生物基塑料仅占塑料行业1%，为何还说它前景好？

近年来，碳排放造成了巨大的破坏。塑料污染里，塑料包装约占塑料总消耗量的35%，所以开发完全可持续的产品至关重要。导致环境的污染主要问题是废塑料的处理，减少垃圾的产生是一种解决办法。

这就是可重复使用的灌装包装概念出现的原因，使用金属和玻璃包装的解决方案越来越受欢迎，但是这些金属和玻璃材料在生产成本和运输成本上并不便宜。

这时，生物基塑料提供了一种新选择。尽管仍处在行业发展初期，但仍有许多生物基材料在过去十年中一直处于开发或试验阶段，预计将在几年内进入大规模生产。

主要的生物基塑料供应商和化妆品公司已经开始签署合同和材料承购协议。由于与化石燃料潜在价格波动相关的风险，该合同是从化石燃料向生物燃料过渡的一个极其重要的组成部分。

目前已经商业化的生物基材料包括:

PEF(聚呋喃甲酸乙二醇酯)

PEF是石化基PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)包装材料的100%生物基替代产品。像PET一样，PEF可用于制造塑料瓶、薄膜和其他广泛用于个人护理行业的包装材料。

在行业中，PEF被称为下一代聚酯，因为它比PET具有更好的机械和阻隔性能，并且是100%生物基。

Avantium(荷兰)计划在2023年底将PEF大规模商业化，该公司已经与一些品牌签署了承购协议，如LVMH集团，该集团计划在其奢侈化妆品产品中使用PEF的包装材料。

例如，Avantium的技术人员声称，在瓶子中使用PEF可以在瓶子的生命周期内减少33%的温室气体排放。然而，PEF的市场接受度还有待证明。

聚乳酸

PLA是一种新型聚合物，具有优异的阻隔性能，在包装工业中占有重要地位。它们作为PET、PVC、PS(聚苯乙烯)、PP(聚丙烯 )和ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)的生物替代品被广泛销售。它们也可用于部分或完全替代LDPE、HDPE、PP、PA、PS或PET。

BioPak Pty Ltd .(澳大利亚)和Coveris Flexibles(英国)拥有多元化的PLA封装产品组合。关于PLA的另一个事实是，其产品从生产到使用的碳影响，被证实只有0.5千克二氧化碳当量(CO2-eq)。与大多数传统塑料相比，它的碳足迹减少了75%。

另一方面，PLA缓慢的生物降解性长期以来一直是该行业关注的问题，各公司已经在努力解决这个问题。最值得注意的方面是高降解聚乳酸的生产，它也可以在海洋中生物降解。

帝人有限公司(日本)通过在其PLA级中加入生物降解促进剂，创造了高度生物降解塑料，作为其THINK ECO环境倡议的一部分。它可以在没有细菌、真菌甚至任何添加剂的帮助下进行生物降解。

此外，PLA是增长最快的生物聚合物之一；它的制造过程现在比几年前便宜得多，消耗的能源也更少。尽管它可能对产品质量或包装中填充的产品的有效期有限制/影响。由于这一限制，我们不能将其用于广泛的产品，因为它是自我生物降解的。

聚羟基烷酸酯

PHA是一大类可生物降解的聚合物，但其中只有少数最初商业化，包括PHB/P3HB(聚(3-羟基丁酸酯))及其共聚物、PHBV(聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯))、PHBH和P3HB4HB。它们通常作为PLA、PBS、PBAT等其他生物塑料的替代品销售。

PHA将全球变暖的可能性降低了80%，温室气体的排放量为0.49千克(二氧化碳当量)，而石化产品的排放量为2-3千克(二氧化碳当量)。它们的一些缺点包括缺乏微塑料形成、生物可降解性和蒸汽阻隔性能。它们在淡水、海水、土壤、家庭堆肥、工业堆肥、垃圾填埋场等中完全可生物降解。一些公司，如百加得 (百慕大)和Shellworks(英国)，已经开始在食品和饮料包装中使用PHA，尽管高成本可能是大规模采用有限的原因之一。

由于PHA的独特性质，并为了解决成本相关问题，一些工业公司正在进行其他短链(SCL)PHA(如P4HB)和中链(MCL)PHA(如PHBO)的研发，以用于大规模生产和工业应用。

生物基聚乙烯

Bio-PE是具有部分生物含量或全部生物含量的生物基塑料。它们在化学性质上与石化基PE相同，因为生物聚乙烯与化石聚乙烯具有相同的加工特性。它们可以使用相同的塑料加工设备(吹塑/注塑/挤出)进行加工，无需额外投资。

Braskem(巴西)是生物基聚乙烯的市场领导者，产能超过200 万吨/年，由于对生物聚乙烯的需求不断增长，他们预计到2030年将产能扩大五倍。除了利乐包装公司(瑞士)和康美包装公司(瑞士)之外，它们还用于其他行业，如著名的玩具制造商乐高(丹麦)。

生物聚丙烯

Bio-PP与化石基PP相比，生物基聚丙烯减少了约80%的化石消耗。然而，生物基物料平衡工艺只能生产部分生物基聚丙烯。生物基物料平衡工艺是一种减少化石燃料消耗和二氧化碳排放以及生产可持续产品的技术。

可再生资源，例如衍生自有机废物、农作物或植物油的生物石脑油或生物甲烷，在化学制造的非常早期阶段与化石原料一起用作原料。

商业化等级的最大生物基含量高达40%。根据这些过程和方法的发展，在未来三年内，基于生物基的比例有可能达到75%。2023年，Braskem(巴西)宣布了世界上第一个以工业规模生产完全生物基聚丙烯的工厂。

预计将于2026年投入使用。近年来，已经宣布了几个生产发酵法聚丙烯(PP)的项目，例如Braskem(巴西)、Cargill(美国)和Novozyme(丹麦)之间的合作，但是由于成本经济的原因，这些项目中的大部分已经停止。

这是包装特有的趋势，还是也适用于其他行业？

包装约占生物基塑料总量的50%，但随着功能性聚合物产能的增长，汽车和运输或建筑和施工等细分市场也在增长。

消费者偏爱环保产品。这在个人护理和化妆品以及农业和园艺中更为明显。Bio-SAP(超吸收聚合物)是该行业中生物基聚合物的一个主要例子。高吸水性聚合物(SAP)由于其吸水和保水能力而主要应用于医疗、农业/园艺和其他行业。

Bio-SAP是生物基聚合物，使石化基不可生物降解的SAP使用量下降。SAP的主要生产企业，如Nippon Shokubai(日本)和Evonik(德国)，正在生产生物基SAP(部分生物基SAP)，以便为各种行业开发更可持续的产品。

此外，如SRL(意大利)，宝丽金集团(以色列)，UPL(印度)等公司，也在生产全生物含量的SAP。随着市场继续接受生物基材料，这一趋势将在各个行业加速发展。

未来几年，生物塑料会在包装行业发挥重要作用吗？

目前，生物塑料仅占整个塑料市场的1%。然而，由于对生物塑料需求的增长和消费者对可持续发展的偏好，预计在2022年至2028年间，生物塑料将以23%的年复合增长率增长。现在各公司都在增加产能，以满足不久的将来不断增长的需求。开发新的产品，但可能需要长达十年的时间才能成为包装行业的重要组成部分。