對(duì)于歐美降解塑料制品生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)，寧波天安生物材料有限公司是一家神奇的公司。這樣一家普通企業(yè)，居然可以生產(chǎn)出降解塑料生產(chǎn)商不可或缺的原料——PHBV(聚羥基丁酸—戊酸酯)，而這樣的企業(yè)居然在中國(guó)，這著實(shí)讓他們吃驚。
“從國(guó)內(nèi)看，不僅生物降解塑料的生產(chǎn)技術(shù)已達(dá)到國(guó)際水平，并且有一部分國(guó)內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品已經(jīng)成功走向了國(guó)際市場(chǎng)”，中國(guó)塑協(xié)降解塑料專業(yè)委員會(huì)秘書長(zhǎng)翁云宣告訴《中國(guó)投資》。
“白色污染”
催生“綠色革命”
廢棄塑料的“白色污染”問(wèn)題日益嚴(yán)重，已到了非解決不可的時(shí)候。各國(guó)特別是西歐、美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，限制使用一次性泡沫塑料包裝物，歐盟近年已經(jīng)出臺(tái)相關(guān)法規(guī)限制或者禁止使用非降解塑料包裝物。
而與傳統(tǒng)石油基合成樹(shù)脂的根本區(qū)別大多在于，生物降解塑料的主要原料來(lái)源是以陽(yáng)光和二氧化碳為能源和碳源的淀粉和纖維素等可再生資源，是一種通過(guò)生物技術(shù)轉(zhuǎn)化成聚合物的高科技材料，其制品在丟棄后會(huì)完全分解成二氧化碳和水。如果集中回收進(jìn)行堆肥處理，還可以生產(chǎn)出有機(jī)肥。
隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，各國(guó)紛紛開(kāi)始著手進(jìn)行生物降解材料的研發(fā)。同樣，作為一次性塑料制品的消費(fèi)大國(guó)，我國(guó)自上世紀(jì)80年代開(kāi)始，陸續(xù)進(jìn)行了生物降解材料的研發(fā)。
生物降解塑料又分為天然生物降解塑料、微生物降解塑料和化學(xué)合成生物降解塑料幾大類。
天然生物降解塑料是指以天然聚合物為原料，可通過(guò)各種成型工藝制成生物降解塑料制品的一類材料，包括由淀粉、纖維素、甲殼素、大豆蛋白等天然聚合物及其各種衍生物和混合物。其中熱塑性淀粉已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化，其它天然材料尚處于基礎(chǔ)研究階段。目前，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的有武漢華麗環(huán)�？萍加邢薰镜�，已形成年產(chǎn)2-3萬(wàn)噸的生產(chǎn)規(guī)模。
微生物合成生物降解塑料有聚乳酸(PLA)、聚羥基烷酸酯(PHA)等。PLA是以糖蜜等發(fā)酵制得的乳酸為原料，通過(guò)直接縮合聚合法或其二聚體丙交酯開(kāi)環(huán)聚合法等方法化學(xué)合成的。目前，中科院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所和浙江海生生物降解塑料股份有限公司正共同進(jìn)行中試研究，產(chǎn)品性能基本達(dá)到Cargill Dow公司產(chǎn)品水平,目前已基本完成5000噸生產(chǎn)能力的示范生產(chǎn)線建設(shè)。
用微生物等方法合成的生物聚酯價(jià)格較高，是目前難以普遍采用的主要障礙。化學(xué)合成法開(kāi)發(fā)的生物降解塑料主要有各種脂肪族聚酯,前者主要品種包括聚己內(nèi)酯(PCL)、脂肪族聚碳酸酯(二氧化碳和環(huán)氧化合物共聚物或稱二氧化碳共聚物)等。內(nèi)蒙古蒙西高新技術(shù)集團(tuán)所采用的，正是化學(xué)合成法生產(chǎn)降解塑料。除此以外，河南天冠集團(tuán)還將酒精生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品二氧化碳也用于生產(chǎn)全降解塑料。另外，中科院理化所的化學(xué)合成聚丁二酸丁醇酯也正在產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中。
除了上述3類外，還有一類是將淀粉等天然資源與化學(xué)物質(zhì)共混生產(chǎn)的技術(shù)。廣東肇慶華芳降解塑料有限公司等實(shí)現(xiàn)了將淀粉塑化改性后、再和聚乙烯醇共混生產(chǎn)降解塑料。
“我們自1999年起就開(kāi)始進(jìn)行以可再生資源淀粉為原料、運(yùn)用發(fā)酵工程技術(shù)生產(chǎn)新型生物材料，共投入了7000多萬(wàn)元”，寧波天安公司市場(chǎng)部經(jīng)理劉輝對(duì)《中國(guó)投資》說(shuō)。
寧波天安的技術(shù)思路主要是從淀粉中提取出的葡萄糖為碳源，在發(fā)酵罐內(nèi)培養(yǎng)某種微生物，既而在其生長(zhǎng)、新陳代謝過(guò)程中體內(nèi)逐漸合成出PHBV。其主要應(yīng)用除食品包裝及容器、購(gòu)物袋、玩具等生活日用品及包裝領(lǐng)域外，也可用來(lái)生產(chǎn)一次性使用的注射器、手術(shù)衣等醫(yī)用產(chǎn)品。寧波天安是目前PHA類材料唯一實(shí)現(xiàn)商業(yè)和規(guī)�；a(chǎn)的企業(yè)。
“2004年，我們已經(jīng)形成了年產(chǎn)1000萬(wàn)噸的生產(chǎn)規(guī)模,到今年年底產(chǎn)能將達(dá)到2000噸”,劉輝對(duì)此很是自豪。
廢氣變高附加值塑料
塑料制品的大量應(yīng)用造成“白色污染”，過(guò)量的二氧化碳排放造成“溫室效應(yīng)”，使全球氣候和環(huán)境受到極大的威脅。
對(duì)于二氧化碳排放大戶的水泥企業(yè)，在“減排”重壓之下，最困擾企業(yè)的一大難題是如何減少水泥窯產(chǎn)生二氧化碳尾氣處理問(wèn)題。
而將“白色污染”與二氧化碳過(guò)量排放結(jié)合起來(lái)考慮，就為企業(yè)找到了一條改善環(huán)境的最佳路徑。
7月初，一條既能解決企業(yè)排放的二氧化碳、又能生產(chǎn)降解塑料的年產(chǎn)3000噸二氧化碳基全降解塑料中試生產(chǎn)線，在內(nèi)蒙古蒙西高新技術(shù)集團(tuán)公司誕生。
早在2000年，內(nèi)蒙古蒙西高新技術(shù)集團(tuán)公司為了解決生產(chǎn)水泥過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳，采用西南化工研究設(shè)計(jì)院的國(guó)內(nèi)領(lǐng)先變壓吸附技術(shù)，建成了從水泥窯尾廢氣中回收、提純年產(chǎn)2萬(wàn)噸級(jí)食品級(jí)二氧化碳裝置。然而那時(shí)提純出來(lái)的二氧化碳多是賣給了食品加工企業(yè)用于保鮮、防腐等途徑，每噸售價(jià)為800元左右，經(jīng)濟(jì)效益并不明顯。
而在國(guó)際市場(chǎng)上，用二氧化碳作原料生產(chǎn)的全降解塑料每噸售價(jià)約為2萬(wàn)多元。正是這一巨大的利潤(rùn)誘惑，隨后，蒙西又投資4000多萬(wàn)元，與中科院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所合作，以水泥窯尾氣排出的二氧化碳為原料，采用二氧化碳和環(huán)氧化物在稀土組合催化劑的作用下進(jìn)行共聚，生產(chǎn)二氧化碳基全降解塑料。2002年10月建成了世界第一條連續(xù)、全封閉的年產(chǎn)3000噸二氧化碳基全降解塑料中試生產(chǎn)線，所生產(chǎn)的塑料透明、可生物降解、焚燒過(guò)程只產(chǎn)生二氧化碳和水。
然而，“由于政策、資金、技術(shù)等原因，多年來(lái)，中試線生產(chǎn)的降解塑料產(chǎn)品僅僅銷售了700噸”，蒙西高新技術(shù)集團(tuán)項(xiàng)目經(jīng)理向輝對(duì)《中國(guó)投資》說(shuō)。此后，為解決后處理問(wèn)題，2005年底，蒙西再次投入五六百萬(wàn)元，進(jìn)行工業(yè)化改造。
歷經(jīng)5年多時(shí)間的中試，實(shí)驗(yàn)室的研究終于開(kāi)花結(jié)果——這一解決雙重環(huán)境污染的中試成果終于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。蒙西依托自己集團(tuán)所屬水泥企業(yè)產(chǎn)生的二氧化碳就可以每年生產(chǎn)出3000噸二氧化碳基全降解塑料。
二氧化碳聚合物具有可降解(可焚燒)、透明、高氣體阻隔性的特點(diǎn)，非常適用于一次性食品及醫(yī)用包裝材料等方面。這一技術(shù)獲得美國(guó)、日本發(fā)明專利各1項(xiàng)，申請(qǐng)中國(guó)發(fā)明專利8項(xiàng)。
用二氧化碳生產(chǎn)的降解塑料是否能夠給企業(yè)帶來(lái)可觀的利潤(rùn)呢？“要是早些時(shí)候問(wèn)我這個(gè)問(wèn)題，我不敢回答，但現(xiàn)在我可以說(shuō)，這類項(xiàng)目可以在2到3年內(nèi)實(shí)現(xiàn)稅后成本回收，包括建設(shè)期”，向輝自豪地說(shuō)。
翁云宣也對(duì)蒙西的技術(shù)大加贊揚(yáng)，“將水泥產(chǎn)業(yè)的廢氣二氧化碳制成全降解塑料，在國(guó)內(nèi)水泥生產(chǎn)企業(yè)有著廣泛推廣價(jià)值，這項(xiàng)技術(shù)還可以推廣到煉油、煉鋼、火力發(fā)電、化工等二氧化碳重點(diǎn)排放企業(yè)，形成獨(dú)特的產(chǎn)業(yè)鏈，對(duì)緩解溫室效應(yīng)將起到一定作用”。
曲高和寡當(dāng)需扶持
美國(guó)、日本和歐洲的降解塑料協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，2005年世界降解塑料的需求超過(guò)50萬(wàn)噸，隨后5-15年將是降解塑料飛速發(fā)展時(shí)期，預(yù)計(jì)到2010年全世界產(chǎn)能是80萬(wàn)噸，需求將達(dá)到100萬(wàn)噸。
歐美公司著手早，因而在產(chǎn)量上已經(jīng)形成了萬(wàn)噸級(jí)的生產(chǎn)規(guī)模。目前，美國(guó)Nature Works公司年產(chǎn)PLA系列已形成年產(chǎn)14萬(wàn)噸級(jí)規(guī)模，日本昭和高分子公司的PBS(聚丁二酸丁二醇酯)產(chǎn)業(yè)化規(guī)模達(dá)到千噸級(jí)，意大利Novonmont公司2001年產(chǎn)能就達(dá)到萬(wàn)噸級(jí)。此外，德國(guó)BASF目前產(chǎn)能已達(dá)14000噸。
“而我們用了將近10年時(shí)間，全國(guó)產(chǎn)量才達(dá)到5萬(wàn)噸”，翁云宣介紹說(shuō)。
盡管國(guó)內(nèi)降解塑料企業(yè)的年產(chǎn)值達(dá)到10億元，但個(gè)別實(shí)現(xiàn)了利潤(rùn)，大多數(shù)企業(yè)仍舊處在投資階段。
同樣，8年時(shí)間、7000多萬(wàn)元的投入并沒(méi)有給寧波天安帶來(lái)可觀的利潤(rùn)和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的認(rèn)可。對(duì)于任何企業(yè)來(lái)說(shuō)，沒(méi)有使用者就意味著沒(méi)有市場(chǎng)、沒(méi)有利潤(rùn)空間，也就缺乏生產(chǎn)的動(dòng)力�！坝捎诋�(dāng)前的生產(chǎn)成本及環(huán)保要求不完善等原因，生產(chǎn)出來(lái)的生物降解塑料僅由企業(yè)自己努力或由環(huán)保組織去宣傳，是很難形成規(guī)模銷售的。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)缺乏的是相應(yīng)的法律法規(guī)支持”，劉輝對(duì)此也很無(wú)奈。和其它大多數(shù)生物降解塑料制品生產(chǎn)企業(yè)一樣，寧波天安生產(chǎn)的產(chǎn)品幾乎都是針對(duì)國(guó)際客商。
在國(guó)內(nèi)，和普通塑料比，生物降解材料生產(chǎn)成本是普通塑料的1到3倍，因此價(jià)格依然很高。以應(yīng)用最為普遍的餐盒為例，聚苯乙烯材料制造的餐盒基本達(dá)到了8分到1毛，而目前全生物降解的淀粉基餐盒成本在1.8毛到2毛，特別好的在2毛到3毛。此外，在使用性能上，有些降解材料也略遜一籌，其制作的容器質(zhì)地軟，遇高熱、高溫易收縮，遇水易溶。
成本高，缺乏生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，塑料制品廠家就不愿意采用這種高分子材料。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的缺乏，使企業(yè)無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。因此，盡管國(guó)際需求正以每年30%的速度增長(zhǎng)，但國(guó)內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)能卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了需求。
寧波天安作為國(guó)內(nèi)最早從事生物降解塑料生產(chǎn)的企業(yè)之一，曾經(jīng)獲得來(lái)自政府資金的支持：2000年科技創(chuàng)新基金60萬(wàn)元，“十五”期間作為“863”計(jì)劃課題單位得到資金100萬(wàn)元，“十一五”期間成為“863”重大課題單位�！罢馁Y金支持對(duì)企業(yè)的發(fā)展起了一定作用，但長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，市場(chǎng)才是企業(yè)的生存之道”，劉輝說(shuō)。
盡管國(guó)內(nèi)缺少市場(chǎng)導(dǎo)向的強(qiáng)大支持，但出于對(duì)行業(yè)未來(lái)的看好，寧波天安一直是以所屬集團(tuán)的其它收入在彌補(bǔ)生物降解塑料生產(chǎn)的虧損。然而劉輝表示了自己的擔(dān)心：目前，我國(guó)生物降解材料的生產(chǎn)技術(shù)處于國(guó)際先進(jìn)地位，但與國(guó)外同行比，我們的市場(chǎng)環(huán)境卻差得多。長(zhǎng)此下去，國(guó)內(nèi)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力將得不到足夠的發(fā)展，很可能逐漸變成弱勢(shì)地位，那么當(dāng)國(guó)內(nèi)產(chǎn)生需求的時(shí)候，那時(shí)占據(jù)市場(chǎng)的只能是那些國(guó)際大企業(yè)。
同樣缺乏政府支持的還有蒙西集團(tuán)。蒙西正準(zhǔn)備對(duì)現(xiàn)有中試生產(chǎn)線進(jìn)行放大，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，但是中試生產(chǎn)線中的一些設(shè)備不能夠滿足工業(yè)化運(yùn)行要求，如何降低成本，縮短聚合時(shí)間，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化聚合工藝還需技術(shù)上的支持；此外，如果實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，還需繼續(xù)加大研發(fā)投入，完全靠企業(yè)自己投入已經(jīng)力不從心。
國(guó)家有關(guān)部委曾經(jīng)于2006年8月召集國(guó)內(nèi)降解塑料的生產(chǎn)企業(yè)召開(kāi)了座談會(huì)，商討重點(diǎn)扶持的技術(shù)對(duì)象及未來(lái)發(fā)展方向等內(nèi)容，然而時(shí)至今日，仍未出臺(tái)正式文件。
“如果政府財(cái)政資金有限，不能給予資金支持的話，那么可以借助奧運(yùn)會(huì)給予企業(yè)發(fā)展的空間”，劉輝建議。
在2000年悉尼奧運(yùn)會(huì)上，組委會(huì)使用了2000-3000噸的降解塑料，如果2008年北京也能在包裝物、辦公用塑料制品等方面也使用這么大的量，就相當(dāng)于國(guó)內(nèi)企業(yè)一年的產(chǎn)量。
奧運(yùn)會(huì)為企業(yè)提供一個(gè)“舞臺(tái)”，但不能說(shuō)是“市場(chǎng)”。如果能夠在奧運(yùn)會(huì)上大規(guī)模使用生物降解塑料制品，那對(duì)于整個(gè)行業(yè)，特別是處于發(fā)展中的民族生物降解塑料企業(yè)，都是一個(gè)莫大的支持。劉輝對(duì)此很期待。
目前生物降解塑料及其制品出口仍沒(méi)有一個(gè)明確的海關(guān)編碼，而只能是采用“塑料”的統(tǒng)一編碼，因而也只能享受和塑料一樣的出口退稅稅率。翁云宣建議，如果能夠給予在出口退稅方面，給予生物降解塑料生產(chǎn)企業(yè)一個(gè)相對(duì)高的水平，國(guó)家和地方可以給予企業(yè)一定低息貸款，對(duì)其也是一種扶持。此外，在一些領(lǐng)域強(qiáng)制傳統(tǒng)塑料逐步退出市場(chǎng)，鼓勵(lì)生物降解塑料應(yīng)用。
可喜的是，國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始重視生物降解塑料問(wèn)題。2007年1月1日，《降解塑料的定義、分類、標(biāo)識(shí)和降解性能要求》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)正式實(shí)施�！爸贫ㄟ@一標(biāo)準(zhǔn)就是為了規(guī)范降解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)，從而促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展”，參與國(guó)標(biāo)起草的翁云宣說(shuō)。
新出臺(tái)的《生物產(chǎn)業(yè)“十一五”規(guī)劃》提出，“到2010年，淀粉基可生物降解塑料達(dá)到年產(chǎn)20萬(wàn)噸級(jí)規(guī)模，其它可生物降解功能高分子材料達(dá)到10萬(wàn)噸級(jí)規(guī)�！薄�
由于國(guó)外需求增大,企業(yè)銷售對(duì)象多了很多,加工技術(shù)也有很多進(jìn)步，目前生物降解塑料正在迎來(lái)一個(gè)前所未有的快速發(fā)展階段。除了自身加大創(chuàng)新與研發(fā)、降低成本外，“如果能從政府層面給予一定的支持，生物降解塑料行業(yè)將獲得空前的發(fā)展機(jī)遇”，翁云宣說(shuō)。
