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2014年

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生物塑胶材料行业市场

研究报告 Biological Plastic Material Industry and Market

Research Report



散热材料发展趋势

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概念和分类

“生物塑料”、“生物降解塑料”、“生物基塑料”统称为“环境友好塑料”生物塑料注重于生产原料的生物来源性和制造过程的生物技术性；生物降解塑料则注重于它是否可以被生物降解，其原料可以来自于可再生资源，也可来自于石油资源；生物基塑料则关注其生产原料是否来自于可再生资源，而对其是否可以生物降解没有特别要求。

环境友好塑料

生物塑料 Bioplastic

生物降解塑料 Biodegradable Plastic

生物基塑料 Bio-based Plastic

生物塑料是指以天然物质为起始原料，在细菌、酶等微生物的作用下，通过生物作用而形成的塑料。

分类材料名称简称

微生物类聚羟基丁酸 PHB

聚羟基丁酸戊酸共聚酯 PHBV

微生物多糖

天然物类淀粉

醋酸纤维素 CA

壳聚糖/纤维素/淀粉共混

淀粉/化合类生物基塑料共混

化学合成类聚乳酸 PLA

软质类如聚己内酯 PCL

聚丁二酸丁二醇酯 PBS

聚（丁二醇丁二酸/己二酸酯） PBSA

聚(对苯二甲酸丁二醇酯-己二酸丁二醇脂)

PBSAT

聚乙烯醇 PVA

生物降解塑料是指在一定条件下可以被自然界中存在的微生物如细菌、霉菌和藻类等作用下而引起降解，最终变成水或二氧化碳等一些小分子进入自然循环的塑料。

生物基塑料是以淀粉、大豆、纤维素、木质素、植物油等一些可再生资源为原料的塑料，注重的是生产原料的生物来源性和可再生性。

生物来源、生物制造

全部可降解

PHBV、PHA等

生物降解、即可来源生物，也可来源石油

全部可降解

PLA、PBS、PCL、PHB等

生物降解、即可来源生物，也可来源石油

部分可降解

PLA、PHBV、淀粉/纤维素基产品



生物塑胶材料产业链

收获

碾压提炼精炼

中间产物

生物油

甘油

◎燃料

◎化学品

◎涂料

◎粘接剂

◎发泡材料

◎食物

◎洗涤用品

◎化妆品

生物基复合材料

肥料

发酵气化其他 ◎生物气、沼气、燃料

◎生物塑料

◎化学品

剩余物和副产品最终产品

化学品燃料

植物



生物塑胶材料市场

商业模式产品创新工艺创新

生物学

化学

物理学

Industrial Biotechnology

Nano-technology

Energy Management

Raw Material Change

Plant Biotechnology

随着人们对环境问题的日益关注，生物基塑料作为高分子材料、生命科学和机械工程等多学科交叉的前沿领域，正成为世界各国普遍重视的研究热点。美国能源部（DOE）预计到2020年，来自植物可再生资源的聚合物材料应用将增加到10%，而2050年更有可能达到50%。

Global Production Capacity of Bioplastics

欧洲多糖卓越网（European Polysaccharide Network of Excellence，EPNOE）在2009年11月9日发表了一份关于生物基塑料的联合研究调查报告。

认为目前塑料消费总量的90%以上被生物基塑料代替在技术上完全可行，足以见得它广阔的发展空间。




近些年，全球生物降解塑料产需均呈较快增长趋势。其中，2012-2013年全球生物降解塑料产能为100-150万吨/年。全球研发的生物降解塑料品种达几十种，但实现批量和工业化生产的仅有淀粉基塑料（PSM）、聚乳酸（PLA）、PBS塑料等。2013年， PSM、PLA和PBS三大生物降解塑料产能合计占全球总产能的87%

来源：水木清华研究中心




随着人们对环境问题的日益关注，生物基塑料作为高分子材料、生命科学和机械工程等多学科交叉的前沿领域，正成为世界各国普遍重视的研究热点。美国能源部（DOE）预计到2020年，来自植物可再生资源的聚合物材料应用将增加到10%，而2050年更有可能达到50%。

全球生物塑料产能预测（至2016）

1. 普及程度最高的当属聚乳酸。以食品包装膜、纤维和无纺布、薄膜等通用产品为中心，应用聚乳酸的产品产量正在增加。

2. 现在以玉米（淀粉）为原料，将来预定改用非食用纤维素。

现在主要的生物塑料是以淀粉为原料。今后需要改用非食用纤维素等原料，但依靠目前的技术，应用于耐用产品还存在课题。



生物塑胶材料应用

从用途来说，生物基塑料主要应用于以下几个方面。（1）农业工程、土木工程材料；（2）生活垃圾回收袋；（3）食品的容器、包装；（4）非食品的容器、包装；（5）衣料纤维、生活用品；（6）电子设备；（7）办公设备；（8）汽车零部件；（9）医疗用品等。随着各国针对生物基塑料的研究不断深入，针对不同材料配方改进与加工制备方法的研究也随之更深入，体现出良好的发展趋势。

拜耳材料科技研发出了一项独特的“绿色环保概念鞋”，此款概念鞋使用各种环境友好型材料和技术，其中包括基于天然可再生原料制成的聚氨酯、无溶剂聚氨酯涂料和胶粘剂原料、聚碳酸酯共混物以及由天然可再生原料制成的热塑性聚氨酯(TPU)。“Ecotrekker”概念鞋中高达90%的材料采用拜耳公司的环境友好型产品制成。



生物塑胶材料热点-----生物降解塑料

目前, 全球已开发了多种基于不同原料的生物降解塑料, 主要品种包括淀粉基生物降解塑料、聚乳酸( PLA) 、聚丁二酸丁二醇酯( PBS) 、聚羟基烷酸酯 ( PHA) 、聚己内酯( PCL) 、二氧化碳(CO2 ) 共聚物脂肪族聚碳酸酯(APC) 、脂肪- 芳香共聚酯等。其中, 淀粉基生物降解塑料、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯是当前国内外研究和开发最多、技术相对成熟、产业化规模最大的生物降解塑料, 也是进入市场最早和目前市场消费的主要品种, 因此, 可以认为是当前生物降解塑料发展的三大主流技术。

世界主要国家生产生物降解塑料概况

种类生产公司商品名称生产能力/t﹒a-1

淀粉基塑料

国外

美国Warner-Lambert Novon 45,000 意大利Novamont Mater-Bi 20,000 德国Biotec Bioplast 12,000

国内

武汉华丽 PSM 20,000 天津丹海生态利 30,000 广东上九 10,000 浙江华发 10,000 南京比澳格 3,000

PLA

国外

美国Nature Works LLC Nature Works 140,000 日本三井化学 LACEA 500 日本岛津制作所 300

国内

浙江海正生物材料上海同杰良生物材料

PBS

国外

美国Metabolix 10,000 日本三菱 5,000 日本Kaneka 5,000 英国Biomer 5,000 美国Eastman Eastar Bio 15,000

国内

杭州鑫富药业 3,000 安徽安庆和兴化工 10,000

种类市场需求量/万吨年均增长率/% 2005 2010 2015 2005-2010 2010-2015

淀粉基塑料 0.63 26.32 97.72 24.9 27.5 PLA 5.35 14.81 56.13 22.6 26.5 PBS 2.68 10.18 33.93 30.6 28.9 其他降解塑料 1.36 3.46 10.22 20.3 22.4 合计 18.02 54.77 198 24.6 26.3

聚乳酸（PLA）制造工艺

生物降解材料发展方向

全球80个生产可降解塑料或者共混物的团体组织中：

大约8%的公司生产经营PHA基塑料

大约20%的公司正在生产PLA相关的塑料材料

超过30%正在生产淀粉基可降解塑料或者含有淀粉作为主要成分的共混物



生物塑胶材料热点-----木塑复合材料

木塑复合材料（Wood-plastic Composites，简称WPC）是以植物纤维为主要原料，与塑料合成的一种复合材料。是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，主要以废旧塑料和树枝树杈、稻壳、农业秸秆等植物纤维为原材料，制成的产品广泛用于包装、园林、运输、建筑、家装、车船内饰等场所。其融合了“木”与“塑”的双重优点，具有环保、防水、耐腐、防虫、阻燃、可循环利用等多项优势，是一种极具发展前途的“低碳、绿色、可循环”材料。

挤出成型

注塑成型

木塑复合材料制造工艺

木塑复合材料应用木塑复合材料市场信息

木塑托盘、包装箱等包装制品铺板、铺梁等仓储制品室外栈道、凉亭、坐椅等城建用品房屋、地板、建筑模板等建材用品汽车内装饰、管材等其他产品

我国木塑复合材料企业和产量的平均增长率已达20％以上

我国木塑复合材料的产量为20万吨 2009年底木塑复合材料产业链上的主流企业已达300多家木塑制品年产销量已超过10万吨，年产值达12亿人民币左右

2009年中国至少有70％的木塑复合产品用于出口，2008为80％ 2009年中国木塑年产量仅为美国的约1／5。

中国的各类门窗市场以每年11％的速度增长。

中国的门窗和墙板市场规模在全球居首位，约是欧洲的4倍。

2010年开始中国木塑复合材料市场年增长率为30% 到2015年，预计年产将提高50万吨的产量

木塑复合材料

木粉塑料

工艺配方加工工艺改善复合界面相容性的方法界面融合剂处理木粉/木纤维表面进行预处理

技术难点



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