聚乳酸复合膜的生产与应用展望
2014-01-18汪多仁
汪多仁
(中国石油吉林石化公司)
一、综述
聚乳酸的生物相容性好,环境安全,没有毒性,具有优良的机械性能和光透明度,且加工性能好,可用于地膜、食品包装袋、药品等多种包装材料。
聚乳酸的废弃制品,经光和生物作用分解后变成二氧化碳和水,在消除白色污染,保护环境和自然生态平衡方面具有重要作用。
聚乳酸是以生物基淀粉为原料可制成生物降解包装膜材料,用以完全取代石油基原料。反映的是塑料包装材料返回以植物为原料的自然生态时代。聚乳酸作为21生物降解包装膜材料的代表性产品,市场发展潜力巨大。
高光学纯度L-乳酸结晶性好,融点,融解热都高。光学纯度达99%~100%的乳酸,融点温度可达199~200℃。制成聚乳酸其透明性、抗菌性、防腐性均佳,对于氧气、空气、水、汽也具有较好透过性,使用寿命可达2-3年,已被国际公认为绿色材料。
聚乳酸(PLA)双向拉伸膜透光率为94%,具有优良的表面光泽性和透明性。很高的刚性,良好的耐低温热封性,抗油性和耐润滑侵蚀性。
二、技术指标
拉伸膜厚度20 20 20外观透明度雾值(%300um)0.5 0.5 0.5伸长率%JIS-L10% 160 170 180热收缩率(%)120℃/h 25 25 26耐弯曲(mm)6 5 5防黏性 良好 良好 良好滑爽性14 15 14
废弃物3个月降解情况(d) 外力作用下迅速崩解
(a)L-聚乳酸聚合物平均分子量100000
(b)L-乳酸聚合物平均分子量110000
(c)L-乳酸聚合物含90%,DL-乳酸聚合物10%,平均分子量11,000
(d)将2×25cm直径的薄膜试片埋入土壤中,在湿度30%,35℃,3个月后观察
三、生产技术
共混可以改善聚乳酸的亲水性,大多用于药物释放体系的研究,但不能得到分子量较高的产物,共混法大多是与可降解的聚己内酯橡胶共混以改善聚乳酸的力学性能。
由于聚乳酸降解速度较慢,长期存在的未降解部分产生副作用,有时会在局部产生无菌性炎症。聚乳酸具有更好的生物相容性和较快的降解速度,但难于制备高分子量的产物,即使制备了高分子量的产物,也是一个刚性极强,缺乏韧性的材料,难以满足使用要求。用小分子柠檬酸三丁酯对聚D、L-丙交酯外增塑。柠檬酸三丁酯有较好的增塑作用,材料的韧性有较大的改善,降解速度进一步加快。
作为一种适合特殊要求的新型降解材料。采用酯化合物用在薄膜、薄片等需要柔韧性的模型制品中使用的可生物降解脂肪族聚酯树脂的增塑剂,和一种用于可生物降解的脂肪族聚酯树脂的增塑剂,所述增塑剂包括酯化物。还涉及一种包括增塑剂的可生物降解的树脂组合物,更尤其涉及一种具有极好耐水性的可生物降解的树脂组合物,所述树脂组合物能够被模制成制品,增塑剂很难从所述制品迁移(渗移)到表面上。
从环境保护观点出发,可生物降解聚乳酸尤其是优选的材料。然而,因为聚乳酸的高结晶度和刚性分子结构,它们具有刚硬、易碎和缺乏柔韧性的缺点,本身不适合需要柔韧性的应用如薄膜和包装。聚乳酸可以被软化,例如通过加入增塑剂、混合软质聚合物或进行共聚合反应被软化。
此外,当加入增塑剂时,它们很可能迁移(渗移)到表面上,因此使表面着色或削弱模型制品的透明度。为了解决这个问题,已推荐了使用各种绿色增塑剂。
例如,日本采用的是包括聚乳酸和增塑剂的组合物,将己二酸二异丙酯和癸二酸二正辛酯作为有效的增塑剂。然而,它们的增塑效果并不理想,组合物太硬以致不能用于通用的薄膜。
日本专利公开了醚酯增塑剂在乳酸聚合物中的使用,所述乳酸聚合物包括作为主成分的聚乳酸。然而,醚酯增塑剂本身没有足够的耐水性,因此当它在薄膜等模型制品中使用时,模型制品具有缺点如拉伸强度低。
日本专利也公开了作为脂肪族聚酯树脂的乳酸中单独使用新开发的己二酸双(丁二甘醇)酯等作为增塑剂。然而,这些增塑剂容易渗移,并且具有较差的耐水性和低的增塑效果。
作为脂肪族聚酯树脂的增塑剂,当它被用作用于可生物降解的脂肪族聚酯树脂的增塑剂时,使可生物降解的树脂组合物具有高的耐水性并且增塑剂很难从所述组合物中渗移,一种可生物降解的树脂用的增塑剂,所述增塑剂包括上述酯化合物以及一种可生物降解的树脂组合物,所述组合物具有高的耐水性并且增塑剂很难从所述组合物中渗移。
酯化合物可以是脂肪族多元酸与选自醇和醚醇种的至少两种形成的酯,因此通过选择和结合使用的醇和/或醚醇将它自由设计成具有增塑剂的所需性能。也就是说,酯化合物应具有等同于或高于单一醇酯化合物混合的效果。
此外,发明的酯化合物应能显著改善包含酯化合物的树脂模型制品的拉伸模量和伸长率,即它具有显著的增塑效果。因此,当添加时,即使少量酯化合物也能赋予相对较硬的可生物降解脂肪聚酯树脂如聚乳酸柔韧性。
此外,为了改善耐水性,可以将芳香族酯基引入二元酸酯或柠檬酸酯中。
混合使用两种或多种增塑剂是一个复杂的过程。此外,当将两种或多种增塑剂与可生物降解的脂肪族聚酯树脂混合时,可能由于增塑剂和树脂相容性不同使得它们不会和树脂均匀地混合,因此给所产生的树脂组合物的性能带来不利影响。相反,发明的酯化合物甚至当单独使用时,也可展示显著的效果,使过程简单并且能够与可生物降解的脂肪族聚酯树脂混合均匀。因为获得的树脂组合物是各向同性的,因而是有利的。
此外,当将酯化合物加入到透明的基础树脂如聚乳酸中时,应使基础树脂保持透明。
因此,当酯化合物作为增塑剂加入到可生物降解的脂肪族聚酯树脂中时,能获得具有极好柔韧性和耐水性并且增塑剂不会渗移的可生物降解的树脂组合物。此外,当发明的酯化合物与透明的基础树脂混合时,可以获得透明的可生物降解的树脂组合物。因此,包括发明的酯化合物作为增塑剂的可生物降解的树脂组合物可以被合适地用作薄膜、薄片、包装和模型制品的材料。
可用作二元酸酯起始原料的醚醇可以是二甘醇单甲醚、二甘醇单乙醚、二甘醇-丁醚。
通过在这些二元酸和醇和/或醚醇间反应得到的具体化合物是柠檬酸乙氧羰基甲基二丁酯是最优选的。
混合醇酯的数均分子量不受限制。通常,分子量越低,增塑效果越好,但稳定性越低,由渗移到模型制品表面引起的粘连和污点出现的可能性越大。因此,混合醇酯优选具有约200~1500、更优选约300~1000的相对数均分子质量。
本发明的混合醇酯是可生物降解的,并且它与脂肪族聚酯树脂具有良好的相容性,因此可以合适地用作用于可生物降解的脂肪族聚酯树脂的增塑剂。
聚酯树脂(A)和混合醇酯增塑剂(B)的混合方法和混合装置不受限制,可以是公知的方法和装置。尤其是,能够连续处理的方法和装置对工业是有利的并且是优选的。例如,聚酯树脂(A)和增塑剂(B)以预定的比例混合,放入挤出成型机的料斗中被熔融和立即挤出。
聚乳酸的共混是将聚乳酸和另一种高聚物进行一定的混合,以改善材料的脆性,提高其力学性能。共混物除了具有聚乳酸和高聚物固有的优良性能外,还可能在两种组分间某种协同效应而呈现新的效应。下面是实例的具体说明。
●生产实例一:聚乳酸酯拉伸膜
向装有搅拌器的不锈钢聚合釜内,加入100份L-乳酸,0.01份辛酸亚锡、0.03份十二醇、通入氮气,将聚合物搅拌加热至200℃,3h后,再真空反应1h,蒸出低相对分子质量可挥发物和单体。通入氮气,将聚合物由釜底排出,冷却、造粒,得平均分子量约为100000L-乳酸聚合物。
PLA作为热塑性塑料,可以采用普通的成型方法加工。采用光学纯度98%以上的PLA,在加工时应严格控制成型温度,PLA的分子链含有有序排列的光学活性中心,结晶性和刚性都比较高,可用于制备纤维和薄膜,并可用定向拉伸的方法增加强度。将PLA于210℃下熔融,在75℃通氮拉伸,于80℃下制成纤维。
用PLA适用于高速熔融纺丝制成的纤维,抗张强度优良,且可与普通纤维一样可纺、可织、可染。将PLA制成双向拉伸薄膜,抗张强度为聚乙烯的数倍,弹性与聚对苯二甲酸乙二酯相当,即使在100℃的温度下,几何尺寸也不发生变化。
●生产实例二:双轴性延伸膜
日本公开特许公报JP07,25660公开的用于可生物降解、透明、抗霉性的食品包装膜是以乳酸聚合物为基础的膜,为一种双轴性延伸膜,由聚乳酸)(PLLA)和乙酰柠檬酸三丁酯增塑剂制成。
聚乳酸大分子引发剂的制备.在250mL三口瓶中加入一定量的端羟基聚乳酸及二氯甲烷、吡啶,开动磁力搅拌将聚乳酸溶解。通过恒压滴液漏斗,于室温下缓慢滴加一定量的二氯甲烷稀释的溴代丙酰溴后于上述三口瓶中,反应在氮气保护下反应24h。聚乳酸羟基、吡啶和α-溴代丙酰溴的摩尔比为1∶2∶5。产物经过滤后倒入大量甲醇中沉淀,再经去离子水洗涤数次后置于真空烘箱中干燥。以L乳酸为单体,通过熔融缩聚法合成聚乳酸。最佳反应条件为:以SnCl2/TSA为催化剂,催化剂质量分数为0.5%(相对单体),在160~170℃下反应10h。
双向拉伸聚乳酸膜的制备用175型双向拉伸机制备聚乳酸薄膜,聚乳酸粒料经熔融挤出然后形成铸片,在一定的温度下,纵向拉伸冷却后在一定温度下横向拉伸,最后热定型收卷。
测试方法如下:
热稳定性分析(TGA):用TA公司Q50热重分析仪测定聚乳酸的热稳定性,温度范围:40~400℃,升温速率:10℃ /min,N2氛围。
分子量测定:用waters公司的1515型凝胶渗透色谱仪测定聚合物的分子量及分布。styagel1000 柱子:HR3,4,5。标准样:苯乙烯,流动相:四氢呋喃(THF)。
双向拉伸膜的加工过程和使用都要求材料具有一定的热稳定性。起始分解温度在336℃,该种聚乳酸具有良好的热稳定性,能达到双向拉伸加工膜所具备的耐热性。
聚合物的玻璃化转变温度Tg、熔点Tm、结晶度等是材料的一些重要性能指标,它决定了材料在某温度下处于何种状态以及材料的使用温度及其加工性能。通常希望拉伸膜具有较高的结晶度,因高结晶度赋予材料具有较好的力学性能。而未拉伸膜则希望其具有较低的结晶度,以便于后期的高倍拉伸。
厚膜经双向拉伸后的结晶度增加,相比未拉伸前均增加了200%以上,拉伸倍数大的薄膜的结晶度比粒料增加了近300%,结晶度随拉伸倍数的增加而增加。
可以将增塑剂加入到可生物降解的脂肪族聚酯树脂用的聚合原料中,或在聚酯树脂的聚合过程期间加入,或在聚酯树脂的聚合之后混合。然而,当将增塑剂加入聚合原料中或在聚合过程中加入时,增塑剂可能降解或与聚酯树脂通过酯交换反应共聚,从而不能完全地达到所希望的增塑效果。因此,优选在聚酯树脂聚合之后、成型工艺之前或期间混合增塑剂。
目前有很多添加剂来改善PLA的韧性,如利用甘油三乙酯和柠檬酸三辛酯增塑PLA,加入可塑剂的聚乳酸是PLA和PEG的嵌段共聚物,因此不会从PLA的薄膜产品中迁移出来,这样就解决了以往的添加剂从薄膜产品中迁移出来的缺陷,从而解决了PLA薄膜产品的使用寿命问题。
●生产实例三:在螺带式掺混机内将聚乳酸与乙酰柠檬酸三丁酯,防黏剂,滑爽剂相混,用双螺杆挤出机(料筒温度)170~210℃造粒,粒料在50℃烘箱内加热,然后在料筒温度为160~200℃的挤出机内熔融,以挤出机顶部T-模头挤出0.13mm的薄膜.将该双向拉伸膜在拉伸温度50℃,拉伸速度7mm/sec,拉伸比2.5倍,用双轴向拉伸机双轴向拉伸,在50℃热固5min,得热收缩拉伸膜。膜厚度10~500 nm,为一种双轴性延伸膜,由100份PLA和10份乙酰檬柠檬酸三丁酯等增塑而成。
在预聚物反应器中,所得到的聚合物相对分子质量为400~2 500。各种催化剂都可用于丙交酯聚合,如金属氧化物、金属有机络合物、金属卤化物等。
用该工艺所合成的聚乳酸相对分子质量为50000~200000,根据需要可调整工艺条件来控制产品的分子量。产品收率为70% ~90%,大大降低了产品成本。
共混可以改善聚乳酸的亲水性,大多用于药物释放体系的研究,不能得到分子量较高的产物,共混法大多是与可降解的聚己内酯橡胶共混以改善聚乳酸的力学性能。
由于PLLA降解速度较慢,长期存在的未降解部分产生副作用,有时会在局部产生无菌性炎症。PDIA具有更好的生物相容性和较快的降解速度,但难于制备高分子量的产物,即使制备了高分子量的产物,也是一个刚性极强,缺乏韧性的材料,难以满足使用要求。用小分子柠檬酸三丁酯对聚D、L-丙交酯外增塑。柠檬酸三丁酯有较好的增塑作用,材料的韧性有较大的改善,降解速度进一步加快,可塑为一种适合特殊要求的新型降解材料。
四、复合技术
●复合实例一:吹塑薄膜制法:
吹塑薄膜配方
L-乳酸聚合物66%己二酸共聚酯聚合物10%ε-己内酯聚合物10%硅酸镁7%2.5二甲基 -2.5 二(过氧丁基)己酯1%柠檬酸三丁酯12%
上述原料在挤塑机内混合,转入吹塑薄膜挤塑机挤塑(温度为120℃),得15um-55um自支持性膜,可用做废物袋、杂物袋等制品。
●复合实例二:聚乳酸酯可降解膜
配料(份)1 2 3聚合物成分(Wt%) 90(a) 85(b) 40.5(b)L-乳酸比例(%)100 100 75乙酰柠檬酸三丁酯(Wt%)10 15 19滑爽剂1 0.5 1防黏剂粒径(nm)7 12 16份数1 0.5 2热处理温度(℃)50 50 50
●复合实例三:
(质量分数)
●复合实例三:塑化PLA
塑化的PLA薄膜是使用螺杆直径16毫米和30 L/D的双螺杆挤出机(EUROLAB Thermo-Prism)。的从进料口的模具温度设定为125~180℃。
PLA颗粒(L9000 Biomer)给料是选定为PLA和增塑剂(Benzoflex 50[50:50二甘醇二苯甲酸酯:二丙二醇二苯甲酸酯的复合组分]),物料向下同时通过挤出机机筒,此是PLA颗粒熔化。在挤出处生成50μm厚的,10厘米宽的膜。膜的组分为80%的PLA和20%的Benzoflex。
●复合实例四:等离子体沉积氧化硅
将50微米的涂覆有增塑的薄膜样品(80%,20%BENZOFLEX PLA)通过使用等离子体沉积的氧化硅。将增塑的薄膜样品置于反应器中,在反应器中添加氧气产生氧化硅化合物,薄膜样品涂覆的是四甲基二硅氧烷(HMDSO)。
●复合实例五:气味袋
要确定通过袋子的气味,进行下面的测试。每一种材料的包装袋由两片膜(120×120mm)。该膜是三面密封。最后一条边被焊接后,加入1mL的0.2%的skato水溶液。将袋放置在单独的封闭的玻璃广口瓶内,保持温度32℃,在三个不同的时间点评价气味。
结果,气味规模为0=无异味
由本法增塑的生物可降解的薄膜远远优于其他生物可降解的薄膜。
五、综合述评
随着近年环境保护的要求日益严格和受环境法规的限制,生物降解塑料得以快速发展,并开始了作为通用塑料替代产品。由于PLA的降解能促进植物生长,由此可大量用于农用地膜,土木用膜,食品包装袋,一次性使用袋等。例如用于食品保洁包装袋,表面光泽度和透明性好,并具有低温热封性,良好的抗油性和润滑侵蚀性。用于食品包装,无异味,具有抗霉性。
近年来,我国塑料薄膜和片材的需求量仍以较快速度发展,主要原因是由于国内城市超级市场的发展,农业的连年丰收,农副产品加工均需要大量包装薄膜(袋),水果、蔬菜保鲜也需要保鲜薄膜(袋)、粮食食品、小食品、地方风味食品、糕点、糖果、食糖、食盐、水产品、豆制品、乳制品等也都需要大量塑料包装薄膜(袋)、片材(盒)。
目前,用来包装食品和药物的材料绝大多数是塑料制品,塑料制品在一定的介质环境和温度条件下,塑料中的聚合物单体和一些添加剂会溶出,并且极少量地转移到食品和药物中,从而引起急性或慢性中毒,严重的甚至会致畸,致癌。同时由于世界上每年消耗的塑料制品很多,人们使用完后随手丢弃,由于塑料很难腐烂,这也让环保业伤透脑筋。
塑料用于食品包装的量占塑料总产量的1/4,可以这样说,用于食品包装的塑料一出现,就有垃圾产生。在超市及商场,很多食品包装均是塑料做的。膨化食品的塑料充气包装可防潮、防氧化、保香味、阻隔阳光照射、防止受挤压,但那么大的包装在资源上是极大的浪费。还有方便面的包装,塑料包装远远多于纸质碗(或桶)的包装,市场上碗或桶装方便面的销售价一般高于同质量袋装方便面销售价的1/3,但由于这种包装方式食用方便,尤其在外出旅游时,开盖后直接冲热水泡即可食用,不必带其他盛装容器,所以很受消费者欢迎。随着环境保护要求的提高,消费者淘汰落后包装是必要的。塑料材料的改进也是当务之急。细分市场上的食品,可以用纸包装的尽量用纸,减少塑料的浪费与对环境的污染,这也是为子孙后代造福。
在国际上,绿色包装制度已成为发达国家设置绿色标准的主要内容之一。据有关资料统计,我国因包装问题每年减少外汇收入约10%,其中相当一部分是因包装不符合绿色要求造成的。加入WTO后,“绿色壁垒”这个外贸领域的新名词开始引起越来越多人的关注。根据联合国统计署提供的数据,90%的美国人、89%的德国人和84%的荷兰人在购买物品时都会考虑到产品的环保标准。作为世界上最大的发展中国家,由于我国在环境标准制定实施及资金投入、环境技术水平等方面与欧美发达国家存在较大的差距,所以绿色壁垒对我国出口商品的阻碍作用不断增强。
绿色包装制度就是要求包装材料应节约资源,减少废弃物,即用后易于回收再用或再生,或易于自然分解,不污染环境,保护环境资源和消费者健康。也就是说,包装制品从原材料选择、材料加工、产品制造与使用、废弃物的回收再生,直到最终处理的整个运行过程均应不对人体及环境造成公害。发达国家就此提出了“4R1D”原则:实行减量化(Reduce),即在满足包装的保护、方便、销售等各项功能条件下,尽量减少包装材料的使用;可重复使用(Reuse),包装在完成某项使用功能后,经过适当处理,能够重复使用。能回收再生(Recycle),通过生产再生制品、焚烧利用热能、堆肥化改善土壤等措施,达到再利用的目的。能再灌装使用(Refill),罐、瓶等包装物在回收之后,可以再灌装使用。可降解(Degradable),包装废弃物可以分解,不产生环境污染,进而达到改善土壤的目的。
从包装材料方面来讲,欧美等国的环保法规中对商品包装材料的易处理性和可回收率有较高的要求和标准,包装的材料要求首先是其安全性,其次是对人体和自然环境无害。我国的包装材料落后,不易处理,可回收率低,对进口国的环境污染严重。这造成了我国许多产品因为包装问题而无法出口。随着世界各国环保呼声日益强烈,绿色包装越来越成为包装市场发展的必然趋势。面对国际上对中国出口商品包装的“绿色壁垒”,包装绿色化的步伐必须加快。
为削减石油资源使用量及二氧化碳排放量,世界正在推进生物基塑料的开发,这些生物基塑料主要采用玉米为原料生产性能均衡性较为出色的聚乳酸。
近年来,全球刚性塑料包装需求高涨,大众环保意识越来越强。对此,许多制造商和零售商正在走向以有效性和环保性的刚性塑料包装为目标市场的道路。
我国的降解塑料相关扶持政策于2012年下半年陆续出台,规划扶持的对象包含生物基材料、完全降解材料等,扶持手段包括增值税返还、税收减免、重点项目采购等。工信部已将相关政策文件交由住建部等相关部委进行会签。业内人士预计,该政策会对降解塑料行业上市公司构成利好。
到2015年,50%的设区城市初步实现餐厨垃圾分类收运处理。垃圾分类之后必然会涉及不同垃圾所使用的塑料袋问题,而降解塑料的将在国家层面得到重视。
由于部分发达国家相关的环保法规比较健全,因此对降解塑料的需求很庞大。目前,国内降解塑料制品的条件也已经成熟,主要问题是缺乏政策支持。降解塑料的生产成本高于传统聚烯烃塑料,因而没有竞争优势,如果得到政策扶持,国内降解塑料市场也很快会打开。
目前,降解塑料的使用已得到各地的重视。东北、新疆、云南等地正在试点使用生物降解农用地膜。云南还将立法禁止生产和销售塑料购物袋,相关草案已经公布。
近年,生物降解塑料的需求在成倍增长,随着日益严格的条件法规的建立,我国的食品包装出口将要普及生物降解塑料,随着食品包装材料向高功能化、高档化、高使用期和长保质期方向发展,将使用生物降解塑料,其潜在市场巨大,
当前我国开发的各类降解塑料均有各自的特点、定位和不同程度的减量化、无害化效果,其中高淀粉含量的生物降解塑料、可生物降解塑料和高碳酸钙含量的光/(氧)降解塑料更有利于减量化和无害化的发展战略及可持续发展要求。是我国当前发展重点。完全生物降解塑料是今后主要发展方向。随着我国人民生活水平的提高,我国塑料包装袋。塑料餐盒以及地膜等的使用量在快速增加。用淀粉为原料可生产塑料共物,被称为塑料之星的塑料共混物,在21世纪会取得进一步的发展,在基础研究和应用研究的深入,生产加工核技术的提高之后,产品的性能也有望获得改进,其系列化,功能化会取得进展,其用途会进一步开拓。特别可开发以食品为主的包装材料,并拓宽在其他工业包装领域中的应用。降解材料无论从地球资源还是从环境保护的实际角度.或从取之不尽的资源再生,还是从高分子合成的角度都具有重要意义。聚乳酸将成为生物降解塑料中的最有发展前途的品种之一。
近年来,聚乳酸技术和工业化生产取的了突破性进展。如美国卡吉尔公司和陶氏化学公司在2002年以后的10年内将投资10亿美元,分别在2006年、2009年再建两套装置,使总生产能力达到45万t/a。预计10年后供应聚乳酸量可达到100万 t/a。
全球生物塑料市场将继续以年均17.8%的速度增长,2018年销售额将达28亿美元。
欧洲是世界上最大的生物塑料市场,未来几年全球生物塑料消费和生产主要市场将转移到亚太和南美地区。到2018年,可降解生物塑料需求将占到生物塑料总需求的47%以上。包装袋和麻袋以及松散填充包装将继续是生物塑料的主要市场,但包装薄膜、汽车和电子应用的需求增长将更快。
食品包装材料是一个巨大的不断增长的市场,聚合物材料的发展高于其他材料。每年用于食品的塑料材料,美国约450万t/a,德国约200万t/a,意大利约190万t/a。我国食品包装材料约有150万~200万t/a,今后的发展趋势是多层复合高不透气性塑料、功能性塑料(如保鲜膜)和可生物降解塑料。其中生物降解塑料发展迅速,如德国生物降解塑料销售量达60万t/a。日本国需一般塑料年需要量为1200万t,而可降解塑料以30%计需要300万t,目前,美、英、德、意等国已大量生产。
降解塑料应用于垃圾袋、地膜、购物袋等领域的前景比较看好,未来我国有300万吨的需求量,而2011年的销量仅有3万t。在目前国内25万~30万t垃圾袋用量中,有10多万t可以使用降解材料。
随着潜在应用的不断扩大,至2020年,全球塑料薄膜市场需求将达7100万吨。
塑料薄膜需求不断扩大将拉动市场以3.7%的复合年增长率上涨。
“相比其他材料制成的软质包装(如纸/铝箔),塑料薄膜具备明显的优势,”该报告指出“这种优势在食品包装领域尤其明显,在非食品包装应用方面也可以看到这一点。”
全球消费市场对于便利食品的需求呈现上涨趋势,这也将促进塑料薄膜市场的发展。
Ceresana称,在相同时期内,市场将会向多元化方向发展。目前,基于 PE(LDPE、LLDPE、HDPE)的薄膜占整个市场的73%,但 BOPP和PET薄膜的需求正在不断增长,因为这两种薄膜在优质包装中的应用越来越大。
但是,发达国家工业市场已接近饱和,而新兴国家的市场需求潜力巨大,因此,未来全球塑料薄膜的需求将存在明显的地域差别。
亚太地区、南美洲、中东地区和东欧部分地区将是全球薄膜需求增长最快的区域。其中,中国和印度将占据整个市场的1/3。
面对日益紧缺的土地资源以及不断升高的粮食需求,使得农用塑料薄膜越发受人青睐,因为农用塑料膜能起到加速农产品效率的作用,但也是由于其原材料一起高额的处理成本,农用塑料薄膜的劣势也显而易见,因此,在未来可降解性农业塑料薄膜将会成为市场的主流。
据预测,全球农用塑料薄膜市场规模将会从2012年的58.7亿美元上升至2019年的96.6亿美元,复合年增长率为7.6%。中国目前是全球范围内最大的农用膜生产国,有诸多厂商业务涉及。
在2012年,中国是全球最大的农用膜消费国,占据全球市场的61%,日益严峻的粮食需求加上高新农业技术不断促进着整个行业,报告预计中国将在接下来的6年中每年保持7.6%的复合年增长率,成为全球增长速度最快的国家。
2015年,预计需要聚乳酸(PLA)等5万t/a、淀粉塑料10t/a。
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