生物降解塑料發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢及建議

     開發(fā)可自然降解的塑料制品來替代普遍使用的普通塑料制品曾經(jīng)成為上世紀(jì)90年代的熱點，但是當(dāng)時降解塑料因為成本和技術(shù)問題，發(fā)展緩慢。近年來隨著原料生產(chǎn)和制品加工技術(shù)的進(jìn)步，降解塑料尤其是生物降解塑料重新受到關(guān)注，成為可持續(xù)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的亮點，同時，也再次成為全世界聚焦熱點。無論是從能源替代、二氧化碳減少，還是從環(huán)境保護(hù)以及部分解決“三農(nóng)”問題，發(fā)展降解塑料都是必要，也是十分有意義的。

    一、國內(nèi)外生物降解塑料現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

    從原材料上分類，生物降解塑料至少有以下幾種：

    1.聚己內(nèi)酯（PCL）

    這種塑料具有良好的生物降解性，熔點是62℃。分解它的微生物廣泛地分布在喜氣或厭氣條件下。作為可生物降解材料可把它與淀粉、纖維素類的材料混合在一起，或與乳酸聚合使用。

    2.聚丁二酸丁二醇酯（PBS）及其共聚物

    以PBS（熔點為114℃）為基礎(chǔ)材料制造各種高分子量聚酯的技術(shù)已經(jīng)達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)水平。日本三菱化學(xué)和昭和高分子公司已經(jīng)開始工業(yè)化生產(chǎn)，規(guī)模在千噸左右。

    中科院理化研究所也在進(jìn)行聚丁二酸丁二醇酯共聚酯的合成研究。目前中科院理化研究所正在籌建年產(chǎn)萬噸的PBS生產(chǎn)線、廣東金發(fā)公司建成了年產(chǎn)1000噸規(guī)模的生產(chǎn)線等。

    3.聚乳酸（PLA）

    美國Natureworks公司在完善聚乳酸生產(chǎn)工藝方面做了積極有效的工作，開發(fā)了將玉米中的葡萄糖發(fā)酵制取聚乳酸，年生產(chǎn)能力已達(dá)1.4萬噸。日本UNITIKA公司，研發(fā)和生產(chǎn)了許多種制品，其中帆布、托盤、餐具等在日本愛知世博會被廣泛使用。

    我國目前產(chǎn)業(yè)化的有浙江海生生物降解塑料股份有限公司（規(guī)模5000千噸/年生產(chǎn)線），正在中試的單位有上海同杰良生物材料有限公司、江蘇九鼎集團(tuán)等。

    4.聚羥基烷酸酯(PHA)

    目前國外實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的主要為美國和巴西等國。目前國內(nèi)生產(chǎn)單位有寧波天安生物材料有限公司（規(guī)模2千噸/年），正在中試的單位有江蘇南天集團(tuán)股份有限公司、天津國韻生物科技有限公司等。

    利用可再生資源得到的生物降解塑料，把脂肪族聚酯和淀粉混合在一起，生產(chǎn)可降解性塑料的技術(shù)也已經(jīng)研究成功。在歐美國家，淀粉和脂肪族聚酯的共混物被廣泛用來生產(chǎn)垃圾袋等產(chǎn)品。國際上規(guī)模最大、銷售最好的是意大利的Novamont公司，其商品名為Mater-bi，公司的產(chǎn)品在歐洲和美國有較大量的應(yīng)用。

    國內(nèi)研究和生產(chǎn)的單位很多，其中產(chǎn)業(yè)化的單位有武漢華麗科技有限公司（規(guī)模8千噸/年）、浙江華發(fā)生態(tài)科技有限公司（8千噸/年）、浙江天禾生態(tài)科技有限公司（5千噸/年）、福建百事達(dá)生物材料有限公司（規(guī)模2千噸/年）、肇慶華芳降解塑料有限公司（規(guī)模5千噸/年）等。

    5.脂肪族芳香族共聚酯

    德國BASF公司所制造的脂肪族芳香族無規(guī)共聚酯（Ecoflex），其單體為：己二酸、對苯二甲酸、1,4-丁二醇。目前生產(chǎn)能力在14萬噸/年。同時開發(fā)了以聚酯和淀粉為主的生物降解塑料制品。

6.聚乙烯醇（PVA）類生物降解塑料

    如意大利NOVMANT的MaterBi產(chǎn)品在上世紀(jì)90年代主要是在淀粉中加入PVA，它能吹膜，也能加工其它產(chǎn)品。聚乙烯醇類材料，需要經(jīng)過一定的改性后方具有良好的生物降解性能，北京工商大學(xué)輕工業(yè)塑料加工應(yīng)用研究所在這方面取得了一定成果。

    7.二氧化碳共聚物

    國外，最早研究二氧化碳共聚物的國家主要為日本和美國，但一直沒有工業(yè)化生產(chǎn)。

    國內(nèi)內(nèi)蒙古蒙西集團(tuán)公司采用長春應(yīng)用化學(xué)研究所的技術(shù)，已建成年產(chǎn)3000噸二氧化碳/環(huán)氧化合物共聚物樹脂的裝置，產(chǎn)品主要應(yīng)用在包裝和醫(yī)用材料上。中科院廣州化學(xué)研究所陳立班博士開發(fā)的低分子量二氧化碳共聚物技術(shù)已在江蘇泰興開始投產(chǎn)，品種是低相對分子質(zhì)量二氧化碳/環(huán)氧化合物共聚物，用來作為聚氨酯發(fā)泡材料的原材料，用于家用電器等的包裝。河南天冠集團(tuán)采用中山大學(xué)孟躍中教授的技術(shù)，已經(jīng)建成中試規(guī)模的二氧化碳共聚物生產(chǎn)線，預(yù)計今年能中試生產(chǎn)。

    其它如甲殼素、聚酰胺、聚天冬酸、聚糖、纖維素等均在研發(fā)之中。

    二、發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

    根據(jù)日本生物降解塑料研究會的資料，2002年日本生物降解塑料生產(chǎn)量約1萬噸，2003年約2萬噸，2005年約4萬噸，到2010年預(yù)計達(dá)到10～20萬噸左右。

    根據(jù)歐洲生物塑料協(xié)會資料，2001年的數(shù)字顯示，歐盟可生物降解產(chǎn)品的消費量為2.5～3萬噸，而傳統(tǒng)聚合物的用量高達(dá)3500萬噸。歐洲生物塑料協(xié)會預(yù)計2010年傳統(tǒng)聚合物的用量將達(dá)到5500萬噸，而生物降解塑料的用量屆時會達(dá)到50～100萬噸?？缮锝到獠牧献罱K可能會占據(jù)10%的市場份額。在生物降解材料中原料采用可再生資源的比例將占到90%以上。

    按照中國塑協(xié)降解塑料專業(yè)委員會的統(tǒng)計，我國2003年生物降解材料的用量約15000噸，其中不添加淀粉的生物降解聚合物約1000噸。2005年從事生物降解塑料的企業(yè)約30家，生產(chǎn)能力6萬噸/年，實際生產(chǎn)約3萬噸，國內(nèi)市場需求約5萬噸，國外進(jìn)口1萬噸，出口2萬噸。預(yù)計2010年產(chǎn)能將達(dá)到25萬噸左右。

    三、國內(nèi)外政策

    一些發(fā)達(dá)國家還以循環(huán)經(jīng)濟(jì)思想為指導(dǎo)，使用可降解一次性用具，如瑞典在20世紀(jì)80年代末就試制馬鈴薯和玉米制的一次性快餐盒，韓國用法律強(qiáng)制性規(guī)定使用用糯米做的牙簽等。歐洲制定了有關(guān)可生物降解堆肥塑料的標(biāo)準(zhǔn)EN13432《利于堆肥和生物降解來回收的包裝物試驗和最終評價的要求》，而其他有關(guān)推進(jìn)有機(jī)廢棄物堆肥處理的政令在積極制訂和準(zhǔn)備中。美國政府從1996年起設(shè)置了總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎，鼓勵發(fā)展生物降解塑料產(chǎn)業(yè)。紐約州1989年開始禁止使用非生物降解蔬菜袋，對生產(chǎn)降解塑料的廠家給予補貼，并要求市民將可再生與不可再生垃圾分開，否則罰款500美元。

    其他一些國家也采取了類似對策：印度已經(jīng)立法禁止在奶制品行業(yè)使用塑料包裝；南非法律已經(jīng)全面禁止使用塑料包裝袋。隨著各國立法的發(fā)展，可生物降解的新型包裝材料可望日益普及。

 在我國，隨著對降解塑料理解的加深，已充分認(rèn)識到這種材料及其產(chǎn)業(yè)對我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略作用。可生物降解塑料的普及應(yīng)用已是眾望所歸。我國人大于2004年通過了《可再生能源法（草案）》和《固廢法（修訂）》，鼓勵再生生物質(zhì)能的利用和降解塑料推廣應(yīng)用。在國家發(fā)展和改革委員會2005年的40號文件中，也明確要鼓勵生物降解塑料的使用和推廣。2006年，國家發(fā)展和改革委員會又啟動了關(guān)于推廣生物質(zhì)生物降解材料發(fā)展的專項基金項目。

    四、生物降解塑料發(fā)展面臨的問題和困難

    生物降解塑料作為一種治理塑料廢棄物的全新技術(shù)途徑，經(jīng)過多年研究開發(fā)，目前已取得令人滿意的進(jìn)展。但也存在一些問題：如加工難度較大、價格較貴等問題；另外，更合理的工藝配方等技術(shù)問題還有待進(jìn)一步提高和完善。

    五、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策和措施建議

    （一）加快產(chǎn)品應(yīng)用研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化

    目前，生物降解塑料制品的性能還無法完全滿足消費者需求，盡管目前市場上已有的品種眾多，但每種材料本身的機(jī)械和加工性能只是某一方面有突出的特性，綜合性能還存在這樣或那樣的不足，這一點將是制約其市場應(yīng)用推廣的瓶頸之一。在開發(fā)生物降解塑料制品的同時，國內(nèi)企業(yè)應(yīng)該注意加快有自主知識產(chǎn)權(quán)、創(chuàng)新型產(chǎn)品和用途的開發(fā)。由于，國外對生物降解塑料制品研發(fā)和生產(chǎn)應(yīng)用相對較早，已經(jīng)申請了許多專利，從而給國內(nèi)企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品時，造成了一定的技術(shù)壁壘。拿聚乳酸的專利來舉例子，2005年，國外有關(guān)聚乳酸專利有1700多項，而我國公開的專利只有145項，而其中還有一半以上是國外公司的專利。因此，國內(nèi)企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品的開發(fā)。

    （二）加強(qiáng)制品加工開發(fā)研究

    其次是目前國內(nèi)從事制品加工研究的力量尚顯薄弱，大部分企業(yè)將關(guān)注的重點集中在材料合成上，而忽略了制品加工開發(fā)，一些生物降解塑料做成的餐飲具在耐熱、耐水及機(jī)械強(qiáng)度方面與傳統(tǒng)塑料制品相差較遠(yuǎn)，而這一點恰恰是生物降解塑料能否大規(guī)模市場化的關(guān)鍵。

    （三）完善垃圾回收處理體系，促進(jìn)生物降解塑料再利用進(jìn)程

    缺乏配套完善的回收處理體系也制約著產(chǎn)品進(jìn)一步推廣。所以一定要對降解塑料進(jìn)行明確標(biāo)識，再加以回收。能再利用的，收集后再進(jìn)行成型加工成制品；對不能再利用的要考慮合理處理的辦法。針對傳統(tǒng)塑料添加淀粉等再生資源的降解塑料，可以采用熱能回收的垃圾處理系統(tǒng)。對生物降解塑料，可著重考慮堆肥的處理辦法。

    （四）加快制訂相關(guān)政策和法規(guī)

    1.專項資金支持

    對生物降解塑料制品的應(yīng)用和發(fā)展采取補貼政策，包括中央政府補貼和地方政府補貼。中央財政可通過科技攻關(guān)資金、貼息等進(jìn)行補貼，如奧運一次性生物降解塑料制品示范和推廣工作等。

    國家可以考慮對利用生物質(zhì)原料生產(chǎn)生物降解塑料的企業(yè)采用低息貸款政策、技術(shù)改造專項貸款、信用擔(dān)保政策等來鼓勵產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

    2.稅收政策
 目前沒有關(guān)于生物降解塑料的產(chǎn)品進(jìn)口采用低稅率的明文規(guī)定，為促進(jìn)行業(yè)發(fā)展應(yīng)該制定關(guān)稅優(yōu)惠稅率。

    為鼓勵和扶持一些企業(yè)的發(fā)展，可以按照新的企業(yè)所得稅條例規(guī)定減免優(yōu)惠政策，如：一是民族區(qū)域自治地方的企業(yè)需要照顧和鼓勵的，經(jīng)省級人民政府批準(zhǔn)，可以實行定期減免和免稅；二是法律、行政法規(guī)和國務(wù)院有關(guān)規(guī)定給予減稅免稅的企業(yè)依照規(guī)定執(zhí)行。

    3.對傳統(tǒng)塑料加強(qiáng)回收再利用，增收回收稅

    國外對塑料制品使用后的回收再利用非常重視，如根據(jù)歐盟委員會修訂過的指導(dǎo)性法律，歐盟成員國應(yīng)在2008年至2015年間將本國包裝垃圾的再利用率提高到55%以上，其中玻璃包裝再利用率達(dá)到60%，金屬包裝達(dá)到50%，塑料包裝達(dá)到22.5%，木制包裝達(dá)到15%。歐盟委員會指出，2001年，僅包裝垃圾再利用一項就使歐盟二氧化碳?xì)怏w排放減少了0.6%，這表明提高包裝垃圾再利用率不但可以減少包裝材料對能源的消耗，節(jié)約建設(shè)焚燒處理場的費用，而且可以降低包裝材料生產(chǎn)過程對環(huán)境的污染，對減少溫室氣體排放、保護(hù)環(huán)境是一個非常切實有效的措施。因此必須加強(qiáng)傳統(tǒng)塑料強(qiáng)制回收工作。而對回收成本較高的一次性的塑料包裝制品，加收10%～100%的回收稅。對不能回收的一次性塑料包裝制品，規(guī)定必須使用可生物降解塑料。

    對傳統(tǒng)塑料一次性用品進(jìn)行征稅國外很早就有先例。2002年3月，愛爾蘭政府開始征收塑料袋增值稅，根據(jù)愛爾蘭政府的規(guī)定，顧客在市場上購物時，每使用一個塑料袋將征收15歐分的稅款。愛爾蘭使用塑料袋的數(shù)量卻是驚人的，每年免費發(fā)放給購物者的塑料袋高達(dá)12億個，加起來重達(dá)1.4萬噸。平攤下來，每人平均一年大約要消費325個塑料袋。塑料袋增值稅生效后一個月內(nèi)，塑料袋的消費就驟減90%以上。

    4.適當(dāng)限制某些傳統(tǒng)塑料制作的一次性非降解包裝產(chǎn)品

    適當(dāng)限制甚至分期分批禁止某些傳統(tǒng)塑料制作的一次性非降解包裝產(chǎn)品，如一次性垃圾袋、購物袋、日用品外包裝、一次性快餐具、一次性塑料杯、一次性食品包裝容器、一次性食品包裝膜、一次性工業(yè)包裝等。

    5.分期分批推廣降解塑料

    按照行業(yè)生產(chǎn)能力和制品生產(chǎn)技術(shù)，逐步推進(jìn)降解塑料的推廣進(jìn)度。在2010年以前，以推動生物降解塑料為主線，輔以淀粉等天然材料共混傳統(tǒng)塑料的產(chǎn)品，對這兩類產(chǎn)品分別給予政策支持，但前者力度要大于后者。在2010年以后，全面推廣生物降解塑料，對淀粉添加傳統(tǒng)塑料類型制品不再享受優(yōu)惠政策。

    6.加強(qiáng)行業(yè)協(xié)會橋梁作用

    加強(qiáng)中國塑料加工工業(yè)協(xié)會降解塑料專業(yè)委員會的行業(yè)橋梁作用，給與行業(yè)協(xié)會資金支持，利用行業(yè)協(xié)會加強(qiáng)對企業(yè)投資、生產(chǎn)方向、產(chǎn)品定位等的引導(dǎo)，促進(jìn)行業(yè)內(nèi)外交流，促進(jìn)國內(nèi)外交流和貿(mào)易，以及充分的政策調(diào)研和行業(yè)統(tǒng)計工作等。(翁云宣)