巴西國家化學(xué)公司（Braskem）近日公布的數(shù)據(jù)顯示，全球生物基聚合物年產(chǎn)量已突破100萬噸，邁過一個具有標(biāo)志性的門檻。隨著技術(shù)的不斷進步，現(xiàn)在生物基聚烯烴和聚對苯二甲酸乙二酯（PET）產(chǎn)品性能已經(jīng)與石油基產(chǎn)品不相上下，聚碳酸酯（PC）等工程塑料的生物基產(chǎn)品商業(yè)化也已提上議程。弗里多尼亞（Freedonia）集團最新研究報告也顯示，全球生物塑料需求量將顯著增加，比如2016年前美國生物塑料需求量年均增長率就將達到20%，到2016年，美國生物塑料需求量將達到25萬噸，超過2011年的兩倍，其中非降解生物塑料需求量將近一半。生物基塑料工業(yè)的發(fā)展似乎不再是雷聲大雨點小。
聚烯烴 成本開始具有競爭力
生物基聚乙烯（PE）是目前商業(yè)化進展最順利的生物塑料產(chǎn)品，也是全球產(chǎn)量最大的生物基塑料。目前，生物基PE約占生物塑料28%的市場份額。盡管與石油基PE相比，目前生物基PE因生產(chǎn)成本較高，使其售價高出石油基產(chǎn)品15％~20％，不過對于一些特定的目標(biāo)市場，這樣的價格仍然可以被接受。有業(yè)內(nèi)人士表示，隨著越來越多的生物基PE生產(chǎn)商進入市場以及技術(shù)的進一步發(fā)展，生物基PE售價偏高的問題有望得以解決。
比如，美國陶氏化學(xué)和日本三井化學(xué)分別出資50%，計劃在巴西建設(shè)世界上最大的生物聚合物投資項目，該廠將于2015年投產(chǎn)，每年生產(chǎn)35萬噸的PE樹脂將用于軟包裝、保健和醫(yī)療市場。有分析認(rèn)為，該合資公司的經(jīng)營范圍涵蓋從甘蔗到生物高分子的整個產(chǎn)業(yè)鏈，因此生產(chǎn)成本有望接近石油基產(chǎn)品。
Braskem除利用當(dāng)?shù)氐母收嵋掖紴樵蟻砩a(chǎn)乙烯和PE之外，還積極推進生物基聚丙烯（PP）商業(yè)化生產(chǎn)，目前正在建設(shè)的3萬~5萬噸/年的生產(chǎn)廠，預(yù)計2013年投產(chǎn)。德國朗盛公司此前表示，將采用Braskem公司的生物基丙烯生產(chǎn)合成橡膠。目前日本馬自達公司已經(jīng)開始探索將生物PP應(yīng)用于汽車行業(yè)，計劃到2013年推出部分采用纖維素PP材料的汽車。
隨著生物基聚烯烴應(yīng)用范圍的擴大，其商業(yè)化進程將穩(wěn)步推進，業(yè)內(nèi)人士指出，由于具有和石油基產(chǎn)品相同的性能，生物基聚烯烴產(chǎn)能未來將持續(xù)擴大，并穩(wěn)居全球生物塑料產(chǎn)量第一的寶座。
PLA 應(yīng)用范圍有望擴大
聚乳酸（PLA）是全球應(yīng)用最廣的可降解生物基材料。作為聚苯乙烯的綠色替代產(chǎn)品，PLA已經(jīng)被用于制造酸奶杯和其他食品容器、塑料袋等。由于有穩(wěn)定的應(yīng)用，PLA裝置的規(guī)模也普遍在10萬噸級，NatureWorks位于美國的14萬噸/年P(guān)LA生產(chǎn)裝置已平穩(wěn)運行多年，普拉克公司在泰國7.5萬噸/年P(guān)LA生產(chǎn)裝置今年2月也已投產(chǎn)。此外，NatureWorks還將在泰國建設(shè)一個14萬噸/年的PLA生產(chǎn)裝置，計劃于2015年投產(chǎn)。
盡管性能稍差和生產(chǎn)成本較高仍制約著PLA的進一步商業(yè)化推廣，但業(yè)內(nèi)依然比較看好PLA的前景。不少專家認(rèn)為，目前PLA的成本依然有下降空間，而通過與石油基產(chǎn)品共混或者添加改性劑，可以提高PLA的性能。技術(shù)的不斷改進，也讓PLA自身的性能有了很大提高。比如，在今年4月，普拉克公司宣布，采用該公司獨有技術(shù)后，PLA產(chǎn)品可以在80℃~150℃保持穩(wěn)定，從而使PLA在食品包裝的應(yīng)用范圍進一步擴大。
PET 商業(yè)化試點工作起步
與生物基聚烯烴相比，100％的生物基PET商業(yè)化推廣進程相對滯后，但是相關(guān)的準(zhǔn)備和研究工作也在有條不紊地進行。
在眾多食品公司的強勢推動下，采用甘蔗乙烯生產(chǎn)的生物基乙二醇已經(jīng)被廣泛用于PET的生產(chǎn)。如今這些企業(yè)正在積極探索，采用生物質(zhì)生產(chǎn)PET另一種合成原料精對苯二甲酸（PTA），隨之推出完全由可再生材料合成的生物基PET。
可口可樂公司已承諾，2020年該公司所有的PET容器都將100%采用生物材料。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，2011年12月，可口可樂公司與美國生物技術(shù)公司吉沃（Gevo）和Virent簽署協(xié)議，開發(fā)商業(yè)規(guī)模生物合成對二甲苯的工藝，實現(xiàn)PTA原料的綠色化。
日本東麗公司也積極進行生物基PET商業(yè)化試點。2011年東麗成功利用Gevo公司的生物基對二甲苯全球首次生產(chǎn)出純生物基PET。日前東麗公司與Gevo簽訂合同，優(yōu)先購買Gevo制造的生物基對二甲苯，用于小規(guī)模生產(chǎn)生物基PET。東麗將通過此次合作開發(fā)生物基PET量產(chǎn)技術(shù)，并計劃在2013年推出商業(yè)化產(chǎn)品。
PC、PHA 前路依舊還很漫長
以生物原料生產(chǎn)的PC和聚羥基脂肪酸酯（PHA）等塑料產(chǎn)品也受到市場的關(guān)注，但要實現(xiàn)全面的商業(yè)化推廣，依然還有很長的路要走。
以生物質(zhì)生產(chǎn)的異山梨醇為原料生產(chǎn)PC的工藝與傳統(tǒng)的化學(xué)法相比，不需要使用有毒的光氣和安全性廣受爭議的雙酚A，日本三菱和法國羅蓋特公司都有計劃開發(fā)此產(chǎn)品。但均表示其經(jīng)濟性和質(zhì)量有待于提高。
今年年初，由于市場前景不明，ADM公司決定從與Metabolix公司合作生產(chǎn)的5萬噸/年P(guān)HA項目中退出。據(jù)悉，目前PHA產(chǎn)品比同類塑料價格高出約1.65美元/千克。
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