某行業組織研究表示,2006年歐洲市場生物塑料(Bioplastics)需求首次出現迅猛增長趨勢,進而促進了該領域投資的增長需求,2007年這一良好發展勢頭有望持續下去。
歐洲生物塑料(Bioplastics)協會在其66個成員國和地區進行了一項調研,早前公布其研究結果顯示,對生物塑料的需求已經達到了與2005年相當甚至更高的水平,特別是在包裝品行業更是如此,其中英國首當其沖,引領市場。過去五年中,順應消費者及可循環法規對環保型包裝的倡導和青睞,包裝品供應商們一直在努力利用一些植物(如主要的玉米)作為原料生產各種各樣的生物可降解型塑料包裝材料。一些公司甚至預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了上漲趨勢,越來越多的生產商選用生物可降解型天然聚合體產品來逐漸替代PET材料。歐洲生物塑料協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年這一領域產品的增長持非常樂觀的態度。”
生物塑料聚合物的生產技術主要為:微生物或者轉基因農作物直接生產,如聚羥鏈烷酸(PHA);通過發酵以及后來的聚合產生生物基單體,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,接著和石化產品聚合,如聚氨酯和不飽和聚脂等。事實上,生物塑料的生產早就已經在西歐、美國、日本和中國的許多公司中有成功的先例了。這些公司規模少于6000噸/年,他們通過差異化的產品和良好的營銷獲得成功。全球80個生產可降解塑料或者共混物的團體組織中,大約8%的公司生產經營PHA基塑料,并且大約20%的公司正在生產PLA相關的塑料材料。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。中國的玉米產量世界第二,大豆產量世界第四,大豆和玉米也是美國兩個最重要的農作物,生物塑料對相關農業的發展起了促進作用。
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化為完全可再生資源,通過土壤或者植物可以進一步循環成能源或是堆肥產物。歐洲的調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協會(NIST)的研究表明,大豆基多元醇對環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、生態危害以及礦物燃料的減少。
歐洲生物塑料協會的這一研究主要對2006年包裝領域的生產流程、新產品、轉變因素、銷售發展情況及市場亮點進行了調研,同時也對2007年的行業走勢作出了展望。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品領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。該協會分析人士認為造成這一增長現象的原因主要有三個:消費者環保意識越來越強;各大公司都積極支持可持續性發展;以及原材料和能源價格的持續增長等。該協會主席Harald Kaeb先生表示,生物塑料在許多行業的產品應用中都被認為是一種行業創新技術和革命。“可再利用型資源的使用以及許多生物塑料產品的生物可降解性及其他優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性發展已經充分證明了這一點,生物塑料越來越具有競爭優勢,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用中倍受歡迎,如新鮮產品的包裝等。”
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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軍者,2006年9月英國一主要超市連鎖店宣布將500多條產品線改為生物包裝,其目的就是要實現每年節約大約4000噸的以化石和石油等為原材料的塑料生產。英國其他零售商也紛紛響應,表示計劃增加生物塑料材料的應用。歐洲生物塑料協會人士表示,“應用這些材料的產品、生產商以及行業終端用戶都以相當的速度在增長,另外,生物塑料還將從在一些市場新穎產品中的應用擴展到更廣泛的中下層市場的應用。發展形勢喜人。”
然而歐洲生物塑料協會也表示,目前生物塑料僅占歐洲塑料市場的不到1%的份額。隨著其進一步的發展,生物塑料將在更多的領域得以應用。由于其需求的迅速增長,生產商們也在繼續擴展其生產設備和生產能力以滿足市場需要。當然,要充分挖掘目前已預測到的市場潛力,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,而且新建立的生產設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,根據短期標準進行決策。現在的問題就是是否應該建立一些衡量的標準來支持歐洲創新性可再利用產品的引進和發展。眾所周知,目前建立的法律規范已經使可再利用能源與生物燃料領域有了強勁發展和創新的動力,可再利用產品在歐洲尚缺少這樣的統一標準。”但歐洲生物塑料協會也在其研究報告中表示2007年該領域將出現持續增長。
2005年由于石油價格持續攀升,食品包裝商們所采用的傳統塑料材料價格上漲了30-80%。在此情況下,一些生物塑料產品與這些傳統的以石油為基礎的包裝材料相比,取得了較為全面的價格優勢。許多專家(包括總部在柏林的國際生物可降解聚合體協會及工作組織IBAW的專家)預計,在歐洲現有的4000萬噸的塑料品市場,生物塑料具有最終占據10%份額的潛力,這些數據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。而在一些重要的領域,技術的發展使得生物塑料材料具有了利用礦物油所生產的傳統產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工廠。”
過去幾年中,一些主要的包裝生產商陸續推出了各種生物可降解產品。Amcor公司與Plantic技術公司合作開發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,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的生物可降解型塑料來滿足市場對環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公司所生產的PLA,剩余的成為為BASF公司現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)材料成型的產品。生物可降解協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品。檢測證明一個Biota水瓶在工業堆肥環境中,在75-80天的時間內將會完全降解,而傳統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)預制品,Planet Friendly Products公司在Biota和成型廠商形成了戰略聯盟。其預制品是由聚乳酸樹脂經過24腔的Husky HyPET120單元設備注塑成型的。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的包裝產品,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材料的波形產品是一個非常有創新的專利技術,可以進行具有堅固耐用、富有彈性、閉孔結構特征的可發性淀粉基泡沫材料的工業生產。Novamont的實驗室測試已經表明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境下都具有很好的尺寸穩定性,以及良好的生產靈活性,具有這些性能后,使用常規的聚氨酯泡沫技術就能將其加工成最終包裝產品。Mater-Bi材料的波形產品拓寬了Novamont的包裝應用產品的范圍,包括疏松的填料、熱成型浴盆、擠出網狀材料和織物,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展非常有信心,認為20%的年增長率是完全可以實現的。歐洲生物塑料協會在其研究報告的結尾部分對這一領域的未來走向也作出了客觀的預測,認為前途一片光明。