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生物基塑料乘势而上至2018年产量将升4倍

来源:中国塑料机械网 作者: 2016-1-23

摘要: 塑料以其难以降解的特性发展受限制,生物基塑料一出,迅速抢占包装市场,现在有开始向其他领域发起进攻,生物基产量到2018年将上升四倍。近年,全球各地环保意识增强,“绿色”塑料得以快速发展。除了包装之外,生物基塑料开始逐步进入其他应用领域,更多的投资亦意味这行业将有更美好前景。4月28日,欧洲议会最终批准了......


塑料以其难以降解的特性发展受限制,生物基塑料一出,迅速抢占包装市场,现在有开始向其他领域发起进攻,生物基产量到2018年将上升四倍。

近年,全球各地环保意识增强,“绿色”塑料得以快速发展。除了包装之外,生物基塑料开始逐步进入其他应用领域,更多的投资亦意味这行业将有更美好前景。

4月28日,欧洲议会最终批准了之前达成一致的包装和包装废弃物指令(PPWD)立法修改,减少传统一次性塑料购物袋的用量。

新法规要求欧盟成员国采取措施,到2019年年底将轻量塑料袋的用量与2010年相比减少约50%,到2025年减少80%。

代表欧洲生物塑料行业的欧洲协会European Bioplastics欢迎这一决定,因为其认可了可堆肥塑料袋的好处,为全欧盟标准化以及可堆肥能力标识进一步推进,建设节约型欧洲铺平了道路。

协会主席François de Bie说:“这些雄心勃勃的目标反映了欧洲机构强烈的环保意识,对此我们非常赞赏。新法规重申了可生物降解和可堆肥购物袋在应对塑料袋消耗量方面的潜力,会进一步提高欧洲的资源效率。”

协会称,可堆肥塑料袋应当清楚地标识,使消费者能够方便地识别出它们适合归类为有机废料,从而可将这些塑料袋与传统废塑料分离。

这不过是欧洲打造循环经济的其中一小个例子。生物基塑料的进步,不仅有助减轻气候变化的问题,还可以降低人类对石化资源的倚赖。

生物基塑料产量到2018年升四倍

跟据第九届欧洲生物塑料大会的报告,生物塑料产量到2018年将增长超过四培。

European Bioplastics与其合作伙伴IfBB(德国汉诺威应用技术大学生物塑料和生物复合材料研究所)和nova-Institute合作汇编的数据表明,生物塑料生产能力将从2013年的160万吨增长到2018年的670万吨。

聚乳酸(PLA)是生物基塑料和可生物降解塑料领域推动增长的主要因素。此外,研究表明,当地生产的可再生和可堆肥塑料可能受益于要求减少购物袋的新欧洲指令。

同时,到目前为止,软、硬包装仍然是生物塑料最重要的应用场合,但在其他领域的用量亦开始上升。

François de Bie表示:“在纺织和汽车行业的增长亦相当明确。从具有较高透气性的功能运动服装到燃油管线,生物塑料不断地扩展到新的市场领域。”

从地区来看,该研究报告认为,亚洲作为主要生产中心将会扩大其作用,到2018年,约75%的生物塑料将在该地区生产。当前规划的项目大多数开始在泰国、印度和中国实施。

相比之下,尽管欧洲仅有约8%的产能,却处于研究与开发的前沿。今年5月,Holland Bioplastics组织正式成立。四家创始合作伙伴是Corbion,NatureWorks,Bio4Pack和Braskem,目的是向市场提供有关生物塑料可能性的清楚、统一的信息。

Corbion向PLA生产迈进一大步

其中一家发起人Corbion正逐步向生物基塑料供货商的身份迈进,宣布与下游用家签署了一份合作意向书,占其每年75,000吨PLA聚合装置产量的三分之一。这是公司2014年11月宣布“按步价值创造”战略以来到达了进入PLA市场的第二个里程碑。

Corbion首席执行官Tjerk de Ruiter表示:“过去几个月里,我们一直与多家现有的和新的PLA用户保持联系,并已得到正式确认,他们非常愿意拥有第二个值得信赖的可靠PLA树脂供应商。多个工业领域(包括食品、包装和纤维),位于不同地区的PLA客户都表达了这种意向。”

为了进一步加快PLA进入市场的速度,Corbion已经开始试验、验证、销售预售量的PLA。

Tjerk de Ruiter继续说:“供应预售树脂可以加快PLA进入市场的速度,而且Corbion公司可以更加深入地了解各种产品-市场组合形式。工程准备正在全面推进,预计今年年底投产。”

与此同时,Corbion的PLA树脂已由欧洲认证机构Vinçotte正式认证为可堆肥材料,获授予OK Compost标志,以及欧洲生物塑料协会的Seedling标志。

OKcompost标志的产品或包装在工业堆肥装置中可以生物降解,认证程序的唯一参照标准是协调标准EN13432:2000,其遵照欧盟包装指令(94/62/EEC)的要求。

Vinçotte公司合同经理Petra Michiels说:“获得OK compost和Seedling标志后,Corbion Purac公司的PLA树脂就形成了一个强大的基础,制品制造商可以利用这些树脂开发可堆肥的产品,整个欧洲市场都认可这些产品。”

NatureWorks闯入3D世界

随着3D打印日渐兴起,NatureWorks看准未来商机,推出生物基打印丝材,并在CHINAPLAS 2015国际橡塑展展出。

尽管与各种矿物热塑性塑料相比,传统PLA具有较少的碳足迹以及较低的不可再生能源用量,但用于3D打印单丝时,其韧性较差是众所周知的。虽然其能以较低的温度打印,但性能较差,而且一些质量较差的PLA单丝在打印过程中甚至有断丝现象。

据介绍,专门为3D打印开发的最新Ingeo的高耐热/耐冲击配混料,性能与典型注塑ABS相当,但对环境的总体影响小,并且具有更好的3D打印用户体验。

NatureWorks亚太有限公司商务总监Richard Weber解释说:“在NatureWorks公司,我们坚信,材料应当在公平的环境中竞争才能最终取得成功。10年前,当我们技术平台实现工业化,开始上市销售一系列IngeoPLA(聚乳酸)牌号时就有了这种理念。”

目前NatureWorks计划在东南亚建设第二个工厂,首选在泰国。现在正在进行前期工程设计。工厂建成后可以为中国市场提供支持。

公司又表示,会继续扩大Ingeo在耐用品领域的用量。

Floreon研发更强打印单丝

除了NatureWorks之外,英国的Floreon公司亦开发了一种新型生物塑料3D打印单丝Floreon3D,其韧性据悉是传统PLA的四倍。

新型单丝采用一种新型聚酯类聚合物与一种标准PLA共混,不但韧性高于PLA,而且还具有良好的加工性能,打印过程顺利。其韧性高,屈挠性好,可形成优质的亚光表面,因而改善了外观,提高了最终产品的耐久性,并可保持打印机喷嘴清洁。

Floreon公司技术总监Andrew Gill博士解释了Floreon3D的优点:“我们想提供一种比传统PLA性能好的高质量3D打印单丝。虽然用了五年时间,但我可以高兴地说,所有艰辛的工作都获得了回报,我们发现所开发的产品具有顺利的打印体验,优异的层间粘合性能,而且与传统PLA相比不易断裂。”

除了其强度达到传统产品的四倍,以及可形成极佳的亚光表面外,以Floreon3D所制成的产品看起来也具有较高的专业水平。所有这些特征都是在没有损害PLA优点的情况下实现,例如与3D打印中常用的塑料相比,其气味小,打印温度低。

目前Floreon提供有直径1.75毫米的产品,有六种颜色,即红色、蓝色、黄色、白色,当然还有绿色。

“由于产品已投产,所以我们开始着手与打印机制造商合作,使Floreon3D成为他们所推荐的高性能、环保3D打印单丝,并与经销商和单丝制造商合作,将Floreon树脂应用到他们的产品中。”Floreon商务总监Bill Stringer称。

更多投资捉进发展

欧洲致力建立循环经济,有关生物基塑料的投资,将可加速业界发展。英国的Biome Bioplastics公司最近展开了一项300万欧罗、为期三年的计划,希望把生物基化学品研究成果转化到工业规模的生产中。

    

这研究得到InnovateUK、生物技术和生物科学研究委员会(BBSRC)和工程与物理科学研究委员会(EPSRC)等机构的大力支持。

规模扩张工作将涉及几个正在进行的并行项目,这些项目与华威大学、利物浦大学和利兹大学的专业单位,以及Teesside的工艺创新中心(CPI)合作进行。联盟的目标是利用工业生物技术方法,以适合进行工业试验的规模由木质素制造生物基化学品。

木质素是纸浆和造纸行业一种量很大的废品。Biome Bioplastics指出,这些化学品投放市场将会给生物塑料市场带来革命性的变化,并将首次实现天然聚合物与石油基聚合物在成本和功能上真正的竞争。

Biome Bioplastics公司首席执行官Paul Mines评论说:“来源于天然资源的高价值、可持续发展化学品投放市场会使生物塑料市场产生翻天覆地的变化。该工作取得成功就能使我们有能力挑战占主导地位的石油基聚合物。我们正在开发的技术是不断采用生物基工艺的一部分,有可能使整个材料产业产生巨大的变化。”

30多年来,科学家们一直在探索提高木质素的应用价值。去年,Biome Bioplastics公司和华威大学工业生物技术和生物炼制中心成功地证明,细菌分解可用于由木质素生产可用于制造生物塑料的有机化学品。

在一项取得突破性进展的研究中,研究团队证明土壤细菌可用于控制分解途径,采合成生物技术可以控制、改进该工艺。

Biome Bioplastics广泛的开发项目将基于这种经实际验证的科学原理,通过提高收率,工艺扩产,展示其商业应用的可行性,以及进行工业化生产的潜力。将在CPI进行较大规模的试验,把试用量的化学品转化成新型材料,供其现有客户进行测试。

CPI业务和战略经理Steve Pearson解释说:“从试验规模放大到10,000公升,我们的开放式创新模式使客户能够开发、展示下一代产品和工艺。”

另一边厢,Bio-on公司和Cristal Union合作,将在法国建立首座由甜菜副产物制造聚羟基烷酸(PHA)生物聚合物的工厂。

意大利生物塑料供货商Bio-on和法国甜菜副产物公司Cristal Union将投资7,000万欧罗,建立建设一座年产5,000吨,并可扩大到年产10,000吨的工厂,其位置在Cristal Union的法国基地。

Cristal Union首席执行官Alain Commisaire说:“我们投资购买了Bio-on公司开发的这种新技术许可,因为这种全天然生物塑料是一种超凡的工具,不仅能促进法国制糖工业的增长,而且是采用一种生态兼容,具有生态可持续发展性的现代技术。”

Bio-on公司指出,这些PHA产品与传统聚合物相比具有相同的热-机械性能,同时具有可完全降解的优点。

Bio-on公司董事长Chairman Marco Astorri解释说:“我们将与法国领先糖生产和贸易公司合作建设欧洲第一个PHA生产厂。我们确保第一个技术授权符合我们的预期,将创立由Bio-on公司开发,在法国由Cristal Union生产的极具前景的高性能生物聚合物业务的先进管理和开发合作形式。”


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