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生物基产品市场规模将超8000亿美元!

发布时间:2021-05-24

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内容摘要:


       生物基新材料是21世纪我国战略性新兴产业的重要一员。当前常见的生物基新材料包括淀粉基新材料、生物基全降解塑料等。据预测,未来10年,生物基产品可至少取代现在20%的石化产品,形成超过8000亿美元的市场规模。


       生物基新材料是利用谷物、豆科、秸秆、竹木粉等可再生生物质为原料制造的新型材料和化学品等,主要包括生物基塑料、生物基纤维、糖工程产品、生物基橡胶以及生物质热塑性加工得到塑料材料等。由于绿色、环境友好、资源节约等特点,生物基新材料正逐步成为引领当代世界科技创新和经济发展的一个新的主导产业。目前我国生物基新材料产业发展迅猛,关键技术不断突破,产品种类速增,产品经济性增强,生物基新材料正在成为产业投资的热点,并显示出了强劲的发展势头。


常见生物基新材料如下


1、淀粉基新材料


       淀粉是一种取之不尽用之不竭的天然资源。目前,以淀粉为原料,经物理、化学、生物处理,改变其天然性质,增加其功能特性,制得的淀粉衍生物已达2000多种,广泛应用于食品、造纸、化工、制药等行业。其中有不少是淀粉基功能材料,如:具有增强、助留特性的纸基功能材料,具有吸附功能的多孔淀粉,可作为药物传输载体的磁性淀粉微球,替代脲醛树脂的环保型淀粉基胶黏剂,以及淀粉基生物降解塑料等。淀粉基新材料是目前技术最成熟、产业化规模最大、市场占有率最高、消费量最大的生物基材料,年总产能达80万~100万吨,年产量约40万吨,未来这一市场将进一步扩大。



2、生物基降解材料


       生物基全降解塑料是指以生物质原料制成的塑料,具有低碳排放、循环再生、可降解等特点,是替代传统石油基塑料、解决“白色污染”的有效手段。据欧洲生物塑料协会市场数据显示,2018年全球生物基全降解塑料产能约110万吨。


01)聚乳酸(PLA)

       PLA是以淀粉为原料经发酵得到乳酸单体,再经聚合制得的一种生物基可降解材料,具有无毒、无刺激性、生物相容性良好、强度高、可塑性好等特点,被认为是最有发展前途的可生物降解高分子材料,备受国内外关注。

       PLA具有与传统石油基塑料相媲美的良好物理性能,可广泛应用于一次性餐具、食品包装、纤维、个人护理用品、注塑制件等领域。主要生产厂家包括美国Natureworks公司(15万吨/年)、Corbion-Total公司(7.5万吨/年)、中国海正公司(1.5万吨/年,在建5万吨/年生产线)等。随着全球范围内限塑相关政策的出台,越来越多的企业加入到PLA产业当中,据统计,截至2019年底,国内已有山东同邦、山东泓达生物、浙江友诚控股等多个拟新建聚乳酸项目,如果发展顺利,未来几年聚乳酸规模将超过百万吨,冲击千亿级市场。


02)聚羟基脂肪酸类材料(PHA)

       PHA是微生物发酵合成的一种聚酯,是一类新型生物塑料。PHA的材料学性质与传统塑料聚丙烯类似,能被微生物完全降解,且具有优良的生物相容性、气体阻隔性等,在生物医疗材料、电学材料、包装材料等方面应用前景广阔。


03)二氧化碳基塑料(PPC)

       PPC是以CO2为单体与环氧化合物通过共聚的方式制备的高分子聚合物,有利于减轻CO2温室效应,减少对石油原料的消耗。PPC具有无毒、阻气、透明、弹性好等特点,在土壤中可完全降解,并被植物吸收利用。中科院长春应化所已突破关键技术与企业合作在内蒙古建成3000吨/年生产线。


04)聚乙烯醇(PVA)

       PVA是一种高阻隔性可降解高分子材料,广泛用作绿色包装材料。用PVA制成的薄膜透明度高,透光率高,柔软不带静电,具有粘合性强,耐磨性好、抗拉、抗压、抗冲击、耐蚀性高等特点。其薄膜抗应力开裂、抗老化、耐热、无毒无味,对气体、有机化学试剂蒸气的透过率极低,具有优良的气密性和保香保鲜性能,综合性能优异。


3、其他生物基新材料


       其他生物基新材料包括生物基纤维(PTT纤维、竹纤维等)、生物基不可降解塑料(Bio-PE、Bio-PA等)、蛋白质材料、壳聚糖等。


       高性能低成本生物基新材料汇聚全球目光,根据经济合作与发展组织预测,未来10年,生物基产品可至少取代现在20%的石化产品,形成超过8000亿美元的市场规模。目前全球各国政府纷纷大力推动生物基新材料产业的发展。据调查显示,全球至少已经有67个国家和地区对一次性塑料袋采取措施,使用生物基全降解材料是解决一次性塑料废弃物污染问题的有效手段。


       我国吉林省早在2015年就已经实行禁塑,禁止生产和销售一次性不可降解塑料制品;海南省从2019年开始分产品、有步骤推动禁塑,到2025年全面禁塑;2019年,国家发改委将生物能源与生物基化学品及材料列入2019国家鼓励类产业;今年年初国家发改委和生态环境部联合出台《关于进一步加强塑料污染治理的意见》,生物基全降解材料将发挥越来越重要的作用。同时,越来越多的科学家和企业加入到生物基新材料产业发展的行列中,研究和开发高性能低成本的生物基新材料。


       随着更多的目光汇聚到生物基新材料产业,生物基新材料产业正处于一个高速发展的阶段,在食品、医疗、包装、个人护理等领域发挥越来越重要的作用,同时提高生物基材料的性能、降低材料成本、开发功能化的特性是未来的研究重点。



来源:江苏化工网、龙骏环保




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