某行業(yè)組織研究表示,2006年歐洲市場生物塑料(Bioplastics)需求首次出現(xiàn)迅猛增長趨勢,進而促進了該領(lǐng)域投資的增長需求,2007年這一良好發(fā)展勢頭有望持續(xù)下去。
歐洲生物塑料(Bioplastics)協(xié)會在其66個成員國和地區(qū)進行了一項調(diào)研,早前公布其研究結(jié)果顯示,對生物塑料的需求已經(jīng)達到了與2005年相當甚至更高的水平,特別是在包裝品行業(yè)更是如此,其中英國首當其沖,引領(lǐng)市場。過去五年中,順應(yīng)消費者及可循環(huán)法規(guī)對環(huán)保型包裝的倡導(dǎo)和青睞,包裝品供應(yīng)商們一直在努力利用一些植物(如主要的玉米)作為原料生產(chǎn)各種各樣的生物可降解型塑料包裝材料。一些公司甚至預(yù)測未來這一市場將以每年20%的速度增長。另外,由于PET材料的定價及零售價格都出現(xiàn)了上漲趨勢,越來越多的生產(chǎn)商選用生物可降解型天然聚合體產(chǎn)品來逐漸替代PET材料。歐洲生物塑料協(xié)會在該研究報告中表示,“由于消費者越來越擔心化石資源的損耗以及全球氣候的改變等,歐洲許多連鎖商店都開始推行生物包裝材料,許多公司對2007年這一領(lǐng)域產(chǎn)品的增長持非常樂觀的態(tài)度!
生物塑料聚合物的生產(chǎn)技術(shù)主要為:微生物或者轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物直接生產(chǎn),如聚羥鏈烷酸(PHA);通過發(fā)酵以及后來的聚合產(chǎn)生生物基單體,如聚乳酸;化學改性天然聚合物,但是保留生物材料的主鏈,如纖維素;原材料用途處理過的生物材料,接著和石化產(chǎn)品聚合,如聚氨酯和不飽和聚脂等。事實上,生物塑料的生產(chǎn)早就已經(jīng)在西歐、美國、日本和中國的許多公司中有成功的先例了。這些公司規(guī)模少于6000噸/年,他們通過差異化的產(chǎn)品和良好的營銷獲得成功。全球80個生產(chǎn)可降解塑料或者共混物的團體組織中,大約8%的公司生產(chǎn)經(jīng)營PHA基塑料,并且大約20%的公司正在生產(chǎn)PLA相關(guān)的塑料材料。2002年全球共有47個生物塑料樹脂制造商,其中只有2個的產(chǎn)能超過40000噸/年,6個超過10000噸/年。玉米和大豆是制造生物塑料目前最為成功的植物。中國的玉米產(chǎn)量世界第二,大豆產(chǎn)量世界第四,大豆和玉米也是美國兩個最重要的農(nóng)作物,生物塑料對相關(guān)農(nóng)業(yè)的發(fā)展起了促進作用。
可生物降解聚合物具有潛在的利潤,目前大約80%的塑料廢品填埋進垃圾掩埋場,這種材料通過垃圾掩埋場將廢品轉(zhuǎn)化為完全可再生資源,通過土壤或者植物可以進一步循環(huán)成能源或是堆肥產(chǎn)物。歐洲的調(diào)查顯示每噸淀粉基聚合物相對于一噸的礦物來源的聚乙烯,可節(jié)約能源及排放12-40GJ,以及0.8-3.2噸的二氧化碳排放量。對于以含油種子為來源的塑料替代材料來說,據(jù)估計以菜籽油來源的多元醇可減少排放1.5噸二氧化碳氣體當量的溫室氣體。美國國家標準和技術(shù)協(xié)會(NIST)的研究表明,大豆基多元醇對環(huán)境的影響水平僅為石油基多元醇的四分之一,明顯降低全球變暖、煙霧形成、生態(tài)危害以及礦物燃料的減少。
歐洲生物塑料協(xié)會的這一研究主要對2006年包裝領(lǐng)域的生產(chǎn)流程、新產(chǎn)品、轉(zhuǎn)變因素、銷售發(fā)展情況及市場亮點進行了調(diào)研,同時也對2007年的行業(yè)走勢作出了展望。該報告一開始就對2006年整個生物塑料行業(yè)的需求增長進行了總覽,使用者對生物塑料的興趣在所有產(chǎn)品領(lǐng)域都有一定程度的上升趨勢,其中生物塑料薄膜包裝就是典例。該協(xié)會分析人士認為造成這一增長現(xiàn)象的原因主要有三個:消費者環(huán)保意識越來越強;各大公司都積極支持可持續(xù)性發(fā)展;以及原材料和能源價格的持續(xù)增長等。該協(xié)會主席Harald Kaeb先生表示,生物塑料在許多行業(yè)的產(chǎn)品應(yīng)用中都被認為是一種行業(yè)創(chuàng)新技術(shù)和革命!翱稍倮眯唾Y源的使用以及許多生物塑料產(chǎn)品的生物可降解性及其他優(yōu)勢都成為了促進銷售和盈利增長的主要因素。這些特殊材料的技術(shù)性發(fā)展已經(jīng)充分證明了這一點,生物塑料越來越具有競爭優(yōu)勢,如這些材料無需提前再處理即具有極好的可印刷性能;表面光滑且具有光澤;對氣體、油類及脂肪具有屏弊作用等都使得它在各種應(yīng)用中倍受歡迎,如新鮮產(chǎn)品的包裝等。”
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這一增長趨勢在英國最為明顯,英國是歐洲包裝材料市場的領(lǐng)軍者,2006年9月英國一主要超市連鎖店宣布將500多條產(chǎn)品線改為生物包裝,其目的就是要實現(xiàn)每年節(jié)約大約4000噸的以化石和石油等為原材料的塑料生產(chǎn)。英國其他零售商也紛紛響應(yīng),表示計劃增加生物塑料材料的應(yīng)用。歐洲生物塑料協(xié)會人士表示,“應(yīng)用這些材料的產(chǎn)品、生產(chǎn)商以及行業(yè)終端用戶都以相當?shù)乃俣仍谠鲩L,另外,生物塑料還將從在一些市場新穎產(chǎn)品中的應(yīng)用擴展到更廣泛的中下層市場的應(yīng)用。發(fā)展形勢喜人!
然而歐洲生物塑料協(xié)會也表示,目前生物塑料僅占歐洲塑料市場的不到1%的份額。隨著其進一步的發(fā)展,生物塑料將在更多的領(lǐng)域得以應(yīng)用。由于其需求的迅速增長,生產(chǎn)商們也在繼續(xù)擴展其生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)能力以滿足市場需要。當然,要充分挖掘目前已預(yù)測到的市場潛力,還需要更多的公司加大投資力度。“由于這些材料成本相對較高,而且新建立的生產(chǎn)設(shè)備還需要至少兩年的時間進入主流市場,投資者需要具有一定的警惕性,根據(jù)短期標準進行決策,F(xiàn)在的問題就是是否應(yīng)該建立一些衡量的標準來支持歐洲創(chuàng)新性可再利用產(chǎn)品的引進和發(fā)展。眾所周知,目前建立的法律規(guī)范已經(jīng)使可再利用能源與生物燃料領(lǐng)域有了強勁發(fā)展和創(chuàng)新的動力,可再利用產(chǎn)品在歐洲尚缺少這樣的統(tǒng)一標準!钡珰W洲生物塑料協(xié)會也在其研究報告中表示2007年該領(lǐng)域?qū)⒊霈F(xiàn)持續(xù)增長。
2005年由于石油價格持續(xù)攀升,食品包裝商們所采用的傳統(tǒng)塑料材料價格上漲了30-80%。在此情況下,一些生物塑料產(chǎn)品與這些傳統(tǒng)的以石油為基礎(chǔ)的包裝材料相比,取得了較為全面的價格優(yōu)勢。許多專家(包括總部在柏林的國際生物可降解聚合體協(xié)會及工作組織IBAW的專家)預(yù)計,在歐洲現(xiàn)有的4000萬噸的塑料品市場,生物塑料具有最終占據(jù)10%份額的潛力,這些數(shù)據(jù)當然包括食品及其他消費品的包裝市場,化妝品包裝更是如此。而在一些重要的領(lǐng)域,技術(shù)的發(fā)展使得生物塑料材料具有了利用礦物油所生產(chǎn)的傳統(tǒng)產(chǎn)品所具有的許多性能。另外研究人員還在進行多方面的努力,如多層薄膜技術(shù)可改善包裝材料的屏蔽功能等。IBAW組織在2006年所公布的一項研究報告中表示,“為了充分開發(fā)這一潛能,我們需要幾十億歐元的投資來建立更大型的生產(chǎn)工廠。”
過去幾年中,一些主要的包裝生產(chǎn)商陸續(xù)推出了各種生物可降解產(chǎn)品。Amcor公司與Plantic技術(shù)公司合作開發(fā)了一種生物可降解且具有較強靈活性的糖果包裝材料;總部在美國的Cargill集團旗下的NatureWorks公司推出了PLA(一種以玉米為基礎(chǔ)的聚合體)材料,成為了生物可降解型包裝潮流的市場先鋒;另外,總部在丹麥的Danisco公司宣布從castor oil和acetic acid(乙酸)中提取了一種Plasticiser的物質(zhì),這種材料無色無味,可完全生物降解。與此同時,德國BASF公司也宣布推出一種以可再利用原材料為基礎(chǔ)的生物可降解型塑料來滿足市場對環(huán)保型包裝材料需求的增長。該公司所推出的Ecoyio塑料有45%的成分是NatureWorks公司所生產(chǎn)的PLA,剩余的成為為BASF公司現(xiàn)有的生物可分解型塑料Ecoflex。
美國Biota Brands of America公司提供瓶裝的高附加值礦泉水,這是世界上首次使用美國NatureWorks LLC公司的聚乳酸(PLA)材料成型的產(chǎn)品。生物可降解協(xié)會認可并鑒定這一獨特的可降解瓶子為市場上可降解的產(chǎn)品。檢測證明一個Biota水瓶在工業(yè)堆肥環(huán)境中,在75-80天的時間內(nèi)將會完全降解,而傳統(tǒng)的塑料瓶是不能降解的。從去年開始,Biota公司的新灌裝工廠使用Planet Friendly Products公司在鹽湖城成型的聚乳酸(PLA)預(yù)制品,Planet Friendly Products公司在Biota和成型廠商形成了戰(zhàn)略聯(lián)盟。其預(yù)制品是由聚乳酸樹脂經(jīng)過24腔的Husky HyPET120單元設(shè)備注塑成型的。相對于PET,它的成型溫度低,對于容器或者聚乳酸預(yù)制品來說,不需要特殊的處理。SIG BloMax III 系列的10腔注塑/拉伸吹塑成型機可以增加到12腔,可即刻用于瓶子的成型。
另外,意大利Novamont公司利用Mater-Bi生物可降解材料制造而成的膨脹型片材是一種可堆肥的波紋包裝材料。這種波紋形的、閉孔發(fā)泡材料具有良好的抗沖擊性,可以很好的保護目標。它的性能類似于那些傳統(tǒng)的包裝產(chǎn)品,并且使用后它能通過和食物垃圾一起堆肥、或者通過污水污泥處理工廠而被處理掉。Wave by Mater-Bi材料的波形產(chǎn)品是一個非常有創(chuàng)新的專利技術(shù),可以進行具有堅固耐用、富有彈性、閉孔結(jié)構(gòu)特征的可發(fā)性淀粉基泡沫材料的工業(yè)生產(chǎn)。Novamont的實驗室測試已經(jīng)表明Mater-Bi材料的泡沫片材具有抗機械沖擊吸收和減震性能,可以和聚氨酯泡沫材料相媲美,甚至在非常高的相對濕度環(huán)境下都具有很好的尺寸穩(wěn)定性,以及良好的生產(chǎn)靈活性,具有這些性能后,使用常規(guī)的聚氨酯泡沫技術(shù)就能將其加工成最終包裝產(chǎn)品。Mater-Bi材料的波形產(chǎn)品拓寬了Novamont的包裝應(yīng)用產(chǎn)品的范圍,包括疏松的填料、熱成型浴盆、擠出網(wǎng)狀材料和織物,用于包裝食品和非食品(如化妝品等)的透明薄膜。
這些公司都對可分解型的生物塑料的發(fā)展非常有信心,認為20%的年增長率是完全可以實現(xiàn)的。歐洲生物塑料協(xié)會在其研究報告的結(jié)尾部分對這一領(lǐng)域的未來走向也作出了客觀的預(yù)測,認為前途一片光明。