国内外生物降解塑料产业发展现状

国内外生物降解塑料产业发展现状
塑料给人们生活带来了极大的便利，但大量塑料制品使用废弃后，由于不当处置而带来的环境问题，成为了当前全球关注的热点。随着我国禁止进口废弃塑料垃圾政策出台，加强垃圾分类、废弃塑料回收再利用和有机垃圾生化处理等逐渐成为社会共识，而生物降解塑料制品也因其有助于堆肥生化处理得到了重视。全球各国纷纷出台了对一次性不易回收、易污染制品的禁限政策，推动生物降解材料的应用。
我国国家发改委于2020年1月19日正式发布了“关于进一步加强塑料污染治理的意见”，2019年出台的土壤法明确了鼓励使用生物降解农膜，2019年国务院常务会议通过的《固体废物污染环境防治法（修订草案）》中明确了鼓励研发与生产环境中可降解的薄膜覆盖物和商品包装物。海南省规定从2020年12月开始全面禁止不可降解一次性塑料购物袋与餐饮具等，吉林省从2015年1月1日就已开始在全省范围内实施“禁塑令”，我国部分城市已开始强制执行城市生活垃圾分类，电子商务包装、邮政快件包装、外卖包装的绿色化已是趋势。生物降解材料的生产、销售、使用开始从示范推广逐渐向大规模工业化阶段过渡。
目前，全球生物降解塑料的产能约为1000 kt左右，年增长率超过20%。PLA、PHA、PBAT、PPC等生物降解材料不仅在性能上有显著提高，生产成本不断降低，市场竞争力持续增强，其应用也不再仅限于高端领域，开始规模化应用于纤维、日用膜袋、农用地膜等生活日用品领域。
一、主要品类
根据生物降解塑料的原料来源，可将其分为生物基生物降解塑料及石化基生物降解塑料两类。生物基生物降解塑料主要可分为四类：第一类为天然材料直接加工得到的塑料；第二类为微生物发酵和化学合成共同参与得到的聚合物；第三类为由微生物直接合成的聚合物；第四类为以上这些材料共混加工得到的或这些材料和其他化学合成的生物降解塑料共混加工得到的生物降解塑料。石化基生物降解塑料是指以化学合成的方法将石化产品单体聚合而得的塑料，如PBAT、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、二氧化碳共聚物（PPC）等。国内外生物降解塑料生产企业及产能情况详见表1、表2。
表1 国外生物降解塑料生产企业及产能情况

表2国内生物降解塑料生产企业及产能情况

二、生物降解检测方法与标准现状
自生物降解塑料出现，对于其性能的质疑和概念的混淆就一直存在，主要是由于在其发展之初没有科学的测定方法和标准对产品进行约束和界定。如“生物降解塑料”、“生物基材料”、“可堆肥材料”三者的概念及关系就经常被人们混淆。生物基材料指的是由来自生物质的原料制备的塑料。但不是所有生物基材料都是可生物降解或可堆肥的，也不是所有可生物降解塑料都是生物基材料。生物降解塑料是指在自然界如土壤和/或沙土等条件下，和/或特定条件如堆肥化条件下或厌氧消化条件下或水性培养液中，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/和甲烷、水及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质的塑料。而可堆肥材料还要求其最后形成的堆肥中重金属含量、毒性试验、残留碎片等符合相关标准的规定。
因此，生物降解检测方法与标准体系的建立就显得尤为重要，它不仅有助于产业的健康发展，促进市场快速形成，推动行业迅速成长，更有利于产品走向国际市场。与生物降解相关的国际标准化组织主要是塑料技术委员会的环境塑料分技术委员会（ISO/TC61/SC14），其目前有关生物降解的标准主要以检验方法为主，具体方法标准及其等同采用国标等情况详见表3。
表3 ISO/TC61/SC14有关生物降解方法标准及其等同采用国标情况

生物降解可以在许多环境中发生，包括土壤、堆肥、水处理设施、海洋环境，甚至在人体里。将表3的检验方法，按照降解环境和是否好氧的条件进行划分。如表4所示。我国测试方法基本与国际保持一致，仅海水降解方面还缺少对应标准，但也已开展相关的工作。
表4 不同降解条件下生物降解测试标准对比

目前，国内生物降解相关的树脂、产品等国家标准、行业标准共40项，详见表5。

表5 国内生物降解相关树脂与产品标准

三、 应用
根据应用领域，生物降解塑料目前主要用途有纺织纤维、包装、农林渔牧、汽车、增材、电子电器外等，详见表6和图1。表6 生物降解塑料主要应用领域、用途及处置方式

图1 生物降解塑料的应用
四、 国内外相关政策
近些年来，世界各国对于一次性不易回收、易污染制品的使用，纷纷制定相关法律法规进行禁止、限制，同时支持生物降解材料的应用。例如，欧盟在包装法规中明确规定了垃圾的回收利用及其可堆肥化处理，并拟于2021年禁用10种一次性塑料制品；法国从2020年起禁止使用一次性餐具，并要求碗碟杯叉等一次性餐具必须用基于生物的原料制作；英国2018年1月发布国家环保战略，提出要消除塑料袋、食品包装袋、吸管等所有不必要的塑料制品的使用。世界各国对一次性不易回收、易污染制品的主要相关政策见表7。
表7 世界各国禁止、限制一次性制品政策

早在2004年，《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》经第十届全国人大常委会第十三次会议通过，2005年《中华人民共和国可再生能源法》出台，鼓励再生生物质能的利用和降解塑料推广应用；2007年，国务院办公厅颁布《国务院办公厅关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》，实行“限塑令”，对塑料购物袋收费并在全国范围内禁止厚度小于0.025mm的塑料购物袋生产、销售和使用。
近些年来，更是有一系列相关政策、法规出台。国家发改委 “关于进一步加强塑料污染治理的意见”于2020年1月19日正式发布，提出研发推广绿色环保的塑料制品及替代产品，探索培育有利于规范回收和循环利用、减少塑料污染的新业态新模式；海南省从2020年12月开始全面禁止不可降解一次性塑料购物袋与餐饮具等；2019年国务院常务会议通过的《固体废物污染环境防治法（修订草案）》中明确鼓励研发、生产环境中可降解的薄膜覆盖物和商品包装物；2017年，国家邮政局、国家发改委、科技部等10部委联合发布《关于协同推进快递业绿色包装工作的指导意见》，提出到2020年将可降解绿色包装材料应用比例提高到50%；吉林省从2015年1月1日就已开始在吉林省范围内实施“禁塑令”等，具体见表8。
表8 我国对一次性不易回收、易污染的制品的禁限政策

五、结语
目前，全球生物降解塑料产能已达1000kt左右，并以每年超过20%的速度增长；我国生物降解塑料作为“十三五”期间塑料行业发展的重点，得到快速发展：国内产能已达500kt左右，其中PLA产能已达50kt/年，PBAT产能已超200kt/年，并且还有大批生产线正在建设或计划建设中，PHA、PCL、PPC等材料产能和使用量也都在不断增大，相信在“十四五”期间生物降解塑料还将得到更好的发展；以可循环、易回收、可降解为导向，研发推广性能达标、绿色环保、经济适用的塑料制品及替代产品，打造有利于规范回收和循环利用、减少塑料污染的新业态新模式，是我国进一步加强塑料污染治理的基本原则，更是生物降解塑料发展的方向;我国在城市生活垃圾分类、电子商务包装、邮政快件包装、外卖包装绿色化要求等绿色生产、消费领域出台的一系列法规和政策措施，大力推动绿色、循环、低碳发展，加快形成节约资源、保护环境的生产生活方式，已取得了一定成效，相信随着更多的国内外政策的逐步出台、落实和完善，我国生物降解塑料技术革新、检测评价与标准体系越来越完善，有关生物降解塑料的制造、加工、应用、可回收等技术性等也将更加成熟，生物降解塑料的生产、销售、使用都将向大规模工业化阶段过度。