机遇还是挑战？亚太PLA项目稳步推进，欧美多个PLA项目却纷纷夭折…
- 来源：废塑料新观察
- 2024/7/23 9:30:13
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【塑料机械网 塑料时讯】2024年7月12日，美国芝加哥——艾地盟Archer Daniels MidlandADM(ADM)和LG化学(LG Chem.)宣布，他们之前合作的乳酸(LA)和聚乳酸(PLA)生产项目将不会继续推进，两家公司早些时候选择美国伊利诺伊州迪凯特作为计划中的工厂所在地，包括ADM拥有多数股权的GreenWise Lactic和LG化学拥有多数股权的伊利诺伊州生物化学(LG Chem Illinois Biochem)。
合资企业GreenWise Lactic原本计划每年生产高达15万吨的高纯度玉米基LA。第二家合资企业LG Chem Illinois Biochem原本计划利用LG化学在生物基塑料方面的专业知识建造一座工厂，预计该工厂将使用GreenWise Lactic的产品，每年生产约7.5万吨PLA。
LA、PLA项目的挑战
ADM表示，自2022年宣布该项目以来，建筑成本飙升。ADM考虑了各种各样的选择，但很明显这些项目无法实现对投资者资本的利益最大化，无法满足ADM的收益目标。尽管如此，ADM仍在化工行业中的脱碳方面处于领先地位，还将继续扩大其生物解决方案产品的组合，以满足对可持续方案日益增长的需求。
在过去的两年里，还有其他公司也在PLA项目上遇到了挑战！
2023年去年6月，科碧恩(Corbion)和 TotalEnergies就宣布，将不再在法国格朗普茨(Grandpuits)建设新的PLA生物塑料工厂，尽管不再拓展新的项目，但他们仍在继续推进PLA市场的其他项目。例如，在泰国罗勇运营着年产75,000吨PLA的生产设施，并推出了新的PLA生物聚合物产品。这表明，虽然某些项目可能会停止，但公司内部对PLA生产和发展的总体规划仍然很强大。
在更早些时候，NatureWorks宣布对其在泰国的生物聚合物制造工厂进行重大扩建，重点是进一步增加PLA的产量。值得注意的是，目前还没有任何有关该项目暂停的具体报道，表明该项目正在按计划进行。
近年来，中国企业也在显著扩大PLA的生产能力。例如，中国某集团有雄心勃勃的计划，到2023年将PLA的产能从5万吨增加到70万吨。浙江某公司也一直积极提高产能，目前年产量可达50,000吨。还有一企业也正在广西投资一个大型PLA项目，该项目预计每年生产50万吨，投入运营后将大大提高PLA的供应量(相关数据来自Compost Bag China)。在过去一两年中并没有报道表明相关中国企业停止PLA项目的案例，更多的报道反而是增加产量、满足对生物降解塑料日益增长的需求，这一是由中国对可持续包装解决方案日益增长的需求和减少塑料污染所推动的。
总体而言，全球PLA市场面临着诸如高生产成本和技术限制等挑战，欧美地区相继有好几家公司纷纷宣布放弃或暂停PLA项目，但中国和东南亚的公司仍在继续扩大生产能力，以满足日益增长的对环保材料需求。
PLA特性及应用
PLA由可再生植物资源制成，与传统的石油基塑料相比，具有显著的环保优势。此外，PLA具有良好的可塑性和成型性，可以被制成各种形状的产品，满足不同行业的需求。PLA广泛应用于多个行业，如医疗、汽车、航空航天、建筑等。在医疗领域，PLA可以用于生物医学器械、组织工程等方面。由于PLA材料具有可降解的特性，可用于制造支架、缝线、组织再生材料等医疗器械。在汽车和航空航天领域，PLA可以用于制造轻型零部件，减少整车重量，提高燃油效率。在建筑领域，PLA可以用于制造模型、原型设计等，加速建筑过程，减少成本。PLA在材料科学研究中也发挥着重要的作用。
随着科技的不断进步、3D打印技术的不断发展，PLA材料也不断被赋予新的功能性，在不断的创新和发展。3D打印的临时植入物和支架已被广泛用于治疗骨缺损和疾病，因为它们可以在愈合过程中逐渐被人体吸收，因此可以避免二次手术将其移除。这不仅减少了手术费用，还减少了愈合期间的疼痛和健康问题。PLA是最常用于骨科应用的可生物降解聚合物之一，即支架、螺钉和药物输送，近年来开发和研究了具有突出性能的不同PLA金属复合材料。
PLA作为一种生物降解聚合物，在纺织品领域中也有着广泛的应用。PLA在纺织品领域中的应用主要基于生物降解性、生物相容性和透湿性，使得其成为一种环保、舒适和功能性优良的纺织品材料，满足人们对可持续发展和舒适穿着的需求。
形状记忆聚合物是一种能记住原始形状的聚合物，在一定条件下改变其形状，并能通过施加如热、电、磁场等刺激，又恢复到原始形状的高分子材料。PLA也可用作形状记忆聚合物的生成制作过程。如下图所示，图(a)是具有人字形结构的PLA产品，图(b)展示当折叠时，物体体积变小，展开时，物体体积变大几乎恢复到原状。
欧洲一次性塑料指南
欧盟一次性塑料指南(SUPD)对某些类型的塑料的使用进行了限制，包括在一次性产品中使用PLA。该指令旨在减少某些塑料产品对环境，特别是海洋环境的影响。以下是SUPD下与PLA有关的要点：
SUPD囊括范围：环保署的目标是经常在海洋垃圾中发现的一次性塑胶产品。这包括气球棒、餐具、盘子、吸管和其它食物容器。
可生物降解塑料：该指南涵盖所有类型的一次性塑料，包括可生物降解和可堆肥塑料。PLA和类似材料的纳入进一步强调了该指令在减少塑料污染方面的普适性，尽管这些材料的可生物降解性已被广泛申明。
市场限制：特定的一次性塑料制品禁止投放市场。这包括由PLA制成的物品，尤其是当它们属于指南囊括的产品类别时(如餐具、盘子、吸管等)。
标签要求：对于某些产品，包括由可生物降解塑料制成的产品，有强制性标签要求，以告知消费者产品中塑料的存在形式、恰当的消费后处理方法以及乱扔垃圾产生的负面影响。
生产者责任延申∶一次性塑料产品的生产商须遵守生产者责任延申计划。这意味着他们要承担废物管理、清理和公众意识宣传活动的费用。
SUPD可能造成了欧美地区PLA市场的停滞，因为生产商必须遵守严格的要求，这限制了PLA这一传统一次性产品的生产和使用。为了适应这些法规，同时也促进了各公司在创新和新产品上的投入：持续生成的新产品的同时，要满足欧盟的环境标准。
欧洲包装和包装废弃物指令
欧盟包装和包装废弃物指令(PPW)对PLA和其他生物塑料在包装中的使用施加了一定的限制：到2030年，所有包装必须是可回收或可重复使用的。这些限制是更广泛监管努力的一部分，旨在减少对环境的影响，促进使用更可持续的材料，但同样也为PLA行业带来了重大挑战。
可回收性要求：该指令强调包装材料必须是可回收的。PLA虽然可堆肥，但对回收设施构成了挑战，因为它需要工业堆肥设施，而这些设施在欧洲并不普遍。
废物管理：该指令设定了减少包装废物的目标，并鼓励使用在现有废物处理系统中易于管理的材料。PLA与这些系统的兼容性与其他塑料相比是有限的。
可持续性标准：对包装材料的整个生命周期，从生产到处理需要一个及其相关的标准。该指令促进使用对环境影响较小的材料，但是由于采购和加工要求，这对PLA来说可能是一个挑战。
市场经济：公司越来越关注符合指令规定的可回收性或可重复使用标准的材料。这种转变转移了对PLA和其它生物塑料的投资和创新，经济可行性被削弱。
以上这些因素使得PLA的使用在欧盟包装指令的现行监管框架下不太有利，在评估PLA项目的可行性时，可能正是这种监管和约束，导致ADM和LG化学等欧美地区公司面临更多政策和经济上的考虑。
根据相关数据机构的报告，预计亚太地区PLA市场在2022年至2029年的预测期内将大幅增长，将以12.1%的复合年增长率增长，到2029年将达到1,136,475.79万美元。推动PLA市场增长的主要因素是对防止氧气和水渗透的多层包装的需求不断增加、包装行业对可生物降解包装替代品的需求不断增加，PLA可以替代石油基聚合物，农业对生物基塑料薄膜的需求不断增长。值得注意的是，即使在亚太地区，不同地区PLA市场发展也存在差异，这是因为各地实施的严格但具差异的环保规定。
修订包装指令中生物降解性要求的选项
关于生物降解性和可堆肥性更严格要求的实施将导致许多包装生产商难以遵守这种变革。即使到2020年，许多公司也难以认同进入这样一个市场在经济上是可行的。由于现有的一部分可生物降解包装，随着新指令的颁布，被用于替换不可生物降解的包装上，从而产生环境上的积极影响。指令的实施将促进可生物降解包装产品的消费和生产，并有助于创造就业机会，可生物降解的包装还有许多积极的益处，如在堆肥设施处置的可能性。
但它也会导致更高的包装成本。从消费者的角度来看，堆肥习惯的养成将直接影响包装的回收率，这将直接影响回收效益(获得附加价值，节约能源，减少资源消耗等)。从环境影响来看，可生物降解产品的总体效益不如可回收产品的环境效益显著。目前，生产商更侧重于开发生物基包装产品和市场，而不考虑最终产品的可生物降解性，因为资源来源的收益优于生命周期管理的收益。
可生物降解和可堆肥塑料产品和包装在循环经济中的相关性
早在2015年，欧盟委员会通过了一项欧盟循环经济行动计划，以激励欧洲向循环经济过渡。越来越多的塑料产品和包装以“可生物降解”或“(家庭)可堆肥”的方式销售，这引发了一个新问题：在向循环经济过渡的背景下，塑料的可生物降解性和可堆肥性在多大程度上有益？本研究评估了使用此类产品的影响，并确定了与再利用和其他形式的回收相比，产品或包装的工业或家庭可堆肥性可能具有附加价值的条件/应用。
结果表明，任何支持与可堆肥塑料相关的特定效益的证据都很弱，因此产品和包装材料的选择应优先考虑可回收性而不是可堆肥性。特殊情况是，使用可堆肥塑料已被证明具有“附加效益”，如增加有机废物的收集并将其从残余废物中转移，或减少堆肥的塑料污染。整个欧盟的工业堆肥基础设施差异很大，即使材料符合EN 13432关于可通过堆肥和生物降解回收包装要求的统一标准，处理可堆肥塑料的有效性也各不相同，由此产生的不可降解的塑料残留物也是难以量化的潜在缺陷。
(信息来源：Archer Daniels Midland)
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