對于歐美降解塑料制品生產(chǎn)商來說，寧波天安生物材料有限公司是一家神奇的公司。這樣一家普通企業(yè)，居然可以生產(chǎn)出降解塑料生產(chǎn)商不可或缺的原料——PHBV(聚羥基丁酸—戊酸酯)，而這樣的企業(yè)居然在中國，這著實讓他們吃驚。
“從國內(nèi)看，不僅生物降解塑料的生產(chǎn)技術(shù)已達到國際水平，并且有一部分國內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品已經(jīng)成功走向了國際市場”，中國塑協(xié)降解塑料專業(yè)委員會秘書長翁云宣告訴《中國投資》。
“白色污染”
催生“綠色革命”
廢棄塑料的“白色污染”問題日益嚴(yán)重，已到了非解決不可的時候。各國特別是西歐、美國、日本等發(fā)達國家，限制使用一次性泡沫塑料包裝物，歐盟近年已經(jīng)出臺相關(guān)法規(guī)限制或者禁止使用非降解塑料包裝物。
而與傳統(tǒng)石油基合成樹脂的根本區(qū)別大多在于，生物降解塑料的主要原料來源是以陽光和二氧化碳為能源和碳源的淀粉和纖維素等可再生資源，是一種通過生物技術(shù)轉(zhuǎn)化成聚合物的高科技材料，其制品在丟棄后會完全分解成二氧化碳和水。如果集中回收進行堆肥處理，還可以生產(chǎn)出有機肥。
隨著對環(huán)境保護的重視，各國紛紛開始著手進行生物降解材料的研發(fā)。同樣，作為一次性塑料制品的消費大國，我國自上世紀(jì)80年代開始，陸續(xù)進行了生物降解材料的研發(fā)。
生物降解塑料又分為天然生物降解塑料、微生物降解塑料和化學(xué)合成生物降解塑料幾大類。
天然生物降解塑料是指以天然聚合物為原料，可通過各種成型工藝制成生物降解塑料制品的一類材料，包括由淀粉、纖維素、甲殼素、大豆蛋白等天然聚合物及其各種衍生物和混合物。其中熱塑性淀粉已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化，其它天然材料尚處于基礎(chǔ)研究階段。目前，已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的有武漢華麗環(huán)�？萍加邢薰镜�，已形成年產(chǎn)2-3萬噸的生產(chǎn)規(guī)模。
微生物合成生物降解塑料有聚乳酸(PLA)、聚羥基烷酸酯(PHA)等。PLA是以糖蜜等發(fā)酵制得的乳酸為原料，通過直接縮合聚合法或其二聚體丙交酯開環(huán)聚合法等方法化學(xué)合成的。目前，中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所和浙江海生生物降解塑料股份有限公司正共同進行中試研究，產(chǎn)品性能基本達到Cargill Dow公司產(chǎn)品水平,目前已基本完成5000噸生產(chǎn)能力的示范生產(chǎn)線建設(shè)。
用微生物等方法合成的生物聚酯價格較高，是目前難以普遍采用的主要障礙。化學(xué)合成法開發(fā)的生物降解塑料主要有各種脂肪族聚酯,前者主要品種包括聚己內(nèi)酯(PCL)、脂肪族聚碳酸酯(二氧化碳和環(huán)氧化合物共聚物或稱二氧化碳共聚物)等。內(nèi)蒙古蒙西高新技術(shù)集團所采用的，正是化學(xué)合成法生產(chǎn)降解塑料。除此以外，河南天冠集團還將酒精生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品二氧化碳也用于生產(chǎn)全降解塑料。另外，中科院理化所的化學(xué)合成聚丁二酸丁醇酯也正在產(chǎn)業(yè)化過程中。
除了上述3類外，還有一類是將淀粉等天然資源與化學(xué)物質(zhì)共混生產(chǎn)的技術(shù)。廣東肇慶華芳降解塑料有限公司等實現(xiàn)了將淀粉塑化改性后、再和聚乙烯醇共混生產(chǎn)降解塑料。
“我們自1999年起就開始進行以可再生資源淀粉為原料、運用發(fā)酵工程技術(shù)生產(chǎn)新型生物材料，共投入了7000多萬元”，寧波天安公司市場部經(jīng)理劉輝對《中國投資》說。
寧波天安的技術(shù)思路主要是從淀粉中提取出的葡萄糖為碳源，在發(fā)酵罐內(nèi)培養(yǎng)某種微生物，既而在其生長、新陳代謝過程中體內(nèi)逐漸合成出PHBV。其主要應(yīng)用除食品包裝及容器、購物袋、玩具等生活日用品及包裝領(lǐng)域外，也可用來生產(chǎn)一次性使用的注射器、手術(shù)衣等醫(yī)用產(chǎn)品。寧波天安是目前PHA類材料唯一實現(xiàn)商業(yè)和規(guī)�；a(chǎn)的企業(yè)。
“2004年，我們已經(jīng)形成了年產(chǎn)1000萬噸的生產(chǎn)規(guī)模,到今年年底產(chǎn)能將達到2000噸”,劉輝對此很是自豪。
廢氣變高附加值塑料
塑料制品的大量應(yīng)用造成“白色污染”，過量的二氧化碳排放造成“溫室效應(yīng)”，使全球氣候和環(huán)境受到極大的威脅。
對于二氧化碳排放大戶的水泥企業(yè)，在“減排”重壓之下，最困擾企業(yè)的一大難題是如何減少水泥窯產(chǎn)生二氧化碳尾氣處理問題。
而將“白色污染”與二氧化碳過量排放結(jié)合起來考慮，就為企業(yè)找到了一條改善環(huán)境的最佳路徑。
7月初，一條既能解決企業(yè)排放的二氧化碳、又能生產(chǎn)降解塑料的年產(chǎn)3000噸二氧化碳基全降解塑料中試生產(chǎn)線，在內(nèi)蒙古蒙西高新技術(shù)集團公司誕生。
早在2000年，內(nèi)蒙古蒙西高新技術(shù)集團公司為了解決生產(chǎn)水泥過程中產(chǎn)生的二氧化碳，采用西南化工研究設(shè)計院的國內(nèi)領(lǐng)先變壓吸附技術(shù)，建成了從水泥窯尾廢氣中回收、提純年產(chǎn)2萬噸級食品級二氧化碳裝置。然而那時提純出來的二氧化碳多是賣給了食品加工企業(yè)用于保鮮、防腐等途徑，每噸售價為800元左右，經(jīng)濟效益并不明顯。
而在國際市場上，用二氧化碳作原料生產(chǎn)的全降解塑料每噸售價約為2萬多元。正是這一巨大的利潤誘惑，隨后，蒙西又投資4000多萬元，與中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所合作，以水泥窯尾氣排出的二氧化碳為原料，采用二氧化碳和環(huán)氧化物在稀土組合催化劑的作用下進行共聚，生產(chǎn)二氧化碳基全降解塑料。2002年10月建成了世界第一條連續(xù)、全封閉的年產(chǎn)3000噸二氧化碳基全降解塑料中試生產(chǎn)線，所生產(chǎn)的塑料透明、可生物降解、焚燒過程只產(chǎn)生二氧化碳和水。
然而，“由于政策、資金、技術(shù)等原因，多年來，中試線生產(chǎn)的降解塑料產(chǎn)品僅僅銷售了700噸”，蒙西高新技術(shù)集團項目經(jīng)理向輝對《中國投資》說。此后，為解決后處理問題，2005年底，蒙西再次投入五六百萬元，進行工業(yè)化改造。
歷經(jīng)5年多時間的中試，實驗室的研究終于開花結(jié)果——這一解決雙重環(huán)境污染的中試成果終于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。蒙西依托自己集團所屬水泥企業(yè)產(chǎn)生的二氧化碳就可以每年生產(chǎn)出3000噸二氧化碳基全降解塑料。
二氧化碳聚合物具有可降解(可焚燒)、透明、高氣體阻隔性的特點，非常適用于一次性食品及醫(yī)用包裝材料等方面。這一技術(shù)獲得美國、日本發(fā)明專利各1項，申請中國發(fā)明專利8項。
用二氧化碳生產(chǎn)的降解塑料是否能夠給企業(yè)帶來可觀的利潤呢？“要是早些時候問我這個問題，我不敢回答，但現(xiàn)在我可以說，這類項目可以在2到3年內(nèi)實現(xiàn)稅后成本回收，包括建設(shè)期”，向輝自豪地說。
翁云宣也對蒙西的技術(shù)大加贊揚，“將水泥產(chǎn)業(yè)的廢氣二氧化碳制成全降解塑料，在國內(nèi)水泥生產(chǎn)企業(yè)有著廣泛推廣價值，這項技術(shù)還可以推廣到煉油、煉鋼、火力發(fā)電、化工等二氧化碳重點排放企業(yè)，形成獨特的產(chǎn)業(yè)鏈，對緩解溫室效應(yīng)將起到一定作用”。
曲高和寡當(dāng)需扶持
美國、日本和歐洲的降解塑料協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，2005年世界降解塑料的需求超過50萬噸，隨后5-15年將是降解塑料飛速發(fā)展時期，預(yù)計到2010年全世界產(chǎn)能是80萬噸，需求將達到100萬噸。
歐美公司著手早，因而在產(chǎn)量上已經(jīng)形成了萬噸級的生產(chǎn)規(guī)模。目前，美國Nature Works公司年產(chǎn)PLA系列已形成年產(chǎn)14萬噸級規(guī)模，日本昭和高分子公司的PBS(聚丁二酸丁二醇酯)產(chǎn)業(yè)化規(guī)模達到千噸級，意大利Novonmont公司2001年產(chǎn)能就達到萬噸級。此外，德國BASF目前產(chǎn)能已達14000噸。
“而我們用了將近10年時間，全國產(chǎn)量才達到5萬噸”，翁云宣介紹說。
盡管國內(nèi)降解塑料企業(yè)的年產(chǎn)值達到10億元，但個別實現(xiàn)了利潤，大多數(shù)企業(yè)仍舊處在投資階段。
同樣，8年時間、7000多萬元的投入并沒有給寧波天安帶來可觀的利潤和國內(nèi)市場的認可。對于任何企業(yè)來說，沒有使用者就意味著沒有市場、沒有利潤空間，也就缺乏生產(chǎn)的動力�！坝捎诋�(dāng)前的生產(chǎn)成本及環(huán)保要求不完善等原因，生產(chǎn)出來的生物降解塑料僅由企業(yè)自己努力或由環(huán)保組織去宣傳，是很難形成規(guī)模銷售的。與發(fā)達國家相比，國內(nèi)市場缺乏的是相應(yīng)的法律法規(guī)支持”，劉輝對此也很無奈。和其它大多數(shù)生物降解塑料制品生產(chǎn)企業(yè)一樣，寧波天安生產(chǎn)的產(chǎn)品幾乎都是針對國際客商。
在國內(nèi)，和普通塑料比，生物降解材料生產(chǎn)成本是普通塑料的1到3倍，因此價格依然很高。以應(yīng)用最為普遍的餐盒為例，聚苯乙烯材料制造的餐盒基本達到了8分到1毛，而目前全生物降解的淀粉基餐盒成本在1.8毛到2毛，特別好的在2毛到3毛。此外，在使用性能上，有些降解材料也略遜一籌，其制作的容器質(zhì)地軟，遇高熱、高溫易收縮，遇水易溶。
成本高，缺乏生產(chǎn)經(jīng)驗，塑料制品廠家就不愿意采用這種高分子材料。國內(nèi)市場的缺乏，使企業(yè)無法實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。因此，盡管國際需求正以每年30%的速度增長，但國內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)能卻遠遠滿足不了需求。
寧波天安作為國內(nèi)最早從事生物降解塑料生產(chǎn)的企業(yè)之一，曾經(jīng)獲得來自政府資金的支持：2000年科技創(chuàng)新基金60萬元，“十五”期間作為“863”計劃課題單位得到資金100萬元，“十一五”期間成為“863”重大課題單位�！罢馁Y金支持對企業(yè)的發(fā)展起了一定作用，但長遠來看，市場才是企業(yè)的生存之道”，劉輝說。
盡管國內(nèi)缺少市場導(dǎo)向的強大支持，但出于對行業(yè)未來的看好，寧波天安一直是以所屬集團的其它收入在彌補生物降解塑料生產(chǎn)的虧損。然而劉輝表示了自己的擔(dān)心：目前，我國生物降解材料的生產(chǎn)技術(shù)處于國際先進地位，但與國外同行比，我們的市場環(huán)境卻差得多。長此下去，國內(nèi)行業(yè)的競爭力將得不到足夠的發(fā)展，很可能逐漸變成弱勢地位，那么當(dāng)國內(nèi)產(chǎn)生需求的時候，那時占據(jù)市場的只能是那些國際大企業(yè)。
同樣缺乏政府支持的還有蒙西集團。蒙西正準(zhǔn)備對現(xiàn)有中試生產(chǎn)線進行放大，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，但是中試生產(chǎn)線中的一些設(shè)備不能夠滿足工業(yè)化運行要求，如何降低成本，縮短聚合時間，實現(xiàn)連續(xù)化聚合工藝還需技術(shù)上的支持；此外，如果實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，還需繼續(xù)加大研發(fā)投入，完全靠企業(yè)自己投入已經(jīng)力不從心。
國家有關(guān)部委曾經(jīng)于2006年8月召集國內(nèi)降解塑料的生產(chǎn)企業(yè)召開了座談會，商討重點扶持的技術(shù)對象及未來發(fā)展方向等內(nèi)容，然而時至今日，仍未出臺正式文件。
“如果政府財政資金有限，不能給予資金支持的話，那么可以借助奧運會給予企業(yè)發(fā)展的空間”，劉輝建議。
在2000年悉尼奧運會上，組委會使用了2000-3000噸的降解塑料，如果2008年北京也能在包裝物、辦公用塑料制品等方面也使用這么大的量，就相當(dāng)于國內(nèi)企業(yè)一年的產(chǎn)量。
奧運會為企業(yè)提供一個“舞臺”，但不能說是“市場”。如果能夠在奧運會上大規(guī)模使用生物降解塑料制品，那對于整個行業(yè)，特別是處于發(fā)展中的民族生物降解塑料企業(yè)，都是一個莫大的支持。劉輝對此很期待。
目前生物降解塑料及其制品出口仍沒有一個明確的海關(guān)編碼，而只能是采用“塑料”的統(tǒng)一編碼，因而也只能享受和塑料一樣的出口退稅稅率。翁云宣建議，如果能夠給予在出口退稅方面，給予生物降解塑料生產(chǎn)企業(yè)一個相對高的水平，國家和地方可以給予企業(yè)一定低息貸款，對其也是一種扶持。此外，在一些領(lǐng)域強制傳統(tǒng)塑料逐步退出市場，鼓勵生物降解塑料應(yīng)用。
可喜的是，國家已經(jīng)開始重視生物降解塑料問題。2007年1月1日，《降解塑料的定義、分類、標(biāo)識和降解性能要求》國家標(biāo)準(zhǔn)正式實施。“制定這一標(biāo)準(zhǔn)就是為了規(guī)范降解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)，從而促進行業(yè)的發(fā)展”，參與國標(biāo)起草的翁云宣說。
新出臺的《生物產(chǎn)業(yè)“十一五”規(guī)劃》提出，“到2010年，淀粉基可生物降解塑料達到年產(chǎn)20萬噸級規(guī)模，其它可生物降解功能高分子材料達到10萬噸級規(guī)�！薄�
由于國外需求增大,企業(yè)銷售對象多了很多,加工技術(shù)也有很多進步，目前生物降解塑料正在迎來一個前所未有的快速發(fā)展階段。除了自身加大創(chuàng)新與研發(fā)、降低成本外，“如果能從政府層面給予一定的支持，生物降解塑料行業(yè)將獲得空前的發(fā)展機遇”，翁云宣說。
