聚乳酸復(fù)合膜的生產(chǎn)與應(yīng)用展望

汪多仁

(中國(guó)石油吉林石化公司)

一、綜述

聚乳酸的生物相容性好，環(huán)境安全，沒(méi)有毒性，具有優(yōu)良的機(jī)械性能和光透明度，且加工性能好，可用于地膜、食品包裝袋、藥品等多種包裝材料。

聚乳酸的廢棄制品，經(jīng)光和生物作用分解后變成二氧化碳和水，在消除白色污染，保護(hù)環(huán)境和自然生態(tài)平衡方面具有重要作用。

聚乳酸是以生物基淀粉為原料可制成生物降解包裝膜材料，用以完全取代石油基原料。反映的是塑料包裝材料返回以植物為原料的自然生態(tài)時(shí)代。聚乳酸作為21生物降解包裝膜材料的代表性產(chǎn)品，市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

高光學(xué)純度L－乳酸結(jié)晶性好，融點(diǎn)，融解熱都高。光學(xué)純度達(dá)99%～100%的乳酸，融點(diǎn)溫度可達(dá)199～200℃。制成聚乳酸其透明性、抗菌性、防腐性均佳，對(duì)于氧氣、空氣、水、汽也具有較好透過(guò)性，使用壽命可達(dá)2－3年，已被國(guó)際公認(rèn)為綠色材料。

聚乳酸(PLA)雙向拉伸膜透光率為94%，具有優(yōu)良的表面光澤性和透明性。很高的剛性，良好的耐低溫?zé)岱庑?，抗油性和耐?rùn)滑侵蝕性。

二、技術(shù)指標(biāo)

拉伸膜厚度20 20 20外觀透明度霧值(%300um)0.5 0.5 0.5伸長(zhǎng)率%JIS－L10% 160 170 180熱收縮率(%)120℃/h 25 25 26耐彎曲(mm)6 5 5防黏性 良好 良好 良好滑爽性14 15 14

廢棄物3個(gè)月降解情況(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)將2×25cm直徑的薄膜試片埋入土壤中，在濕度30%，35℃，3個(gè)月后觀察

三、生產(chǎn)技術(shù)

共混可以改善聚乳酸的親水性，大多用于藥物釋放體系的研究，但不能得到分子量較高的產(chǎn)物，共混法大多是與可降解的聚己內(nèi)酯橡膠共混以改善聚乳酸的力學(xué)性能。

由于聚乳酸降解速度較慢，長(zhǎng)期存在的未降解部分產(chǎn)生副作用，有時(shí)會(huì)在局部產(chǎn)生無(wú)菌性炎癥。聚乳酸具有更好的生物相容性和較快的降解速度，但難于制備高分子量的產(chǎn)物，即使制備了高分子量的產(chǎn)物，也是一個(gè)剛性極強(qiáng)，缺乏韌性的材料，難以滿足使用要求。用小分子檸檬酸三丁酯對(duì)聚D、L－丙交酯外增塑。檸檬酸三丁酯有較好的增塑作用，材料的韌性有較大的改善，降解速度進(jìn)一步加快。

作為一種適合特殊要求的新型降解材料。采用酯化合物用在薄膜、薄片等需要柔韌性的模型制品中使用的可生物降解脂肪族聚酯樹脂的增塑劑，和一種用于可生物降解的脂肪族聚酯樹脂的增塑劑，所述增塑劑包括酯化物。還涉及一種包括增塑劑的可生物降解的樹脂組合物，更尤其涉及一種具有極好耐水性的可生物降解的樹脂組合物，所述樹脂組合物能夠被模制成制品，增塑劑很難從所述制品遷移(滲移)到表面上。

從環(huán)境保護(hù)觀點(diǎn)出發(fā)，可生物降解聚乳酸尤其是優(yōu)選的材料。然而，因?yàn)榫廴樗岬母呓Y(jié)晶度和剛性分子結(jié)構(gòu)，它們具有剛硬、易碎和缺乏柔韌性的缺點(diǎn)，本身不適合需要柔韌性的應(yīng)用如薄膜和包裝。聚乳酸可以被軟化，例如通過(guò)加入增塑劑、混合軟質(zhì)聚合物或進(jìn)行共聚合反應(yīng)被軟化。

此外，當(dāng)加入增塑劑時(shí)，它們很可能遷移(滲移)到表面上，因此使表面著色或削弱模型制品的透明度。為了解決這個(gè)問(wèn)題，已推薦了使用各種綠色增塑劑。

例如，日本采用的是包括聚乳酸和增塑劑的組合物，將己二酸二異丙酯和癸二酸二正辛酯作為有效的增塑劑。然而，它們的增塑效果并不理想，組合物太硬以致不能用于通用的薄膜。

日本專利公開了醚酯增塑劑在乳酸聚合物中的使用，所述乳酸聚合物包括作為主成分的聚乳酸。然而，醚酯增塑劑本身沒(méi)有足夠的耐水性，因此當(dāng)它在薄膜等模型制品中使用時(shí)，模型制品具有缺點(diǎn)如拉伸強(qiáng)度低。

日本專利也公開了作為脂肪族聚酯樹脂的乳酸中單獨(dú)使用新開發(fā)的己二酸雙(丁二甘醇)酯等作為增塑劑。然而，這些增塑劑容易滲移，并且具有較差的耐水性和低的增塑效果。

作為脂肪族聚酯樹脂的增塑劑，當(dāng)它被用作用于可生物降解的脂肪族聚酯樹脂的增塑劑時(shí)，使可生物降解的樹脂組合物具有高的耐水性并且增塑劑很難從所述組合物中滲移，一種可生物降解的樹脂用的增塑劑，所述增塑劑包括上述酯化合物以及一種可生物降解的樹脂組合物，所述組合物具有高的耐水性并且增塑劑很難從所述組合物中滲移。

酯化合物可以是脂肪族多元酸與選自醇和醚醇種的至少兩種形成的酯，因此通過(guò)選擇和結(jié)合使用的醇和/或醚醇將它自由設(shè)計(jì)成具有增塑劑的所需性能。也就是說(shuō)，酯化合物應(yīng)具有等同于或高于單一醇酯化合物混合的效果。

此外，發(fā)明的酯化合物應(yīng)能顯著改善包含酯化合物的樹脂模型制品的拉伸模量和伸長(zhǎng)率，即它具有顯著的增塑效果。因此，當(dāng)添加時(shí)，即使少量酯化合物也能賦予相對(duì)較硬的可生物降解脂肪聚酯樹脂如聚乳酸柔韌性。

此外，為了改善耐水性，可以將芳香族酯基引入二元酸酯或檸檬酸酯中。

混合使用兩種或多種增塑劑是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。此外，當(dāng)將兩種或多種增塑劑與可生物降解的脂肪族聚酯樹脂混合時(shí)，可能由于增塑劑和樹脂相容性不同使得它們不會(huì)和樹脂均勻地混合，因此給所產(chǎn)生的樹脂組合物的性能帶來(lái)不利影響。相反，發(fā)明的酯化合物甚至當(dāng)單獨(dú)使用時(shí)，也可展示顯著的效果，使過(guò)程簡(jiǎn)單并且能夠與可生物降解的脂肪族聚酯樹脂混合均勻。因?yàn)楂@得的樹脂組合物是各向同性的，因而是有利的。

此外，當(dāng)將酯化合物加入到透明的基礎(chǔ)樹脂如聚乳酸中時(shí)，應(yīng)使基礎(chǔ)樹脂保持透明。

因此，當(dāng)酯化合物作為增塑劑加入到可生物降解的脂肪族聚酯樹脂中時(shí)，能獲得具有極好柔韌性和耐水性并且增塑劑不會(huì)滲移的可生物降解的樹脂組合物。此外，當(dāng)發(fā)明的酯化合物與透明的基礎(chǔ)樹脂混合時(shí)，可以獲得透明的可生物降解的樹脂組合物。因此，包括發(fā)明的酯化合物作為增塑劑的可生物降解的樹脂組合物可以被合適地用作薄膜、薄片、包裝和模型制品的材料。

可用作二元酸酯起始原料的醚醇可以是二甘醇單甲醚、二甘醇單乙醚、二甘醇－丁醚。

通過(guò)在這些二元酸和醇和/或醚醇間反應(yīng)得到的具體化合物是檸檬酸乙氧羰基甲基二丁酯是最優(yōu)選的。

混合醇酯的數(shù)均分子量不受限制。通常，分子量越低，增塑效果越好，但穩(wěn)定性越低，由滲移到模型制品表面引起的粘連和污點(diǎn)出現(xiàn)的可能性越大。因此，混合醇酯優(yōu)選具有約200～1500、更優(yōu)選約300～1000的相對(duì)數(shù)均分子質(zhì)量。

本發(fā)明的混合醇酯是可生物降解的，并且它與脂肪族聚酯樹脂具有良好的相容性，因此可以合適地用作用于可生物降解的脂肪族聚酯樹脂的增塑劑。

聚酯樹脂(A)和混合醇酯增塑劑(B)的混合方法和混合裝置不受限制，可以是公知的方法和裝置。尤其是，能夠連續(xù)處理的方法和裝置對(duì)工業(yè)是有利的并且是優(yōu)選的。例如，聚酯樹脂(A)和增塑劑(B)以預(yù)定的比例混合，放入擠出成型機(jī)的料斗中被熔融和立即擠出。

聚乳酸的共混是將聚乳酸和另一種高聚物進(jìn)行一定的混合，以改善材料的脆性，提高其力學(xué)性能。共混物除了具有聚乳酸和高聚物固有的優(yōu)良性能外，還可能在兩種組分間某種協(xié)同效應(yīng)而呈現(xiàn)新的效應(yīng)。下面是實(shí)例的具體說(shuō)明。

●生產(chǎn)實(shí)例一:聚乳酸酯拉伸膜

向裝有攪拌器的不銹鋼聚合釜內(nèi)，加入100份L－乳酸，0.01份辛酸亞錫、0.03份十二醇、通入氮?dú)?，將聚合物攪拌加熱?00℃，3h后，再真空反應(yīng)1h，蒸出低相對(duì)分子質(zhì)量可揮發(fā)物和單體。通入氮?dú)?，將聚合物由釜底排出，冷卻、造粒，得平均分子量約為100000L－乳酸聚合物。

PLA作為熱塑性塑料，可以采用普通的成型方法加工。采用光學(xué)純度98%以上的PLA，在加工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制成型溫度，PLA的分子鏈含有有序排列的光學(xué)活性中心，結(jié)晶性和剛性都比較高，可用于制備纖維和薄膜，并可用定向拉伸的方法增加強(qiáng)度。將PLA于210℃下熔融，在75℃通氮拉伸，于80℃下制成纖維。

用PLA適用于高速熔融紡絲制成的纖維，抗張強(qiáng)度優(yōu)良，且可與普通纖維一樣可紡、可織、可染。將PLA制成雙向拉伸薄膜，抗張強(qiáng)度為聚乙烯的數(shù)倍，彈性與聚對(duì)苯二甲酸乙二酯相當(dāng)，即使在100℃的溫度下，幾何尺寸也不發(fā)生變化。

●生產(chǎn)實(shí)例二:雙軸性延伸膜

日本公開特許公報(bào)JP07，25660公開的用于可生物降解、透明、抗霉性的食品包裝膜是以乳酸聚合物為基礎(chǔ)的膜，為一種雙軸性延伸膜，由聚乳酸)(PLLA)和乙酰檸檬酸三丁酯增塑劑制成。

聚乳酸大分子引發(fā)劑的制備.在250mL三口瓶中加入一定量的端羥基聚乳酸及二氯甲烷、吡啶，開動(dòng)磁力攪拌將聚乳酸溶解。通過(guò)恒壓滴液漏斗，于室溫下緩慢滴加一定量的二氯甲烷稀釋的溴代丙酰溴后于上述三口瓶中，反應(yīng)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下反應(yīng)24h。聚乳酸羥基、吡啶和α－溴代丙酰溴的摩爾比為1∶2∶5。產(chǎn)物經(jīng)過(guò)濾后倒入大量甲醇中沉淀，再經(jīng)去離子水洗滌數(shù)次后置于真空烘箱中干燥。以L乳酸為單體，通過(guò)熔融縮聚法合成聚乳酸。最佳反應(yīng)條件為:以SnCl2/TSA為催化劑，催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%(相對(duì)單體)，在160～170℃下反應(yīng)10h。

雙向拉伸聚乳酸膜的制備用175型雙向拉伸機(jī)制備聚乳酸薄膜，聚乳酸粒料經(jīng)熔融擠出然后形成鑄片，在一定的溫度下，縱向拉伸冷卻后在一定溫度下橫向拉伸，最后熱定型收卷。

測(cè)試方法如下:

熱穩(wěn)定性分析(TGA):用TA公司Q50熱重分析儀測(cè)定聚乳酸的熱穩(wěn)定性，溫度范圍:40～400℃，升溫速率:10℃ /min，N2氛圍。

分子量測(cè)定:用waters公司的1515型凝膠滲透色譜儀測(cè)定聚合物的分子量及分布。styagel1000 柱子:HR3，4，5。標(biāo)準(zhǔn)樣:苯乙烯，流動(dòng)相:四氫呋喃(THF)。

雙向拉伸膜的加工過(guò)程和使用都要求材料具有一定的熱穩(wěn)定性。起始分解溫度在336℃，該種聚乳酸具有良好的熱穩(wěn)定性，能達(dá)到雙向拉伸加工膜所具備的耐熱性。

聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg、熔點(diǎn)Tm、結(jié)晶度等是材料的一些重要性能指標(biāo)，它決定了材料在某溫度下處于何種狀態(tài)以及材料的使用溫度及其加工性能。通常希望拉伸膜具有較高的結(jié)晶度，因高結(jié)晶度賦予材料具有較好的力學(xué)性能。而未拉伸膜則希望其具有較低的結(jié)晶度，以便于后期的高倍拉伸。

厚膜經(jīng)雙向拉伸后的結(jié)晶度增加，相比未拉伸前均增加了200%以上，拉伸倍數(shù)大的薄膜的結(jié)晶度比粒料增加了近300%，結(jié)晶度隨拉伸倍數(shù)的增加而增加。

可以將增塑劑加入到可生物降解的脂肪族聚酯樹脂用的聚合原料中，或在聚酯樹脂的聚合過(guò)程期間加入，或在聚酯樹脂的聚合之后混合。然而，當(dāng)將增塑劑加入聚合原料中或在聚合過(guò)程中加入時(shí)，增塑劑可能降解或與聚酯樹脂通過(guò)酯交換反應(yīng)共聚，從而不能完全地達(dá)到所希望的增塑效果。因此，優(yōu)選在聚酯樹脂聚合之后、成型工藝之前或期間混合增塑劑。

目前有很多添加劑來(lái)改善PLA的韌性，如利用甘油三乙酯和檸檬酸三辛酯增塑PLA，加入可塑劑的聚乳酸是PLA和PEG的嵌段共聚物，因此不會(huì)從PLA的薄膜產(chǎn)品中遷移出來(lái)，這樣就解決了以往的添加劑從薄膜產(chǎn)品中遷移出來(lái)的缺陷，從而解決了PLA薄膜產(chǎn)品的使用壽命問(wèn)題。

●生產(chǎn)實(shí)例三:在螺帶式摻混機(jī)內(nèi)將聚乳酸與乙酰檸檬酸三丁酯，防黏劑，滑爽劑相混，用雙螺桿擠出機(jī)(料筒溫度)170～210℃造粒，粒料在50℃烘箱內(nèi)加熱，然后在料筒溫度為160～200℃的擠出機(jī)內(nèi)熔融，以擠出機(jī)頂部T－模頭擠出0.13mm的薄膜.將該雙向拉伸膜在拉伸溫度50℃，拉伸速度7mm/sec，拉伸比2.5倍，用雙軸向拉伸機(jī)雙軸向拉伸，在50℃熱固5min，得熱收縮拉伸膜。膜厚度10～500 nm，為一種雙軸性延伸膜，由100份PLA和10份乙酰檬檸檬酸三丁酯等增塑而成。

在預(yù)聚物反應(yīng)器中，所得到的聚合物相對(duì)分子質(zhì)量為400～2 500。各種催化劑都可用于丙交酯聚合，如金屬氧化物、金屬有機(jī)絡(luò)合物、金屬鹵化物等。

用該工藝所合成的聚乳酸相對(duì)分子質(zhì)量為50000～200000，根據(jù)需要可調(diào)整工藝條件來(lái)控制產(chǎn)品的分子量。產(chǎn)品收率為70% ～90%，大大降低了產(chǎn)品成本。

共混可以改善聚乳酸的親水性，大多用于藥物釋放體系的研究，不能得到分子量較高的產(chǎn)物，共混法大多是與可降解的聚己內(nèi)酯橡膠共混以改善聚乳酸的力學(xué)性能。

由于PLLA降解速度較慢，長(zhǎng)期存在的未降解部分產(chǎn)生副作用，有時(shí)會(huì)在局部產(chǎn)生無(wú)菌性炎癥。PDIA具有更好的生物相容性和較快的降解速度，但難于制備高分子量的產(chǎn)物，即使制備了高分子量的產(chǎn)物，也是一個(gè)剛性極強(qiáng)，缺乏韌性的材料，難以滿足使用要求。用小分子檸檬酸三丁酯對(duì)聚D、L－丙交酯外增塑。檸檬酸三丁酯有較好的增塑作用，材料的韌性有較大的改善，降解速度進(jìn)一步加快，可塑為一種適合特殊要求的新型降解材料。

四、復(fù)合技術(shù)

●復(fù)合實(shí)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－己內(nèi)酯聚合物10%硅酸鎂7%2.5二甲基 －2.5 二(過(guò)氧丁基)己酯1%檸檬酸三丁酯12%

上述原料在擠塑機(jī)內(nèi)混合，轉(zhuǎn)入吹塑薄膜擠塑機(jī)擠塑(溫度為120℃)，得15um－55um自支持性膜，可用做廢物袋、雜物袋等制品。

●復(fù)合實(shí)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乙酰檸檬酸三丁酯(Wt%)10 15 19滑爽劑1 0.5 1防黏劑粒徑(nm)7 12 16份數(shù)1 0.5 2熱處理溫度(℃)50 50 50

●復(fù)合實(shí)例三:

(質(zhì)量分?jǐn)?shù))

●復(fù)合實(shí)例三:塑化PLA

塑化的PLA薄膜是使用螺桿直徑16毫米和30 L/D的雙螺桿擠出機(jī)(EUROLAB Thermo-Prism)。的從進(jìn)料口的模具溫度設(shè)定為125～180℃。

PLA顆粒(L9000 Biomer)給料是選定為PLA和增塑劑(Benzoflex 50［50:50二甘醇二苯甲酸酯:二丙二醇二苯甲酸酯的復(fù)合組分］)，物料向下同時(shí)通過(guò)擠出機(jī)機(jī)筒，此是PLA顆粒熔化。在擠出處生成50μm厚的，10厘米寬的膜。膜的組分為80%的PLA和20%的Benzoflex。

●復(fù)合實(shí)例四:等離子體沉積氧化硅

將50微米的涂覆有增塑的薄膜樣品(80%，20%BENZOFLEX PLA)通過(guò)使用等離子體沉積的氧化硅。將增塑的薄膜樣品置于反應(yīng)器中，在反應(yīng)器中添加氧氣產(chǎn)生氧化硅化合物，薄膜樣品涂覆的是四甲基二硅氧烷(HMDSO)。

●復(fù)合實(shí)例五:氣味袋

要確定通過(guò)袋子的氣味，進(jìn)行下面的測(cè)試。每一種材料的包裝袋由兩片膜(120×120mm)。該膜是三面密封。最后一條邊被焊接后，加入1mL的0.2%的skato水溶液。將袋放置在單獨(dú)的封閉的玻璃廣口瓶?jī)?nèi)，保持溫度32℃，在三個(gè)不同的時(shí)間點(diǎn)評(píng)價(jià)氣味。

結(jié)果，氣味規(guī)模為0=無(wú)異味

由本法增塑的生物可降解的薄膜遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他生物可降解的薄膜。

五、綜合述評(píng)

隨著近年環(huán)境保護(hù)的要求日益嚴(yán)格和受環(huán)境法規(guī)的限制，生物降解塑料得以快速發(fā)展，并開始了作為通用塑料替代產(chǎn)品。由于PLA的降解能促進(jìn)植物生長(zhǎng)，由此可大量用于農(nóng)用地膜，土木用膜，食品包裝袋，一次性使用袋等。例如用于食品保潔包裝袋，表面光澤度和透明性好，并具有低溫?zé)岱庑裕己玫目褂托院蜐?rùn)滑侵蝕性。用于食品包裝，無(wú)異味，具有抗霉性。

近年來(lái)，我國(guó)塑料薄膜和片材的需求量仍以較快速度發(fā)展，主要原因是由于國(guó)內(nèi)城市超級(jí)市場(chǎng)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)的連年豐收，農(nóng)副產(chǎn)品加工均需要大量包裝薄膜(袋)，水果、蔬菜保鮮也需要保鮮薄膜(袋)、糧食食品、小食品、地方風(fēng)味食品、糕點(diǎn)、糖果、食糖、食鹽、水產(chǎn)品、豆制品、乳制品等也都需要大量塑料包裝薄膜(袋)、片材(盒)。

目前，用來(lái)包裝食品和藥物的材料絕大多數(shù)是塑料制品，塑料制品在一定的介質(zhì)環(huán)境和溫度條件下，塑料中的聚合物單體和一些添加劑會(huì)溶出，并且極少量地轉(zhuǎn)移到食品和藥物中，從而引起急性或慢性中毒，嚴(yán)重的甚至?xí)禄?，致癌。同時(shí)由于世界上每年消耗的塑料制品很多，人們使用完后隨手丟棄，由于塑料很難腐爛，這也讓環(huán)保業(yè)傷透腦筋。

塑料用于食品包裝的量占塑料總產(chǎn)量的1/4，可以這樣說(shuō)，用于食品包裝的塑料一出現(xiàn)，就有垃圾產(chǎn)生。在超市及商場(chǎng)，很多食品包裝均是塑料做的。膨化食品的塑料充氣包裝可防潮、防氧化、保香味、阻隔陽(yáng)光照射、防止受擠壓，但那么大的包裝在資源上是極大的浪費(fèi)。還有方便面的包裝，塑料包裝遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于紙質(zhì)碗(或桶)的包裝，市場(chǎng)上碗或桶裝方便面的銷售價(jià)一般高于同質(zhì)量袋裝方便面銷售價(jià)的1/3，但由于這種包裝方式食用方便，尤其在外出旅游時(shí)，開蓋后直接沖熱水泡即可食用，不必帶其他盛裝容器，所以很受消費(fèi)者歡迎。隨著環(huán)境保護(hù)要求的提高，消費(fèi)者淘汰落后包裝是必要的。塑料材料的改進(jìn)也是當(dāng)務(wù)之急。細(xì)分市場(chǎng)上的食品，可以用紙包裝的盡量用紙，減少塑料的浪費(fèi)與對(duì)環(huán)境的污染，這也是為子孫后代造福。

在國(guó)際上，綠色包裝制度已成為發(fā)達(dá)國(guó)家設(shè)置綠色標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容之一。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，我國(guó)因包裝問(wèn)題每年減少外匯收入約10%，其中相當(dāng)一部分是因包裝不符合綠色要求造成的。加入WTO后，“綠色壁壘”這個(gè)外貿(mào)領(lǐng)域的新名詞開始引起越來(lái)越多人的關(guān)注。根據(jù)聯(lián)合國(guó)統(tǒng)計(jì)署提供的數(shù)據(jù)，90%的美國(guó)人、89%的德國(guó)人和84%的荷蘭人在購(gòu)買物品時(shí)都會(huì)考慮到產(chǎn)品的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。作為世界上最大的發(fā)展中國(guó)家，由于我國(guó)在環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)制定實(shí)施及資金投入、環(huán)境技術(shù)水平等方面與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家存在較大的差距，所以綠色壁壘對(duì)我國(guó)出口商品的阻礙作用不斷增強(qiáng)。

綠色包裝制度就是要求包裝材料應(yīng)節(jié)約資源，減少?gòu)U棄物，即用后易于回收再用或再生，或易于自然分解，不污染環(huán)境，保護(hù)環(huán)境資源和消費(fèi)者健康。也就是說(shuō)，包裝制品從原材料選擇、材料加工、產(chǎn)品制造與使用、廢棄物的回收再生，直到最終處理的整個(gè)運(yùn)行過(guò)程均應(yīng)不對(duì)人體及環(huán)境造成公害。發(fā)達(dá)國(guó)家就此提出了“4R1D”原則:實(shí)行減量化(Reduce)，即在滿足包裝的保護(hù)、方便、銷售等各項(xiàng)功能條件下，盡量減少包裝材料的使用;可重復(fù)使用(Reuse)，包裝在完成某項(xiàng)使用功能后，經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理，能夠重復(fù)使用。能回收再生(Recycle)，通過(guò)生產(chǎn)再生制品、焚燒利用熱能、堆肥化改善土壤等措施，達(dá)到再利用的目的。能再灌裝使用(Refill)，罐、瓶等包裝物在回收之后，可以再灌裝使用?？山到?Degradable)，包裝廢棄物可以分解，不產(chǎn)生環(huán)境污染，進(jìn)而達(dá)到改善土壤的目的。

從包裝材料方面來(lái)講，歐美等國(guó)的環(huán)保法規(guī)中對(duì)商品包裝材料的易處理性和可回收率有較高的要求和標(biāo)準(zhǔn)，包裝的材料要求首先是其安全性，其次是對(duì)人體和自然環(huán)境無(wú)害。我國(guó)的包裝材料落后，不易處理，可回收率低，對(duì)進(jìn)口國(guó)的環(huán)境污染嚴(yán)重。這造成了我國(guó)許多產(chǎn)品因?yàn)榘b問(wèn)題而無(wú)法出口。隨著世界各國(guó)環(huán)保呼聲日益強(qiáng)烈，綠色包裝越來(lái)越成為包裝市場(chǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。面對(duì)國(guó)際上對(duì)中國(guó)出口商品包裝的“綠色壁壘”，包裝綠色化的步伐必須加快。

為削減石油資源使用量及二氧化碳排放量，世界正在推進(jìn)生物基塑料的開發(fā)，這些生物基塑料主要采用玉米為原料生產(chǎn)性能均衡性較為出色的聚乳酸。

近年來(lái)，全球剛性塑料包裝需求高漲，大眾環(huán)保意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)。對(duì)此，許多制造商和零售商正在走向以有效性和環(huán)保性的剛性塑料包裝為目標(biāo)市場(chǎng)的道路。

我國(guó)的降解塑料相關(guān)扶持政策于2012年下半年陸續(xù)出臺(tái)，規(guī)劃扶持的對(duì)象包含生物基材料、完全降解材料等，扶持手段包括增值稅返還、稅收減免、重點(diǎn)項(xiàng)目采購(gòu)等。工信部已將相關(guān)政策文件交由住建部等相關(guān)部委進(jìn)行會(huì)簽。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)，該政策會(huì)對(duì)降解塑料行業(yè)上市公司構(gòu)成利好。

到2015年，50%的設(shè)區(qū)城市初步實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾分類收運(yùn)處理。垃圾分類之后必然會(huì)涉及不同垃圾所使用的塑料袋問(wèn)題，而降解塑料的將在國(guó)家層面得到重視。

由于部分發(fā)達(dá)國(guó)家相關(guān)的環(huán)保法規(guī)比較健全，因此對(duì)降解塑料的需求很龐大。目前，國(guó)內(nèi)降解塑料制品的條件也已經(jīng)成熟，主要問(wèn)題是缺乏政策支持。降解塑料的生產(chǎn)成本高于傳統(tǒng)聚烯烴塑料，因而沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，如果得到政策扶持，國(guó)內(nèi)降解塑料市場(chǎng)也很快會(huì)打開。

目前，降解塑料的使用已得到各地的重視。東北、新疆、云南等地正在試點(diǎn)使用生物降解農(nóng)用地膜。云南還將立法禁止生產(chǎn)和銷售塑料購(gòu)物袋，相關(guān)草案已經(jīng)公布。

近年，生物降解塑料的需求在成倍增長(zhǎng)，隨著日益嚴(yán)格的條件法規(guī)的建立，我國(guó)的食品包裝出口將要普及生物降解塑料，隨著食品包裝材料向高功能化、高檔化、高使用期和長(zhǎng)保質(zhì)期方向發(fā)展，將使用生物降解塑料，其潛在市場(chǎng)巨大，

當(dāng)前我國(guó)開發(fā)的各類降解塑料均有各自的特點(diǎn)、定位和不同程度的減量化、無(wú)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鈣含量的光/(氧)降解塑料更有利于減量化和無(wú)害化的發(fā)展戰(zhàn)略及可持續(xù)發(fā)展要求。是我國(guó)當(dāng)前發(fā)展重點(diǎn)。完全生物降解塑料是今后主要發(fā)展方向。隨著我國(guó)人民生活水平的提高，我國(guó)塑料包裝袋。塑料餐盒以及地膜等的使用量在快速增加。用淀粉為原料可生產(chǎn)塑料共物，被稱為塑料之星的塑料共混物，在21世紀(jì)會(huì)取得進(jìn)一步的發(fā)展，在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的深入，生產(chǎn)加工核技術(shù)的提高之后，產(chǎn)品的性能也有望獲得改進(jìn)，其系列化，功能化會(huì)取得進(jìn)展，其用途會(huì)進(jìn)一步開拓。特別可開發(fā)以食品為主的包裝材料，并拓寬在其他工業(yè)包裝領(lǐng)域中的應(yīng)用。降解材料無(wú)論從地球資源還是從環(huán)境保護(hù)的實(shí)際角度.或從取之不盡的資源再生，還是從高分子合成的角度都具有重要意義。聚乳酸將成為生物降解塑料中的最有發(fā)展前途的品種之一。

近年來(lái)，聚乳酸技術(shù)和工業(yè)化生產(chǎn)取的了突破性進(jìn)展。如美國(guó)卡吉爾公司和陶氏化學(xué)公司在2002年以后的10年內(nèi)將投資10億美元，分別在2006年、2009年再建兩套裝置，使總生產(chǎn)能力達(dá)到45萬(wàn)t/a。預(yù)計(jì)10年后供應(yīng)聚乳酸量可達(dá)到100萬(wàn) t/a。

全球生物塑料市場(chǎng)將繼續(xù)以年均17.8%的速度增長(zhǎng)，2018年銷售額將達(dá)28億美元。

歐洲是世界上最大的生物塑料市場(chǎng)，未來(lái)幾年全球生物塑料消費(fèi)和生產(chǎn)主要市場(chǎng)將轉(zhuǎn)移到亞太和南美地區(qū)。到2018年，可降解生物塑料需求將占到生物塑料總需求的47%以上。包裝袋和麻袋以及松散填充包裝將繼續(xù)是生物塑料的主要市場(chǎng)，但包裝薄膜、汽車和電子應(yīng)用的需求增長(zhǎng)將更快。

食品包裝材料是一個(gè)巨大的不斷增長(zhǎng)的市場(chǎng)，聚合物材料的發(fā)展高于其他材料。每年用于食品的塑料材料，美國(guó)約450萬(wàn)t/a，德國(guó)約200萬(wàn)t/a，意大利約190萬(wàn)t/a。我國(guó)食品包裝材料約有150萬(wàn)～200萬(wàn)t/a，今后的發(fā)展趨勢(shì)是多層復(fù)合高不透氣性塑料、功能性塑料(如保鮮膜)和可生物降解塑料。其中生物降解塑料發(fā)展迅速，如德國(guó)生物降解塑料銷售量達(dá)60萬(wàn)t/a。日本國(guó)需一般塑料年需要量為1200萬(wàn)t，而可降解塑料以30%計(jì)需要300萬(wàn)t，目前，美、英、德、意等國(guó)已大量生產(chǎn)。

降解塑料應(yīng)用于垃圾袋、地膜、購(gòu)物袋等領(lǐng)域的前景比較看好，未來(lái)我國(guó)有300萬(wàn)噸的需求量，而2011年的銷量?jī)H有3萬(wàn)t。在目前國(guó)內(nèi)25萬(wàn)～30萬(wàn)t垃圾袋用量中，有10多萬(wàn)t可以使用降解材料。

隨著潛在應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，至2020年，全球塑料薄膜市場(chǎng)需求將達(dá)7100萬(wàn)噸。

塑料薄膜需求不斷擴(kuò)大將拉動(dòng)市場(chǎng)以3.7%的復(fù)合年增長(zhǎng)率上漲。

“相比其他材料制成的軟質(zhì)包裝(如紙/鋁箔)，塑料薄膜具備明顯的優(yōu)勢(shì)，”該報(bào)告指出“這種優(yōu)勢(shì)在食品包裝領(lǐng)域尤其明顯，在非食品包裝應(yīng)用方面也可以看到這一點(diǎn)?！?/p>

全球消費(fèi)市場(chǎng)對(duì)于便利食品的需求呈現(xiàn)上漲趨勢(shì)，這也將促進(jìn)塑料薄膜市場(chǎng)的發(fā)展。

Ceresana稱，在相同時(shí)期內(nèi)，市場(chǎng)將會(huì)向多元化方向發(fā)展。目前，基于 PE(LDPE、LLDPE、HDPE)的薄膜占整個(gè)市場(chǎng)的73%，但 BOPP和PET薄膜的需求正在不斷增長(zhǎng)，因?yàn)檫@兩種薄膜在優(yōu)質(zhì)包裝中的應(yīng)用越來(lái)越大。

但是，發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)市場(chǎng)已接近飽和，而新興國(guó)家的市場(chǎng)需求潛力巨大，因此，未來(lái)全球塑料薄膜的需求將存在明顯的地域差別。

亞太地區(qū)、南美洲、中東地區(qū)和東歐部分地區(qū)將是全球薄膜需求增長(zhǎng)最快的區(qū)域。其中，中國(guó)和印度將占據(jù)整個(gè)市場(chǎng)的1/3。

面對(duì)日益緊缺的土地資源以及不斷升高的糧食需求，使得農(nóng)用塑料薄膜越發(fā)受人青睞，因?yàn)檗r(nóng)用塑料膜能起到加速農(nóng)產(chǎn)品效率的作用，但也是由于其原材料一起高額的處理成本，農(nóng)用塑料薄膜的劣勢(shì)也顯而易見，因此，在未來(lái)可降解性農(nóng)業(yè)塑料薄膜將會(huì)成為市場(chǎng)的主流。

據(jù)預(yù)測(cè)，全球農(nóng)用塑料薄膜市場(chǎng)規(guī)模將會(huì)從2012年的58.7億美元上升至2019年的96.6億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為7.6%。中國(guó)目前是全球范圍內(nèi)最大的農(nóng)用膜生產(chǎn)國(guó)，有諸多廠商業(yè)務(wù)涉及。

在2012年，中國(guó)是全球最大的農(nóng)用膜消費(fèi)國(guó)，占據(jù)全球市場(chǎng)的61%，日益嚴(yán)峻的糧食需求加上高新農(nóng)業(yè)技術(shù)不斷促進(jìn)著整個(gè)行業(yè)，報(bào)告預(yù)計(jì)中國(guó)將在接下來(lái)的6年中每年保持7.6%的復(fù)合年增長(zhǎng)率，成為全球增長(zhǎng)速度最快的國(guó)家。

2015年，預(yù)計(jì)需要聚乳酸(PLA)等5萬(wàn)t/a、淀粉塑料10t/a。

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