我們都知道,奶茶等已經(jīng)不讓使用普通的塑料吸管了,,為此還引發(fā)了網(wǎng)上關(guān)于紙吸管影響奶茶體驗的大討論,。于是新型材料可降解材料的塑料吸管就出來了,但是成本偏高還是一個重要的問題,。那么我們今天就來分析一下吧,。
有些報道中指出,使用新型的可降解塑料吸管,,比以前的聚丙烯塑料吸管的成本要高出很多倍,,是的,僅材料價格就超出了很多倍,,可食用聚丙烯塑料的成本大概一噸8千元,,可降解塑料吸管中主要的材料,比如聚乳酸(PLA),,一噸的進(jìn)口價在3萬美元以上,,國產(chǎn)的價格略低,但也低不到哪里去,。這個差異可是驚人的,,也就是說,這個轉(zhuǎn)換的成本,,一時間之內(nèi)大家都還很難承受,。于是,我們就只能無奈地接受紙吸管來先用著了,。
聚乳酸等新型可降解材料,,不僅價格高得離譜,而且產(chǎn)能也很有限,,也就是說,,如果大面積換用這種新材料,其價格在原有高價的情況下,,還要因為供求的變化價格再度暴漲,。2020年國內(nèi)聚丙烯(PP)一年的產(chǎn)能超過2500萬噸,而2020年全球聚乳酸產(chǎn)能近40萬噸,。這個產(chǎn)能的數(shù)量級的對比也是讓人難以接受的,。
目前,美國Nature Works是全球最大的聚乳酸生產(chǎn)企業(yè),,2020年擁有聚乳酸年產(chǎn)能16萬噸,,約占全球總產(chǎn)能的41%;其次是荷蘭Total Corbion公司,現(xiàn)有年產(chǎn)能7.5萬噸,,產(chǎn)能占比約19%,。
在國內(nèi),大約在2000年才有研究院和企業(yè)起步研究該類產(chǎn)品,,生產(chǎn)目前還處于起步階段,,投產(chǎn)的生產(chǎn)線少,規(guī)模很小,。主要生產(chǎn)企業(yè)包括吉林中糧,、海正生物等。當(dāng)然,,在限塑令的政策紅利下,,一群企業(yè)已經(jīng)開始在投入新的項目建設(shè)之中。
就在2021年1月5日,,在中國生物降解樹脂“十四五”規(guī)劃PLA樹脂座談會上,,深圳市高分子行業(yè)協(xié)會常務(wù)副會長,、秘書長王文廣作了相關(guān)報告,。他指出,2020年全球已建和在建聚乳酸企業(yè)產(chǎn)能僅33.5萬噸,,十四五期間中國企業(yè)PLA產(chǎn)能規(guī)劃將超330萬噸,。
這是一個什么概念,也就是幾年之內(nèi),,我們國內(nèi)就建成超過現(xiàn)在全球十倍的產(chǎn)能,,這聽起來怎么有點讓人感覺不太現(xiàn)實呢。
當(dāng)然,,專家的說法并非空穴來風(fēng),,因為從公開資料上可以看出來,2020年底我們建成的產(chǎn)能約為12萬噸,,但在建的產(chǎn)能卻高達(dá)382萬噸,,具體情況如下:
看來,聚乳酸行業(yè)迎來大發(fā)展,,就在眼前了,,以后可能不僅吸管,連杯子都用可降解塑料的可能性都是很大的,。
我們來說說聚乳酸的生產(chǎn)過程吧:
就是這么一張綠色的圖就表示得差不多了,,但這是其產(chǎn)品的循環(huán)全過程,具體的生產(chǎn)過程只是乳酸車間和生產(chǎn)車間這一部分,,我們簡單說一說,。
聚乳酸生產(chǎn)是以乳酸為原料,傳統(tǒng)的乳酸發(fā)酵大多用淀粉質(zhì)原料,目前美,、法,、日等國家已開發(fā)利用農(nóng)副產(chǎn)品(比如桔桿)為原料發(fā)酵生產(chǎn)乳酸,進(jìn)而生產(chǎn)聚乳酸,。
聚乳酸生產(chǎn)工藝流程大概要經(jīng)過這向個階段:
取材,,將玉米等殼類作物碾碎后,從中提取淀粉,,然后將淀粉制成未精化的葡萄糖,。
發(fā)酵,用類似生產(chǎn)啤酒或酒精的方式來發(fā)酵葡萄糖,,而葡萄糖發(fā)酵后變成類似于食物添加用于人體肌肉組織內(nèi)中的乳酸,。
中間型產(chǎn)物,將乳酸單體以特殊的濃縮制程,,轉(zhuǎn)變成中間型產(chǎn)物——減水乳酸,,即丙交酯。
聚合,,丙交酯單體經(jīng)過真空凈化后,,再以一種不使用溶劑的溶解制程來完成開環(huán)的動作,使單體聚合,。
聚合物修飾,,由于聚合物的分子量與結(jié)晶度的不同,可使材料特性的變化空間很大,,所以因不同應(yīng)用的產(chǎn)品,,將PLA做不同的修飾。
上面的說法多少有些枯燥,,我們只需要知道,,其生產(chǎn)一噸聚乳酸差不多要消耗2.5噸玉米,當(dāng)然也可以用6噸秸稈,,只是秸稈的生產(chǎn)工藝還有很多難題要解決?,F(xiàn)在玉米每噸的采購價格在2800元左右,僅主要原料的成本就已經(jīng)超過現(xiàn)在聚丙烯(PP)的價格了,??梢钥隙ǖ恼f,不管工藝如果改進(jìn),,產(chǎn)能如何提升,,其成本永遠(yuǎn)都要遠(yuǎn)高于原有的傳統(tǒng)石化塑料。
好在,,我們計算所有近400噸產(chǎn)能都順利開產(chǎn)后,,聚乳酸生產(chǎn)消耗的玉米量,,占我們國內(nèi)玉米產(chǎn)量的不到4%,由于生產(chǎn)可降解塑料,,導(dǎo)致糧食問題的可能性倒是不大的,。
我確實沒有見到過聚乳酸工廠,也不了解其具體的生產(chǎn)工藝細(xì)節(jié),,但作為一個從事化工生產(chǎn)行業(yè)多年的人,,我知道財務(wù)的第一件事是計算物料平衡。2.5噸原料,,只產(chǎn)出1噸產(chǎn)品,,如果附產(chǎn)品不全是水的話,后續(xù)的麻煩就不少,。雖然相關(guān)資料上說其生產(chǎn)過程也是綠色環(huán)保的,,但并未指出其成本。我認(rèn)為1.5噸,,占比達(dá)60%的副產(chǎn)品和廢物的處理,,可能是聚乳酸生產(chǎn)過程中沉重的成本負(fù)擔(dān)。
當(dāng)然,,如果有興趣的朋友,,可以研究這些副產(chǎn)品的用途和后續(xù)加工方面的問題了,把這些廢物利用起來,,說不定又會有新的產(chǎn)品和行業(yè)產(chǎn)生呢,。
可降解塑料是個新行業(yè),,其前景廣闊,,但要由社會來承擔(dān)的經(jīng)濟成本也很高,朋友們,,大家做好準(zhǔn)備了嗎,。