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(yàn)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(bào)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(jià)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(jià)在3萬美元以上,國產(chǎn)的價(jià)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(jià)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(jià)格在原有高價(jià)的情況下,還要因?yàn)楣┣蟮淖兓瘍r(jià)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(xiàng)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(bào)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(diǎn)讓人感覺不太現(xiàn)實(shí)呢。
當(dāng)然,專家的說法并非空穴來風(fēng),因?yàn)閺墓_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(jià)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(jià)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(jì)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(shí)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(cái)務(wù)的第一件事是計(jì)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(jì)成本也很高,朋友們,大家做好準(zhǔn)備了嗎。