國內外玉米塑料的開發生產與發展前景分析報告
一、概念 什么是玉米塑料?學名叫做"聚乳酸"(PLA),能全部降解的生物環保材料被視作繼金屬材料、無機材料、高分子材料之后的"第四類新材料"。聚乳酸(PLA)是以重要農業經濟作物(玉米等)經過現代生物技術生產出乳酸產物為原料,再經過特殊的聚合反應過程生成的高分子材料,也被稱為玉米塑料。
聚乳酸可應用于包裝材料、日用塑料制品、醫藥、人造骨骼、手術骨釘、手術縫合線、紡織面料、農用地膜、地毯、家用裝飾品等。聚乳酸材料具有完全可降解性,因而對環境沒有危害。玉米到乳酸到聚乳酸,再到各種制品,最后降解成為有機肥料,這就是玉米塑料的"生命流程"。玉米塑料可以說是從土地中來,而后又還原土地的材料,還可以不停的循環使用。玉米塑料直接埋入土地中需要6個月的時間來降解,而在高溫堆肥的情況下只需要一周的時間就能快速降解。用玉米塑料制成的日常生活用品和其他工業品,都能夠在使用后完全降解成二氧化碳和水,所以人們又將玉米塑料稱為"神奇塑料"。其中也許蘊藏著巨大的商業機會。
二、玉米塑料原料的來源
據悉,美國是玉米的生產大國,目前的玉米產量排在全球首位,其強大的玉米產能背景和技術研發能力使美國穩坐玉米塑料生產的頭把交椅。1997年,美國卡吉爾(Cargill)公司與陶氏(Dow)化學公司各占50%股份合資成立股份公司Cargill Dow公司,總部設在內布拉斯加州布萊爾,該公司開發和生產乳酸和聚乳酸,商品名為"Nature Works",是迄今為止世界上生產能力最大的聚乳酸生產基地,也是生物質塑料樹酯工業化生產規模最大的公司。2005年2月Nature Works從卡吉爾(Cargill)公司與陶氏(Dow)化學公司分離出來,獨立成立公司。業內人士估計,2005年Nature works公司的銷量將會達到10萬噸。為此,Nature Works花費十年的時間,投資了十億美元從事玉米塑料的研究和開發。獨家創造的"二步法"的生產工藝使玉米塑料的售價高達每噸3000美元,這也使玉米塑料的高成本難以做到在日常生活中普遍使用。據傳聞,Nature Works公司為了降低玉米塑料的成本,使用不可食用的轉基因玉米生產玉米塑料,但是Nature Works一直在矢口否認使用了轉基因玉米?! ?現在,Nature Works又盯上了中國,2005年6月15日, Nature Works公司在北京舉辦的綠色材料與綠色奧運國際研討會上宣布,他們將借2008北京奧運會契機,與中國企業合作,加快玉米塑料在中國市場的推廣應用。
目前,全球的玉米塑料原材料都是來源于 Nature Works公司,其成本較高使得處于下游產業鏈的包裝業沒有形成產業規模,日本和歐洲各國包裝制品公司的生產玉米塑料產品只是在部分地區使用推廣和產業實驗階段。
三、玉米塑料的生產過程以及性能
1.玉米塑料的生產過程
玉米塑料學名聚乳酸,其生產過程是先由飽含淀粉質的玉米經過發酵生產出乳酸,再將乳酸經過聚合反應生成顆粒狀高分子材料--聚乳酸。這是一種能全部降解的生物環保材料,可全面取代不可降解的傳統化工塑料如聚苯乙烯、聚乙烯、聚酯等,被視為繼金屬材料、無機材料、高分子材料之后的"第四類新材料"。
2.玉米塑料的性能
玉米塑料具有良好的機械性能及物理性能,適用于吹塑、熱塑等各種加工方法,可根據不同需要制成建筑墻體板材、包裝材料、紡織面料、日用器具、農用地膜、地毯、醫用材料、汽車內飾和家庭裝飾品等。由玉米塑料制成的這些物品,廢棄后可采用堆肥填埋處理,在自然界微生物的作用下徹底分解為水和二氧化碳,不僅沒有污染環境,還可當作有機肥施入農田成為植物養料。
此外,玉米塑料還具有透氣性好的優點,玉米塑料可制成一種出色的紡織材料,用于加工內衣、外套和襪子等。
四、玉米塑料的用途
玉米塑料制成的玉米纖維透氣性和手感都好于滌綸,能夠改變滌綸材料容易起靜電、透氣性差的缺點。法國的范思哲公司已經將玉米纖維應用在部分高級男裝上;而美國的杜邦公司看中了玉米纖維的透氣性,將它使用在內衣上;還有些公司已經研發出來玉米纖維制成的襪子、手套。再則,玉米塑料還可以用于塑料玩具、家用電器的塑料外殼、汽車內飾、塑鋼門窗等。例如,日本富士通公司制造了玉米塑料外殼的手提電腦,日本的一些玩具公司已經開始研制玉米塑料制成的玩具。
除了日常用品中的廣泛適用,玉米塑料在醫學方面的表現尤為突出,也是玉米塑料應用的最為成功的領域。第一是醫用骨釘,以前治療骨折等骨科疾病使用的是不銹鋼骨釘,病人必須經過兩次手術才能治愈。使用了玉米塑料骨釘只需一次手術植入骨釘,病愈的同時,骨釘也降解在人體內。記者了解到,玉米塑料骨釘的價格比不銹鋼骨釘高出50%左右,但是大量的患者為了避免兩次手術的痛苦,會選擇玉米塑料骨釘。
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