可降解塑料產業發展概述

朱亞凱 蔡文彬

（河南銀金達控股集團有限公司；河南銀金達新材料股份有限公司）

一、塑料行業發展背景

隨著新冠疫情的爆發,全球各國對塑料制品的需求量急劇增長。根據我國疫情期間所公布的數據，2020年2月我國每天生產一次性防護口罩就高達到1.16億個。根據分析，疫情期間全球塑料包裝行業市場規模從2019年9092億美元增長到10126億美元。

1.1 全球及中國塑料行業發展現狀

目前，全球塑料產量自1950年的170萬噸增長到3.59億噸，復合增速達到8.39%。這其中，中國塑料產量占比30%，歐盟占比17%，北美占比 18%，日本占比 4%。過去十年間，全球產量累計增長了 1.29億噸，其中 56.74%來自于中國產量的增長，中國已成為世界上第一大塑料生產國和消費國。

1.2 塑料回收處置率提升緩慢

近五年來，我國年平均回收廢棄塑料量為1800萬噸，年平均回收率約為25.6%。國家發改委發布的《循環發展引領行動》要求：主要廢棄物循環利用率達到54.6%左右。

2017年前我國累計進口各類廢、舊塑料（制品）約1.7億噸,占全球總出口量約72%，為全球廢塑料的回收處理、循環使用做出了的重大貢獻。自2017年我國頒布禁止進口“洋垃圾”，各地政策隨之收緊后，我國進口量直線下滑至582.91萬噸，降幅高達21%，2018年廢舊塑料進口量為7萬噸，2019年進口量為0，至此，我國以犧牲生態環境為代價，而承接廢舊塑料污染的時代已宣告結束。

今后，發達國家需尋求更好的方式來解決他們的廢塑料堆積問題，同時，我國也面臨著巨大的環境壓力。隨著我國環境保護標準的不斷提高，廢舊塑料回用及減量問題將提上日程。

二、可降解塑料概況

廣義上，可降解塑料是其各項性能指標使用要求，且在正常環境下不產生變化。當使用完畢廢棄后，在自然環境或特殊條件下能降解成無害環境的物質。

2020年9月，中國輕工業聯合會制定并發布了的《可降解塑料制品的分類與標識規范指南》，其中將可降解塑料進行了更加詳細具體的定義：在自然界如土壤、沙土、淡水環境、海水環境、特定條件如堆肥化條件或厭氧消化條件中，由自然界存在的微生物作用引起降解，并最終完全降解變成二氧化碳或/甲烷、水及其所含元素的礦化無機鹽及新的生物質（如微生物死體等）的塑料。

表1 可降解塑料主要種類及特性對比

按照不同的降解方式進行分類，可分為生物降解型、光降解型、光-生物降解型和水降解型四大類。

但截至目前，光降解塑料、光和生物降解塑料由于技術不成熟、成本高等因素導致產品類型較少，故此市場上常見的可降解塑料主要為生物降解塑料。

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三、可降解塑料的應用

可降解塑料作為傳統一次性塑料制品的替代材料，主要應用領域有：食品包裝、農業和醫療等領域。

3.1 在食品包裝領域的應用

包裝是塑料加工使用和需求的重大領域，其中食品包裝材料又有數量大、使用頻率高、分布廣泛的特點。隨著人們對健康食品包裝材料需求理念的不斷加深，對食品包裝材料又提出了無毒害、易降解的要求。

傳統塑料以其耐用性特征長期存在于人們生活中，但傳統材料難以分解，容易殘留在環境中，造成嚴重的“白色”污染問題。

目前，以淀粉基生物降解材料、PLA、PBAT、PBS等為主的可降解材料已在食品包裝袋、外賣餐盒、購物袋等方面得到了廣泛的應用。

3.2 在農業領域的應用

可降解塑料在農業領域應用最廣泛的就是農用地膜產品。該產品可對農產品的種植提供保溫、保濕、防蟲、增產的作用。但其使用過后的處理問題，成為可降解塑料研發應用的重要課題方向。普通農用地膜使用過后如果處理不當，極有可能造成土地板結、污染土地，從而導致土地肥力減少，對農作物生長帶來不利因素。

可降解材料制成的農用地膜剛好可以完美解決上述問題，其在使用之后能夠在光-微生物的作用下分解為小分子。這種自然降解的作用，使用后不用將廢舊農膜回收處理，既能夠節約生產成本，又能避免“白色污染”問題。

此外，隨著研發的不斷深入，天然材料制成的農用地膜如紙類、麻類地膜，不僅可以實現廢棄農膜的完全降解，而且還能夠對改善土壤肥力提供積極作用。

3.3 在醫療領域的應用

醫療行業是可降解材料應用的重要領域，且有持續擴大的趨勢。目前市場上常見的醫用可降解材料主要包括可降解高分子材料、可降解金屬材料、生物基陶瓷材料和降解復合材料等。

目前發展最快的材料是多糖類化合物作為主要成分的醫用降解材料，其主要應用于手術縫合線、控釋藥物載體、人工皮膚及組織工程等。

另一種常見的醫用可降解材料是生物陶瓷材料，其主要應用于修復或替換人體骨骼組織，誘導新骨生長和分化吸收。

可降解醫用金屬材料與生物陶瓷材料的應用方法類似，不同之處在于其主要應用于受力部位的修復或支撐，如骨組織的固定和血管支架等方面。

可降解醫用復合材料是一種新型材料，該種材料由兩種或以上的可降解材料復合而成，具備兩種或多種材料的優良特性，彌補單一材料的不足，其可應用于骨移植的修復治療等方面。

四、可降解塑料市場分析

隨著全球各國限塑禁塑政策收緊，特別是中國最嚴禁塑令的頒布導致全球需求呈現出超預期增長。預計未來十年將是全球生物降解塑料的高速發展期。根據目前中國市場需求及占比，到2025年預計全球需求量將達到426萬噸。

4.1 全球可降解塑料市場分析

可降解塑料在全球市場中包裝用可降解材料是最大的應用領域。根據歐洲生物塑料協會公布的數據顯示，2019年占生物降解塑料總市場的59%以上。其中主要應用于食品包裝，通過持續改善材料的阻氧、阻濕、阻光性能，同時增加其抗菌性能，將更進一步擴大降解材料在食品包裝領域的應用范圍。

目前，世界塑料需求的頭部企業，如可口可樂、亨氏、安姆科等都在嘗試持續擴大可降解材料的使用范圍。同時，汽車、運輸、建筑等細分市場對可降解材料的需求份額也在顯著增加。

4.2 中國可降解塑料市場分析

我國的可降解塑料行業發展起步晚，但市場消費增長勢頭迅猛。僅2012年～2018年，我國可降解材料的產能就從23萬噸增長至45萬噸，年復合增速為 11.84%。2019年，我國可降解材料產能達到62萬噸，同比增速約37.8%。

隨著我國各地“限塑令”的深入實施，我國人民環保意思的不斷增強以及可降解材料技術的突飛猛進，我國的可降解塑料生產、消費的勢頭將持續保持下去。預計到2050年，我國的可降解材料市場將會加速擴張。

五、結束語

可降解材料的發現與發展，對于替代傳統塑料、治理“白色污染”等環境問題起到了極大的推動作用。盡管目前可降解材料的性能及應用還比較有限，存在短板，但隨著我國綠色環?？沙掷m發展戰略的深入實施，必將持續拓展可降解材料的研究和使用范圍。

推廣使用可降解材料既可以治理塑料污染問題，又能從根本上減少化石原料的依賴性，從而緩解資源、能源危機。大力發展可降解材料符合我國“兩個一百年”的總體戰略部署，是利國利民的重大工程。

因此，相關科研單位、企業應該積極投身可降解材料的研發及應用，持續增加科研與成果轉化的投入，為建設我國資源節約型、環境友好型社會盡貢獻。