近年来,欧、美、日等发达国家和地区相继制订和出台了有关法规,通过局部禁用、限用、强制收集以及收取污染税等措施限制不可降解塑料的使用,大力发展全生物降解新材料,以保护环境、保护土壤。
年至年,亚洲地区多个国家发布了限塑*策,包括中国、巴基斯坦、印度、菲律宾、泰国、阿尔及利亚等国家,未来一段时期,亚洲地区生物降解塑料需求量将快速增长,有望取代欧洲成为生物降解塑料最大消费市场。
图表1:-年世界各国禁塑相关法律法规
产能增速迅猛聚乳酸替代空间大
根据欧洲生物塑料协会年9月发布的最新数据显示,截至年9月,全球生物塑料年产能为.4万吨,其中生物降解塑料(包括PBAT、PBS、PLA、PHA、淀粉基降解塑料和其他生物降解塑料)占比为55.5%,为.4万吨。根据欧洲生物塑料协会预测数据,到年,全球生物降解塑料年产能将达到.4万吨,年复合增长率为2.7%。
考虑到年下半年至年初,全球新增多个国家颁布了限塑*策,其中包括了中国,中国塑料产量约占全球的20%,消费量约占全球的15%,体量庞大,其生物降解塑料需求市场将会带动全球市场加速增长。预测未来五年,全球生物降解塑料投产产能将超乎欧洲生物塑料协会当前预测值。
自生物降解塑料出现,对于其性能的质疑和概念的混淆就一直存在,主要是由于在其发展之初没有科学的测定方法和标准对产品进行约束和界定。如“生物降解塑料”、“生物基材料”、“可堆肥材料”三者的概念及关系就经常被人们混淆。01
“生物降解塑料”、“生物基材料”、“可堆肥材料”三者的概念及关系
生物基材料
生物基材料指的是由来自生物质的原料制备的塑料。但不是所有生物基材料都是可生物降解或可堆肥的,也不是所有可生物降解塑料都是生物基材料。
生物降解塑料
生物降解塑料是指在自然界如土壤和/或沙土等条件下,和/或特定条件如堆肥化条件下或厌氧消化条件下或水性培养液中,由自然界存在的微生物作用引起降解,并最终完全降解变成二氧化碳或/和甲烷、水及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质的塑料。
可堆肥材料
而可堆肥材料还要求其最后形成的堆肥中重金属含量、毒性试验、残留碎片等符合相关标准的规定。
因此,生物降解检测方法与标准体系的建立就显得尤为重要,它不仅有助于产业的健康发展,促进市场快速形成,推动行业迅速成长,更有利于产品走向国际市场。02
生物降解测试标准的检验方法
与生物降解相关的国际标准化组织主要是塑料技术委员会的环境塑料分技术委员会(ISO/TC61/SC14),其目前有关生物降解的标准主要以检验方法为主。表1:ISO/TC61/SC14有关生物降解方法标准及其等同采用国标情况由表1可见,目前在生物降解检测与要求方法方面,ISO国际标准检测方法15项、可堆肥塑料要求1项,这16项标准中我国已等同转化10项,且未转化的国际标准主要是海水条件下的检测方法。在国际上被同行或像DINCERTCO、BPI等认证机构认可的能够检验这些方法的检测实验室约15个,其中我国国内实验室主要是北京工商大学?国家塑料制品质量监督检验中心(北京)。由此也可见,在生物降解的检测与标准方面,我国处于国际先进水平。03
不同条件下的生物降解测试标准
生物降解可以在许多环境中发生,包括土壤、堆肥、水处理设施、海洋环境,甚至在人体里。将表1的检验方法,按照降解环境和是否好氧的条件进行划分。表2:不同降解条件下生物降解测试标准对比如表2所示,国内外不同降解条件下生物降解测试标准,在水性培养液条件下需氧检测2项、厌氧检测1项,堆肥化条件下需氧检测方法3项,土壤条件下需氧检测2项,海水条件下需氧检测2项,污泥消化以及高固态的模拟条件下厌氧测试方法各1项。我国测试方法基本与国际保持一致,仅海水降解方面还缺少对应标准,但也已开展相关的工作。以上方法值得