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二氧化碳全降解塑料商機可期

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-12-05瀏覽次數:672

中國二氧化碳塑料的研發水平并不落后,工業化水平甚至處于國際領先地位,但市場推廣仍然困難。

二氧化碳是溫室效應的主要“罪魁禍首”,它也是廉價的碳和氧資源。為了去除塑料“白色污染”帽子,從足夠的二氧化碳來源合成可生物降解的塑料是一個全球性的熱點。

根據最新消息,拜耳材料科技決定自2016年起使用二氧化碳代替石油生產塑料產品,并在德國Domagen設計了一條容量為5,000噸的生產線。

此前,英國還啟動了一項關于二氧化碳生物塑料的研究項目,該項目由政府全額資助,通過尖端技術將廢棄生物質和二氧化碳轉化為塑料原料。

與歐美國家相比,中國二氧化碳塑料的研發水平并不落后,工業化水平甚至處于國際領先地位。然而,擺在我們面前的問題是,由于生產規模小,產品價格高,政策傾斜不足,二氧化碳基塑料產品的市場推廣仍然很困難。

顯著優勢

據統計,世界每年的化石能源消耗量高達240億噸二氧化碳,其中光合作用下植物吸收約150億噸,其余90億噸永遠留在大氣中。為了將浪費資源的二氧化碳浪費成廢物,基于二氧化碳共聚物的可生物降解塑料已成為發展的熱點。

中國科學院長春應用化學研究所研究員王獻宏告訴《中國科學報》,二氧化碳基塑料的主要原料是二氧化碳,環氧丙烷和丙烯。其中,二氧化碳被廣泛使用,質量百分比約為40%。

除了資源回收的重要性之外,二氧化碳基塑料的環保效果也使它們看起來一覽無余。王先宏說,由于二氧化碳基塑料是脂肪族聚酯,它們具有100%的生物降解性,可以避免傳統塑料制品對環境的二次污染。

不僅如此,與其他生物降解塑料相比,二氧化碳基塑料也是價格最低的品種之一。 “二氧化碳成本低于1000元/噸,一般聚合物行業的單體成本超過5000元/噸。”王先宏說。

除成本外,性能對工業產品也至關重要。二氧化碳基塑料是生物降解塑料中最好的阻氣性能之一。它具有優異的阻氧性和耐水性,可用于具有高阻隔性的食品和藥品包裝材料。

此外,二氧化碳基塑料是一種無定形材料,具有透明的特性,主鏈的柔性結構也使其成為制造薄膜的最佳選擇,在薄膜包裝和農用薄膜中起著重要作用。

中國塑料協會降解塑料專業委員會秘書長翁云軒表示,二氧化碳基塑料不僅可以減少二氧化碳排放,還可以節約石油資源,從根本上解決“白色污染”問題與塑料相比石油制品。它是典型的循環經濟技術模型。

中國的工業化水平領先世界

隨著人們環保意識的提高,近年來,二氧化碳基塑料的產業化進程不斷加快,世界各地的許多企業也開始嘗試工業化。

拜耳材料科技在生產線中心放置了一個25噸重的化學反應器,價值1500萬歐元的工廠項目已進入最后建設階段。早在2010年,美國能源部也撥款1840萬美元,用于加速Novomer二氧化碳塑料生產線的商業化。

中國在該領域的工業化水平處于領先地位。王先宏告訴記者,2004年,中國科學院長春英華研究院與蒙西高科技集團有限公司共同建成了世界上第一條1000噸試驗試驗線,實現了以二氧化碳為基礎的塑料工業化有可能突破。

經過近10年的工業化,2013年1月,浙江臺州邦豐塑料有限公司建立了年產3萬噸二氧化碳的塑料生產設施,生產出世界上第一個二氧化碳基塑料成熟產品。基于二氧化碳的塑料樹脂和薄膜產品在美國以100噸級的商標“PCO2”銷售。

2013年8月,中國科學院長春應用化學研究所與富士康簽署協議,在吉林省建立一條年產3萬噸二氧化碳的塑料生產線,主要用于電子產品的包裝。目前,該生產線正在建設中。

雖然二氧化碳基塑料的工業化已經突破,但截至目前,大規模的二氧化碳基塑料生產線尚未見報道。業內人士表示,與傳統聚乙烯塑料相比,二氧化碳基塑料的產業化仍處于起步階段,規模擴大和市場推廣仍面臨諸多困難。

許多問題有待解決

大規模應用二氧化碳基塑料的第一個障礙是價格昂貴。

臺州邦豐塑料有限公司總經理趙云超告訴記者,雖然原料成本低,但價格高,使得環保材料在國內名聲大噪。

王先宏進一步指出了原因:“由于二氧化碳基塑料的生產規模小于傳統聚乙烯材料,初期投資大,邊際成本高,最終價格為1.5比2是傳統聚乙烯材料的一倍。因此在與不可降解的傳統塑料競爭方面處于劣勢。“

“如果要降低價格,就必須擴大規模,實現批量生產。目前,這是3萬噸。如果擴大到10萬噸或30萬噸,價格會大幅下降,但主要是按政策。“趙云超坦率地說。

然而,目前的情況是國內對生物降解塑料制品行業的投資很小,政策不夠傾斜,這在一定程度上減緩了二氧化碳塑料行業的發展。

另一個限制因素是二氧化碳基塑料的性能仍然存在一些缺點。王先宏說,二氧化碳基塑料的溫度范圍很窄。小于20攝氏度。實力很低。高于35攝氏度,強度非常低。。原因是其玻璃化轉變溫度為35攝氏度且不結晶。因此,它的溫度在這個溫度下是穩定的。該性質非常差并且必須進行改性,并且改性的前提是生物降解,因此難以進行,并且通常導致成本的顯著增加。

與此同時,隨著石油價格持續下跌,石油塑料價格繼續下跌,碳基塑料公司面臨越來越大的壓力。

如何解決問題

雖然可降解塑料行業的前景光明,但基于上述原因,許多公司難以支持,轉而生產石油基塑料或專注于出口市場。

為此,趙云超呼吁國家對降解塑料企業給予更多優惠政策。例如,在發達城市和旅游城市,有必要增加對吉林“塑料禁令”等生物降解塑料的支持;企業收集和使用的二氧化碳浪費也應該享受免稅等優惠政策。

翁云軒還希望國家通過產業政策引導支持生物基塑料的發展,并提出制定生物基塑料產品的財政補貼和稅收優惠等政策。王先宏建議加快環境保護法律的完善,進一步加強碳排放政策,建立國內碳交易機制,提高人們的環保意識。

除政策支持外,王先宏表示,技術方面還應積極提升催化劑技術和聚合工藝,從而進一步降低二氧化碳基塑料的生產成本,縮小與傳統塑料的價格差距。在產業發展方面,應加強產業鏈下游新產品的開發,提高二氧化碳基塑料在地膜和包裝膜中的應用。

“覆膜的白色污染只是一個需要解決的問題,但可生物降解的覆蓋膜與聚乙烯薄膜之間的價格差異是其三倍以上。”王先宏說,一方面,它應該進一步改善制造和可生物降解農用地膜的應用技術及其降低。另一方面,成本應增加對農業薄膜補貼的補貼,以便在吉林,新疆,內蒙古,青海等地推廣和應用可生物降解的覆蓋膜。

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