摘要:近日,美国聚乳酸(PLA)制造商NatureWorks宣布推出全新研发的PLA牌号4950D。相较于未改性的PLA材料,使用4950D制成的双向拉伸聚乳酸(BOPLA)薄膜的生物降解速度提升8倍,可在工业堆肥条件下快速分解,且可与其他PLA型号共混使用,进一步
近日,美国聚乳酸(PLA)制造商NatureWorks宣布推出全新研发的PLA牌号4950D。相较于未改性的PLA材料,使用4950D制成的双向拉伸聚乳酸(BOPLA)薄膜的生物降解速度提升8倍,可在工业堆肥条件下快速分解,且可与其他PLA型号共混使用,进一步优化降解效率。
此外,新型薄膜具备130摄氏度~140摄氏度的耐高温特性,同时保持优异透明度与低收缩率,在共挤结构中添加15%即可显著改善热封性能。
鉴于糖果、调味品之类的小包装薄膜,不适合回收,更适合堆肥,本次NatureWorks推出的BOPLA薄膜满足了更快的堆肥要求,并且降低了生产成本。
BOPLA薄膜是以PLA为主要原材料,通过双向拉伸工艺制成,具有良好的生物相容性和降解性能,可广泛应用于食品饮料、日用品、消费电子等下游包装领域。这种生物基材料,通过双向拉伸工艺实现了与传统双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜相当的力学性能,可满足快递封装需求。更关键的是,BOPLA在工业堆肥条件下6个月内即可降解为水和二氧化碳,碳排放较化石基材料减少68%。
受益于“限塑禁塑”政策的逐步落地,BOPLA薄膜凭借其突出的可降解性能,逐步替代原有BOPP薄膜在部分领域的应用;另一方面,相比于其他可降解薄膜材料,BOPLA薄膜在印刷性能、透光度、热封性能、强度及防水性能等方面亦具备较好的产品竞争优势,具备较好的市场竞争力。
在生产工艺上,BOPLA薄膜与双向拉伸尼龙(BOPA)薄膜更为接近,故在产线设备改造上,BOPA薄膜与BOPLA薄膜间的转换会更为顺畅。
双向拉伸薄膜性能对比
目前,BOPLA薄膜的开发和布局主要由以下几家企业推动,尤其是在中国。
1.国内核心企业
中仑新材:国内首家实现生物降解BOPLA薄膜产业化的企业,全球最大BOPA薄膜供应商。2021年率先实现BOPLA薄膜产业化,掌握磁悬浮线性电机同步拉伸(LISIM)等核心技术,产能达12万吨/年,产品覆盖食品包装、电子、新能源等领域,客户包括宁德时代、比亚迪、联合利华等。其BOPLA薄膜碳排放较传统塑料减少68%,已进入中国邮政、OPPO等头部企业供应链。
江苏新思义:自主研发的BOPLA薄膜在桂林电科院多功能双向拉伸试验线上已实现稳定量产,生物降解性能通过了莱茵TV和广东省微生物分析检测中心的认证审核。2025年3月申请高拉伸倍率BOPLA薄膜专利,通过共混改性提升力学性能,解决PLA在高拉伸下的脆性问题,技术突破有望推动产业化。
海南赛诺实业:开发烟用BOPLA薄膜,针对烟草包装的高阻隔性需求,产品燃烧后无黑烟且灰烬可降解,计划替代传统烟用膜10万吨市场。
厦门长塑实业:公司研发的佰恩丽BOPLA通过分子结构设计和拉伸工艺优化,解决了PLA脆性大、热封性差的难题,实现了量产。
广东树业环保:使用丰原生物的PLA原料已经量产28μm厚度降解胶带膜,并成功试产出双向拉伸热收缩膜和单向拉伸热收缩膜。
目前,安徽丰原、浙江海正等PLA树脂企业与厦门长塑、合肥恒鑫等薄膜加工企业合作,推动从原料到薄膜的一体化生产。
2.国际主要企业
NatureWorks(美国):全球最大PLA生产商,其技术覆盖BOPLA薄膜生产,主要面向食品包装和工业领域。2024年宣布扩产PLA树脂至80万吨/年,但尚未公开BOPLA薄膜生产线计划。
TotalCorbion(荷兰):专注于PLA及改性材料,布局BOPLA薄膜等高附加值产品。开发耐高温PLA(Tg>70℃),为BOPLA薄膜在热封、蒸煮包装中的应用铺路。
TaghleefIndustries(印度):布局生物基薄膜,其BOPLA产品通过欧盟EN13432认证,主要出口欧洲市场。
Toray(日本):通过PLA薄膜研发切入可降解包装市场,技术积累深厚。
全球BOPLA需求集中在欧盟(40%)、北美(25%),受“禁塑令”推动,2025年市场规模预计达12亿美元,中国出口占比提升至15%。2024年我国生物基可降解膜材BOPLA市场规模约15亿元,预计2030年增至50亿元,年复合增长率20%以上,主要应用于快递包装(占比35%)、食品包装(28%)、电子消费品(15%)。
当前,BOPLA在生产技术上还存在以下三大瓶颈:一是拉伸工艺。PLA熔体强度低,双向拉伸易断裂,中仑新材通过磁悬浮同步拉伸技术将拉伸倍率提升至6倍,接近BOPP水平(8倍)。二是耐热性。PLA玻璃化温度(Tg≈60摄氏度)限制高温应用,江苏新思义通过共聚改性(如PLA/PPC共混)将Tg提高至75摄氏度,满足热封需求。三是降解可控性。BOPLA在工业堆肥条件下3~6个月完全降解,但自然环境中降解周期较长,需通过配方调整(如添加光敏剂)实现可控降解。
此外,BOPLA在原料成本方面也面临较大挑战——PLA树脂价格约2.5万元/吨,较BOPP(1.2万元/吨)高100%,但政策补贴后终端成本差距缩小至30%。
当前,BOPLA薄膜产业正处于技术突破与市场扩张的关键期。国内企业凭借政策红利和产业链优势,已在全球占据领先地位,但需突破成本与性能瓶颈。预计在未来几年内将有更多的企业和资本进入这一领域,市场竞争将更加激烈,但同时也将推动整个行业的进步和环保事业的发展。短期来看,需解决成本与性能平衡问题;长期来看,随着循环经济体系完善、技术迭代和政策加码,BOPLA有望在包装、农业、新能源等领域实现规模化替代,成为“双碳”目标下的核心材料之一。
来源:中国化工信息周刊