聚乳酸行業概述
聚乳酸(PLA)是目前可降解塑料當中最成功的產品之一,可通過注射、吹塑、模壓、熱成型及擠出成型等方式進行加工,在室溫下為處于玻璃態的硬質材料,在微生物的分解作用下轉化為二氧化碳、CH4和水,是一種典型的線性可完全生物降解材料。
聚乳酸是由乳酸脫水縮聚形成的高分子聚合物,具有優良的生物相容性與生物可降解性,是目前產業化最快的生物降解材料。
聚乳酸(PLA)屬于生物基塑料中的一種,根據歐洲生物塑料協會(European Bioplastics)定義,生物基塑料是一類生物基、可生物降解或兩者兼而有之的具有不同特性的創新型材料,包括聚乳酸(PLA)、聚羥基烷酸酯(PHA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、淀粉共混物(PSM),生物基聚乙烯(PE)、生物基聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、生物基聚酰胺(PA)、生物基聚對苯二甲酸-丙二醇酯(PTT),聚對苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯(PBAT)、聚己內酯(PCL)。
近些年,隨著改性及共混技術的發展,生物基塑料在硬度、力學強度、耐熱性、透明度等性能指標方面已接近傳統石油基塑料,同時由于生物基塑料憑借原材料的可再生性、生產使用過程中的低碳排放,以及部分材料廢棄后的可生物降解性等優勢,已在許多領域開始替代傳統石油基塑料。
聚乳酸也稱為聚丙交酯,屬于聚酯家族。
聚乳酸的自降解以水解為主要形式,通常不需要特殊水解酶,降解產物可參加體內循環,最終以二氧化碳和水的形式排出體外,對環境不產生污染。
聚乳酸屬脂肪族熱塑性高分子材料,其力學性能主要受其結晶度的影響,和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯乙烯(PS)等性能相當,可有效替代石油基高分子材料。聚乳酸具有良好的加工性能,可采用注塑、熱塑、擠出成型、吹膜成型、發泡成型等方式加工。
聚乳酸(PLA)具有最良好的抗拉強度及延展度,聚乳酸也可以各種普通加工方式生產,例如:熔化擠出成型,射出成型,吹膜成型,發泡成型及真空成型,與廣泛使用的聚合物有類似的成形條件,此外它也具有與傳統薄膜相同的印刷性能。如此,聚乳酸就可以應各不同業界的需求,制成各式各樣的應用產品。
由乳酸單體聚合生產聚乳酸的技術經過數十年發展,目前其工業化生產技術已經日益成熟。聚乳酸的生產方法可分為以乳酸單體直接脫水縮聚的一步法,以及先將乳酸脫水生成丙交酯、再開環聚合制得聚乳酸的二步法。目前世界上生產高品質大分子量聚乳酸均采用兩步法。
2010-2019年全球聚乳酸(PLA)行業專利申請數量呈現逐年增長態勢,2019-2021年全球聚乳酸(PLA)行業專利申請數量呈現逐年下降態勢。
全球聚乳酸(PLA)行業專利申請數量TOP10申請人分別是東麗株式會社、阿勒根公司、金伯利-克拉克環球有限公司、哈利伯頓能源服務公司、株式會社村田制作所、株式會社LG化學、艾司康公司、伊瑪提克斯生物技術有限公司、普拉克生化公司、艾博特心血管系統公司。
據中研產業研究院《2024-2029年中國聚乳酸行業市場運行分析及供需預測報告》分析:
在我國,聚乳酸產業起步時間相對較晚,直到 2005 年,中國中糧集團成立聚乳酸項目。目前我國對聚乳酸的研究和開發尚處于初步發展階段,而國外多家公司長期致力于這一領域的研究和生產,丙交酯開環聚合法合成聚乳酸的技術較為領先。
國內聚乳酸的應用起量主要受限塑令政策推動,國內 PLA 企業發展迅速,技術瓶頸突破后已開始大規模擴產。
聚乳酸系乳酸單體經脫水縮聚所形成的高分子聚合物,是一種典型的合成類可完全生物降解材料,由于其具有可靠的生物安全性、生物可降解性、環境友好性、良好的力學性能及易于加工成形等優點,在生物醫用高分子、紡織行業、農用地膜和包裝等行業具有廣闊的應用前景。
由于聚乳酸作為生物新材料應用前景的日益看好,近年國內一些玉米深加工企業和生物化工企業開始投資進入聚乳酸行業,隨著海正生材及中糧科技能源(榆樹)有限公司等PLA生產線的建設,預計目前國內PLA年設計生產能力近20萬噸。
本報告根據聚乳酸行業的發展軌跡及多年的實踐經驗,對中國聚乳酸行業的內外部環境、行業發展現狀、產業鏈發展狀況、市場供需、競爭格局、標桿企業、發展趨勢、機會風險、發展策略與投資建議等進行了分析,并重點分析了我國聚乳酸行業將面臨的機遇與挑戰,對聚乳酸行業未來的發展趨勢及前景作出審慎分析與預測。
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