淀粉基生物全降解塑料项目可研报告

淀粉基生物全降解塑料项目可研报告内容摘要：

75亿元人民币相当于 150 亿只快餐盒 2020年中国塑料包装材料需求量将达到 550万吨按其中 13为难以收集的一次性塑料包装材料和制品计算其废弃物将达到 180万吨据农业部预测 2020 年地膜覆盖面积将达 17亿亩所需地膜加上堆肥袋育苗钵农副产品保鲜膜片盒等需求量将达到 120 万吨垃圾袋等一次性日用杂品建筑用网 不织布医用卫生材料中一部分也是难以收集或不宜收集的预计其需求废弃物将达到 440 万吨若其中 50 采用 EDP 替代的话则 EDP 市场需求量将达到 220 万吨再加上作为资源补充替代的产品则 2020 年国内 EDP 总需求量将达到 260 万吨另一方面我国EDP 产品由于品质有保障而成本相对较低近年来澳大利亚日本韩国等一些国家从减量化措施出发对我国高淀粉含量的聚烯烃部分生物降解塑料的市场看好而纷纷来华洽谈贸易和协作目前进入国际市场的出口量达 2 万吨预计 2020 年出口量将达到 20 万吨据此 2020 年 EDP国内外市场总需求量将达 280 万吨在塑 料制品总计划产量 2500 万吨中占 112这与国外发展趋势是基本相符 随着我国人民生活水平的不断提高快餐盒的使用量越来越大特别是经济发达地区旅游为主的地区这些不可降解的废弃快餐盒造成的白色污染更加突出治理白色污染的任务更加紧迫广州浙江一些沿海城市已经下令要求逐步禁止使用不可降解的泡沫塑料快餐盒甚至不惜重金从国外引进降解快餐盒生产线准备替代传统的不可降解的泡沫塑料快餐盒以减少的城市的白色污染 国家经贸委已经于 1999 年发布了《淘汰落后生产能力工艺和产品的目录》第一批其中就包括一次性发泡塑料餐具 2020 年初国家经贸 委又发布了国经贸厅贸易 [2020]30 号《关于餐饮企业停止使用一次性发泡塑料餐具的通知》其中更加明确地要求停止使用不可降解的一次性发泡餐具据统计截止 2020年 12月底已有三十多个省市及有关部门发布或重新发布了禁止或限制使用一次性发泡塑料餐具含超薄塑料袋的法规规定或通知铁道部已在全路各站车全面禁止使用发泡塑料餐具和发泡方便面碗 盒一律使用新型可降解的环保餐具一些跨国餐饮企业也早已使用一次性环保餐具显而易见这是一个前景非常广阔的市场市场容量非常巨大尽快采用生物降解技术生产一次性快餐具能够在市场中占得先机获取更大 的利润 3 各类生活用容器和用品如花钵食品托盘筷子盘塑料刀叉衣架桌布一次性手套等这类用品具有价廉使用方便等特点近几年来用量急剧上升至 2020 年底其用量达到 200万吨由于其废弃后混杂在生活垃圾中占有相当大的体积处理极为不便这类材料的广泛使用也是造成白色污染一个重要的因素所以在此领域推广降解塑料也同样具有十分广阔的市场前景 4 农用薄膜我国作为一个农业大国 1979 年以来开始推广的农膜覆盖栽培技术使市场对农膜的需求相当巨大 1980 年农膜的覆盖面积仅为 25 万亩到 1992 年就达到了 5000 万亩而 2020年农膜的覆盖面 积已经达到 15 亿亩农膜的应用领域从最初的棉花蔬菜发展到各类经济作物花生瓜果烟草和粮食作物水稻小麦玉米等的栽培农膜的推广和普及取得了明显的经济效益据统计 1982年 1987 年农膜带来的增产效益 71 亿元 1978 年 1989 年地膜覆盖栽培技术累计增产 280 亿公斤粮食和经济作物至 2020 年更是达到了增产 1000 亿公斤粮食和经济作物从上面数字可以看到推广和应用可降解农膜将会带来非常显著的经济效益 5 水土保护用品我国荒山荒地的总面积达 10800 万公顷可用生物降解淀粉塑料制成生态垫植被条网等用于荒山荒地栽种植被的水土保 持工作 总的说来降解塑料最突出的优点一是节约和替代石油二是可降解不污染环境它代替普通塑料已是发展的必然趋势普通塑料制品的升级换代也是势在必行以全国年产量 200 万吨包装制品 150 亿个快餐盒用量巨大的生活日用品农用膜等计算市场非常巨大而国际市场前景就更加广阔欧美日本等国家生物降解塑料目前前年产量已突破 500 万吨其对降解塑料需求非常旺盛每年以 35 的速度在增长我国加入世界贸易组织后大量的出口产品包装将逐渐要用生物降解塑料制品据预测目前这一市场规模达 300 亿元因此这一巨大的市场机会谁先抢占谁就会赢得较大的超额利润从 上个世纪末到本世纪世界各国对环境保护日益重视国际可生物降解聚合物协会 IBAW 的最新研究报告指出 在 2020 年至 2020 年间全球可生物降解塑料的使用量增加了一倍使用总量已升至 14 万吨年 IBAW 称虽然这个数字中还包括了以石油为原料的可生物降解材料但现在只要在技术许可的条件下生产者都会尽可能地使用天然可降解材料 面对巨大市场国内已有多家企业投入生物降解塑料领域目前我国企业生产的生物降解塑料产品主要集中在以下几类聚乳酸二氧化碳共聚物淀粉基塑料微生物发酵法生产的 PHB 等其中内蒙古蒙西高新技术集团公司中科院广州化 学研究所浙江大学等在二氧化碳共聚物塑料开发方面走在了前面武汉华丽科技有限公司生产的淀粉基生物降解塑料在国内市场也有一些影响但是目前国内生物降解塑料市场还是存在产品种类比较单一价格较高的问题 本项目所开发生产的生物降解塑料产品具有非常高的性能价格比具有很强的竞争力 场 国外生物降解塑料的生产和应用已有 10 多年的历史尤其近年来发展极为迅速据 Freedoia 公司报告美国生物降解塑料制品的销售量 2020 年已达到 300万吨加拿大生物降解塑料制品的销售量 2020年已达到 30万吨另据美国 Structure Analysis Surveys调查在欧洲和日本降解塑料和发展将更快预计到 2020 年美国将失去此领域的支配地位美国在世界降解塑料中的市场占有率从 1990 年的 60 降至 41 而欧洲将从 38 升到 53 日本从 2 上升至 6 从降解塑料应用领域分析在北美 1990年降解塑料总销售量 88万吨中用量最大的是包装领域达 76 万吨包括包装袋类 56 万吨其中垃圾袋 475 万吨购物零售袋等 85 万吨饮料罐提环 105万吨其他包装 95 万 吨 其他有无纺布卫生用 55 万吨农业用 25 万吨其他领域 4 万吨预计至1994 年降解塑料在包装方面用量将达到 161 万吨无纺布 为 145 万吨农业用膜为 7 万吨其他10 万吨预测至 2020 年包装材料用量将达到 248 万吨无纺布达到 30 万吨农业用膜达到 16 万吨其他达到 26 万吨 1990 年－ 1995 年包装用膜年平均增长率为 162％无纺布为 214％农业用膜为 229 其他领域为 201％ 1995－ 2020 年的年平均增长率在包装方面为 75 无纺布为 129％农业用膜为 148 其他领域为 173％预测降解塑料主要的市场领域有通过分析塑料制品的应用领域和生物降解淀粉塑料的实用性淀粉塑料制品可以有以下六大类进入社会生产和生活领域 一是包装制品领域它包括日常包装如购物袋 垃圾袋等食品和餐饮包装如快餐盒杯盘航空餐具软饮料瓶糕点糖果化妆品洗发香波洗涤液等包装工农业产品包装如设备仪器防锈防电磁包装农副产品运输包装等以及其它的生活用品包装 二是工农业用塑料制品领域制品形式有工业用塑料管材各种构件和包装工具各种地膜遮阳网防虫网无纺布反光幕保温复合卷材保温幕保温被育秧盆育苗钵育苗棚以及农药和肥料用的缓释性包覆材料保鲜膜养殖器材播种包衣等 三是各种日用品涉及生活用品办公用品和文具等等制品主要有如尿布洗衣袋一次性内衣拖鞋生理卫生用品电脑外壳键盘磁带盘和磁带以及 IC 底板便携式电话文具盒笔座文 件夹一次性圆珠笔等等 四是土建工程用品涉及市政建设绿化道路建设荒地沙漠治理等产品包括荒地沙漠绿化保水基材植被网保水剂工业用保水板土木构件型框护坡和固土工程材料等 五是医疗塑料制品包括各种医疗器械药物材料和医护用品如输液管输液袋一次性注射器及包装袋塑料缝合线手术衣服乳胶手套心脏病用背心脚癣病用鞋垫鞋子医用胶囊药物缓释载体人工器脏等等 六是其它塑料制品如汽车装饰高尔夫娱乐用材鱼网钓具钓线船上运动用制品等各种野外休闲制品用材及各类玩具等等 面对巨大的市场国内外研究人员针对可完全降解一次性塑料制品的研究开发开展工作 地十分活跃从材料的成本可加工性力学性能等方面的综合考虑天然可降解高分子材料合成生物降解聚合物及其复合体系是重点研究开发对象国内外的许多知名企业如BayerBASFCargillDowNovanmont等都开发出了一系列的产品 Bayer公司的淀粉聚氨酯生物降解塑料 BASF 公司的可生物降解的脂肪族聚酯和芳香族聚酯的复合体系 CargillDow公司的聚乳酸塑料制品 Novanmont 公司开发的淀粉基生物降解塑料在国际市场上具有一定的影响力 而本项目所开发的新型的生物淀粉基全降解塑料和上述产品相比在材料成本和性 能等方面都具有明显的优势尤其是在成本方面上述的可降解塑料的价格基本都高于 1 万元吨而本项目所研制的成本只要 087 万元吨市场售价在 15 万元吨因此本项目开发的产品具有打入国际市场与国际知名企业产品竞争的能力 产品销售方式 建立稳定的销售市场是企业发展的重要策略目前公司已经在四川重庆上海北京设立了销售处该产品目前采取国外销售和国内销售并重的方针 20200吨产品争取国外销售 25国内销售75 售的优势条件 1 销售网络优势 本项目所研制的基于 PPDO 的各种复合材料都是可完全生物降解的不仅可以应用于农地膜而 且还可以应用于一次性制品包装袋等其作为降解塑料的使用可以避免因普通塑料不易降解而造成的塑料垃圾或白色污染给环境和动物造成的危害如对土壤造成的污染塑料垃圾堆放占用大量土地野生动物误食后致死等是真正意义上的环境友好材料中试产品已经受到国内各行业的广泛关注公司目前掌握了全国 1000 多家企业的需求信息并在四川重庆上海北京等地建立了销售处并与上海等地的代理商建立了良好的联系 2 产品的高性价比 本产品在材料成本和性能等方面都具有明显的优势尤其是在成本方面国外一些知名企业生产的可降解塑料的价格基本都高于 20200元吨有的 高达 4万元吨而本项目采用的 PPDOMMT淀粉体系制品出的可完全生物降解塑料根据淀粉加入量的多少成本在 900015000 元吨之间和同类产品相比要低很多而淀粉的成本又比较低则使得该生物降解塑料在成本上具有巨大的优势 3 严密的组织措施及技术保障 公司在产业化实施过程中以公司科技市场的组织方式形成自己的加工体系本项目以四川大学降解与阻燃高分子材料研究中心提供的技术为依据该研究中心从事降解材料研究已有二十余年其研制的项目可控光－生物降解塑料母粒或国家教育部科技进步一等奖并成为国家级科技成果重点推广计划依托单位在降 解塑料领域由很强的实力和较高的知名度近几年该研究中心投入大量研究人员和精力到可完全生物降解材料的研究项目中先后获国家九五科技攻关项目和十五国家 863 项目的支持取得了突破性的成果顺利通过项目验收并进行了成果鉴定因此该项目在技术上是十分成熟和可行的 第二章 项目技术基础 21 成果来源及知识产权情况 本项目所采用技术是由四川大学生物基与环境友好材料工程技术研究中心提供该中心为四川省思源生物开发有限公司与四川大学共同组建的研究机构中心从事降解材料的研究已二十余年曾成功研制出一系列以淀粉基热塑性降解塑料成果获得过 教育部科技进步一等奖近十年来一直在开展可完全生物降解高分子材料的研究尤其是对聚对二氧环己酮的合成进行了系统而广泛的研究已研制出一种高效环化脱氢催化剂采用价格低廉的一缩乙二醇通过一步法合成出了对二氧环己酮单体建立了一套反应物高转化率产物高纯度的合成方法使对二氧环己酮的成本大大低于其它内酯或交酯单体如丙交酯乙交酯己内酯等具有极大的市场潜力和应用前景项目组对 PPDO 的均聚及与其它一些单体或聚合物的共聚共混进行了比较全面的研究这些单体或聚合物包括丙交酯乙交酯己内酯环氧乙烷四氢呋喃聚乙二醇聚乙烯醇聚丁二酸丁二酯聚丁二 酸乙二酯等脂肪族聚酯和淀粉壳聚糖等目前本研究中心已经成功研制出一系列以脂肪族聚酯对二氧环己酮为基的可完全生物降解的树脂并以此制备出环境友好的可生物降解的膜制品可广泛应用于农用地膜包装材料等该项研究获得了国家 863 项目支持取得了突破性的成果顺利通过项目验收并进行了成果鉴定还获得多项国家专利该技术属国内领先具有产业化的必要 四川省思源生物开发有限公司与四川大学已经达成协议四川省思源生物开发有限公司具有该技术的独家使用权因此不存在知识产权争议 22 已完成的研究开发工作及中试情况和鉴定年限 研究开发工作情 况 1 对二氧环己酮 PDO 单体的合成研究 该项目的关键问题之一是产品的成本问题因此是解决合成可完全生物降解聚对二氧环己酮的原料 对二氧环己酮 PDO 的问题为了获得低成本的 PDO 我们采用廉价的二甘醇作原料催化脱氢一步法生产 PDO 与过去使用的化学合成发相比大大简化了合成工艺同时我们制备了一类新的催化剂采用这种催化剂我们系统研究了反应温度气体流速催化剂的使用时间催化剂的 pH 值对 PDO 收率和纯度的影响获得了最佳的合成 PDO 的工艺使采用该方法合成出的 PDO 初产品的收率达到 95％以上纯度达到 99％最后我们还研究 了不同的 PDO 的纯化方式获得了聚合所需要的纯度已申请国家发明专利 通过上述系统研究我们使 PDO 的成本大幅度降低预计在 8000 元吨以下这为合成低成本PPDO 打下了基础 2 聚对二氧环己酮 PPDO 聚合催化体系研究 为了既能获得高分子量的 PPDO 和高的单。