培养，保证公司在行业内的技术领先水平。未来，公司计划依靠自身实力，通过引入资本、技术和人才等扩大生产规模，以“高效、智能、环保”作为产品发展方向，持续加强新产品研发力度，实现行业关键技术突破，进一步夯实公司技术实力，全面推动产品结构升级，优化公司利润来源，提高核心竞争能力，巩固和提升公司的行业地位。
二、所属行业基本情况
通过比较，可降解塑料因其有更稳定的性能和更低的回收成本，在包装、农膜等使用时间短、难以回收分离的应用领域更具有替代优势；而再生塑料因为有更低的价格和制作成本，在生活用具、建筑材料、电器等使用时间长、易于分类回收的应用场景更具有优势，两者相得益彰。白色污染主要来源于包装领域，可降解塑料的发挥空间更大，随着政策推动和成本降低，未来可降解塑料市场前景广阔。
目前国内生物降解塑料企业产能利用率基本不到 50%，行业生物降解塑料行业平均产能利用率在 30%左右，按此测算，2018 年中国改性塑料产量约为 13.5 万吨，其中大部分出口至欧洲市场。随欧洲、澳大利亚及韩国等地区生物降解塑料需求大幅增长，国内生物降解塑料出口未来将保持较快增长，产能利用率将快速上升。
三、公司经济效益分析
上一，xxx 公司实现营业收入 35547.58 万元，同比增长32.12%（8641.22 万元）。其中，主营业业务可降解塑料生产及销售收入为 33472.32 万元，占营业总收入的 94.16%。
上主要经济指标
序号 项目 第一季度 第二季度 第三季度 第四季度 合计 1
营业收入
7464.99
9953.32
9242.37
8886.90
35547.58
主营业务收入
7029.19
9372.25
8702.80
8368.08
33472.32
2.1
可降解塑料(A)
2319.63
3092.84
2871.93
2761.47
11045.87
2.2
可降解塑料(B)
1616.71
2155.62
2001.64
1924.66
7698.63
2.3
可降解塑料(C)
1194.96
1593.28
1479.48
1422.57
5690.29
2.4
可降解塑料(D)
843.50
1124.67
1044.34
1004.17
4016.68
2.5
可降解塑料(E)
562.33
749.78
696.22
669.45
2677.79
2.6
可降解塑料(F)
351.46
468.61
435.14
418.40
1673.62
2.7
可降解塑料(...)
140.58
187.44
174.06
167.36
669.45
其他业务收入
435.80
581.07
539.57
518.82
2075.26
根据初步统计测算，公司实现利润总额 8478.37 万元，较去年同期相比增长 2059.45 万元，增长率 32.08%；实现净利润 6358.78 万元，较去年同期相比增长 617.40 万元，增长率 10.75%。
上主要经济指标
项目 单位 指标 完成营业收入
万元
35547.58
完成主营业务收入
万元
33472.32
主营业务收入占比
94.16%
营业收入增长率（同比）
32.12%
营业收入增长量（同比）
万元
8641.22
利润总额
万元
8478.37
利润总额增长率
32.08%
利润总额增长量
万元
2059.45
净利润
万元
6358.78
净利润增长率
10.75%
净利润增长量
万元
617.40
投资利润率
60.00%
投资回报率
45.00%
财务内部收益率
24.20%
企业总资产
万元
40968.14
流动资产总额占比
万元
26.42%
流动资产总额
万元
10822.08
资产负债率
25.41%
第二章
项目技术工艺特点及优势
一、技术方案
（一）技术方案选用方向
1、对于生产技术方案的选用，遵循“自动控制、安全可靠、运行稳定、节省投资、综合利用资源”的原则，选用当前较先进的集散型控制系统，由计算机统一控制整个生产线的各项工艺参数，使产品质量稳定在高水平上，同时可降低物料的消耗。严格按行业规范要求组织生产经营活动，有效控制产品质量，为广大顾客提供优质的产品和良好的服务。
2、遵循“高起点、优质量、专业化、经济规模”的建设原则。积极采用新技术、新工艺和高效率专用设备，使用高质量的原辅材料，稳定和提高产品质量，制造高附加值的产品，不断提高企业的市场竞争能力。
3、在工艺设备的配置上，依据节能的原则，选用新型节能型设备，根据有利于环境保护的原则，优先选用环境保护型设备，满足项目所制订的产品方案要求，优选具有国际先进水平的生产、试验及配套等
设备，充分显现龙头企业专业化水平，选择高效、合理的生产和物流方式。
4、生产工艺设计要满足规模化生产要求，注重生产工艺的总体设计，工艺布局采用最佳物流模式，最有效的仓储模式，最短的物流过程，最便捷的物资流向。
5、根据该项目的产品方案，所选用的工艺流程能够满足产品制造的要求，同时，加强员工技术培训，严格质量管理，按照工艺流程技术要求进行操作，提高产品合格率，努力追求产品的“零缺陷”，以关键生产工序为质量控制点，确保该项目产品质量。
6、在项目建设和实施过程中，认真贯彻执行环境保护和安全生产的“三同时”原则，注重环境保护、职业安全卫生、消防及节能等法律法规和各项措施的贯彻落实。
（三）工艺技术方案选用原则
1、在基础设施建设和工业生产过程中，应全面实施清洁生产，尽可能降低总的物耗、水耗和能源消费，通过物料替代、工艺革新、减少有毒有害物质的使用和排放，在建筑材料、能源使用、产品和服务过程中，鼓励利用可再生资源和可重复利用资源。
2、遵循“高起点、优质量、专业化、经济规模”的建设原则，积极采用新技术、新工艺和高效率专用设备，使用高质量的原辅材料，稳定和提高产品质量，制造高附加值的产品，不断提高企业的市场竞争力。
（四）工艺技术方案要求
1、对于生产技术方案的选用，遵循“自动控制、安全可靠、运行稳定、节省投资、综合利用资源”的原则，选用当前较先进的集散型控制系统，控制整个生产线的各项工艺参数，使产品质量稳定在高水平上，同时可降低物料的消耗；严格按照电气机械和器材制造行业规范要求组织生产经营活动，有效控制产品质量，为广大顾客提供优质的产品和良好的服务。
2、建立完善柔性生产模式；本期工程项目产品具有客户需求多样化、产品个性差异化的特点，因此，产品规格品种多样，单批生产数量较小，多品种、小批量的制造特点直接影响生产效率、生产成本及交付周期；益而益（集团）有限公司将建设先进的柔性制造生产线，并将柔性制造技术广泛应用到产品制造各个环节，可以在照顾到客户个性化要求的同时不牺牲生产规模优势和质量控制水平，同时，降低
故障率、提高性价比，使产品性能和质量达到国内领先、国际先进水平。
二、项目工艺技术设计方案
（一）技术来源及先进性说明
项目技术来源为公司的自有技术，该技术达到国内先进水平。
（二）项目技术优势分析
本期工程项目采用国内先进的技术，该技术具有资金占用少、生产效率高、资源消耗低、劳动强度小的特点，其技术特性属于技术密集型，该技术具备以下优势：
1、技术含量和自动化水平较高，处于国内先进水平，在产品质量水平上相对其他生产技术性能费用比优越，结构合理、占地面积小、功能齐全、运行费用低、使用寿命长；在工艺水平上该技术能够保证产品质量高稳定性、提高资源利用率和节能降耗水平；根据初步测算，利用该技术生产产品，可提高原料利用率和用电效率，在装备水平上，该技术使用的设备自动控制程度和性能可靠性相对较高。
2、本期工程项目采用的技术与国内资源条件适应，具有良好的技术适应性；该技术工艺路线可以适应国内主要原材料特性，技术工艺
路线简洁，有利于流程控制和设备操作，工艺技术已经被国内生产实践检验，证明技术成熟，技术支援条件良好，具有较强的可靠性。
3、技术设备投资和产品生产成本低，具有较强的经济合理性；本期工程项目采用本技术方案建设其主要设备多数可按通用标准在国内采购。
4、节能设施先进并可进行多规格产品转换，项目运行成本较低，应变市场能力很强。
第三章
背景及必要性
一、可降解塑料项目背景分析
塑料是指以大分子量合成树脂为主要组分，加入适当添加剂（如增塑剂、稳定剂、抗氧化剂、阻燃剂、润滑剂、着色剂等），经加工成型的塑性（柔韧性）材料或固化交联形成的刚性材料。2017 年，全球塑料产量达到 3.48 亿吨，2011-2017 年 CARG 为 3.8%。中国是全球最大的塑料生产国与消费国，我国塑料的表观消费量约 8000 万吨，塑料制品的表观消费量约 6000 万吨。2017 年我国塑料市场的规模约 2.4万亿元，预计 2023 年将达到 3.3 万亿元，CAGR 为 5.1%。
塑料在给人们带来方便的同时，也带来极大的环境污染。20 世纪50 年代以来，全球共生产约 83 亿吨塑料，其中 63 亿吨已成为塑料垃圾。目前每年仍有超过 1 亿吨白色垃圾产生。由于塑料制品的原料―高分子树脂具有极强稳定性，在自然环境状态下需几百年才能降解，降解过程不仅占用大量土地资源，也会对水体、空气造成污染，白色垃圾污染问题已经引起各国的高度重视。
塑料按照降解方式可分为不可降解塑料和可降解塑料。可降解塑料是指各项性能可满足使用要求，在保存期内性能不变，而使用后在自然环境条件下能降解成对环境无害物质的塑料，也被称为可环境降解塑料。不可降解塑料则指无法或者很难通过微生物降解的塑料，它们往往在自然界中经过上百年才能被缓慢降解。
可降解塑料可分为破坏性可降解塑料和完全可降解塑料，前者通过在传统的石油基塑料生产过程中添加一定量的添加剂，使其容易分解，但仅仅是分解成体积更小的石油基塑料，无法完全回归自然，其降解特性逐渐被否定，目前说的可降解塑料主要是完全可降解塑料。完全可降解塑料在特定环境下可以完全降解，其原料可以是 100%生物质资源，也可以是传统化石能源。
生物基可降解塑料，主要来自于粮食和微生物，来源可再生，使用后对环境无污染，符合国家可持续发展战略方针，虽然目前的原料成本、技术、设备成本均较高，但随着工艺水平和生产规模的进一步发展，必定会带动成本下降，发展前景明朗；石化/煤化制可降解塑料路线丰富，并且石化/煤化行业对装置放大的经验成熟，通过装置大型化，提高能源综合利用效率，降本潜力巨大，以石化/煤化动辄十万吨甚至上百万吨的布局规模，是可降解塑料产能增长的重要组成部分。
全球生物降解塑料需求量呈较快增长趋势。2014 年生物降解塑料需求 130 万吨，预计到 2020 年将达到 322 万吨，年均增长率达到
16.7%。其中欧洲需求量最大，占比达 31%，北美和中国占比分别为 28%和 20%。
欧洲生物降解塑料市场快速发展主要得益于欧洲相关法律法规支持。欧盟有机垃圾填埋指令要求成员国在 2016 年减少有机垃圾填埋量到 1995 年的 35%；意大利从 2011 年 1 月 1 日起超市全面禁售非生物降解的塑料袋；法国、西班牙，于 2013 年 1 月 1 日全面禁售 PE 购物袋；德国，生产与销售者生物降解塑料能豁免回收义务及税收；2011 年 5月 24 日，欧盟筹划对全欧洲实施禁塑令，在 2012 年起禁用非生物降解塑料袋，2015 年，英国将对超市每个购物袋开征 5 便士环保税。德国生产与销售生物降解材料能豁免回收义务及税收等等。
我国是全球唯一可以生产所有生物降解塑料产品的国家，近年来产能扩张迅速。2018 年我国生物降解塑料行业规模约 54.4 亿元，同比增长 21.1%。2018 年产量达 65 万吨，同比增长 10.2%，其中完全生物降解塑料产量约 9.5 万吨，破坏性生物降解塑料产量约 55.5 万吨。
目前国内禁塑试点省市仍然较少，导致国内生物降解塑料消费需求市场仍然较小。通过中国生物降解塑料产量及进出口市场进行测算，2018 年，中国生物降解塑料消费需求市场约为 4.2 万吨，同比增长13.5%。
2017 年全国生物降解塑料年产能约为 40 万吨。2018 年 11 月，中科院形成 5 万吨 CO2 共聚物生物塑料产能，在不考虑其他生物降解塑料新增或退出产能，2018 年中国生物降解塑料产能约为 45 万吨。
二、鼓励中小企业发展
民营企业贴近市场、嗅觉敏锐、机制灵活，在推进企业技术创新能力建设方面起到重要作用。认定国家技术创新示范企业和培育工业设计企业，有助于企业技术创新能力进一步升级。同时，大量民营企业走在科技、产业、时尚的最前沿，能够综合运用科技成果和工学、美学、心理学、经济学等知识，对工业产品的功能、结构、形态及包装等进行整合优化创新，服务于工业设计，丰富产品品种、提升产品附加值，进而创造出新技术、新模式、新业态。
中小企业是数量最大、最具活力的企业群体，是社会主义市场经济的重要组成部分，是我国实体经济的重要基础。根据中小企业划型标准和第二次经济普查数据测算，目前中小微企业占全国企业总数的99.7%，其中小微企业占 97.3%。同时，中小企业创造的最终产品和服务价值已占到国内生产总值的 60%，纳税约为国家税收总额的 50%。中小企业所占 GDP 比重、纳税比例，充分说明在经济建设中不仅要重视发展“顶天立地”的大企业，更要重视发展“铺天盖地”的中小企业。
支持中小企业针对不同的消费群体，采用独特的工艺、技术、配方或特殊原料进行研制生产，提供特色化、含有地域文化元素的产品和服务，形成具有独特性、独有性、独家生产特点，具有较强影响力和品牌知名度的特色产品、特色服务等。
三、宏观经济形势分析
2019 年外部环境将更加严峻复杂，经济运行稳中有变、变中有忧，不确定性在增加。在这样的新形势、新变化下，如何做好经济工作，更好地落实已经出台的各项方针政策，进一步做好“六稳”，促进工业经济平稳健康运行，需要群策群力，共谋大计。中国工业发展正处在一个崭新的关键路口。推动中国制造向中国创造转变、中国速度向中国质量转变、中国产品向中国品牌转变，需要更大范围、更多层次的工业企业保持发展定力，在巩固、增强、提升、畅通上下功夫，聚焦效益品质，聚力改革创新，加快推进转型发展、创新发展、开放发展、绿色发展、协调发展。
四、可降解塑料项目建设必要性分析
白色污染中 59%来自包装和农膜塑料制品，而这类用途的塑料一次性、难回收的特点不适合塑料再生利用，唯有可降解塑料可以根本性解决白色污染问题。生物降解塑料包括 PLA（聚乳酸）、PBAT（聚己二
酸/对苯二甲酸丁二酯）和 PHA（聚羟基烷酸酯）等，是可降解塑料重要类别，因其具有普通塑料相近的性能，可降解性好和安全性高的优势，在欧美国家应用范围最广。在包装、纺织和农膜领域中，PLA 和PBS 消费量最大；在一些高附加值领域中，PHA 在医用植入材料中使用广泛。据 PEMRG 统计，2018 年全球塑料需求量达到 3.59 亿吨，其中包装塑料需求量达到 1.44 亿吨，可降解塑料的替代市场空间巨大。
在海洋最深处，马里亚纳海沟 11000 米的地方没有任何生命的迹象，但在这里却发现了人类活动的产物——塑料。塑料是现代工业最重要的基础材料之一，据 OurWorldinData 统计，1950 年至 2015 年，人类共生产了 58 亿吨废弃塑料，其中超过 98%被填埋、遗弃或焚烧，仅有不到 2%被回收利用。据 Science 杂志统计，中国由于其全球制造业基地的全球市场角色，废弃塑料量居全球第一，占比达 28%。这些废弃塑料不仅污染环境、危害健康，还占用宝贵的土地资源。因此，我国已开始高度重视白色污染的治理，我们认为相关国家和省市政策的执行力度将较大。
据 IHS 统计，2018 年全球塑料应用领域主要为包装领域，市场占比达到了 40%，而全球塑料污染也主要来源于包装领域，占比高达 59%。包装塑料不仅是白色污染的主要来源，还具有一次性（如果循环利用，循环次数高）、难回收（使用和遗弃渠道分散）、对性能要求不高和对杂质含量要求高的特点。
可降解塑料和再生塑料是潜在的解决白色污染问题的两种选择。可降解塑料是指其制品的各项性能可满足使用性能要求，在保存期内性能不变，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。
可降解塑料可以通过降解方式或者原料的不同进行分类。按照降解方式分类，可降解塑料可以分为生物降解塑料、光降解塑料、光和生物降解塑料、水降解塑料四大类。目前，光降解塑料、光和生物降解塑料的技术还不成熟，市场上的产品较少，故此后提到的可降解塑料均为生物降解塑料和水降解塑料。按照原材料划分，可降解塑料又可分为生物基可降解塑料和石油基可降解塑料。生物基可降解塑料是以生物质为原料生产的塑料，能够减少对石油等传统能源的消耗，主要包括 PLA（聚乳酸）、PHA（聚羟基烷酸酯）、PGA(聚谷氨酸)等。石油基可降解塑料是以化石能源为原料生产的塑料，主要包括 PBS（聚丁二酸丁二醇酯）、PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）、PCL（聚己内酯）等。
可降解塑料在性能、实用性、降解性、安全性上都有其优势。在性能上，可降解塑料可以达到或在某些特定领域超过传统塑料的性能；在实用性上，可降解塑料有与同类传统塑料相近的应用性能和卫生性能；在降解性上，可降解塑料在使用后，可以在自然环境下（特定微生物、温度、湿度）较快完成降解，并成为易被环境利用的碎片或无毒气体，减少对环境的影响；在安全性上，可降解塑料降解过程产生或残留的物质对环境无害，不会影响人类和其他生物的生存。而目前替代传统塑料的最大阻碍，也是可降解塑料的缺点是其生产成本较同类传统塑料或再生塑料高。因此，在包装、农膜等使用时间短、难以回收分离、对性能要求不高、对杂质含量要求高的应用领域，可降解塑料更具替代优势。
再生塑料是指通过预处理、熔融造粒、改性等物理或化学的方法对废旧塑料进行加工处理后重新得到的塑料原料。再生塑料最大的优点是价格比新料和可降解塑料便宜，且可以根据不同的性能需要，只加工塑料的某方面属性，并制造出对应的产品。在循环次数不太多的情况下，再生塑料能保持与传统塑料相似的性能，或者可以通过再生料与新料混合的方式，维持稳定的性能。但在多次循环之后，再生塑料的性能下降很大，或到无法使用的程度。此外，再生塑料在保证经
济性的前提下较难保持良好的卫生性能。因此，再生塑料适用于循环次数不多，且对卫生性能要求不高的领域。
五、可降解塑料行业分析
目前国内生物降解塑料企业产能利用率基本不到 50%，行业生物降解塑料行业平均产能利用率在 30%左右，按此测算，2018 年中国改性塑料产量约为 13.5 万吨，其中大部分出口至欧洲市场。随欧洲、澳大利亚及韩国等地区生物降解塑料需求大幅增长，国内生物降解塑料出口未来将保持较快增长，产能利用率将快速上升。
为进一步规范可降解塑料制品市场，近年来我国不断出台政策对包括生物降解塑料在内的可降解产品进一步规范，一方面严厉打击不法商犯，另一方面加强对生产可降解塑料制品企业的政策支持和财税支持。2004 年，全国人大通过了《可再生能源法（草案）》和《固体废物污染环境防治法（修订）》，鼓励再生生物质能的利用和降解塑料推广应用，2008 年颁发的限塑阶段，但鼓励有条件的地区探索禁塑，自 2014 年来，吉林省、河南南乐县、海南省先后出台禁塑令，禁止生产、销售、使用不可降解的一次性制品。
塑料包装材料除要求能满足市场对包装质量和数量等日益提高的要求外，其发展必须以节省资源，用后易回收利用，易被环境降解为
技术开发的出发点。目前全球已经有很多发达国家制定了绿色包装的立法措施，这势必将促进生物降解塑料的使用。
我国是塑料包装生产大国，市场规模超过 2000 亿元，塑料包装在包装产业总产值中的比例已超过 40%，塑料编织袋、复合软包装、塑料薄膜的年产量均列世界第一位。受益于购物网络化的普及，2006-2018年中国的快递业务量从 10 亿件增长至 500 亿件。2018 年全国快递业共消耗快递运单 507.1 亿件、编织袋约为 53 亿条、塑料袋约为 245 亿个、封套 57 亿个、包装箱约为 143 亿个、胶带约为 430 亿米。按每个塑料编织袋 100g、每个包装塑料袋 10g 测算，每年产生塑料垃圾约 80 万吨。国家和企业出台了一系列的电子商务绿色包装相关办法，新《快递封装用品》标准中明确指出倡导使用生物降解材料。
除我国政府和相关省市出台支持生物降解塑料的发展法律法规，一些企业内部也出台了支持发展生物降解塑料的发展措施。2016 年 6月，菜鸟网络宣布：联合 32 家中国及全球合作伙伴启动菜鸟绿色联盟绿动计划。承诺到 2020 年替换 50%的包装材料，填充物为 100%可降解绿色包材；通过使用新能源车辆、可回收材料，重复使用包装。建立包材回收体系等举措。争取达到行业总体碳排放减少 362 万吨。2017年 6 月，京东携手九大品牌商共同清流计划。预计 2020 年，京东将减
少供应链中一次性包装纸盒使用量 100 亿个；从品牌商到供货商，实现 80%的商品包装耗材的可回收，单位商品包装重量减轻 25%；在用户端，50%以上的塑料包装将使用可降解材料、100%物流包装使用可再生或可回收材料、100%物流包装印刷采用环保印刷工艺。
我国外卖订单量近两年呈现井喷式增长，2018 年我国互联网餐饮外卖市场订单量达到 109.6 亿单，同比增长 96.8%。与此同时也带来了一次性餐具使用量的急速增加。一份外卖的塑料包装材料包括塑料袋、塑料碗、塑料汤勺和塑料汤杯，目前基本都使用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等石油基高分子塑料。根据测算，单个塑料碗和塑料饭盒的重量基本在 40g-60g，环保组织“自然大学”调研发现，每份外卖平均消耗 3.27 个餐盒，大约产生 160g 塑料，按照 2018 年 110 亿外卖订单量计算，共消耗一次性餐具塑料约 176 万吨，考虑到外卖订单数量的强劲增长，未来外卖产生的一次性塑料餐具数量将十分巨大。
随着一次性餐盒使用量的迅速上升，这一问题受到了人们越来越多的关注，2017 年 6 月，美团外卖、中国烹饪协会、中华环境保护基金会曾与多家餐饮外卖品牌共同发起《绿色外卖行业公约（绿色十条）》，其中就有“推动使用绿色餐具”的相关内容。2017 年 10 月，国家食品药品监督管理总局发布《网络餐饮服务食品安全监督管理办
法》中也特别提到，鼓励网络餐饮服务第三方平台提供者提供可降解的食品容器、餐具和包装材料。上述新办法自 2018 年 1 月 1 日起施行。目前生物降解材料成本较高，需要有政策和企业推动，外卖行业类似快递行业，属于寡头竞争行业，有望充分利用政策和平台的优势对商家进行生物降解塑料的推广。
地膜是农业生产的重要物质资料之一，地膜覆盖可以显著提高土壤温度、防止土壤水分蒸发、提高肥效、保持土壤疏松、防治杂草、提高冠层下的光照均匀程度等，有效改善农作物生长发育的“小气候”，使光、热、水和养分资源得到充分利用，促进种子萌发和作物生长，其覆盖作物种类从经济作物至棉花、玉米、小麦等大田作物。目前我国适宜地膜覆盖的耕地面积在 9 亿亩以上，地膜覆盖面积只有 3亿亩，按每亩地地膜使用量 5 公斤估算，目前地膜需求量在 150 万吨以上，若适宜耕地地膜全覆盖则对应年需求 450 万吨以上。传统农用塑料地膜材料主要以聚乙烯（PE）薄膜为主，但 PE 膜在自然环境条件下难以降解，加之缺乏有效的治理措施，废旧地膜在农田土壤中逐年增多，污染持续加剧。主要危害表现在残膜阻碍土壤水分的渗透，降低土壤通透性；残膜与根系直接接触，阻碍根系伸展，影响作物生长，引起作物减产。
六、可降解塑料市场分析预测
通过比较，可降解塑料因其有更稳定的性能和更低的回收成本，在包装、农膜等使用时间短、难以回收分离的应用领域更具有替代优势；而再生塑料因为有更低的价格和制作成本，在生活用具、建筑材料、电器等使用时间长、易于分类回收的应用场景更具有优势，两者相得益彰。白色污染主要来源于包装领域，可降解塑料的发挥空间更大，随着政策推动和成本降低，未来可降解塑料市场前景广阔。
在包装领域，可降解塑料的替代正在实现。塑料的应用领域非常广泛，不同的领域对于塑料的要求也不尽相同。汽车、家电等领域对塑料的要求是经久耐用、容易分离，且单体塑料用量较大，故传统塑料的地位较为稳固。而塑料袋、餐盒、地膜、快递等包装领域，由于塑料的单体用量低，容易污染，难以高效分离，这使得可降解塑料更有机会在这些领域成为传统塑料的替代品。从 2019 年全球可降解塑料需求结构也验证了这一点，可降解塑料的需求主要集中于包装领域，软包装和硬包装占比合计达到 53%。西欧和北美的可降解塑料发展较早，已经初具规模，应用领域集中在包装行业。2017 年，西欧可降解塑料总消费量中，购物袋和生产用袋占最大份额（29%）；2017 年，北美可降解塑料总消费量中食品包装，餐盒和餐具占最大份额（53%）。
可降解塑料中 PLA、PBAT 的生产较为成熟，且总产能占比居于前列；PHA 的性能优异，随着成本下降，未来有望从医疗高端领域拓展至包装、农膜等更大的市场。这三种可降解塑料或成为替代传统塑料的主力。
2019 年全球可降解塑料产能合计约为 107.7 万吨，以淀粉基塑料为主。2019 年淀粉基塑料产能为 44.94 万吨，占全球可降解塑料产能的 38.4%，PLA、PBAT 分别占 25.0%和 24.1%，位居二、三位。不同地区的可降解塑料的结构也有所不同。在主要的消费地区中，西欧以淀粉基塑料为主；北美和亚洲、大洋洲则以 PLA 为主。西欧是淀粉基塑料用量最大的地区，主要因为其发展可降解塑料较早，起初并未发现淀粉基塑料降解残留和不能完全分子化降解的问题。美国作为紧随其后发展可降解塑料的国家，对淀粉基塑料的用量减少很多。
在欧美国家，可降解塑料已快速发展 18 年，而其市场依旧靠政策驱动，每一次禁塑令的推出都会带来对可降解塑料需求的快速增加。我们认为与限塑令不同，禁塑令对于可降解塑料的市场增量贡献更大，有利于可降解塑料替代率快速上升。2020 年 1 月，我国第一次颁布“禁塑令”，随后各省市相继制定禁塑政策。我们依据各省市禁塑政策执行时间表和执行力度，以及海外可降解塑料发展历程，预测了我国未来 10 年可降解塑料的需求变化。到 2025 年，预计我国可降解塑料需求量可到 238 万吨，市场规模可达 477 亿元；到 2030 年，预计我国可降解塑料需求量可到 428 万吨，市场规模可达 855 亿元。我国可降解塑料市场空间巨大。
西欧、北美“限塑令”、“禁塑令”等相关法律法规密集出台，推动海外可降解塑料市场快速发展。“限塑令”推出的时间更早，主要采取了对塑料袋征税、有偿使用塑料袋等较温和且可选择的方式执行，本质上是把成本转嫁到消费者，对于减少塑料用量作用有限。“禁塑令”在近几年被各国政府推行，其适用的范围更广、程度更深，通过禁止生产、销售、使用等方式对传统塑料进行禁用，是推动可降解塑料在欧美国家快速发展的根本原因。
早在二十一世纪前十年，爱尔兰、意大利等部分欧洲国家就已经开始出台各种类型的“限塑令”。美国也于 2002 年，推出了“限塑令”，要求各州必须制定生物可降解农用塑料使用计划，并于 2009 年立法推广可降解塑料。而我国也自 2008 年起就开始立法，有偿使用塑料购物袋，在限塑政策上与欧美国家接轨。此后，各国的“限塑令”逐渐升级为“禁塑令”。以欧盟的政策衍变为例，2016 年，欧盟推出了“限塑令”，要求成员国在当年减少有机垃圾填埋量到 1995 年的35%；2018 年，欧盟大部分国家实施“增加塑料袋价格或税收”的方式控制塑料袋的使用；2019 年，欧盟通过了大范围的“禁塑令”。该法令要求欧盟成员国到 2021 年禁止使用包括一次性塑料餐具、塑料制棉签、塑料吸管、塑料搅拌棒在内一次性塑料制品，并由更环保的材料加以替代；到 2025 年前，各成员国所使用塑料瓶的可再生成分至少要达到 25%；到 2030 年这一比例要扩大到 30%。全球范围内“禁塑令”的实施推动了可降解塑料需求增长。
欧洲的可降解塑料需求量占比最大，达到 55%，而北美和中国的需求占比分别仅为 19%和 12%。从人均角度看，西欧、北美的人均可降解塑料需求量占比分别达到了 70%和 21%，而我国占比仅为 6%。随着我国禁塑令的实施和加强，人均可降解塑料消费量有望向欧美国家靠拢，潜在市场空间可观。
我国“限塑令”推出较早，早在 1999 年，我国国家经贸委发布（99）第 6 号令，规定 2000 年底前全面禁止生产和使用一次性发泡塑料餐饮具的文件，走在了世界前列。2020 年 1 月 19 日，国家发展改革委、生态环境部公布《关于进一步加强塑料污染治理的意见》。此次“禁塑令”不仅要求禁止、限制使用对环境负担较大的塑料，还加快推广塑料的可替代产品，比如可降解塑料、纸质包装等，有助于可降
解塑料对传统塑料的替代进程。这也为替代产品市场快速发展奠定了良好的政策基础。
在农用膜领域，传统地膜多为 PE 制成，自然条件下很难降解，在土壤可以残留长达 100~200 年，耕地土壤中的残膜量不断增加会使土壤环境恶化，土壤含水量下降，板结且肥力下降。生物可降解地膜与普通农用地膜功能一直，而在保温、保湿作用及产量方面的效果要强于普通地膜。我国是世界上最大的覆膜种植国，2014 年国内地膜覆盖面积 3 亿亩，覆盖率达到 36%，消耗农用膜约 258 万吨。今年来，农用塑料薄膜用量维持在 250 万吨左右，到 2018 年，农用塑料薄膜用量略有下降，为 246.5 万吨。近年来，欧洲也同样出现农业塑料薄膜用量下降的情况，主要原因是“禁塑令”推行和可降解塑料的供不应求，随着可降解塑料产能扩张，未来有望继续实现增长。即使只考虑农膜的存量市场，保守估计，若按照年替代 10%的速度考虑，我国每年新增降解塑料用量预计都在 20 万吨以上，加剧可降解塑料供不应求的局面。
基于西欧可降解塑料替代占比增速，可以对 2026 年到 2030 年我国可降解塑料市场进行预测。假设 2025 年后，我国包装和农业领域的可降解塑料占比增速与西欧现阶段占比增速的发展路径发展。2026 年到 2030 年，合理预计我国包装行业可降解塑料占比分别为 4.9%、5.6%、6.3%、7.1%、8.0%、9.0%；而农业领域的可降解塑料占比分别为 0.4%、0.4%、0.5%、0.5%、0.6%、0.7%。因此，我国可降解塑料消费量在2030 年预计可达到 428 万吨，总市场规模达到 855 亿元。我们同时逆向验证了预测的合理性，我国快递和农膜行业增速较快在 10-15%之间，一方面考虑下游需求增速；另一方面考虑替代率的增加，12.4%的总需求量增速较为合理。
在国家和地方政策的支持下，我国可降解塑料市场在十年内有望达到近千亿规模，或催生企业不断投入新产能，继续巩固我国可降解塑料全球市场地位。目前，全球可降解塑料总产能达到 136.2 万吨，生产商数量很多，产品种类具有差异性，市场分散度较高，且普遍产能利用率低。我国可降解塑料产能位居世界第一，产品种类齐全，但规模以上产能的企业不多。2019 年我国可降解塑料的产能达到了 61.7万吨，产能增速达到了 37%，占全球总产能的 45.3%。据我们统计，已有 36 家公司在建或拟建可降解塑料项目，新增产能合计 440.5 万吨。到 2025 年，考虑到可降解塑料产能开工率低，我国产能或需要达到476 万吨才能满足需求，仍有供给缺口。我们认为，未来 5 年可降解塑料市场是政策拉动的卖方市场，由于市场大且供不应求，可以容下群雄逐鹿。
全球可降解塑料企业数量较多，生产的产品种类也具有很大的差异化，市场分散度较高。目前，全球可降解塑料总产能达到 136.2 万吨，但单家公司的产能都较小，大部分公司的产能都不足 5 万吨。截止 2019 年，全球 PLA 产能最大的 Natureworks 公司的可降解塑料产能为 15 万吨，全球市占率为 11.0%；淀粉基塑料产能最大的 Novamont 公司的可降解塑料产能为 15 万吨，全球市占率为 11.0%；PBAT 产能最大的 BASF 公司的可降解塑料产能为 7.4 万吨，全球市占率为 5.4%；我国产能最大的公司是金发科技，合计产能达 7.1 万吨，全球市占率为5.2%。可降解塑料全球市场集中度 CR5 为 39%，CR10 为 59%，均处于较低水平，市场分散化程度较高。此外，全球可降解塑料市场正处于成长阶段，出现供不应求的局面。随着“禁塑令”的推行，供不应求的局面首先反映在可降解塑料的价格上，如：PLA 的价格就从 2019 年的1.8 万元/吨涨至目前的约 3 万元/吨。
第四章
项目建设主要内容和规模
（一）用地规模
该项目总征地面积 56988.48平方米（折合约 85.44 亩），其中：净用地面积 56988.48平方米（红线范围折合约 85.44 亩）。项目规划总建筑面积 60977.67平方米，其中：规划建设主体工程 38590.26平方米，计容建筑面积 60977.67平方米；预计建筑工程投资 4720.39 万元。
（二）设备购置
项目计划购置设备共计 169 台（套），设备购置费 7041.83 万元。
二、产值规模
项目计划总投资 23524.04 万元；预计年实现营业收入 56843.00万元。
第五章
项目建设地点
一、可降解塑料项目建设选址原则
为了更好地发挥其经济效益并综合考虑环境等多方面的因素，根据可降解塑料项目选址的一般原则和可降解塑料项目建设地的实际情况，“可降解塑料项目”选址应遵循以下原则：
1、布局相对独立，便于集中开展科研、生产经营和管理活动。
2、与可降解塑料项目建设地的建成区有较方便的联系。
3、地理条件较好，并有足够的发展潜力。
4、城市基础设施等配套较为完善。
5、以城市总体规划为依据，统筹考虑用地与城市发展的关系。
6、兼顾环境因素影响，具有可持续发展的条件。
二、可降解塑料项目选址方案及土地权属
（一）可降解塑料项目选址方 案
1、可降解塑料项目建设单位通过对可降解塑料项目拟建场地缜密调研，充分考虑了可降解塑料项目生产所需的内部和外部条件：距原料产地的远近、企业劳动力成本、生产成本以及拟建区域产业配套情况、基础设施条件及土地成本等。
2、通过对可供选择的建设地区进行比选，综合考虑后选定的可降解塑料项目最佳建设地点—可降解塑料项目建设地，所选区域完善的基础设施和配套的生活设施为可降解塑料项目建设提供了良好的投资环境。
河南省，简称豫，中华人民共和国省级行政区。省会郑州，位于中国中部，河南省界于北纬 31°23“-36°22”，东经 110°21“-116°39”之间，东接安徽、山东，北界河北、山西，西连陕西，南临湖北，总面积 16.7 万平方千米。河南素有九州腹地、十省通衢之称，是全国重要的综合交通枢纽和人流物流信息流中心。河南省地势呈望北向南、承东启西之势，地势西高东低，由平原和盆地、山地、丘陵、水面构成；地跨海河、黄河、淮河、长江四大水系。大部分地处暖温带，南部跨亚热带，属北亚热带向暖温带过渡的大陆性季风气候；河南地处沿海开放地区与中西部地区的结合部，是中国经济由东向西梯次推进发展的中间地带。河南省下辖 17 个地级市，1 个省直辖县级市，21 个县级市，83 个县，53 个市辖区。2019 年，河南省实现地区生产总值 54259.20 亿元，同比增长 7.0%；总人口 10952 万人，常住人口 9640 万人。
（二）工程地质条件
1、根据《建筑抗震设计规范》（GB50011）标准要求，可降解塑料项目建设地无活动断裂性通过，无液化土层及可能震陷的土层分布，
地层均匀性密实较好，因此，本期工程可降解塑料项目建设区处于地质构造运动相对良好的地带，地下水为上层滞水，对混凝土无腐蚀性，各土层分布稳定、均匀而适宜建筑。
2、拟建场地目前尚未进行地质勘探，参考临近建筑物的地质资料，地基土层由第四系全新统（Q4）杂填土、粉质粘土、淤泥质粉土、圆砾卵石层组成，圆砾卵石作为建筑物的持力层，Pk=300.00Kpa；建设区域地质抗风化能力较强，地层承载力高，工程地质条件较好，不会受到滑坡及泥石流等次生灾害的影响，无不良地质现象，地壳处于稳定状态，场地地貌简单适应本期工程可降解塑料项目建设。
三、可降解塑料项目用地总体要求
（一）可降解塑料项目用地控制指标分析
1、“可降解塑料项目”均按照项目建设地建设用地规划许可证及建设用地规划设计要求进行设计，同时，严格按照建设规划部门与国土资源管理部门提供的界址点坐标及用地方案图布置场区总平面图。
2、建设可降解塑料项目平面布置符合轻工产品制造行业、重点产品的厂房建设和单位面积产能设计规定标准，达到《工业可降解塑料项目建设用地控制指标》（国土资发【2008】24 号）文件规定的具体要求。
（二）可降解塑料项目建设条件比选方案
1、可降解塑料项目建设单位通过对可供选择的建设地区进行缜密比选后，充分考虑了可降解塑料项目拟建区域的交通条件、土地取得成本及职工交通便利条件，可降解塑料项目经营期所需的内外部条件：距原料产地的远近、企业劳动力成本、生产成本以及拟建区域产业配套情况、基础设施条件等，通过建设条件比选最终选定的可降解塑料项目最佳建设地点—可降解塑料项目建设地，本期工程可降解塑料项目建设区域供电、供水、道路、照明、供汽、供气、通讯网络、施工环境等条件均较好，可保证可降解塑料项目的建设和正常经营，所选区域完善的基础设施和配套的生活设施为可降解塑料项目建设提供了良好的投资环境。
2、由可降解塑料项目建设单位承办的“可降解塑料项目”，拟选址在可降解塑料项目建设地，所选区域土地资源充裕，而且地理位置优越、地形平坦、土地平整、交通运输条件便利、配套设施齐全，符合可降解塑料项目选址要求。
（三）可降解塑料项目用地总体规划方案
本期工程项目建设规划建筑系数 54.36%，建筑容积率 1.07，建设区域绿化覆盖率 7.44%，固定资产投资强度 191.23 万元/亩。
（四）可降解塑料项目节约用地措施
1、土地既是人类赖以生存的物质基础，也是社会经济可持续发展必不可少的条件，因此，可降解塑料项目建设单位在利用土地资源时，严格执行国家有关行业规定的用地指标，根据建设内容、规模和建设方案，按照国家有关节约土地资源要求，合理利用土地。
2、在可降解塑料项目建设过程中，可降解塑料项目建设单位根据总体规划以及项目建设地期对本期工程可降解塑料项目地块的控制性指标，本着“经济适宜、综合利用”的原则进行科学规划、合理布局，最大限度地提高土地综合利用率。
第六章
工程方案
一、工程设计条件
可降解塑料项目建设地属于建设用地，其地形地貌类型简单，岩土工程地质条件优良，水文地质条件良好，适宜本期工程可降解塑料项目建设。
二、建筑设计规范和标准
1、《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）。
2、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）。
3、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）。
三、主要材料选用标准要求
（一）混凝土要求
根据《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T50476）之规定，确定构筑物结构构件最低混凝土强度等级，基础混凝土结构的环境类别为一类，本工程上部主体结构采用 C30 混凝土，上部结构构造柱、圈梁、过梁、基础采用 C25 混凝土，设备基础混凝土强度等级采用 C30 级，基础混凝土垫层为 C15 级，基础垫层混凝土为 C15 级。
（二）钢筋及建筑构件选用标准要求
二氧化碳全降解塑料商机可期 篇3
二氧化碳是温室效应的主要“元凶”，同时又是一种廉价的碳氧资源。为摘掉塑料这顶“白色污染”帽子，以来源充足的二氧化碳为原料合成生物降解塑料成为全球热点。
最新消息称，德国拜耳材料科技决定自2016年起使用二氧化碳替代石油生产塑料产品，并在德国多马根设计了一条产能达5000吨的生产线。
此前，英国也启动了二氧化碳基生物塑料的研究项目，由政府全额拨款，旨在通过前沿科技将废弃生物质和二氧化碳转换成塑料原料。
相比欧美国家，我国二氧化碳基塑料的研发水平并不落后，产业化水平甚至处于国际领先地位。但摆在眼前的难题是，由于生产规模小、产品售价高、政策倾斜力度不足等原因，二氧化碳基塑料产品的市场推广仍步履维艰。
优势显著
据统计，全球每年因燃烧化石能源而产生的二氧化碳多达240亿吨，其中约150亿吨被植物在进行光合作用时吸收，剩下的90亿吨永远停留在大气层中。为将资源丰富的二氧化碳变废为宝，基于二氧化碳共聚物的全生物降解塑料成为开发热点。
中国科学院长春应用化学研究所研究员王献红告诉记者，二氧化碳基塑料的主要原料为二氧化碳、环氧丙烷及丙烯。其中，二氧化碳被大量利用，质量百分比在40%左右。
除了具有资源再生利用的意义，二氧化碳基塑料的环保效应也使其优势一览无遗。王献红表示，由于二氧化碳基塑料是脂肪族聚酯，因此具有100%的生物降解性能，避免了传统塑料产品对环境的二次污染。
不仅如此，与其他生物降解塑料相比，二氧化碳基塑料也是原料成本价最低的品种之一。“二氧化碳成本低于1000元/吨，而通常的高分子工业的单体成本超过5000元/吨。”王献红说。
除了成本，对于工业化产品来说，性能也至关重要。二氧化碳基塑料是全生物降解塑料中气体阻隔性最好的材料之一，具有优良的阻氧和阻水性，可用于对阻隔性要求较高的食品、药品包装材料等。
另外，二氧化碳基塑料为无定型材料，具有透明的特点，主链的柔性结构也使其成为制造薄膜的最佳选择，在薄膜包装和农用地膜等方面大显身手。
中国塑协降解塑料专业委员会秘书长翁云宣评价道，相比以石油为原料制成的塑料制品，二氧化碳基塑料不仅可以减少二氧化碳排放，节约石油资源，还能从根本上解决“白色污染”难题是一种典型的循环经济技术模式。
我国产业化水平世界领先
随着人们环保意识的提高，近年来，二氧化碳基塑料的产业化进程不断加速，全球多家公司都已开始进行产业化的尝试。
德国拜耳材料科技日前就已经将重达25吨的化学反应器安置于生产线中心，价值1500万欧元的工厂项目进入最后建设阶段。而早在2010年，为加快美国Novomer公司二氧化碳制塑料生产线实现商业化，美国能源部还给予其1840万美元的资助。
我国在该领域产业化水平则处于领先地位，王献红告诉记者，2004年，中科院长春应化所与蒙西高新技术集团公司合作建成了世界上第一条千吨级中试线，实现了二氧化碳基塑料工业化从不可能到可能的突破。
此后又经过近10年的工业化积累，2013年1月，浙江台州邦丰塑料有限公司建立了3万吨/年的二氧化碳基塑料生产装置，生产出世界上第一个二氧化碳基塑料的成熟产品，二氧化碳基塑料树脂和薄膜产品以“PCO2”的商标在美国以百吨级销售。
2013年8月，中科院长春应化所又与富士康公司签署协议，在吉林省建立3万吨/年的二氧化碳基塑料生产线，主要用于电子产品的包装，目前该生产线正在建设中。
虽然二氧化碳基塑料产业化已有突破，但截至目前，二氧化碳基塑料的大规模生产线仍未见报端。业内人士称，与传统聚乙烯塑料相比，二氧化碳基塑料工业化仍处于初级阶段，规模放大及市场推广依然面临不少难题。
诸多难题待解
二氧化碳基塑料规模化应用的第一道坎就是售价高。
台州邦丰塑料有限公司总经理赵云超对记者称，虽然原料成本较低，但售价高使得该环保材料在国内叫好不叫座。
王献红进一步指出了其中原因：“由于与传统聚乙烯材料相比，二氧化碳基塑料的生产规模小，初始投资较大，边际成本高，导致产品最终售价是传统聚乙烯材料的1.5～2倍，从而在与非降解传统塑料竞争中处于劣势。”
“售价如果要降下来，就要放大规模，实现量产。目前是3万吨，如果扩大到10万吨或30万吨，售价就会明显下降，但主要还得靠政策推动。”赵云超坦言。
不过，目前的情况却是，国内在可降解塑料制品产业上投资少、政策倾斜力度不够，这在一定程度上减缓了二氧化碳基塑料产业的发展速度。
另一点制约因素则是二氧化碳基塑料本身性能还存在一些不足。王献红表示，二氧化碳基塑料使用温度范围很窄—20摄氏度以下是脆性材料，35摄氏度以上则强度很低—原因在于它的玻璃化温度在35摄氏度，且不结晶，因此这个温度下，其尺寸稳定性很差，必须进行改性，而改性的前提是生物降解，因此难度较大，通常会造成成本的大幅提高。
同时，在石油基塑料价格随石油价格持续走低的情况下，二氧化碳基塑料企业面临的压力越来越大。
如何破题
尽管降解塑料行业前景一片光明，但基于以上原因，很多企业难以支撑，掉头去做石油基塑料或专门做出口市场。
为此，赵云超呼吁，国家应该给予可降解塑料企业更多优惠政策。例如，在发达城市、旅游城市，都应该像吉林出台“禁塑令”一样，加大对可降解塑料的扶持力度；对于二氧化碳这种废弃物，企业将其采集利用，还应该得到税收全免等优惠政策。
翁云宣也希望国家通过产业政策引导，支持生物基塑料更好发展，建议制定生物基塑料产品财政补贴、税收优惠等政策。王献红则建议，加速环保法规的完善，并进一步严格碳排放政策，建立国内碳交易机制，从而增强人们的环保意识。
除了政策扶持外，王献红表示，技术方面也应该积极进行催化剂技术和聚合工艺的升级，从而进一步降低二氧化碳基塑料的生产成本，减少与传统塑料的价格差距。产业开发方面则应加强产业链下游新产品的开发，完善二氧化碳基塑料在地膜、包装膜方面的应用。
“地膜的白色污染是不得不解决的刚需，但目前生物降解地膜与聚乙烯地膜价格差距在3倍以上。”王献红对此表示，一方面应该进一步完善生物降解农用地膜的制造和应用技术，降低成本，另一方面应该制定加大农业地膜补贴力度，使生物降解地膜在吉林、新疆、内蒙古、青海等地得到推广和应用。
（本文转自《中国科学报》）
香港首创塑料快速降解技术 篇4
香港教育学院副教授周卓辉介绍了该技术的降解过程。“我们先将收集得来的塑料用机器磨成细小胶粒, 在水中加入我们研发的专用催化剂和双氧水, 在有阳光的情况下, 胶粒会降解为二氧化碳;没有阳光的室温条件下, 塑料胶粒会变成有机燃料。”
与传统热解相比, 新技术将降解时间由传统热解技术的1~2小时缩短为大约10分钟。即使非常难降解的发泡塑料饭盒, 也能在5分钟内完成降解。周卓辉表示:1吨塑料若以热解方式需电费1330元, 新技术毋须利用较高的温度及压力, 可节省95%的电能成本, 催化剂的价格同样可控制在能普遍应用的水平。
浅谈废塑料的降解机理及应用 篇5
浅谈废塑料的降解机理及应用
分析了回收处理废塑料的意义,介绍了可降解塑料及其降解机理、优缺点和推广应用情况,论述了可降解塑料存在的问题.
作 者：王磊 WANG Lei 作者单位：江西理工大学,江西赣州,341000 刊 名：科技情报开发与经济 英文刊名：SCI/TECH INFORMATION DEVELOPMENT & ECONOMY 年，卷(期)： 17(19) 分类号：X705 关键词：废塑料 可降解塑料 光降解塑料 生物降解塑料生物可降解塑料制作新方法 篇6
IBM研究人员已经发现一种利用植物制作生物可降解塑料的新方法, 这种生物基塑料可替代石油基塑料以及不利于环境的其他塑料制品, 有利于保护环境, 节省能源。
这种新方法使用有机催化剂, 能够产生明确的生物所能分解的分子, 而这些分子均由可再生资源制成。使用有机催化剂制作生物基塑料这一新突破意味着, 塑料用品可重复使用, 这一点是使用金属氧化物催化剂制成的塑料无法比拟的, 而我们现在的普通塑料制品只能使用一次。有机塑料还可以被制成生物相容的用品, 以便增强靶向药物在人体内的疗效, 如用于治疗癌症的内服药物, 这些药物的目的是在杀死癌细胞的同时保留健康细胞。
科学家们还在研究将这项成就用于食品和饮料包装上, 使得用于包装食品和饮料的塑料用品得以再利用。这一研究有助于解决食品和饮料公司面临的最大挑战, 即设计环保包装。
塑料废弃物的降解再生 篇7
1 塑料废弃物的回收
1.1 初级回收
初级回收是清洁无污染的回收方法, 用于单一类型的废弃物, 它的简易性和低成本受到了普遍的接受和欢迎。在这种回收方法中, 相较于从原材料中提取出的原始产品, 将废弃塑料转化成产品的水平相当纯熟。这种回收后的碎片或细小废物, 可以用于混合原材料来保证产品质量或作为二级材料使用。初级回收除了在植物上进行合适干净的废物采集外, 都是没有任何预防措施的且简单易行的。
1.2 二次回收
在这种类型的循环系统中, 转化成产品的废旧塑料相比原来的材料性能要求有所降低。二次再生的回收方法主要有两种。一种方法是将塑料从污染物中分离出来, 然后将塑料分离到一般类型, 然后用于纯净物或再生材料的生产。另一种方法是把塑料从它们相关的污染物中分离出来或者不隔离混合物把它们融化。处理含垃圾的塑料可能包括一系列材料回收方法, 如:破碎机的搭配使用;从其他废旧材料中分离塑料废弃物;清洁、干燥、配制方法等。在一个特定的水处理系统中实际的秩序和操作系统的数量取决于经过加工的废料和最终的材料的预期质量。
1.3 三次回收
三次回收包括化学回收。术语“化学循环”和“塑料原料回收”被统称为“先进的回收技术”。在这个过程中, 通过热量的利用和化学处理, 固体塑料转化为小分子化学中间体。这些中间体, 通常是液体或气体, 有时也是固体或蜡, 可作为新石油化工产品和塑料生产的库存供应。
化学回收的路线图如下[1]:
高密度聚乙烯的化学回收:
1) 材料进入化学恢复系统, 由完全不同的材料混合在一起进行裂解反应——终端裂解、催化裂解、海德鲁裂解;
2) 材料进入化学恢复系统, 进行材料均质过程, 化学分析——醇解、糖酵解、甲醇分解;
3) 能量恢复系统——燃烧技术。
1.3.1 化学分解/溶剂分解
单个塑料通常是通过化学处理或解聚反应回到单体。化学分解使用化学药剂为催化剂来完全解聚塑料树脂。化学分解包括一系列的过程, 如糖酵解过程中的水解、甲醇分解、醇解。
1) 水解
水解通过水分子靶向反应在原始材料的连杆点导致原材料直接恢复原状。所有水解的塑料例如聚酰胺、聚酯树脂、聚碳酸酯及聚脲、聚氨酯在正常条件下使用时是耐水解的。聚氨酯泡沫的水解特别有趣, 因为他们的密度非常低 (30kg/m3) , 因此占用可观的存储空间。产品的生产效益显著, 几乎100%的聚醚和90%的胺能被恢复。再生材料连同新原料可以直接被重复使用, 用作同样的泡沫材料。废旧的原料可以反馈到同样的生产工艺及环境, 因此废弃物的数量不再是负担。
2) 醇解
化学降解聚氨酯也可以通过酯基转移实现多羟基醇解到酒精和小聚氨酯碎片。在此过程中不会产生二氧化碳气体。如果酒精作为二醇, 那么聚氨酯碎片也包含终端羟基。这些多羟基醇可以随着异氰酸酯直接转换成聚氨酯泡沫塑料和不同比例的新多羟基醇。
3) 糖酵解过程和甲醇分解[2]
聚合物的降解中产生乙二醇如乙二醇或二甘醇的反应, 被称为糖酵解, 降解聚合物中有甲醇产生的反应被称为甲醇分解, 也是酯基转移的一个例子。
1.3.2 气化或部分氧化
聚合物废物的直接燃烧, 具有良好的热值, 但也会造成环境污染, 由于产生了有害物质如轻质烃化合物、NOx、硫氧化物和二噁英。部分氧化 (使用氧气和/或蒸汽) 可能产生碳氢化合物的混合物和合成气 (CO和H2) , 其数量和质量是依据聚合物的类型而分类使用的。一种新型的气化垃圾冶炼系统采用炼铁技术或炼钢技术, 产生一种二噁英自由基, 它具有高热值而且可以净化空气。从聚合物废料中提取出氢的生产效率可达60%~70%, 是一种双阶段热解和部分氧化工艺。气化生物量与聚合物废物也可以提高氢的生产数量, 同时减少CO的含量。散装化学品的生产, 如醋酸, 通过氧化方法使用NO和/或O2, 也是有可能实现的。
1.3.3 裂解
1) 热裂解
热裂解、化学分解涉及到聚合物材料在缺乏氧气情况下的降解。这个过程通常在500℃~800℃的温度下进行, 导致形成碳化和挥发性部分, 分离成可压缩的碳氢化合物原油和不可压缩的高热值煤气。各自所占的比重和精确的组成部分主要取决于塑料废品的性质, 而且还取决于工艺条件。热解过程中, 由于中间发生的反应和分子间交换反应, 这一比例物质的产生直接从最初的降解反应转化为二次产品。这些反应在程度和性质上取决于反应温度和产品的反应部位, 主要也是受反应器设计的影响。此外, 反应器的设计也起着基础性的作用, 因为它必须克服熔融聚合物的相关问题, 低热导率还有高粘度。最常见的反应器类型是流化床反应器、批量反应堆和螺丝窑反应堆。烃的热降解的特点有:
(1) 在气体产品中C1s和C2s的高生产率;
(2) 烯烃有很少的支链;
(3) 一些二烯烃是在高温下生产的;
(4) 汽油选择性差, 石油产品的分子量分布较广;
(5) 气体和焦炭产品产量高;
(6) 与催化反应相比速率很慢。
2) 催化裂化
因为加入催化剂进行了热解过程有许多优点, 因此不同研究者进行了大量的实验研究, 以期改善因为使用合适的催化剂而发生的塑料热解反映中液态碳氢化合物的项目, 普通塑料如PE和PP已经被广泛的测试, 测试使用的催化剂主要用于石化炼油工业。在这些课题中建立的实验室实验设备是流动反应器;它有区分两种催化剂的使用模式:“液相接触”和“气相联系”。在“液相接触”中, 催化剂在聚合物链中和熔化塑料接触, 在“气相联系”中, 聚合物热降解退化成烃蒸气, 然后接触催化剂。重型烃的裂解反应使用这种催化剂, 例如固体酸催化剂和双官能团的催化剂等等。在催化剂下聚合物分子链的负增长反应, 主要聚合物链的分子量在催化剂下可以通过酸性中心的攻击快速减少, 可以创造出一个较高比例的低分子量产品。同时, 正电离子中间体在催化反应中的进程可能会经历由氢、碳原子移动的重排, 通过异构体的高质量生产, 经历环合反应, 通过分子内烯族的正电离子袭击双键。双官能团的催化剂活性部位扮演不同的角色, 该催化剂由酸性和金属材料两部分构成重整催化剂。催化加氢的金属位置/脱氢反应, 而在酸性位置支持酸性同分异构反应。该催化剂可以促进直链烷烃异构化成支链分子, 直链烷烃的脱氢环化变成环烷烃和环烷烃脱氢变成芳香烃, 这些反应可以提高辛烷值的数量。然而, 这种催化剂是非常昂贵的。因此, 对于从废塑料和受污染的物料中提取油的使用必须认真考虑。
3) 海德鲁开裂[3]
石油的碳氢分子断裂成更简单的分子的过程, 因为氢在高压力和催化剂下增加了汽油、煤油等。聚合物废弃物的海德鲁裂解反应, 通常在温和的温度和压力下在高压反应器里加催化剂和氢气反应, (通常是423-673K和3-10MPa的氢) 。主要集中在从广泛的供料中获得高质量的汽油。典型的供料包括聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和混合聚合物、城市固体废物和其他来源中提取的高分子废弃物, 聚合物和煤的混合物, 聚合物和不同可食用炼油, 如真空瓦斯油和报废轮胎处理过的油。
1.4 第四回收
第四回收包括回收塑料废弃物的能量。由于缺乏其他回收的可能性, 燃烧旨在恢复能量, 是当前减少有机物质量的最为有效的途径。
2 高密度聚乙烯的热分解
2.1 无氧热分解
研究高密度聚乙烯在流砂床反应器中、在温度从500℃~900℃时的反应。分解和裂解成13种热裂解产物:甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、乙炔、丙烷、丁烷、丁二醇、戊烷、苯、甲苯、二甲苯和苯乙烯。
2.2 催化裂解
为了提高高密度聚乙烯热降解后有价值的产品数量, 可以通过加入催化剂的方法。常见的催化剂有沸石、氧化铝、氧化硅-氧化铝、催化裂化催化剂、重整催化剂等, 可用于降解塑料的化学和物理特性。催化剂的选择有多个方面:活性和产物的选择、化学和物理性质等等。
催化裂解也存在着缺点:在废塑料中的无机材料往往残留着催化剂, 这妨碍了他们的再利用。因此, 不同的预处理要求除去所有可能会产生负面影响的催化剂的组成部分。
2.3 热解机理和动力学
聚合物的降解基于不同的反应机理:热降解、热催化降解、氧化降解、热氧化降解、光化学降解、光氧化降解、化学降解等。这些方法的共同特点是, 使聚合物的结构造成不可逆转的变化。分解的聚合物降低了分子量和物理化学性质。广泛了解和深入研究的方法是热和热催化降解, 也称化学回收。化学回收和化学降解是不一样的, 因为化学降解是指由废聚合物的热催化裂解和化学物质 (酸、溶剂、碱等) 反应的裂解。两种类型的聚合物 (聚乙烯和聚丙烯) 已被广泛研究, 因为他们占塑料废物的60~65%[5]。
3 聚合物降解的反应步骤
1) 开始反应;2) 解聚, 产生二次自由基, 形成单体;有利和不利于氢转移反应;分子间氢转移 (石蜡和二烯的形成) ;异构通过乙烯基组;3) 终止自由基的歧化或重组。
4 结论
20世纪80年代以来已开发化学回收和废塑料的降解反应。据研究, 对于裂解产品的进一步开发利用的可能性是使之变为可供使用的燃料;因此, 研究的目标是碳氢化合物和相似性能化合物的炼油 (如汽油, 煤油, 柴油等) 生产。由于这个原因, 挥发性产品 (气体, 液体) 的生产与合适的收益率是调查的关键问题。许多不同的结构和性能的聚合物 (高密度聚乙烯, 低密度聚乙烯, 聚丙烯, 聚苯乙烯, 聚氯乙烯, 聚酯, 扩音, 聚氨酯等) 已作为原材料用于降解反应。聚烯烃和聚苯乙烯从单体回收转化为热解产品或转化成液体燃料具有最好的性能。广泛的回顾对HDPE化学回收反应得出的结论认为, 废旧的HDPE可以成功地催化降解到类似在合适的工艺条件下使用先进反应堆的液体燃料的汽油/柴油。不同的动力学参数决定了使用不同的确立途径。通过分析液体产品的产量和组成, 这一过程的合理机制也已提出。今后的工作包括编译所有普通商品塑料的催化降解实验的结果和理论模型, 和设计合适的程序, 转换市政的塑料废弃物为液体燃料。
参考文献
[1]Beltrame PL, Carniti P, Audisio G, Bertini F.聚合物的催化降解:聚乙烯的第二部分降解.Polym Degrad Stab, 1989:26.
生物可降解塑料发展现状研究 篇8
从目前世界各国的研究现状来看, 对可降解塑料的开发虽然较为活跃并部分进入了工厂投放生产, 但是此技术仍有待更深入研究, 以便更多地降低成本、更好地提高性能、更广地扩展市场。
一、生物可降解塑料的分类
生物可降解塑料是指在自然环境下通过生物的生命活动能快速降解、较少或不会造成环境污染的高分子材料。按照降解环境分类可分为非 (或不完全) 生物降解塑料和全生物降解塑料。非 (或不完全) 生物降解是在普通塑料例如聚乙烯 (PE) 、聚丙烯 (PP) 中加入光敏剂、生物诱发剂或热氧化剂等, 加速塑料制品的降解, 用此种方式可以降解的塑料制品与普通的塑料制品价格相当, 具有较高的环保效益。全生物降解塑料包括聚乙烯醇、二氧化碳共聚物、聚乳酸及它们与淀粉共混物和塑料合金等, 其废弃物可以在较短的时间内完全生物降解, 具有巨大的发展潜力, 但是高昂的成本阻碍了规模化生产, 目前仍有待更进一步的研发。生物降解塑料按其降解特性可以分为生物破坏性塑料和完全生物降解塑料;按照其来源还可以分为化学合成材料、微生物合成材料、掺混型材料和天然高分子材料等。
二、世界各国生物可降解塑料研发现状
传统的聚烯烃塑料的合成会排出大量的CO2等污染物且很难降解, 造成严重的塑料污染, 但是与传统塑料不同的是生物可降解塑料的原料来源是可再生的农作物, 废弃后的制品可以在掩埋堆肥情况下完全降解成CO2和水, 没有污染物的产生。目前, 我国已成功研制出新型塑料——二氧化碳塑料, 它是以工业废弃CO2和烃共聚而成, 其CO2的含量为31%-50%, 这样可以将工业废弃CO2变废为宝, 从而减少了温室气体的排放, 缓解大气污染。此外, 随着世界范围内重组DNA技术的日益成熟, 这就为未来用转基因植物研发生物可降解塑料的规模化生产提供了支持, 节省了石油资源, 减轻了环境负担。总而言之, 生物可降解塑料的普及和推广, 其实就是减排CO2的过程, 这将更有利于经济的可持续健康发展。
从世界范围看, 虽然各国对于生物可降解塑料的研发不断取得新的成果, 但是由于生物可降解塑料某些性能指标不合使用标准、成本相对较高, 其市场接受度还不算太高, 尤其在国际油价相对较低、传统塑料价格优势明显的时候推广生物可降解塑料仍存在一定阻力。不可否认的是, 各国经济战略转型所需求的环境效益为生物可降解塑料的推广提供了一个有力的支撑条件。美国普立万 (Poly One) 公司研发推出了一款在100℃以上的温度下都能正常使用、抗冲击性强的生物可降解材料, 该材料采用了PolyOne公司开发的聚烃基丁酸戊酸共聚酯 (PHBV) 制作而成, 可以使家居生活用品在保留原有设计和质量标准的基础上更加环保健康。日本东丽 (Toray) 公司和昭和 (Showa) 公司合作研发的塑料的耐热温度可达150℃, 这种塑料以纤维素和PLA为主要成分, 可以用作电子仪器和电器设备的包装材料。
三、生物可降解塑料的开发动态
根据国际生物可降解聚合物协会 (IBAW) 的研究得知, 全球可生物降解的塑料的使用量已高达10万t/a, 总量增加了2倍以上。虽然这个数据中包括了以石油为原料的生物可降解塑料, 但是随着科技的发展, 越来越多的人将选择使用天然材料制作的可降解塑料, 并且当前用植物油和淀粉制作的生物可降解塑料已经打开了一片光明的市场。
生物聚酯PHA作为一种生物法合成的新型高分子材料已经在医药、电子等领域开展使用了, 它是通过微生物的大规模发酵制成的, 具有类似于传统塑料的特性并有可操作的生物降解性。但是该塑料的生产成品较高, 极大地限制了它的推广。其酯基在自然环境中易被酶或微生物分解的化学合成材料脂肪族聚酯已经被应用开发在了多种产品上, 比如聚丁烯琥珀酸酯 (PBS) 、聚己内酯 (PCL) 等。掺混型材料是指将2种或2种以上的高分子共混聚合而成, 其中至少有1种组分是生物可降解物质, 其组分多采用纤维素、淀粉等天然高分子物质, 尤以淀粉居多。意大利是世界上最早开始研发生物可降解塑料的国家之一, 在众多生产研究机构中最著名的是Novamont公司, 它主要生产淀粉类的生物可降解塑料, 已被应用于多个领域中, 年产量约4万t/a。
在2006年美国谷物培育者协会年会上, 用谷物生产聚合物的制造商Cereplast公司发言, 生物聚合物的价格已经可以与以石油为原料制作的塑料价格相竞争, 而美国先进的纳米技术更为其提供了强有力的技术支撑, 我们相信, 未来的塑料市场将是生物可降解塑料独占鳌头, 国家的社会效益、经济效益和环境效益也将逐渐达到和谐共赢。
参考文献
[1]周鹏, 谭英杰, 梁玉荣.可降解塑料的研究进展[J].山西化工, 2005, 01.
[2]俞文灿.可降解塑料的应用、研究现状及其发展方向[J].中山大学研究生学刊, 2007, 01.
[3]钱伯章, 朱建芳.生物可降解塑料发展现状与前景[J].现代化工, 2008, 11.
[4]李星, 刘东辉, 黄云华.我国可降解塑料的现状和发展趋势[J].化工生产与技术, 2004, 11.
降解塑料 篇9
自20世纪30年代合成高分子材料并投入应用以来, 塑料以其质轻耐用、价廉物美的特殊品质, 广泛应用于国民经济各部门和人民生活各领域。以塑代钢、以塑代木、以塑代木、以塑代布, 以至于代纸、代玻璃、代混凝土、仿陶、仿瓷、仿金……塑料作为“万能材料”与支柱材料, 是当今世界应用范围最广、数量最多的合成材料, 20世纪因此也被称为“塑料的世纪”。塑料垃圾, 传统的处理措施是向海洋倾倒、掩埋、焚烧和回收利用。掩埋、倾倒, 经济省力, 但丝毫不能解决塑料垃圾污染大地与海洋的问题, 况且还要受土地与海洋资源的限制。有些国家置国际准则和舆论于不顾, 大肆向公海倾倒和他国产出口塑料垃圾, “洋垃圾”事件在亚、非发展中国家 (包括我国) 时有发生;焚烧可回收能量, 但设备投资大, 且易产生有毒气体, 增加温室效应, 形成二次污染;回收利用可较好地解决塑料垃圾的污染问题, 发达国家给予了较高重视, 甚至专门立法强制实施, 但该方法运行成本高、技术难度大、产品质量难以保证, 尤其是对一次性制品和塑料垃圾利用率极低 (质轻面广、品种繁多、收集分拣困难, 混于垃圾中的塑料污损老化严重、质量低劣己失去再利用价值) , 是为治理“白色污染”而不得已之选择。在我国, 由于经济技术条件的限制, 相关政策的滞后和民众环保意识的淡薄, 回收利用更是有限, 不及总量的2%, 掩埋方式仍被大量采用, 致使昔日片片风光绮丽的绿水清池变成今天龌龊不堪的塑料垃圾“平原”, 迫于环境压力, 美、意、德、法、日等许多国家不得己纷纷立法, 限用甚至禁用不能自行分解而又难于处理的塑料制品。
降解塑料是既具有普通塑料使用性能, 又具有降解功能的环保产品, 其研究历史可以追溯到四十年代德国科学家对光降解塑料的首次合成, 但真正引起重视并开始应用研究是七十年代以后的事, 我国对降解塑料除全降解塑料研究开发外, 还有多项生物降解新技术继续列入国家科委“九五”科技攻关计划, 总体研究水平己接近或达到国际先进水平, 部分应用研究技术还处于世界领先地位, 系列工业化产品己逐步问世。
为消除“白色污染”, 净化人类家园, 我们进行了反复研究, 已从第一代崩溃型产品, 过渡到第二代淀粉基热塑性综合降解产品, 该产品最大特点是原料淀粉来源广, 且价廉, 该产品用完后, 能被土壤中微生物消纳, 弃在农田, 可增强土壤肥力, 弃在海洋, 可作为鱼饵……总之, 淀粉综合降解塑料的出现, 堪称是人类材料工业的一场革命, 具有社会和经济双重效。
二、可降解塑料制品市场分析
降解塑料制品的主要应用领域
(1) 环保保护材料:水产田材料 (渔具、渔网) 、林业用材料 (苗体、草坪基) 、建筑、土木用膜、文体用品 (高尔天球具、鱼杆、鱼线、海洋和登山野外用品) 等。 (2) 包装和容器材料:包装薄膜、垃圾袋、土壤袋、食品包装容器等。 (3) 医疗用材料:手术缝合线、外科用棉、包扎带、医用薄膜、骨折固定材料、药物缓释剂、—次性注射器等。
淀粉塑料制品种, 大量使用玉米淀粉。玉米淀粉是天然再生资源 (我国年产量在500万吨以上) , 价格低廉, 每吨售价2300元左右 (而塑料树脂售价为6500—7500元/吨) 。由于我国淀粉深加工业不发达, 还造成产品积压。另外, 还有大量的红薯淀粉、木薯淀粉、魔芋淀粉等天然淀粉可以利用。因此, 淀粉塑料的开发不仅给塑料工业的发展开拓了一个全新的应用领域, 还为过剩淀粉开创了附加值更高的广阔前途, 具有明显得的社会、经济和环境二重效益。
目前, 我们研制的综合降解树脂已被日本环保部门认可, 允许在日本推广。现有日本一城市的长期订单:每年土壤袋8200万只, 计5000吨;各种垃圾袋15000多只, 计8000吨;各种花盆树脂材料6000吨。也已为日本德岛市生产含玉米淀粉30%以上可降解塑料生活垃圾袋400000只。另外, 意大利、韩国等国也欲购本产品。
三、原料供应条件
1、主料:玉米淀粉, 红薯淀粉, 木薯淀粉, 魔芋淀粉。我国是农业大国, 天然淀粉, 可以满足本项目生产需要。
2、辅料:聚乙烯, 各种塑料助剂等。
四、降解塑料制品主导开产品
主导开发产品:
(1) 以聚乙烯 (PE) 、聚苯乙烯 (Ps) 、聚丙烯 (PP) 等为载体的时控或快速光降解树脂母及及系列制品, 如购物袋、垃圾袋, 地膜、棚膜、商品包装材料、餐具、容器等。
(2) 以聚乙烯 (LLDPE, LDPE、HDPE) 为载体的时控生物降解、综合降解母料及系列制品, 如地膜、大掇膜、工业包装膜、购物袋、垃圾袋、发泡片材及制品等。
(3) 以聚丙烯 (PP、CT) 为载体的可控生物降解、综合降解母料及系列制品, 如一次性中高档餐具及各类容器制品等。
(4) 以聚苯乙烯 (GPS、EPS、HPS) 为载体的可控生物降解、综合降解母料及系列制品:一次性 (发泡) 快餐用具 (盒、碗、杯、盘等) 、商品包装用结构泡沫制品。
(5) 全淀粉热塑性全生物降解塑料母料及系列制品, 如一次性快餐用具、容器、插秧盘及其它适用制品。
(6) 可回收木粉/矿物质填充型系列制品, 如透明碗、杯、容器等
(7) 无纺布及医用一次性用具等。
产品性能特点:
①产品各项性能卫生指标与现有同类非降解塑料—致、符合GB4456-84.GBl0801—89.QB/T2188-95.GBg685-88, GB9687-88.GB9689-88等系列标准.
②可根据产品的性能使用特点和配方要求, 实观产品的时控或快速降解, 降解过程巾不会产生有毒物质, 更不会形成二次污染。
③产品在正常的贮存使用期间, 不会发生降解和劣变。
④产品使用后光降解性、生物降解性或综合降解性能良好, 符合国家环保局环境标志产品技术要求 (HJBZl2—1997) 。
附:环境标志产品技术要求
五、环境保护
本项目属绿色环保产品, 环境保护遵从《国家环境保护法》, 在工艺设计中采用无毒无害的原料, 选用节能、低噪声设备, 力求把生产过程的污染物减少到最低的限度, 生产后无“三废”。
六、结论
PED降解塑料制品属于国家鼓励开发的产品, 是促进环境保护的高新科技项目, 十分利国利民。该产品在国内应用面广量大, 还具备很大的出口潜力。依据我们地区的特有基础条件, 项目一经上马, 就具较强的获利能力, 市场风险极小。项目实施后, 还可以为社会提供就业岗位, 减轻地方就业压力, 为地方建设增进活力。因此, 该项目是具有社会、环境、经济三得利的好项目。
摘要：本文调查了塑料产品使用现状, 揭示了生产可降解塑料的意义、背景及必要性, 并对塑料制品市场进行分析, 研究开发第二代降解塑料的原料、工艺流程和产品的种类、性能, 提出了在我地开发该项目是具有社会、环境、经济三得利的好项目。
关键词：可降解塑料,淀粉,树脂,市场,白色污染
参考文献
[1]黄根龙:《可降解塑料及其发展趋势》, 中国科学院上海有机化学研究所, 2006年。
[2]可降解塑料包材缓解白色污染, 中国塑料技术网, 2007年。
降解塑料 篇10
1 可降解塑料的发展研究现状
相关统计数据显示, 我国每年对塑料包装材料的需求量高达几千万吨, 其中1/3的废弃塑料难以回收。塑料材料的另外一个重要用途是制成覆盖地膜, 我国可覆盖地膜的面积超过五亿, 还有每年需求量超过一千万吨的育苗钵和保鲜膜。此外, 医疗领域以及日常生活用品中的很大一部分塑料也是很难进行回收利用的。整体分析, 我国每年各个领域产生的不可分解的废物塑料即可达五千万吨, 如此惊人数量的难降解塑料将会对环境造成极大破坏, 使环境污染问题日益严重。可降解塑料要求具有降解性、安全性、经济性等特点, 可有效解决白色污染问题, 开发和应用可降解塑料, 对改善缓解, 推进绿色环保有着重要意义, 可降解塑料有着非常广阔的发展前景。可降解塑料已经被世界各个国家视为实现环境可持续发展的重要途径之一。目前可降解塑料的研究主要集中于光降解塑料、生物降解塑料以及光-生物双降解塑料等。
1.1 光降解塑料
光降解塑料技术在上世纪80年代就已经发展到一定成熟阶段, 每年的产量大幅度提升, 尤其是西方发达国家广泛使用, 普遍应用于购物袋、垃圾袋、包装袋、塑料瓶以及农用地膜等。国内最开始对光降解塑料的开发主要应用于农用地膜, 随着技术的不断成熟开始应用于新型快餐盒。光降解塑料的降解速度比较难以控制, 其降解过程会受到光照强度、气温条件、地理环境等因素的影响, 应用于农用地膜时还会受到农作物品种的制约。所以由于光降解塑料的各种局限性, 光降解塑料主要适用于日照条件较好的地区。光降解塑料的适用面较窄, 目前主要集中于农作物覆盖物。
1.2 生物破坏性塑料
可生物降解塑料的研究和开发最早始于20世纪80年代, 当时采用的是填充型淀粉塑料, 这种可降解塑料的技术方法是在普通塑料中加入30%左右的淀粉, 这类塑料在土壤中可迅速降解成小片, 但这并不是真正意义上的降解, 因为塑料小片会一直分散存在于土壤中, 基本上没有再降解的可能, 所以所谓的第一代可降解塑料就基本上被淘汰。目前市场上比较提倡的可生物降解塑料是全降解塑料, 这就是第二代生物可降解塑料。全降解塑料采用淀粉、维生素等完全降解物质和少量降解辅助剂合成, 可以在土壤中完全降解, 实现真正意义上的绿色环保, 是塑料产业发展和改革的必然趋势, 近年来一些发达国家对完全生物可降解塑料的研究可开发较为活跃。
1.3 光-生物降解塑料
由于光降解塑料的诸多局限性, 近年来国内外对光降解塑料的研究逐渐减少, 纷纷将目光集中于光-生物降解塑料。光-生物降解塑料是一种比较理想的降解塑料, 是对光降解塑料的光降解机理以及生物降解塑料的生物降解机理的结合应用。光降解与生物降解的融合弥补了光降解塑料和生物降解塑料的缺陷, 例如, 光-生物降解塑料的降解过程不再受光照程度的制约, 在光照不足的情况下也能快速降解, 而且降解也比较彻底;另外, 光-生物降解塑料很大程度上改善了生物降解塑料加工困难、工艺复杂、成本较高等问题, 克服了生物降解塑料难以推广应用的弊端。光-生物降解塑是当前国内外可降解塑料的研究热点, 目前, 加拿大已经开发出具有光降解和生物降解两种特性的光-生物降解塑料, 降解速度是普遍可降解塑料的五倍以上。在国内光-生物降解塑料正处于研究开发阶段, 相应的产品较少。
2 生物可降解塑料在各领域的应用
生物可降解塑料在可降解塑料中最具发展前景, 因为生物可降解塑料主要由谷物等可再生资源合成, 相比石油常规树脂等更具有竞争性, 而原油价格的不断上涨进一步促进了生物可降解塑料的推广和应用。尤其是美国近年来大力推广生物可降解塑料, 每年对生物可降解塑料的需求量以15%的速度增长。生物塑料为全世界指明了一条可以不再依赖石油生产塑料的道路, 而且生物塑料的性价比和环保性能有绝对的市场优势。
2.1 在农业领域的应用
生物可降解塑料在农业领域的应用主要包括两个方面, 生物可降解塑料在覆盖地膜中的应用以及在包膜化肥中的应用。我国对农用覆盖地膜技术的应用开始于上世纪70年代, 而大量使用后的覆盖地膜造成了严重的环境污染, 导致农产品产量下降。目前我国塑料研究机构在HDPE材料的基础上加入化学物质以及光降解体系, 合成了厚度为0.005mm的可降解农用地膜, 该产品已经在我国多个省份的农业生产中推广应用。另外, 各种可生物降解的肥料包膜材料也已经投入应用。
2.2 在医疗领域的应用
生物可降解塑料在医疗领域主要可用于药物缓释以及合成可吸收手术缝合线。可降解塑料可以成为药物缓释的载体, 例如聚乳酸、甲壳素等都目前应用较多的可降解材料, 可用作高血压治疗药物、心脏病治疗药物以及抗癌治疗药物的缓释载体, 有研究学者认为基于松香的聚合物在药物缓释体系中有广阔的应用前景。用可降解材料合成手术缝合线待患者创口愈合后不需要进行拆线, 很大程度上减轻了患者的痛。目前可用作医疗手术缝合线的材料有Biopol、聚乙醇酸等。
2.3 在食品包装领域的应用
应用于食品包装的普通塑料有聚乙烯、聚苯乙烯等, 这些材料具有较好的稳定性, 但不能被生物降解。目前利用纤维素、淀粉、甲壳素等高分子材料合成的可生物降解塑料已经开始应用于食品包装、容器。另外, 我国已经合成的共聚物材料是制造一次性包装材料的理想塑料。
2.4 在汽车和电子行业的应用
目前, 除了在包装材料方面的应用, 人们正尝试将生物可降解塑料应用于高价值和高性能工程领域。另外值得的关注的是, 生物可降解塑料已经开始应用于汽车和电子产品市场, 尤其在汽车内饰中的应用越来越广泛, 全球汽车行业每年对工程塑料的需求量上千万吨。在电子电气领域, 生物可降解塑料不仅应用于制造手机外壳, 也逐渐应用于其它电子产品。
3 可降解塑料的绿色环保发展路径
3.1 降解塑料研究面临的问题
降解塑料对绿色环保有着重要影响意义, 降解塑料21世纪实现环境可持续发展的必然要求, 因此加强对降解塑料的研究, 推进降解塑料的产品开发是全世界各国志同道合的目标。就目前发展现状而言, 可降解塑料的研究面临以下多方面问题。
3.1.1 技术方面问题
对于光降解塑料, 通过对稳定剂、分解剂、光敏剂等添加剂的应用来实现降解功能, 材料的可控性取决于各种添加剂的分配比例, 然而由于自然环境的影响, 光降解塑料的降解时间和降解速度都比较难控制, 整体降解性能不高。对于生物降解塑料, 其降解性能是通过将大分子降解为小分子来实现的, 而这个降解过程是非常缓慢的, 尤其是树脂分子类材料需要的时间更长, 对废弃塑料的回收处理带来极大的难度, 而且降解后的各种产物是否真的不会对环境造成污染还有待研究。
3.1.2 成本方面问题
相比普通塑料, 生产可降解塑料的材料价格比较高, 技术工艺比较复杂, 成本较高, 产品价格也高, 相对于聚乙烯、聚丙烯等普通材料的5倍以上。例如部分铁路上使用的降解PP餐盒的价格比普通PS餐盒高出80%。可降解塑料的合成对农膜的使用量较大, 这是导致可降解塑料价格较高的原因之一。总之, 可降解塑料的推广应用首先要解决成本问题。
3.1.3 检验方法和标准问题
虽然可降解塑料的生产经营已经初具规模, 但目前国际上还没有对可降解塑料制定统一的标准, 没有形成统一的可降解塑料检验方法以及产品检测标准, 以至于技术和产品市场一片混乱。就我国的研究现状而言, 相比其他发达国家, 可降解塑料的相关技术研究存在一定的滞后性。
3.2 降解塑料的发展方向
如今人们的环境保护意识越来越高, 世界各国正逐渐认识到环保材料应用的重要性, 并加大了对环保材料的研究和开发资金投入。自然界的生物有着极强的生命力, 生物可降解塑料来源于自然, 最终又回归自然, 是实现资源可循环利用的重要手段。随着对可降解塑料的深入研究以及可降解塑料产品的开发应用, 可降解塑料在不久的将来有望取代没有降解功能的普通塑料。可降解塑料未来发展将着重于4个方面: (1) 结合材料的具体用途以及使用环境不断进行技术研究, 通过技术创新合成具体特殊性能的可降解材料, 提高材料降解的可控性、提高材料降解速度以及降解彻底性。 (2) 研制新设备, 优化合成工艺, 降低可降解塑料的生产成本。同时规范降解塑料的定义, 制定统一的降解塑料检验标准, 以促进降解塑料的快速发展。 (3) 改良纤维素、淀粉、甲壳等合成生物降解塑材料的功能, 扩宽材料的使用范围, 克服可降解材料降解缓慢和不彻底的问题。 (4) 规范可降解塑料市场秩序, 严格管理可降解塑料的质量、价格。同时, 我们应加大环保宣传力度, 提高群众环保意识, 推广可降解塑料的广泛应用。
4 结语
环境保护与人类的身体健康有着密切关系, 是维持人类社会可持续发展的重要保障, 发展绿色环保是21世纪人类的共同目标。可降解材料是解决当前环境污染以及资源短缺的重要手段之一, 随着经济和科技的快速发展, 塑料行业的绿色环保发展也将进入一个崭新阶段, 开发和应用可降解塑料是社会可持续发展的必然趋势, 是可持续发展战略的重要组成部分, 有着广阔的发展前景。
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