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)會常務副會長、秘書長王文廣作了相關報告。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。
當然，專家的說法并非空穴來風，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晶度的不同，可使材料特性的變化空間很大，所以因不同應用的產(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。可以肯定的說，不管工藝如果改進，產(chǎn)能如何提升，其成本永遠都要遠高于原有的傳統(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。我認為1.5噸，占比達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擔。
當然，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，但要由社會來承擔的經(jīng)濟成本也很高，朋友們，大家做好準備了嗎。
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