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光氧降解塑料是什么?
雖然歐盟政策文件明確指出氧卷筒膜全降解塑料必須在2020年前盡快退出市場或被完全禁止,但是并不是全球所有的國家和地區(qū)都對光氧降解塑料進(jìn)行封殺。中東和非洲的幾個國家和我國北方幾個城市,仍然對光氧降解塑料進(jìn)行廣泛的推廣和使用。
光氧卷筒膜全降解塑料分為合成型光降解塑料和添加型光降解塑料。光降解型塑料是指在紫外線的影響下聚合物鏈有次序地進(jìn)行分解的材料。
大多數(shù)聚合物并不吸收285納米以上波長的光能。德國巴特爾研究所將青豌豆品種進(jìn)行改性,研制出很高含量的直鏈淀粉,可以用傳統(tǒng)的方法直接加工成型,得到了可以替代聚(PVC)的透明、柔軟、可完全降解的薄膜。但是,在聚合物中加入光敏感基團或添加具有光敏感作用的氧化助劑,可加速光氧化反應(yīng)的過程,使之快速發(fā)生降解。相較于淀粉基生物降解塑料,光氧降解塑料從使用及降解性能上看,添加了含氧生物完全降解塑料添加劑的塑料制品具備以下競爭優(yōu)勢:用安全性(無毒、無味)、使用經(jīng)濟性突出(節(jié)能耗材、降低綜合成本、可重復(fù)利用)、使用方便性和廣泛性(能廣泛適用于PE、PP、BOPP、PET、PS、PVC和EVA等塑料原料)。
歐盟為什么禁止光氧降解塑料?
卷筒膜全降解塑料分為合成型光降解塑料和添加型光降解塑料。光降解型塑料是指在紫外線的影響下聚合物鏈有次序地進(jìn)行分解的材料。
卷筒膜全降解塑料的主要原材料還是PE,從深層次講光氧降解只是把大片塑料崩碎成肉眼看不到的小碎片而已,并沒有實現(xiàn)全降解。
普通PE膜類產(chǎn)品可以通過撿拾帶出一部分,但是這種肉眼不可見的小碎片無法撿拾,散落到土壤中會造成更大的污染。
降解材料未來PBAT成本下降空間有多大?
隨著技術(shù)發(fā)展,未來原材料利用水平提高,有望推動卷筒膜全降解塑料 PBAT 成本下降。原材料利用率在 50%-90%之間時,原材料價格不變前提下,利用率每提升 10%,對應(yīng) PBAT 單位原料成本下降 800-2000 元/噸。
隨著生產(chǎn)自動化水平提高,PBAT 人工成本有望下降。未來隨技術(shù)迭代發(fā)展, 生產(chǎn)自動化水平提高,PBAT 產(chǎn)線所需勞動力數(shù)量有望降低。PBAT 所需勞動力數(shù)量每下降 5 人/萬噸,則 PBAT 人工成本將下降 60 元/噸。
隨著 PBAT 項目投資額降低,未來 PBAT 制造成本有望下降。改善了填料與聚合物之間的相容性,在塑料加工過程中降低合成樹脂熔體的粘度,改善填充劑的分散度以提高加工性能,進(jìn)而有利于改進(jìn)塑料的力學(xué)性能、加工性能和之品質(zhì)量,用量一般為填充劑用量的0。未來隨行業(yè)發(fā)展,規(guī)?;坎少?、及上游設(shè)備生產(chǎn)規(guī)模擴大有望帶動 PBAT 項目投資額下行, 從而降低產(chǎn)品固定資產(chǎn)折舊、維修成本等制造費用。PBAT 單噸投資額每下降 500 元/噸,對應(yīng)制造費用將下降 70 元/噸。
極限假設(shè)下,PBAT 單位成本下降空間約 1557 元/噸,有望下降至 6945 元/ 噸,與 PE 單位成本基本持平。卷筒膜全降解塑料的化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有大量的酯鍵,導(dǎo)致其親水性差,降解速率需要控制等。假設(shè)隨技術(shù)迭代進(jìn)步,PBAT 的原材料利用率大幅提高至 ;隨規(guī)模效應(yīng)導(dǎo)致批量采購、以及受下游 PBAT 市場增長影響上游設(shè)備生產(chǎn)規(guī)模擴大,單噸設(shè)備投資額下降 150 元/噸至 250 元/噸;隨產(chǎn)業(yè)自動化水平提升,所需勞動力人數(shù)下降至 4 人/萬噸。在該極端假設(shè)下, PBAT 成本將下降至 6945 元/噸,其中原材料成本下降至 5835 元/噸,人工成本下降至 48 元/噸,制造成本下降至 1062 元/噸。此時 PBAT 成本僅高出 PE 成本 3%,與 PE 成本基本持平。
PBAT的詳細(xì)介紹