中国可降解高分子材料行业上下游产业链分析报告精选Word文档下载推荐.docx
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下游
淀粉、纤维素等原材料生产企业
可降解高分子材料制造企业
直销模式
代理模式
电子商务
医疗、食品包装、日用品等行业
以PLA为例,聚乳酸全名为PolyLacticAcid(PLA),又名玉米淀粉树酯,学名为Polylactide,是一种丙交酯聚酯。
聚乳酸为一多用途可堆肥的高分子聚合物,完全由植物中萃取出淀粉→经过发酵→去水→聚合等过程制造而成,无毒性。
其上游为淀粉、纤维素等原材料行业,下游行业应用范围较为广泛,主要包含医疗、食品包装、日用品等多个行业。
第二节可降解高分子材料上游行业发展状况分析
一、上游原材料市场发展现状
作为生物塑料家族中的当家品种,聚乳酸(PLA)目前是产业化最成熟、产量最大、应用最广泛、价格最低的生物基塑料,是未来最有希望撼动石油基塑料传统地位的降解材料,也将成为生物塑料的主力军。
由于我国农业基础较为发达,淀粉酶以及纤维素等相关产品的数量较多,供给较为充足。
二、上游原材料供应情况分析
以秸秆为代表的纤维素为例,农作物秸秆是世界上最为丰富的物质之一,据统计,全世界每年秸秆产量为29亿多吨,其中小麦秸秆占21%,稻草占19%,大麦秸10%,玉米秸35%,黑麦秸2%,燕麦秸3%,谷草5%,高梁秸5%。
小麦秸以亚洲、欧洲和北美洲的产量最为高,稻草以亚洲最多。
又据报道,全世界作物秸秆产量为29.41亿吨,其中非洲为2.36亿吨,占8.02%;
北美洲为8.19亿吨,占27.85%;
南美洲为1.83亿吨,占6.22%;
亚洲为11.14亿吨,占37.88%;
欧洲4亿吨,占13.6%;
大洋洲0.36亿吨,占1.22%;
其他地区1.53亿吨,占5.2%。
我国的农作物秸杆产量虽然没有精确的统计数据,但一般可以用作物种植面积及其产量推算出来,一般说来,多数谷物,其秸秆与籽料产量比为1︰1,玉米秸秆为1.2︰1,而高梁秆、谷草为2︰1。
我国的农作物播种面积为1.45亿公顷,其中粮食作物占76%,年产粮食4亿吨左右,因此可以推算出我国年产秸秆5亿吨左右,另据报道,我国农作物秸秆年总产量达7亿多吨,其中稻草2.3亿吨,玉米秸2.2亿吨,豆类和秋杂粮作物秸秆1亿吨,上述秸秆依其产量由多到少,其顺序为:
稻草、小麦秸、玉米秸、薯类和其他杂粮秸茎藤蔓、大豆秆、谷草、高梁秸。
又据郭庭双报道,我国每年生产的秸秆数量为5.5—6亿吨。
所以,我国可降解高分子材料上游原材料供给相对充足。
三、上游原材料价格走势分析
由于秸秆是农作物丰收后的副产品,在丰收季节通常不作为交易物品。
但企业在进行大量采购时,市场价格通常在0.2-0.4元/千克左右,产品价格较为稳定。
四、上游原材料行业前景分析
我国可降解高分子材料上游主要为相关农业行业,由于农业行业的重要性,其在未来的发展仍将得到国家的相关政策扶持,所以在未来,我国纤维素相关产品的供给仍将充足。
第三节可降解高分子材料下游行业需求市场分析
一、下游行业发展现状分析
我国可降解高分子材料应用范围较为广泛,较为常见的应用领域有医疗领域、农膜生产、包装领域等。
目前可降解高分子材料主要有两方面的用途:
(1)利用其生物可降解性,解决环境污染问题,以保证人类生存环境的可持续发展。
通常,对高聚物材料的处理主要有填埋、焚烧和再回收利用等3种方法,但这几种方法都有其弊端。
(2)利用其可降解性,用作生物医用材料。
目前,我国一年约生产3000多亿片片剂与控释胶囊剂,其中70%以上是上了包衣的表皮,其中包衣片中有80%以上是传统的糖衣片,而国际上发达国家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片,因此,我国的片剂制造水平与国际先进水平有很大的差距。
国外片剂和薄膜衣片多采用羟丙基甲纤维素,羟丙纤维素、丙烯酸树脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纤维素、邻苯二甲酸醋酸纤维素、羟甲基纤维素钠、微晶纤维素、羟甲基淀粉钠等。
1、包装薄膜应用分析
(1)光催化型无机抗菌剂薄膜
抗菌机理:
目前的光催化型抗菌剂主要是TiO2,在光作用下在表面可以产生大量的基元素,这两种基元素具有很强的化学活性,能使各种微生物发生有机分解,因而具有抗菌性能。
光催化型无机抗菌剂薄膜的应用。
自从1995年光催化制剂首次在日本面市,目前的一个广泛应用领域就是食品包装。
(2)天然和高分子抗菌剂薄膜
其他的抗菌剂薄膜还有天然抗菌剂薄膜和高分子抗菌剂薄膜。
它们的抗菌机理都是通过分子链上的电荷与微生物作用,从而抑制微生物繁殖,起到抗菌作用。
目前用于食品包装的主要有壳聚糖、山梨酸、姜黄根醇。
(3)复合化抗菌剂薄膜
复合化抗菌剂薄膜的效果主要体现在以下方面:
延长抗菌周期;
低浓度时即可产生抗菌性能;
拓宽抗菌谱,比任何单一抗菌剂薄膜抑制更多的微生物。
2、农用薄膜应用分析
为了适应农业生产各个方面的需要,农用塑料薄膜有各种不同的品种和规格。
根据使用的塑料原料不同,分为聚氯乙烯塑料薄膜、聚乙烯塑料薄膜;
根据塑料薄膜的制造方法不同,分为压廷薄膜、吹塑薄膜;
根据塑料薄膜所具有的某些特殊性能,分别有育秧薄膜、无滴薄膜、有色薄膜、超薄覆盖薄膜、宽幅薄膜、包装薄膜等。
根据塑料薄膜的不同厚度和宽度,又有各种不同规格。
聚氯乙烯薄膜和聚乙烯薄膜,是目前农业生产中用量最大的两种塑料薄膜。
其中,聚氯乙烯薄膜,由于有较好的综合性能,是我国农业生产上推广应用时间最长、数量最大的一种。
聚乙烯薄膜是近年推广应用的品种,由于它的性能优越,用量正在大幅度地增长。
3、生活塑料应用分析
生活塑料相对于木头、水泥、金属等其他传统材料而言,重量轻、抗震抗摔性能良好,原料来源广泛,制备价格低廉,某些塑料还具有热塑性,易于加工和成型。
因为这些无可比拟的优势,塑料在人类迈进现代社会的进程中起到了不可替代的作用。
塑料的使用深入衣食住行等各方面。
从六大纶的应用开始,塑料纤维走进了服装产业,制作成的各种衣物,美观、舒适、飘逸、价格低廉;
食品行业也离不开塑料,电冰箱内胆,常用的保鲜薄膜,绝大部分食品的塑料包装,使用方便的塑料餐具;
塑料制作的下水管道、遮阳顶棚、电缆电线、管槽、装修用品等早已得到广泛使用,克服了传统的原木建筑用材存在易吸水、易翘曲、易受细菌昆虫侵蚀等诸多问题;
由塑料制成的各种数据处理器、导线、电话和手机外壳构成了一道亮丽的风景线;
从赛璐珞应用于乒乓球制造算起,用塑料制造体育用品已有一百多年的历史,塑料制作的高尔夫球杆、钓鱼竿、滑雪板等数不胜数。
4、泡沫塑料应用分析
由大量气体微孔分散于固体塑料中而形成的一类高分子材料,具有质轻、隔热、吸音、减震等特性,且介电性能优于基体树脂,用途很广。
几乎各种塑料均可作成泡沫塑料,发泡成型已成为塑料加工中一个重要领域。
也叫多孔塑料。
以树脂为主要原料制成的内部具有无数微孔的塑料。
质轻、绝热、吸音、防震、耐腐蚀。
有软质和硬质之分。
广泛用做绝热、隔音、包装材料及制车船壳体等。
泡沫塑料,微孔塑料,整体内含有无数微孔的塑料。
内部具有很多微小气孔的塑料。
用机械法(在进行机械搅拌的同时通入空气或二氧化碳使其发泡)或化学法(加入发泡剂)制得。
分闭孔型和开孔型两类。
闭孔型中的气孔互相隔离,有漂浮性;
开孔型中的气孔互相连通,无漂浮性。
可用聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨基甲酸酯等树脂制成。
可作绝热和隔音材料,用途很广。
泡沫塑料由大量气体微孔分散于固体塑料中而形成的一类高分子材料,具有质轻、隔热、吸音、减震等特性,且介电性能优于基体树脂,用途很广。
20世纪60年代发展起来的结构泡沫塑料,以芯层发泡、皮层不发泡为特征,外硬内韧,比强度(以单位质量计的强度)高,耗料省,日益广泛地代替木材用于建筑和家具工业中。
聚烯烃的化学或辐射交联发泡技术取得成功,使泡沫塑料的产量大幅度增加。
经共混、填充、增强等改性塑料制得的泡沫塑料,具有更优良的综合性能,能满足各种特殊用途的需要。
例如用反应注射成型制得的玻璃纤维增强聚氨酯泡沫塑料,已用作飞机、汽车、计算机等的结构部件;
而用空心玻璃微珠填充聚苯并咪唑制得的泡沫塑料,质轻而耐高温,已用于航天器中。
微孔间互相连通的称为开孔型泡沫塑料,互相封闭的称为闭孔型泡沫塑料。
泡沫塑料有硬质、软质两种。
按美国试验和材料学会标准,在18~29℃温度下,在时间为5s内,绕直径2.5cm的圆棒一周,如不断裂,测试样属于软质泡沫塑料;
反之则属硬质泡沫塑料。
泡沫塑料还可分为低发泡和高发泡两类。
通常将发泡倍率(发泡后比发泡前体积增大的倍数)小于5的称为低发泡,大于5的称为高发泡。
无论采用什么方法发泡,其基本过程都是:
发泡
①在液态或熔态塑料中引入气体,产生微孔;
②使微孔增长到一定体积;
③通过物理或化学方法固定微孔结构。
按照引入气体的方式,发泡方法有机械法、物理法和化学法。
机械法:
借助强烈搅拌,把大量空气或其他气体引入液态塑料中。
工业上主要用此法生产脲醛泡沫塑料,可用作隔热保温材料或影剧中布景材料(如人造雪花)。
物理法:
常将低沸点烃类或卤代烃类溶入塑料中,受热时塑料软化,同时溶入的液体挥发膨胀发泡。
如聚苯乙烯泡沫塑料,可在苯乙烯悬浮聚合时,先把戊烷溶入单体中,或在加热加压下把已聚合成珠状的聚苯乙烯树脂用戊烷处理,制得所谓可发泡性聚苯乙烯珠粒。
将此珠粒在热水或蒸汽中预发泡,再置于模具中通入蒸汽,使预发泡颗粒二次膨胀并互相熔结,冷却后即得到与模具型腔形状相同的制品。
它们广泛用作保温和包装中防震材料。
也可采用挤出成型法,此时,既可使用可发泡珠粒,将其一次发泡挤出成片材;
也可使用普通聚苯乙烯粒料,在挤出机适当部位加入卤代烃,使之与塑料熔体混合均匀,当物料离开机头时即膨胀发泡。
挤出法常用于制片材或板材,片材经真空吸塑成型可制成食品包装盒和托盘等。
聚乙烯也可用类似方法制得挤出发泡制品。
引入气体的物理方法还有溶出法、中空微球法等。
溶出法是将可溶性物质如食盐、淀粉等和树脂混合,成型为制品后,再将制品放在水中反复处理,把可溶性物质溶出,即得到开孔型泡沫制品,多用作过滤材料。
中空微球法是将熔化温度很高的空心玻璃微珠与塑料熔体相混,在玻璃微珠不致破碎的成型条件下,可制得特殊的闭孔型泡沫塑料。
化学法:
可分为两类:
①采用化学发泡剂,它们在受热时分解放出气体。
常用的化学发泡剂,如偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、N,N′-二亚硝基五亚甲基四胺、碳酸氢钠等。
许多热塑性塑料均可用此法作成泡沫塑料。
例如聚氯乙烯泡沫鞋,就是把树脂、增塑剂、发泡剂和其他添加剂制成的配合料,放入注射成型机中,发泡剂在机筒中分解,物料在模具中发泡而成。
泡沫人造革则是将发泡剂混入聚氯乙烯糊中,涂刮或压延在织物上,连续通过隧道式加热炉,物料塑化熔融、发泡剂分解发泡、经冷却和表面整饰,即得泡沫人造革。
硬质聚氯乙烯低发泡板材、管材或异型材则用挤出法成型,发泡剂在机筒中分解,物料离开机头时,压力降到常压,溶入气体即膨胀发泡,如果发泡过程与冷却定型过程配合得当,就可得到结构泡沫制品。
②利用聚合过程中的副产气体,典型例子是聚氨酯泡沫塑料,当异氰酸酯和聚酯或聚醚进行缩聚反应时,部分异氰酸酯会与水、羟基或羧基反应生成二氧化碳。
只要气体放出速度和缩聚反应速度调节得当,即可制是泡孔十分均匀的高发泡制品。
聚氨酯泡沫塑料有两种类型,软质开孔型形似海绵,广泛用作各种座椅、沙发的座垫以及吸音、过滤材料等;
硬质闭孔型则是理想的保温、绝缘、减震和漂浮材料。
5、医用塑料应用分析
塑料以其优良的性质、可靠的性能、方便的