可降解塑料产业发展概述

朱亚凯 蔡文彬

（河南银金达控股集团有限公司；河南银金达新材料股份有限公司）

一、塑料行业发展背景

随着新冠疫情的爆发,全球各国对塑料制品的需求量急剧增长。根据我国疫情期间所公布的数据，2020年2月我国每天生产一次性防护口罩就高达到1.16亿个。根据分析，疫情期间全球塑料包装行业市场规模从2019年9092亿美元增长到10126亿美元。

1.1 全球及中国塑料行业发展现状

目前，全球塑料产量自1950年的170万吨增长到3.59亿吨，复合增速达到8.39%。这其中，中国塑料产量占比30%，欧盟占比17%，北美占比 18%，日本占比 4%。过去十年间，全球产量累计增长了 1.29亿吨，其中 56.74%来自于中国产量的增长，中国已成为世界上第一大塑料生产国和消费国。

1.2 塑料回收处置率提升缓慢

近五年来，我国年平均回收废弃塑料量为1800万吨，年平均回收率约为25.6%。国家发改委发布的《循环发展引领行动》要求：主要废弃物循环利用率达到54.6%左右。

2017年前我国累计进口各类废、旧塑料（制品）约1.7亿吨,占全球总出口量约72%，为全球废塑料的回收处理、循环使用做出了的重大贡献。自2017年我国颁布禁止进口“洋垃圾”，各地政策随之收紧后，我国进口量直线下滑至582.91万吨，降幅高达21%，2018年废旧塑料进口量为7万吨，2019年进口量为0，至此，我国以牺牲生态环境为代价，而承接废旧塑料污染的时代已宣告结束。

今后，发达国家需寻求更好的方式来解决他们的废塑料堆积问题，同时，我国也面临着巨大的环境压力。随着我国环境保护标准的不断提高，废旧塑料回用及减量问题将提上日程。

二、可降解塑料概况

广义上，可降解塑料是其各项性能指标使用要求，且在正常环境下不产生变化。当使用完毕废弃后，在自然环境或特殊条件下能降解成无害环境的物质。

2020年9月，中国轻工业联合会制定并发布了的《可降解塑料制品的分类与标识规范指南》，其中将可降解塑料进行了更加详细具体的定义：在自然界如土壤、沙土、淡水环境、海水环境、特定条件如堆肥化条件或厌氧消化条件中，由自然界存在的微生物作用引起降解，并最终完全降解变成二氧化碳或/甲烷、水及其所含元素的矿化无机盐及新的生物质（如微生物死体等）的塑料。

表1 可降解塑料主要种类及特性对比

按照不同的降解方式进行分类，可分为生物降解型、光降解型、光-生物降解型和水降解型四大类。

但截至目前，光降解塑料、光和生物降解塑料由于技术不成熟、成本高等因素导致产品类型较少，故此市场上常见的可降解塑料主要为生物降解塑料。

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三、可降解塑料的应用

可降解塑料作为传统一次性塑料制品的替代材料，主要应用领域有：食品包装、农业和医疗等领域。

3.1 在食品包装领域的应用

包装是塑料加工使用和需求的重大领域，其中食品包装材料又有数量大、使用频率高、分布广泛的特点。随着人们对健康食品包装材料需求理念的不断加深，对食品包装材料又提出了无毒害、易降解的要求。

传统塑料以其耐用性特征长期存在于人们生活中，但传统材料难以分解，容易残留在环境中，造成严重的“白色”污染问题。

目前，以淀粉基生物降解材料、PLA、PBAT、PBS等为主的可降解材料已在食品包装袋、外卖餐盒、购物袋等方面得到了广泛的应用。

3.2 在农业领域的应用

可降解塑料在农业领域应用最广泛的就是农用地膜产品。该产品可对农产品的种植提供保温、保湿、防虫、增产的作用。但其使用过后的处理问题，成为可降解塑料研发应用的重要课题方向。普通农用地膜使用过后如果处理不当，极有可能造成土地板结、污染土地，从而导致土地肥力减少，对农作物生长带来不利因素。

可降解材料制成的农用地膜刚好可以完美解决上述问题，其在使用之后能够在光-微生物的作用下分解为小分子。这种自然降解的作用，使用后不用将废旧农膜回收处理，既能够节约生产成本，又能避免“白色污染”问题。

此外，随着研发的不断深入，天然材料制成的农用地膜如纸类、麻类地膜，不仅可以实现废弃农膜的完全降解，而且还能够对改善土壤肥力提供积极作用。

3.3 在医疗领域的应用

医疗行业是可降解材料应用的重要领域，且有持续扩大的趋势。目前市场上常见的医用可降解材料主要包括可降解高分子材料、可降解金属材料、生物基陶瓷材料和降解复合材料等。

目前发展最快的材料是多糖类化合物作为主要成分的医用降解材料，其主要应用于手术缝合线、控释药物载体、人工皮肤及组织工程等。

另一种常见的医用可降解材料是生物陶瓷材料，其主要应用于修复或替换人体骨骼组织，诱导新骨生长和分化吸收。

可降解医用金属材料与生物陶瓷材料的应用方法类似，不同之处在于其主要应用于受力部位的修复或支撑，如骨组织的固定和血管支架等方面。

可降解医用复合材料是一种新型材料，该种材料由两种或以上的可降解材料复合而成，具备两种或多种材料的优良特性，弥补单一材料的不足，其可应用于骨移植的修复治疗等方面。

四、可降解塑料市场分析

随着全球各国限塑禁塑政策收紧，特别是中国最严禁塑令的颁布导致全球需求呈现出超预期增长。预计未来十年将是全球生物降解塑料的高速发展期。根据目前中国市场需求及占比，到2025年预计全球需求量将达到426万吨。

4.1 全球可降解塑料市场分析

可降解塑料在全球市场中包装用可降解材料是最大的应用领域。根据欧洲生物塑料协会公布的数据显示，2019年占生物降解塑料总市场的59%以上。其中主要应用于食品包装，通过持续改善材料的阻氧、阻湿、阻光性能，同时增加其抗菌性能，将更进一步扩大降解材料在食品包装领域的应用范围。

目前，世界塑料需求的头部企业，如可口可乐、亨氏、安姆科等都在尝试持续扩大可降解材料的使用范围。同时，汽车、运输、建筑等细分市场对可降解材料的需求份额也在显著增加。

4.2 中国可降解塑料市场分析

我国的可降解塑料行业发展起步晚，但市场消费增长势头迅猛。仅2012年～2018年，我国可降解材料的产能就从23万吨增长至45万吨，年复合增速为 11.84%。2019年，我国可降解材料产能达到62万吨，同比增速约37.8%。

随着我国各地“限塑令”的深入实施，我国人民环保意思的不断增强以及可降解材料技术的突飞猛进，我国的可降解塑料生产、消费的势头将持续保持下去。预计到2050年，我国的可降解材料市场将会加速扩张。

五、结束语

可降解材料的发现与发展，对于替代传统塑料、治理“白色污染”等环境问题起到了极大的推动作用。尽管目前可降解材料的性能及应用还比较有限，存在短板，但随着我国绿色环保可持续发展战略的深入实施，必将持续拓展可降解材料的研究和使用范围。

推广使用可降解材料既可以治理塑料污染问题，又能从根本上减少化石原料的依赖性，从而缓解资源、能源危机。大力发展可降解材料符合我国“两个一百年”的总体战略部署，是利国利民的重大工程。

因此，相关科研单位、企业应该积极投身可降解材料的研发及应用，持续增加科研与成果转化的投入，为建设我国资源节约型、环境友好型社会尽贡献。