【集萃網(wǎng)觀察】
生物基材料可以定義為“從生物資源中提取的人造或人工加工的有機(jī)大分子，主要用于塑料和纖維等領(lǐng)域”。它們的原料為可再生資源，可以是生物可降解的，也可以是非生物可降解的，降解時(shí)可以通過堆肥以水、二氧化碳、無機(jī)化合物和生物質(zhì)形式回歸自然，且根據(jù)ISO和ASTM規(guī)則，不會(huì)留下有毒和/或可區(qū)分的殘留物。生物降解性取決于材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)，而非其原料來源。理論上大多數(shù)現(xiàn)有的物質(zhì)、材料都可以被生物合成，例如己內(nèi)酰胺、己二酸、琥珀酸、戊二酸、戊二胺等物質(zhì)理論上可通過葡萄糖生物轉(zhuǎn)化而成，但是生物轉(zhuǎn)化的效率以及從實(shí)驗(yàn)室合成到產(chǎn)業(yè)化放大過程中仍有大量需要解決的科學(xué)和技術(shù)問題。
從生產(chǎn)規(guī)模角度 根據(jù)經(jīng)合組織的預(yù)測(cè)，未來10年，全球?qū)⒅辽儆?0%約8000億美元的石化產(chǎn)品可由生物基產(chǎn)品替代，目前替代率不足5%，缺口近6000億美元。根據(jù)European Plastics統(tǒng)計(jì)，2021年全球生物基聚合物產(chǎn)能達(dá)241.7萬t，其中可生物降解與不可生物降解的聚合物分別占據(jù)155.3萬t、86.4萬t。根據(jù)預(yù)測(cè)，未來5年生物基聚合物產(chǎn)能將顯著增長(zhǎng)，且呈現(xiàn)出多元化發(fā)展趨勢(shì)。 從應(yīng)用領(lǐng)域來看，包裝仍是生物基聚合物最大的應(yīng)用領(lǐng)域（產(chǎn)能約占總產(chǎn)能的47.9%），其次為日用品和紡織領(lǐng)域。值得注意的是，隨著功能性聚合物產(chǎn)能的增加，其在汽車和交通運(yùn)輸、建筑、電氣&電子等細(xì)分市場(chǎng)的應(yīng)用不斷增長(zhǎng)。隨著市場(chǎng)需求不斷增長(zhǎng)，產(chǎn)能上的優(yōu)勢(shì)將決定生物基聚合物生產(chǎn)企業(yè)的商業(yè)價(jià)值。從產(chǎn)能分布來看，美國(guó)和歐洲目前領(lǐng)銜生物基聚合物市場(chǎng)，其次是亞太地區(qū)和南美洲。 從技術(shù)發(fā)展角度 當(dāng)前大部分生物基聚合物仍處于研發(fā)或試生產(chǎn)階段，只有少數(shù)材料已實(shí)現(xiàn)大型裝置生產(chǎn)或商業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。 根據(jù)聚合物類型，生物基聚合物的實(shí)際替代量預(yù)計(jì)在20%～100%之間不等。但由于成本等原因，這一目標(biāo)在短期或中期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)，這與生產(chǎn)成本、產(chǎn)能利用率、技術(shù)成熟度等息息相關(guān)。隨著生物基單體的開發(fā)以及具有與石化基產(chǎn)品等效功能的生物基聚合物的開發(fā)，預(yù)計(jì)從2030年開始生物基聚合物替代石化基聚合物的比例有望不斷增高。但即使技術(shù)方面已經(jīng)就緒，仍有其他因素會(huì)影響其商業(yè)化進(jìn)程，比如原料相關(guān)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)人員、其他相關(guān)生產(chǎn)環(huán)節(jié)、合作工廠、市場(chǎng)反饋、消費(fèi)品零售商、相關(guān)認(rèn)證及監(jiān)管措施等。需要注意的是，在生物基材料的生產(chǎn)中必須統(tǒng)籌考慮與食品、飼料和生物燃料在原材料供應(yīng)方面的競(jìng)爭(zhēng)。 來源：紡織導(dǎo)報(bào)
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