但是 ….
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中国急需解决的问题
• 严重的能源短缺问题
– – – – 2004年6月以来电力短缺，导致许多工厂只能部分时间运行 已成为第二大石油进口国，40％石油需要进口（1亿吨/年） 26% 石油用来生产汽油；而未来10年汽车增长率约为每年30％ 严峻的国防和安全问题
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中国未来聚乳酸与降解塑料市场
• • • • 一次性包装： 约150万吨/年 PP无纺布：约30-60万吨/年 PE 地膜： 约100万吨/年 (农膜：200万吨/年) 短保质期PET瓶子 ：约1万吨/年 (所有PET瓶子：约100万吨/年) • 其它领域：
– 一次性医用材料（输液管等） … 30万吨/年 – 玩具、文具、家电（手机、笔记本电脑等）
目前市场极小：1-4千万美元以内 国家税收更小：1-3百万美元以内 环保费用及固废损害：不可估量
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国外聚乳酸企业
• NatureWorks
– 140,000 吨/年生产装置 ，2002开始运行，全球唯一的工 业化规模聚乳酸装置，能够供应大量聚乳酸， 有领先于 同行5-10年的规模化生产经验 – 过去一年中树脂价格降低了60% – 2004年聚乳酸纤维进入中国市场 – 2005年2月非纤维用途聚乳酸树脂进入中国市场 – 不同等级聚乳酸适用于11-12种不同用途 （如吹膜、 双 轴取向膜、热塑、注射成型、 瓶子、纺粘、纤维等 ）
• NatureWorks 公司及其聚乳酸项目 • 结论和建议
– 如何开创聚乳酸及生物降解塑料行业的未来 – 欢迎参与，我们需要合作伙伴!
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生物降解塑料
生物降解塑料：必须能在堆肥条件（56-60 ℃ ,湿度 大于80-90%）下, 能（经由微生物在合理时间内） 完全分解成二氧化碳和水的高分子塑料。 淀粉共混聚乙烯及聚丙烯 等不在此列。 聚乳酸产品在堆肥条件下可在2-3月内完全分解。
– 已建立一小型工厂；一家大型工业化工厂正拟建。 – 非生物基材料
• 聚羟基烷基酸酯族：PHA/PHB/PHBV…
– 国内技术，已建立数个工厂，价格昂贵
• 进口的生物降解塑料产品 (PCL, PBS, …)
– 生物基： Novamont (Mater-Bi) – 石油基： BASF (Ecoflex)及不少日韩企业……
• 聚乳酸
– NatureWorks及不少国内拟建项目计划
目前市场多(原 Cargill Dow嘉吉陶氏公司)
中国“完全”生物降解产品的市场（2004 ）
• • • • • • 变性淀粉： 〈1万吨？ ~0.5-1 美元/公斤 粘胶纤维： 〈1万吨？ ~1.5 美元/公斤 聚羟基烷基酸酯族： 〈5千吨？ ~4-6 美元/公斤 二氧化碳共聚物： 〈1千吨？ ~3-4 美元/公斤 聚乳酸 （国产及进口） 〈5百吨？ ~2-4美元/公斤 其他进口的生物降解塑料 〈1百吨？ ~4-6美元/公斤
Dan Sawyer & 甄光明 博士
北京: 2005年6月15日 18:00-22:00 国际科技会展中心 C座15楼 (晚餐: 酒店23楼)
上海: 2005年6月18日 09:00-13:00 同济大学材料科学与工程学院四樓 会议室
廣州: 2005年6月24日 09:45-12:45 廣州国际会展中心 国际塑料展会 J区 M4室
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迈向汉唐盛世的现代中国
• 大量富裕人群和资金: – 2003： 26.5 万个千万富翁（Merill Lynch） – 2003： 540亿美元现金直接投资 (全球第一) – 上海和北京的房价：10～20万美元一套 – GDP ：1.4 万亿美元，增长率 ~10% （许多部门增长率达 30-50%） • 中国以全球20％的人口, 消费了全球的: 10% 电力、12% 微波炉、13% 牛肉, 18% 洗衣机、19% 铝、19% 冰淇淋 、20% 手机、20% 大豆、23% 电视机、27% 钢、 30%煤炭、32%鱼、 33%棉花、 33%米、35%香烟、 51%猪肉 … (财富/中国 12/2004) • 保持着众多的记录: 上海成为全球第一大港 （2004），中国成为全球最大的铜、铝、水泥和 手机消费市场，第二大的个人电脑市场（2000万台 /2003年)，第二大IT 硬件生产商， ， 最大的钢材生产商， 美国最大的贸易顺差国家 …… 全球最大的制造业中心
• 严重的污染问题—空气/水/白色 污染
– 各种工厂因为污染问题而关闭或禁建 – 生活质量、健康、垃圾管理
• 塑料进口/依赖问题
– 2003年 塑料用量大约1500万吨； 2002年进口塑料约1000万吨 – 2003年聚酯用量约1000万吨（全球30％），而生产量仅为150万吨 – 估计2005年塑料用量将会达到2500～3000万吨，2010年达到5000～8000万吨
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中国生物降解材料/塑料的种类
• 变性淀粉 (非塑料，性能受限）
– 许多工厂，价格低廉，过去与不可降解的塑料混合
• 粘胶纤维：纤维素 (非塑料）
– 许多工厂，中等价格，生产过程高污染
• 二氧化碳共聚物： “聚碳酸酯聚亚氨酯”
PLA Technical Seminar 聚乳酸技術講座 – 市場,性能,與加工 Polylactide (PLA) – Market Development, Characteristic Requirements, and Processing Issues for Different PLA Applications
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发展生物降解塑料的良好时机
• 2008北京奥运会
– 北京将借此机会重塑形象 – 三大主题：绿色奥运、科技奥运 、和人文奥运
• 2010上海世博会
– 已经开始长期规划
• 政府支持
– 政府对生物降解塑料和可再生资源显示出强烈的兴趣和意愿，但仍未找到 良好的解决方案 – 十五攻关：L-乳酸和聚乳酸（特别是“一步法”聚乳酸） – “863”计划：农膜等的开发； – 国家中长期发展规划 ：初步确定在聚乳酸/生物降解塑料/生物质能领域投 资11亿美元； – 国家发改委：支持改性淀粉塑料企业，如天津丹海等。 – 政府能以各种方式支持和推进生物降解塑料：减免税收、无息贷款等
• 近期石油和塑料价格高涨
– 必须寻求替代品
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2004末中国塑料价格
树脂
• • • • • • •
PET: 2004年上涨了40%以上，达到 约10,000 元/吨 PVC: 约10,000元/吨 PE：根据等级不同在10,000-13,000元/吨之间 PP: 约11,500元/吨（1450美元/吨） PS: 约12,000元/吨 （ 1500美元/吨 ） 热塑级PLA : 长期大宗定单约 14,000元/吨 (税前~11,000元/吨出厂价) 纺粘级PLA : 长期大宗定单约 20,000元/吨 (税前~14,000元/吨出厂价)
• 聚乳酸瓶：短保质期、无碳酸产品
– 鲜牛奶、鲜橙汁、矿泉水 – 气体透过性强，不能用于碳酸饮料（如可口可乐、百事可乐）
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PE地膜：约100万吨/年
• 中国农业： – 耕地：13亿英亩；农业人口：64% – 粮食产量4.85亿吨/年：麦子0.86亿吨/年，稻米1.74亿吨/年，玉米 1.16亿吨/年（相当于美国的1/2） • 农膜： 2003年用量200万吨（1999年为110万吨） – 约2/3用于温室大棚，长期多次使用 – 约1/3 用于一次性PE地膜。（国家统计局：110万吨/年） – 价格：约2000美元/吨，0.04-0.008 mm厚（10千克/英亩，以0.04mm PE计）（来源：天津大学） – 半降解薄膜（淀粉/PE，光催化降解PE/PP）：废弃的PE地膜混合到 土壤中或就地焚烧，使用若干年后导致严重问题。 – 迫切需要生物降解薄膜!! 低成本是必要条件! – PLA强度问题转化为成本问题。必须共混改性。
• 许多地方性法规，但执行总是个问题
– 如 杭州规定2005年1月1日起禁止当地市场和商店使用不可降解塑料袋 – 不少其它城市进行了类似规定
• 希望制定新法律，并严格执行
– 生物降解塑料产品首先必须进入市场，证明是可行的替代方案 – 可立法禁止假降解及部分降解塑料制品， 以避免污染环境 – 可强制高端市场 （如 航空、家电、化妆品）使用生物降解塑料
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短保质期产品PET瓶
• PET瓶子市场规模：约10亿美元/年
– 每年100万吨PET瓶子。巨大的市场，但是…… – 冷藏橙汁或鲜牛奶等短保质期产品只占约1%市场，1万吨/年
• 中国的特殊情形
– – – – – – PET瓶子回收率达90% （远高于全球平均) 广阔的地域需要长保质期产品：矿泉水保质期须在1年以上 多数运输单位和商店没有冰箱 90%在小商店销售，<10%在超市出售 大多数牛奶杀菌后在室温下长期保存 极度考虑成本；新鲜、冷藏产品的容量很小
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目录
• 生物降解塑料在中国的现况
– 中国对生物降解塑料的需求 – 中国生物降解塑料和聚乳酸的市场前景 – 中国现有生物降解塑料项目