第一節(jié) 概述
塑料包裝材料在整個世界經(jīng)濟體中,具有十分重要的地位。然而塑料和其他傳統(tǒng)的包裝材料相比,畢竟還是一個應用于時間很短的后起之秀,它的許許多多潛在的優(yōu)點尚待開發(fā)利用。作為一種新型材料,它在性能上的許多不足與局限,亦有待人們很好的認識,以便在使用中予以避免。因此,需要我們在從事塑料科研,生產(chǎn)與應用的同時,客觀地對塑料包裝材料進行介紹與評價,從而推動塑料包裝材料的進一步發(fā)展。
從國際上看,盡管塑料包裝材料一直經(jīng)受環(huán)境問題的嚴重挑戰(zhàn),但從近年來發(fā)表的數(shù)據(jù)看,塑料包裝在包裝工業(yè)中仍成為需求增長最快的材料之一。美國包裝領域中紙和塑料1996~2001年間平均增長率為2.4%,其中紙板為1.6%,塑料為3.4%。日本塑料包裝材料銷售量在各類包裝總銷售量中所占比例為15.4%,仍位于紙和紙板(57.5%)之后居第2位,其余為金屬12%,玻璃為9.2%,木制品為5.2%,其它為0.7%。
根據(jù)上述美、日等國的發(fā)展和預測,可以明顯看出,21世紀塑料包裝材料將持續(xù)穩(wěn)步增長,在包裝材料領域中仍然充滿勃勃生機,在保護商品、提高商品價值方面繼續(xù)發(fā)揮積極的作用。21世紀是環(huán)保世紀,環(huán)境問題日顯重要,資源、能源更趨緊張,塑料包裝材料將迎來新的機遇,也將經(jīng)受嚴峻的挑戰(zhàn),為適應新時代的要求,塑料包裝材料除要求能滿足市場包裝質(zhì)量和效益等日益提高的要求外,還進一步要求其節(jié)省能源、節(jié)省資源,用后易回收利用或易被環(huán)境降解為技術開發(fā)的出發(fā)點。為此塑料包裝材料正向高機能、多功能性、環(huán)保適應性、采用新型原材料,新工藝、新設備及拓寬應用領域等方向發(fā)展。
到目前為止,國外已經(jīng)開發(fā)出很多生物降解塑料品種,真正具有良好的生物降解性能且與傳統(tǒng)塑料聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等物理性質(zhì)類似的,主要有聚己酸內(nèi)酯、聚乳酸、聚羥基丁酯及其戊酯共聚物和部分改性淀粉塑料。
隨著人們環(huán)境保護意識的不斷增強,可降解材料的開發(fā)已經(jīng)成為材料界二十一世紀的重點攻關課題。目前,許多發(fā)達國家如美國、法國和意大利等已經(jīng)投入了大量的資金,組織了強大的力量進行 研究 開發(fā),從而使可降解材料在這些地區(qū)得到長足發(fā)展。許多國家在政策上給予了大量的支持并在部分地區(qū)開始實行可降解塑料替代普通塑料的試行政策。無論是為解決包裝材料的垃圾污染問題,還是為了解決日趨枯竭的材料原料尤其是以石油資源為基礎的塑料工業(yè)的原料資源問題, 研究 開發(fā)可降解材料都具有重要意義。
第二節(jié) 亞洲地區(qū)主要國家市場概況
日本開發(fā)了改性淀粉/EVOH共聚物與LDPE共混、二甲基硅氧烷環(huán)氧改性處理淀粉,然后與LDPE共混。意大利Novamont公司的Mster-Bi塑料和美國Warner-lambert公司的NoVon系列產(chǎn)品也屬于此類產(chǎn)品。Mster-Bi塑料是連續(xù)的EVOH相和淀粉相的物理交聯(lián)網(wǎng)絡形成的高分子合金。由于兩種成分都含有大量的羥基,產(chǎn)品具有親水性,吸水后力學性能會降低,但不溶于水。
第三節(jié) 歐洲地區(qū)主要國家市場概況
意大利A-MUT公司研制出的擠出發(fā)泡PP片材是泡沫塑料產(chǎn)品的最新發(fā)展,它可以讓發(fā)泡塑料走向零污染的發(fā)展趨勢,它應用MOH-TELL公司的高粘度樹脂、高熔體強度聚丙烯(HMSPP)、PP均聚物與低ODP化學發(fā)泡劑配合,生產(chǎn)出具有細小微孔而且均勻分布的發(fā)泡聚丙烯片材(EPP)。發(fā)泡PP所用HMSPP僅占12.5%,具有極大的經(jīng)濟意義和環(huán)保意義。與同類產(chǎn)品相比,這種發(fā)泡塑料產(chǎn)品密度低,可以節(jié)約20%的原材料。
第四節(jié) 美洲地區(qū)主要國家市場概況
未來3年美國市場對可降解塑料需求的增長速度有望達到年均13.7%。到2013年美國市場對可降解塑料的需求量將達到194千噸,總價值4.9億美元。在美國,可降解塑料應用的推廣主要來自于以下幾方面的原因:更具競爭力的價格結(jié)構(gòu),產(chǎn)品性能的提高,可降解標準的發(fā)展以及消費者對這種材料優(yōu)點的了解。其它環(huán)境友好型塑料的需求也將快速增長,美國市場對生物可降解塑料的需求將以年均16%的速度高速增長,到2011年市場對該類塑料的需求總量將超過144千噸/年。
未來3-5年,美國市場對聚乳酸的需求增長將最為迅速,特別是包裝和纖維市場。此外,由于價格更具競爭力和樹脂等級的改進,以淀粉為原料的塑料需求有望以年均11.6%的速度增長。
第五節(jié) 當前 行業(yè) 存在的問題
有些泡沫填充體因為不是綠色包裝材料而逐漸被淘汰,綠色包裝材料GPM(green package material)是綠色包裝設計的前提。盡管現(xiàn)在人們已開始意識到材料選擇給環(huán)境帶來的影響,但是從防止污染、保護環(huán)境的角度來講,現(xiàn)在的選材都是治標治本的臨時措施。目前廣泛使用的材料,按照環(huán)境意識的要求,都存在這樣或那樣的問題。例如,緩沖包裝用泡沫塑料進入河流、海洋造成污染并危及海洋生物,焚燒包裝廢棄物特別是塑料等對空氣的污染及加劇溫室效應等。
雖然我國已成為全球最大的廢舊塑料市場,但目前塑料制品回收再利用仍處于起步階段。從 行業(yè) 發(fā)展上看,還存在很多問題,主要有以下三方面有待解決:
1、缺乏對廢塑料 行業(yè) 的理解和支持
廢塑料進行回收加工,有效減少了能源消耗和環(huán)境污染,是一項符合科學發(fā)展、造福人民的環(huán)保事業(yè)。但目前我國還沒有宏觀層面對廢塑料回收利用 行業(yè) 發(fā)展的綜合 規(guī)劃 ,缺乏對這一 行業(yè) 扶持的具體政策,缺乏廢塑料分類技術規(guī)范,缺乏政府對采購使用廢塑料并達到產(chǎn)品安全措施企業(yè)的認定和鼓勵。一些政府部門與廣大民眾將再生塑料制品等同于劣質(zhì)產(chǎn)品,很大程度上制約了廢塑料回收再生 行業(yè) 的發(fā)展。
2. 行業(yè) 管理歸口不明確
目前廢塑料 行業(yè) 由環(huán)保部、發(fā)改委、商務部、海關總署和質(zhì)檢總局等共同管理。因為 行業(yè) 歸口不明確,造成缺乏 行業(yè) 的指導、技術規(guī)范。所以應該盡早確立歸口部門,將生活垃圾分類回收工作與之密切結(jié)合,從而建立起全社會的回收體系。
3、回收技術還停留在低水平
國際上,塑料回收再生方法有物理再生、能量回收、化學還原和用作固體燃料等。而目前我國塑料回收主要還是以物理再生為主。中國塑料加工工業(yè)協(xié)會秘書長馬占峰指出,只有少數(shù)大中型企業(yè)能夠重視長期成長,不斷加強技術升級和環(huán)保設施投入,按照環(huán)保部門的要求處理和生產(chǎn),達到國家環(huán)保法規(guī)要求。多數(shù)小企業(yè)的技術投入不夠,難以達到環(huán)保要求,處理廢塑料的技術仍以人工為主,勞動保護投入不夠。這幾年國內(nèi)廢塑料 行業(yè) 的發(fā)展,很大程度上是規(guī)模的發(fā)展,由于政策導向和傾斜不明確,一些企業(yè)信心不足,不敢進一步投資,只是人員、廠房、設備等的線性增加,而技術開發(fā)投入不大。
塑料再生過程中清洗是很重要的。清洗一噸廢塑料如用德國生產(chǎn)的清洗劑需要70元,確實把廢料洗得很干凈,清洗后的廢水也環(huán)保,但成本太高。國內(nèi)企業(yè)一般都用燒堿來清洗。但堿水排放后會對環(huán)境造成污染。國內(nèi)的清洗劑還是沒有很好地解決這一問題。我國特別需要不含磷、不含堿、排放達標的清洗劑。
但國家現(xiàn)在沒有一個清洗劑的標準,沒規(guī)定不能含堿。應該在高校設置專門的學科,進行廢塑料回收問題的 研究 和人才培養(yǎng),從而使廢塑料回收再生產(chǎn)業(yè)能更快、更好地發(fā)展起來。
第六節(jié) 行業(yè) 未來發(fā)展預測 分析
降解塑料生產(chǎn)企業(yè)受到了普遍關注。山西駿博環(huán)??萍疾牧嫌邢薰径麻L郭俊才現(xiàn)場演示了該公司生產(chǎn)的生物可降解材料BSR樹脂。該產(chǎn)品180天后可以達到90%以上的降解。據(jù)業(yè)內(nèi)專家表示,目前環(huán)保材料的技術已經(jīng)基本發(fā)展成熟,在市場上已經(jīng)占據(jù)了10%以上的份額,只是限于價格問題還沒有得到更廣泛的推廣。“在周圍低價的超薄塑料袋和假冒環(huán)保塑料袋的圍攻下,我們已經(jīng)快支撐不下去了。
我國的降解塑料 行業(yè) 曾走過一條彎路。上世紀90年代中期,在國家“禁白令”的支持下,國內(nèi)出現(xiàn)100多條各種類型的“生物降解塑料”生產(chǎn)線。因為生產(chǎn)技術水平低,產(chǎn)品所謂的降解并非“全降解”,不能完全分解,且價格高,這些廠商很快陷入倒閉或勉強為生的境地。
“‘限塑令’開始實施之后,垃圾袋的需求明顯增大,未來可降解的垃圾袋也是國家重點發(fā)展的一個方向。企業(yè)在‘高’處走不通的時候,不妨考慮向‘低’處走。”著名環(huán)保專家董金獅在接受《市場報》記者采訪時表示,雖然“限塑令”對塑料購物袋
行業(yè)
帶來的沖擊非常大,但塑料袋企業(yè)并非只有死路一條,除了通過QS認證來提升產(chǎn)品的品質(zhì)和檔次外,小型塑料袋廠也可以向低端發(fā)展。
這兩年我國的生物降解技術發(fā)展特別快,目前參與生產(chǎn)研發(fā)的在150個單位以上,但是量都不大。我國目前現(xiàn)在已經(jīng)有了相關產(chǎn)業(yè),最大規(guī)模的單位已經(jīng)做到1萬噸的產(chǎn)量了,但主要做出口,因為西方有這個市場。
第七節(jié) 行業(yè) 投資前景 分析
對綠色包裝材料的選擇、加工制造及應用范圍也制定了一個標準,包括五種產(chǎn)品:紙漿、紙板涂膜、可降解塑料、淀粉和植物纖維。只有選擇綠色包裝材料,才能從材料選擇上根本解決產(chǎn)品與環(huán)境的協(xié)調(diào)性。常用的包裝產(chǎn)品設計時可供選擇的材料種類有:1、碎紙;2、皺紋紙;3、紙墊;4、纖維紙板;5、瓦楞紙板;6、可降解塑料、7、紙漿模塑、8、蜂窩紙板、9、植物纖維緩沖包裝材料。下面重點來介紹一下可降解塑料。
隨著現(xiàn)代工業(yè)文明及商品流通的發(fā)展,隨之而來的是塑料包裝的廢棄物處理及回收問題,所以加大力度 研究 可降解發(fā)泡塑料已成為現(xiàn)代包裝 行業(yè) 的當務之急??山到馑芰鲜侵冈谔囟ǖ臅r間內(nèi)造成性能損失的特定環(huán)境下,其化學結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的一種塑料??山到馑芰霞染哂袀鹘y(tǒng)塑料的特性,又可以在完成使命后,通過陽光中紫外線的作用或土壤和水中的微生物作用,在自然界中分裂降解和還原,最終以無毒無害的形式重新進入生態(tài)環(huán)境中,回歸大自然??山到馑芰现饕譃楹铣晒饨到馑芰?、添加光敏劑的光降解塑料和生物降解塑料,以及多種降解復合在一起的多功能降解塑料。也有按降解塑料的環(huán)境條件分為光降解塑料、生物降解塑料(完全生物降解塑料、部分生物降解塑料)、化學降解塑料(氧化降解塑料、水降解塑料)以及上述三種降解塑料組合成的復合降解塑料。發(fā)展可降解塑料是世界科技發(fā)展的大趨勢,是現(xiàn)代包裝工業(yè)材料 研究 和開發(fā)的熱點之一。
目前,我國降解塑料發(fā)展迅速,據(jù)不完全統(tǒng)計,我國從事降解塑料的有一百多個廠家,已形成產(chǎn)、學、研相結(jié)合的開發(fā)體系。如南京蘇石降解樹脂化工有限公司新近開發(fā)出可生物降解泡沫塑料泡沫填充體,其中淀粉含量≥40%,可生物降解成分≥60%,發(fā)泡倍率30倍,密度為0.033g/cm3,同時具有良好的環(huán)境適應性,可用作精密儀器儀表,高檔電子電器等緩沖包裝材料。
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