塑料行業(yè)的低碳環(huán)保路

謝慶裕　方燦

隨著電子信息、生物醫(yī)藥、節(jié)能減排等新領(lǐng)域的方興未艾，其對功能性、輕量化、微型化、綠色化的新材料產(chǎn)生需求也日益增多，這為塑料行業(yè)的綠色低碳環(huán)保發(fā)展提供了機遇。未來，兼顧使用性能與低碳環(huán)保的新型塑料原料，將可能成為各行業(yè)的新寵。

汽車制造、房屋門窗、3D打印原料、人工關(guān)節(jié)、人工晶體等生物醫(yī)用材料都來自塑料……如今，傳統(tǒng)塑料正在向環(huán)保、高性能等方面尋求突破，并推動了多個行業(yè)轉(zhuǎn)型升級，顛覆了人們以往對塑料難降解、高污染的印象。

亞洲最大的國際橡塑展近期在廣州拉開帷幕。記者從展會上了解到，在電子信息、生物醫(yī)學、節(jié)能減排、環(huán)境保護及智能交通等方興未艾的新領(lǐng)域，都將對功能性、輕量化、微型化、綠色化的新材料產(chǎn)生需求。針對這種情況，塑料加快在各領(lǐng)域的推廣，綠色低碳環(huán)保成為塑料行業(yè)發(fā)展大趨勢。

汽車：

塑料車架內(nèi)飾減重又低碳

“這是碳纖維首次大規(guī)模地用于量產(chǎn)車型?！痹谙鹚苷股?，一款車身結(jié)構(gòu)和框架完全采用碳纖維增強塑料制造的寶馬i3吸引了不少人前來參觀，黑色的車頂、銀灰色的車架除了透出一身炫酷之外，其高性能塑料不但能夠減低車重，從環(huán)保效應看，能同時減低油耗和二氧化碳排放。

“汽車座椅也是全塑料的，用復合材料代替金屬，重量比傳統(tǒng)座椅減輕20%。”巴斯夫中國有限公司的沈佳虹告訴記者。

現(xiàn)場專家介紹，汽車輕量化主要體現(xiàn)在汽車優(yōu)化設計、合金材料及非金屬材料應用上，其依次為汽車的輕量化減重10%～15%、30%～40%、45%～55%。

事實上，高度重視降低碳足跡早已成為汽車制造業(yè)的共識，日前，工信部發(fā)布《汽車有害物質(zhì)和可回收利用率管理要求（征求意見稿）》，意味著產(chǎn)業(yè)“綠色”發(fā)展基調(diào)將進一步強化。

該《要求》提出，汽車生產(chǎn)企業(yè)作為污染控制的責任主體，應積極開展生態(tài)設計，采用合理的結(jié)構(gòu)和功能設計，選擇無毒無害或低毒低害的綠色環(huán)保材料和易于拆解、利用的部件，應用資源利用率高、環(huán)境污染小、易于回收利用的綠色制造技術(shù)。無疑，《要求》出臺后，汽車生產(chǎn)企業(yè)將對零部件企業(yè)和汽車材料供應商在環(huán)保材料使用、綠色制造技術(shù)方面提出更高的要求。

塑料材料因為其擁有更輕的質(zhì)量，相比玻璃和金屬來說具有較低的碳足跡。中國工程塑料工業(yè)協(xié)會秘書長鄭愷表示，工程塑料等非金屬材料的“減重”效果明顯，越來越多的汽車部件開始采用工程塑料替代金屬制件。

據(jù)悉，發(fā)達國家將汽車用塑料量作為衡量汽車設計和制造水平高低的一個重要標志，每輛汽車塑料用量從上世紀90年代的100～130kg上升到2004年的152kg和2006年的174kg，現(xiàn)在用量是230kg。目前德國汽車塑料用量最多，占整車用料的15%以上。專家預計，到2020年，汽車平均塑料用量將可能達到500kg/輛以上，約占整車用料的1/3以上。

不少專家還表示，國外汽車品牌現(xiàn)在已經(jīng)大規(guī)模使用塑料復合材料和高性能的工程塑料等，而國內(nèi)自主品牌汽車在塑料復合材料上的應用（重量占比）卻相對較少。這也反映了我們整車輕量化技術(shù)水平的差距。

建筑：

采用塑料建材無毒可循環(huán)

將塑料和木質(zhì)粉料按一定比例混合后，經(jīng)熱擠壓產(chǎn)出成型的板材，可作家具、天花板等?！斑@種木塑復合材料不僅比木材耐用性高，而且節(jié)省了木材，且可循環(huán)使用，無苯無甲醛等有害物質(zhì)”。

來自青島某塑料機械公司攜帶其最新研發(fā)的木塑家具板設備參展，記者看到，其所擠出的家居板直接帶有花紋，免去了后續(xù)處理部分。據(jù)廠家介紹，該產(chǎn)品無甲醛、防火防潮、沒有蟲害，可直接取代市場現(xiàn)存的膠合板，并且可以回收利用。

“綠色建筑的推廣，拉動了這些節(jié)能環(huán)保建材和相關(guān)制造技術(shù)的發(fā)展?！苯ㄖ＜医榻B， 按照我國頒布的《綠色建筑行動方案》要求的舊房節(jié)能改造目標，以每平方米200元改造標準計，建筑節(jié)能材料未來市場容量高達2.6萬億元。塑料在建材中應用的增加，是未來建筑材料環(huán)保節(jié)能發(fā)展的趨勢之一。

據(jù)展覽主辦方介紹，塑料建材是繼鋼鐵、木材、水泥之后新興的第四大類新型基礎(chǔ)材料。近幾年，中國這一行業(yè)年均增速超過15%，30%以上的地區(qū)應用了新型塑料管材，部分省市已經(jīng)達到90%；東北三省、內(nèi)蒙古等地的一些城鎮(zhèn)，40%以上的新建住宅都使用了塑料門窗；青島、大連80%以上的新建住宅使用了塑料窗。

“如今塑料建材在建筑工業(yè)和城鎮(zhèn)建設中所做的貢獻越來越大?！睒I(yè)內(nèi)專家介紹，以聚氨酯保溫材料為例，使用一立方米該材料，一年能減少二氧化碳排放量270千克。按1年消耗100萬噸聚氨酯保溫材料計算，則一年可減少二氧化碳排放量700萬噸。到2030年建筑節(jié)能材料采用保溫處理后，將使溫室氣體減排達到56億噸。

“上述保溫塑料建材在美國、日本等國建筑上的應用已十分成熟，節(jié)能效果良好。而在我國大規(guī)模的應用才剛剛開始，未來發(fā)展空間巨大?！敝袊軈f(xié)聚氨酯制品專委會理事長林永飛表示。

3D打?。?/p>

使用可降解塑料成新寵

精致的工藝品、眼鏡都可以打印出來，而采用的是可降解的塑料。記者在廣東銀禧科技股份有限公司的展位看到，兩臺3D打印機被團團圍住，工作人員演示將計算機上的三維圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至3D打印機，打印機內(nèi)裝有液體或粉末等“打印材料”，與電腦連接后，可以按照三維圖像數(shù)據(jù)把“打印材料”一層層疊加起來，制作成實物。

“3D打印使用的材料幾乎沒有浪費，既節(jié)省成本，又帶來環(huán)境效益?！?該公司3D打印事業(yè)部銷售工程師蘇官旺表示。他指著旁邊放著的各種顏色的線材告訴記者，3D打印的材料十分關(guān)鍵，它決定了生產(chǎn)的環(huán)保價值。這種3D打印使用的是“PLA可生物降解線材”，其降解率達到了90%，而且打印出來的塑料產(chǎn)品，如果不需要使用了，可以進行填埋等處理，降解時間則需要根據(jù)填埋土地的濕度來決定。

值得注意的是，在整個3D打印過程中，記者并沒有聞到傳統(tǒng)塑料加工過程中的刺鼻難聞氣味，反而聞到了一股類似玉米的清香?！癙LA中文名叫聚乳酸，采用天然玉米提取物為原料，它可以用于食品的包裝材料以及醫(yī)療中的手術(shù)縫合線。如果您用PLA打印出了一個杯子，您也可以直接用它來喝水?！?蘇官旺向記者解釋了PLA的環(huán)保無毒特性。

據(jù)了解，使用環(huán)保塑料的3D打印還能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)本土化，減少運輸需求，客戶做好設計圖，就可以在當?shù)卮蛴〕鲂枰漠a(chǎn)品，減少了長途運輸成本和溫室氣體排放。

不但用于3D打印，原材料的綠色環(huán)保性成為眾多塑料原料供應商追求的目標，并逐漸通過認證制度建立起可追溯的渠道。

在本次國際橡塑展上，有知名外資企業(yè)就推出另一項可持續(xù)性舉措——生態(tài)標簽。目前，該標簽已在該企業(yè)各業(yè)務單元中全面推廣。生態(tài)標簽包括由36項標準組成的可持續(xù)性評定，這些標準充分考慮到社會責任、產(chǎn)品性能與環(huán)境保護因素。獲得該可持續(xù)性卓越標簽認證的產(chǎn)品具有高度的差異化，但生態(tài)標簽產(chǎn)品都是在不降低產(chǎn)品性能的前提下，積極協(xié)助客戶提高產(chǎn)品的可持續(xù)性。“目前，我們已對80%的產(chǎn)品進行了審核，向其中50個產(chǎn)品標注了生態(tài)標簽。”該公司高管說。

挑戰(zhàn)：

成本差異考驗廠家選擇

中國是世界塑料消費量、塑料制品產(chǎn)量、塑料制品出口量、塑料機械產(chǎn)銷量第一大國。

“然而，目前中國人均塑料產(chǎn)品的消費量仍然低于全球平均水平，中國市場具有巨大的增長潛力?！闭箷F(xiàn)場某外資化工企業(yè)市場負責人告訴記者。

“在中國市場，成本是很重要的考慮因素，大部分產(chǎn)家在選擇材料的時候，都傾向于以最低廉的價錢把產(chǎn)品造出來。”在談到節(jié)能環(huán)保的新材料在中國市場推廣的瓶頸時，巴斯夫特性材料業(yè)務部亞太區(qū)副總裁樓劍鋒表示。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，在一些附加值較低的產(chǎn)品中，新型塑料材料的普及并不順利，如可降解塑料就遇到了這樣的困境?！霸陲嬃吓c食品包裝材料行業(yè)中，每年包裝材料的生產(chǎn)需求量達6700萬噸，絕大部分包裝材料對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴重威脅。因此推廣可降解塑料成為了當務之急。”

“可降解塑料的市場售價是普通塑料產(chǎn)品的2～3倍，若成功出售，利潤水平在10%，而普通的塑料利潤水平雖然只有1%～3%，但是售價便宜市場占有率高。在這種情況下，可降解塑料目前銷售阻力較大，成本較高，資金占用較大，下游企業(yè)的接受能力較差是首要的原因?！庇猩a(chǎn)商指出，可降解塑料有一定的保質(zhì)期，如果銷售不暢，企業(yè)的虧損風險較大。因此企業(yè)陷入了成本和利潤之間的考量，這就使得可降解塑料依舊處于宣傳推廣階段。

在國家強制要求的行業(yè)，如餐飲行業(yè)中一次性水杯、飯盒、刀叉等日用塑料制品中，使用可降解塑料的比例相對較高，而工業(yè)和農(nóng)業(yè)中，可降解塑料的使用率較低。

樓劍鋒建議，從企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的角度看，看材料之前，企業(yè)一方面應該看它是否滿足性能上的要求和環(huán)保的要求，在此基礎(chǔ)上，找到合理的材料和加工工藝，“投入成本略增，產(chǎn)品卻可以數(shù)倍價錢出售，何樂而不為呢？”