Care sunt materialele folosite în recipientele pentru noile tipuri de produse alimentare-Prânzul pentru a-dur din plastic?

1. Introducere

Noile tipuri de materiale pentru cutie de prânz din plastic de calitate alimentară se referă în mod specific la materialele care au apărut sau au realizat progrese tehnologice semnificative în domeniul ambalajelor alimentare începând cu 2021. În comparație cu materialele plastice tradiționale pe bază de petrol-, acestea oferă avantaje semnificative în ceea ce privește biodegradabilitatea, siguranța și funcționalitatea. Conform „Cerințelor tehnice generale pentru logistică complet biodegradabilă și ambalaj expres” (GB/T41010-2021) emise de Administrația de Standardizare din China, biodegradabilcontainere de prânz pentru-dustrebuie să atingă o rată de biodegradare de peste 90% în 180 de zile în condiții de compostare, iar produsele de degradare nu trebuie să provoace poluare secundară a solului, a corpurilor de apă și a ecosistemelor.

Pe baza surselor de materiale, noile tipuri de materiale pentru cutia de prânz din plastic de calitate alimentară sunt împărțite în principal în trei categorii: în primul rând, materiale biodegradabile complet bio-, cum ar fi acid polilactic (PLA), polihidroxialcanoați (PHA) și materiale pe bază de amidon-; în al doilea rând, materialele biodegradabile pe bază de petrol, cum ar fi tereftalatul de adipat de polibutilenă (PBAT) și succinatul de polibutilenă (PBS); și în al treilea rând, materiale biodegradabile compozite, cum ar fi amestecurile PLA/PBAT. Toate materialele trebuie să treacă certificarea de calitate alimentară-și să respecte standardele din seria GB 4806 din China, standardele FDA din SUA sau reglementările UE 10/2011.

2. Clasificarea și analiza caracteristicilor produselor alimentare noi-Prânzul din plastic pentru-materiale pentru containere

2.1 Materiale biodegradabile pe bază de bio-

2.1.1 Acidul polilactic (PLA) și materialele sale modificate

Acidul polilactic (PLA) este în prezent materialul biodegradabil cel mai disponibil comercial. Este produs în principal din amidon de plante precum porumb și trestie de zahăr, prin fermentație pentru a produce acid lactic, urmată de polimerizare. În 2023, PLA a reprezentat aproximativ 42% din materiile prime utilizate în biodegradabilecontainere de prânz pentru-dusîn China, având o bună transparență, rigiditate și performanță de procesare.

Principalul dezavantaj al PLA pur este rezistența insuficientă la căldură; temperatura sa de distorsiune termică este de obicei sub 60 de grade , iar temperatura de tranziție sticloasă este de aproximativ 60-65 de grade . Cu toate acestea, performanța sa poate fi îmbunătățită semnificativ prin tehnici de modificare: folosind tehnologia CPLA (PLA modificat), rezistența la căldură poate fi crescută la 80-150 de grade, îndeplinind cerințele pentru capacele pentru pahare pentru băuturi calde (80 de grade) și unele ambalaje pe termen scurt pentru alimente calde; după introducerea compatibilizatorilor reactivi (cum ar fi Joncryl ADR) și a tehnologiei nanocompozite, rezistența la impact a materialului crește de la 2-3 kJ/m² pentru PLA pur la 15-20 kJ/m²; cu ajutorul agenților de nucleare și al proceselor de recoacere, temperatura de distorsiune a căldurii poate depăși 90 de grade.

În ceea ce privește performanța de degradare, PLA poate atinge o rată de degradare de peste 90% în decurs de 90 de zile în condiții de compostare industrială (58-70 grade, 60% umiditate, aerob), dar rata de degradare încetinește semnificativ în mediile naturale și se degradează cu greu în apă rece. În ceea ce privește costul, prețul materiilor prime PLA este de aproximativ 17.500-23.000 de yuani/tonă, iar prețul rășinii PLA a scăzut la 18.000 de yuani/tonă în 2024, o scădere de 38,7% față de vârful din 2020.

2.1.2 Polihidroxialcanoați (PHA)

Polihidroxialcanoații (PHA) sunt sintetizați prin fermentarea microbiană a zaharurilor sau lipidelor, aparținând materialelor complet bio-. Au o biocompatibilitate excelentă și o degradabilitate completă a mediului și se pot degrada efectiv chiar și în apa de mare sau în sol, cu un ciclu de degradare de aproximativ 3-6 luni, realizând cu adevărat un ciclu „de la leagăn-la leagăn”.

Cu toate acestea, aplicarea comercială a PHA este în mare măsură constrânsă de cost. Potrivit unui raport al Institutului de Tehnologie și Inginerie a Materialelor din Ningbo, Academia Chineză de Științe, în ianuarie 2025, rata de penetrare a PHA pe piața chineză a materialelor de ambalare biodegradabile a fost de numai aproximativ 5% în 2023, în principal din cauza costurilor ridicate de producție (de aproximativ 2-3 ori mai mari decât PLA) și a capacității de producție{{16} insuficiente. În 2024, costul de producție al PHA era încă de 40.000-60.000 de yuani/tonă, semnificativ mai mare decât cei 22.000-28.000 de yuani/tonă de PLA. În ceea ce privește performanța, PHA are o bună biocompatibilitate și degradabilitate, dar stabilitatea sa termică și performanța de procesare trebuie îmbunătățite. În prezent, Hengxin Life promovează implementarea tehnologiei de acoperire online cu emulsie pe bază de apă PHA printr-un model de cooperare cu patru părți. Această tehnologie nu numai că ameliorează problema costurilor ridicate ale PHA, dar creează și valoare suplimentară pentru întreprinderile de procesare cu o rată de recuperare a celulozei de peste 95%.

2.1.3 Materiale compozite pe bază de-amidon

Materialele compozite pe bază de amidon-utiliză amidonul natural, cum ar fi amidonul de porumb și de manioc, ca componente principale. Prin amestecarea și modificarea acestora cu poliesteri biodegradabili, cum ar fi PLA și PBAT, costurile pot fi reduse și biodegradabilitatea îmbunătățită. În 2023, proporția lor în biodegradabilecontainere de prânz pentru-dusa fost de aproximativ 18%, cu costurile materiilor prime de doar 8.000-12.000 de yuani/tonă, mult mai mici decât PLA.

Avantajele acestui material constă în reînnoirea puternică a materiilor prime și prețul scăzut, dar proprietățile sale mecanice și rezistența la apă sunt slabe și, de obicei, trebuie amestecat și modificat cu alte materiale bio-. Potrivit datelor de la Departamentul pentru Conservarea Resurselor și Protecția Mediului al Comisiei Naționale de Dezvoltare și Reformă în 2024, deși materialele pe bază de amidon-au un cost scăzut, plastifianții, compatibilizatorii și alți aditivi funcționali necesari pentru a îmbunătăți performanța de procesare sunt în mare parte importați, iar prețurile lor sunt afectate semnificativ de fluctuațiile de pe piața chimică internațională.

2.2 Materiale biodegradabile pe bază de petrol

2.2.1 Tereftalat de adipat de polibutilenă (PBAT)

Tereftalatul de adipat de polibutilenă (PBAT) este un elastomer semi-cristalin, sintetizat prin policondensarea acidului adipic, acidului tereftalic și butandiol, cu o cristalinitate de aproximativ 10-20%. Are flexibilitate și ductilitate excelente, cu o alungire la rupere de 500-700%, ceea ce îl face unul dintre cele mai dure materiale plastice biodegradabile disponibile în prezent.

PBAT are un punct de topire de aproximativ 110-130 de grade și o temperatură de distorsiune termică de aproximativ 30-40 de grade , cu performanțe bune de procesare, adaptabil la diferite procese, cum ar fi turnarea prin injecție, extrudarea și suflarea filmului. În ceea ce privește performanța de degradare, PBAT poate fi complet degradat în sol în decurs de 6-12 luni, iar produsele de degradare sunt netoxice. De asemenea, se degradează relativ rapid în diferite medii. Deoarece poate îmbunătăți fragilitatea PLA, PBAT este adesea folosit în amestecuri cu PLA, iar în 2024, proporția sa în materii prime biodegradabile pentru cutia de prânz a ajuns la 32%. În ceea ce privește costul, prețul PBAT este de aproximativ 17.000-19.000 RMB/tonă, materiile prime reprezentând 65-70% din costul de producție. Principala materie primă, 1,4-butandiol (BDO), are un preț stabil la 7.800 RMB/tonă, reprezentând peste 65% din costul materiilor prime.

2.2.2 Succinat de polibutilenă (PBS)

Polibutilen succinatul (PBS) este un poliester foarte cristalin, care apare ca un solid-alb murdar, inodor și fără gust, cu o bună biocompatibilitate și biodegradabilitate și poate fi degradat în mod natural în dioxid de carbon și apă. Avantajul său remarcabil este rezistența excelentă la căldură, cu o temperatură de distorsiune a căldurii apropiată de 100 de grade, care poate depăși 100 de grade după modificare, îndeplinind cerințele de rezistență la căldură ale necesităților zilnice.

Rezistența mecanică a PBS este similară cu cea a materialelor plastice de uz general-, cum ar fi PP și PE și poate fi adaptată la procese de pregătire, cum ar fi turnarea prin injecție, extrudarea, suflarea filmului și laminarea. De asemenea, poate fi amestecat cu umpluturi precum carbonat de calciu și amidon pentru a reduce costurile. În ceea ce privește performanța de degradare, PBS poate fi descompus eficient de microorganisme și enzime în medii de compostare, sol, apă și nămol activ, iar degradarea sa nu necesită condițiile de temperatură ridicată și umiditate ridicată cerute de PLA, făcându-l mai aproape de scenariile naturale de degradare. În ceea ce privește prețul, PBS autohton este de aproximativ 19.000 RMB/tonă, iar PBS importat este de aproximativ 23.500 RMB/tonă. Deși costul este mai mare, are avantaje unice în domeniile de aplicații de ultimă generație, cum ar fi recipientele pentru alimente rezistente la căldură-și materialele medicale.

2.3 Materiale modificate-de înaltă performanță

2.3.1 Materiale modificate nanocompozite

Tehnologia de modificare a nanocompozitelor este o direcție importantă în dezvoltarea de noi materiale-de plastic pentru containere alimentare în ultimii ani. Adăugarea de nanoparticule de montmorillonit la matricea PLA poate îmbunătăți performanța barierei de oxigen a materialului de 3 ori și poate crește temperatura de rezistență la căldură la 120 de grade, permițându-i să fie utilizat direct în ambalajele de suc umplute la cald-; nanoceluloza, ca agent de întărire de înaltă-calitate, are o structură de fibre ultra{-fină de 5-20 nanometri, care poate forma o rețea densă de legături de hidrogen în matricea PLA, reducând permeabilitatea la oxigen a materialului la 0,5 cc/m²·zi·atm, o îmbunătățire de peste 80% PLA pur.

Aplicarea tehnologiei din material plastic pe bază de bio-compozit nanoargilă rezolvă problema deformării la-la temperatură ridicată a materialelor tradiționale pe bază de bio-. Materialul compozit, preparat prin promovarea dispersiei uniforme a nanoparticulelor prin sonicare (1200 rpm agitare timp de 20 de minute), urmată de filtrare în vid (filtru de 100 μm) și presare la cald (întărire la 80 de grade), a îmbunătățit semnificativ proprietățile mecanice și proprietățile de barieră, menținând în același timp biodegradabilitatea.

2.3.2 Tehnologia de co-extruziune și acoperire a suprafeței multistrat

Tehnologia de co-coextruziune multistrat este procesul de bază pentru containerele de alimente-de gamă înaltă, ecologice. Prin extrudarea simultană a unui strat rezistent la căldură (cum ar fi PLA modificat), a unui strat barieră (cum ar fi PBAT sau EVOH care conține nanumpluturi) și a unui strat de suprafață (cum ar fi PLA pur) folosind mai multe extrudere, se formează o structură „sandwich”. Acest lucru nu numai că îmbunătățește performanța generală a materialului, ci și reduce efectiv costurile.

Tehnologia de modificare a stratului de suprafață îmbunătățește în mod semnificativ bariera și rezistența la apă a recipientelor pentru alimente PLA/PBAT prin aplicarea unui strat de barieră ultra-înaltă-pe peretele interior. Printre acestea, tehnologia de acoperire online care utilizează emulsie apoasă PHA are perspective industriale largi. Nu numai că rezolvă problema costului ridicat al PHA, dar creează și valoare suplimentară pentru companiile de procesare cu o rată de reciclare de peste 95%.

2.4 Analiza comparativă cuprinzătoare a proprietăților materialelor

După cum se poate observa din tabelul de mai sus, există un compromis clar-între performanță și cost pentru diferite materiale: PLA are o transparență și rigiditate remarcabile, dar o rezistență la căldură insuficientă; PBAT are o flexibilitate bună, dar îi lipsește rezistența și rezistența la căldură; PBS are o rezistență excelentă la căldură, dar un cost mai mare; PHA are cea mai bună compatibilitate cu mediul, dar costul limitează aplicațiile pe scară largă-; materialele pe bază de amidon-au cel mai mic cost, dar performanțe relativ slabe.

3. Tendințe de dezvoltare tehnologică și inovare

3.1 Descoperiri tehnologice în 2021-2026

Din 2021 până în 2026, s-au realizat câteva progrese cheie în tehnologia noilor materiale pentru recipiente din plastic pentru alimente-de calitate alimentară. În sistemul tehnologic PLA, sinteza și purificarea lactidei necesită o puritate de peste 99,5% pentru a asigura performanța produsului, rezultând procese complexe și consum mare de energie. Cu toate acestea, prin introducerea compatibilizatorilor reactivi și a tehnologiei nanocompozite, rezistența la impact a materialului a fost crescută de la 2-3 kJ/m² la 15-20 kJ/m². Combinată cu agenți de nucleare și procese de recoacere, temperatura de distorsiune a căldurii a depășit 90 de grade.

În domeniul tehnologiei de sinteză a materialelor pe bază de bio-, Anhui Fengyuan Group a colaborat cu o platformă internă de livrare de alimente pentru a înființa un „Centrul de inovare comun pentru ambalaje biodegradabile”, concentrându-se pe optimizarea proprietăților de barieră ale materialelor compozite pe bază de PLA și hârtie-în medii umede și calde. Ei au dezvoltat cu succes un nou tip de material pentru recipiente pentru alimente care poate rezista la scufundarea continuă în apă fierbinte la 95 de grade timp de 60 de minute fără deformare și au realizat producția de masă în al doilea trimestru al anului 2024.

Au fost realizate, de asemenea, realizări semnificative în tehnologia catalitică: tehnologia catalitică la temperatură-camera poate transforma 95% din deșeurile plastice mixte de PVC și PPE în benzină cu-octanitate mare, reducând consumul de energie cu 70%, transformând dificil--procesarea materialelor plastice amestecate în resurse valoroase; Noua cutinază Novozymes a atins eficiențe de degradare de 96% și 72% pentru materialele compozite PLA/PBAT, scurtând ciclul de degradare la 45 de zile.

3.2 Inovare în noi catalizatori și procese de producție

Noile tehnologii de catalizator au îmbunătățit semnificativ performanța materialului și eficiența producției. De exemplu, tehnologia carbonatului poliol dezvoltată de Novomer în Statele Unite a rezultat într-un material cu o rezistență la rupere de 98 kN/m, o îmbunătățire cu 60% în comparație cu polietilena tradițională.

În ceea ce privește procesele de producție, dioxidul de carbon supercritic (CO₂) este utilizat ca agent de spumare fizic, iar materialul este supus unei reduceri instantanee a presiunii în interiorul matriței pentru a forma o structură cu celule închise-micronice-, care îmbunătățește performanța materialului și reduce costurile de producție. De asemenea, s-au realizat progrese în tehnologia bio-degradării enzimatice. Noua cutinază Novozymes a îmbunătățit semnificativ eficiența de degradare a materialelor compozite PLA/PBAT, scurtând ciclul de degradare la 45 de zile, oferind o nouă soluție pentru reciclarea și tratarea materialelor biodegradabile.

3.3 Tehnologii de tratare a suprafeței și funcționalizare

Tehnologiile de tratare a suprafețelor joacă un rol crucial în îmbunătățirea funcționalității materialelor. Prin modificarea acoperirii suprafeței, funcțiile speciale pot fi conferite materialelor, păstrând în același timp proprietățile lor inerente. De exemplu, aplicarea unui strat de barieră înaltă-pe suprafața interioară a recipientelor alimentare PLA/PBAT poate îmbunătăți semnificativ proprietățile de barieră la oxigen și rezistența la apă.

Tehnologia de-biodegradare a fotografiilor este o altă direcție importantă de dezvoltare. Conform raportului de testare al Centrului național de supraveghere și inspecție a calității produselor din plastic, recipientele alimentare foto-biodegradabile din polipropilenă produse pe plan intern au un ciclu de degradare de 90-180 de zile și o rată de degradare care depășește 92%, mult mai mare decât cerința standard națională de 80%. În plus, rezistența la căldură îmbunătățită a produsului permite o temperatură de rezistență la căldură de peste 120 de grade, reducând timpul de încălzire cu 18,3% și scăzând consumul de energie în timpul utilizării.

4. Evaluare cuprinzătoare a costurilor-beneficiilor

4.1 Analiza costului materiilor prime

În structura costurilor noilor materiale pentru recipiente din plastic pentru alimente-alimentare, costurile cu materiile prime reprezintă cea mai mare proporție, ajungând la 65,2%, urmate de costurile cu forța de muncă la 18,3%, costurile de producție la 12,1% și alte cheltuieli la 4,4%. În 2026, prețurile materiilor prime biodegradabile majore sunt de așteptat să crească cu 15-25% față de 2025, punând presiune semnificativă asupra profitabilității corporative.

Structurile de cost ale diferitelor materiale variază semnificativ: în costurile de producție PBAT, materiile prime reprezintă 65-70%, energia și amortizarea reprezintă 15-20%, iar forța de muncă și alte costuri reprezintă aproximativ 10%; în timp ce în compoziția costului PHA, materiile prime (în principal surse de carbon) reprezintă 40-50%, dar consumul de energie, amortizarea echipamentelor și costurile de tratare a apelor uzate în etapele de fermentație și post-procesare depășesc împreună 40%, reflectând procesul complex și caracteristicile sale consumatoare de energie.

4.2 Comparația costurilor de producție cu materialele tradiționale

În prezent, prețul unitar mediu al ambalajelor alimentare biodegradabile este de 2,3-2,8 ori mai mare decât al produselor tradiționale PP/PS. Prețul unitar al PLAcontainere de prânz pentru-duseste de aproximativ 0,8-1,2 RMB/buc, în timp ce containerele tradiționale din PP pentru prânz pentru a-du-le sunt doar 0,35-0,45 RMB/buc. În ceea ce privește costurile materiilor prime, costurile unitare de producție ale materialelor biodegradabile principale, cum ar fi PLA, PHA și PBS, sunt încă semnificativ mai mari decât materialele plastice tradiționale pe bază de petrol. În 2024, prețul mediu franco fabrică al PLA este de aproximativ 28.000 RMB/tonă, în timp ce polipropilena tradițională (PP) este de numai aproximativ 9.000 RMB/tonă.

Cu toate acestea, odată cu creșterea-producției și progresele tehnologice, diferența de costuri se restrânge treptat. Potrivit estimărilor industriei, costul unitar al PLA este de așteptat să scadă de la aproximativ 22.000 RMB/tonă în 2024 la 15.000 RMB/tonă în 2030, iar costul PBAT va converge, de asemenea, de la actualul 18.000 RMB/tonă la 13.000 RMB/tonă.

4.3 Evaluarea costurilor de reciclare și eliminare

Costurile de reciclare și eliminare ale containerelor biodegradabile pentru prânz pentru{0}}goare variază în funcție de tipul de material și metoda de procesare. În compostarea industrială, materiale precum PLA necesită condiții specifice de temperatură ridicată-și umiditate ridicată-, ceea ce duce la investiții semnificative în instalațiile de procesare. În ceea ce privește reciclarea, materiale precum PET-ul pot fi reciclate prin tehnologii de reciclare chimică, dar costurile tehnologice sunt mari.

Costurile de conformitate cu mediul nu sunt de asemenea deloc neglijabile. După implementarea „Planului cincinal al 14-lea-Plan de acțiune pentru controlul poluării cu plastic” în 2021, companiile trebuie să investească în tratarea gazelor reziduale, reutilizarea apelor uzate și clasificarea deșeurilor solide. Producătorii mici și mijlocii-cutie de prânz au cheltuieli medii anuale pentru protecția mediului de aproximativ 500.000 până la 1 milion RMB. Cu toate acestea, pe termen lung, beneficiile conformității sunt semnificative. Calculele Asociației Chinei pentru Economie Circulară arată că costul mediu cuprinzător pe unitate de produs pentru companiile conforme a scăzut cu 18% față de 2020, în principal din cauza economiilor de scară, a stimulentelor fiscale și a taxelor reduse de eliminare a deșeurilor.

4.4 Analiza cost-eficacității în diferite scenarii de aplicație

Costul-eficiența noilor materiale variază în funcție de scenarii de aplicare diferite. În scenariile de-catering de ultimă generație și la pachet, consumatorii sunt mai puțin sensibili la-prețul și mai preocupați de atributele de mediu și de experiența utilizatorului; în scenariile de achiziții la scară largă-, cum ar fi cantinele școlare și mesele de grup corporative, controlul costurilor este mai critic, necesitând un echilibru între performanță și preț.

Optimizarea designului ambalajului poate, de asemenea, îmbunătăți semnificativ eficiența. Luând ca exemplu containerele de prânz din PP pentru -goare, folosind un design structural ușor, greutatea poate fi redusă de la 28 de grame la 24 de grame, menținând în același timp rezistența. Bazat pe o producție anuală de 1 miliard de unități, acest lucru economisește peste 32 de milioane RMB în costurile materiilor prime anual. Această strategie este aplicabilă și noilor materiale biodegradabile; reducerea utilizării materialelor prin optimizarea structurală poate reduce efectiv costurile.

5. Analiza diferențelor regionale ale pieței

5.1 Diferențele de politici și reglementări

Politicile și reglementările variază semnificativ pe piețele globale majore, influențând direct ritmul de aplicare a materialelor. UE a implementat Directiva privind materialele plastice de unică folosință în 2021, interzicând 10 produse obișnuite din plastic de unică folosință-și cerând ca toate ambalajele din plastic să fie reciclabile sau biodegradabile până în 2030. Regulamentul său (UE) nr. 10/2011 are cerințe stricte pentru migrarea bisfenolului A (mai puțin sau egal cu biberoanele, interzisă în biberon1). China și-a îmbunătățit „interdicția de plastic” în 2020, declarând în mod explicit că până în 2025, rata de utilizare a pungilor de plastic ne-degradabile în sectorul de catering și mâncare la pachet în orașele aflate deasupra nivelului de județ ar trebui să fie redusă la sub 5%. Construiește un sistem de siguranță a materialelor în contact cu alimentele, centrat pe seria de standarde GB 4806, cu GB 4806.7-2023 „Materiale plastice și produse pentru contactul cu alimentele”, implementat în septembrie 2024, integrând standardele pentru rășină și produse și adăugând o categorie de plastic pe bază de amidon.

La nivel federal din SUA, în prezent nu există o legislație unificată, dar state precum California și New York au adoptat „taxe pe pungile de plastic” și legi obligatorii privind ambalajele biodegradabile, creând o forță motrice „de jos-sus”. FDA reglementează materialele plastice prin 21 CFR Partea 177, solicitând ca migrarea totală a alimentelor pe bază de apă să nu depășească 10 mg/dm² și a alimentelor uleioase să nu depășească 50 mg/kg.

5.2 Diferențele între obiceiurile consumatorilor și cererea pieței

Piața europeană, susținută de reglementări stricte de mediu și obiceiuri mature ale consumatorilor, are cea mai mare rată de penetrare a veselei biodegradabile, ajungând la 75% în 2023. Țări precum Germania și Suedia au realizat o acoperire deplină în sectorul takeaway. Germania, Franța, Italia și Regatul Unit reprezintă 72% din cererea europeană, folosind anual 2,1 milioane de tone de containere ecologice RPET și PLA.

Piața din Asia-Pacific este un motor de creștere, China, Japonia și Coreea de Sud contribuind cu 85% din cota de piață regională. Dimensiunea pieței Chinei a crescut cu 85%-față de-anul 2023, dar rata de penetrare este de numai 28%, ceea ce indică un potențial imens în următorii cinci ani. Fiind cel mai mare producător și consumator din lume, China reprezintă peste 60% din capacitatea globală de producție a containerelor alimentare biodegradabile. Impulsat de politicile de mediu, proporția materialelor PS tradiționale a scăzut la 35%, în timp ce ponderea materialelor biodegradabile precum PLA și PBAT a depășit 28%.

Piața nord-americană are o rată de creștere anuală compusă de numai 3,2% din 2023 până în 2025, datorită procesului lent de certificare al FDA pentru materiale noi. În calitate de consumator major de veselă de unică folosință la nivel global, SUA are o cultură predominantă de fast-alimentare și a dezvoltat afacerea cu mâncare la pachet, ceea ce a dus la o cerere mare a consumatorilor pentru confortul recipientelor pentru alimente.

5.3 Compararea maturității lanțului de aprovizionare

China a format un lanț industrial complet, cu peste 80% din capacitatea de producție concentrată în estul și sudul Chinei. A atins niveluri avansate la nivel internațional în materialele principale, cum ar fi PLA și PBAT, dar există încă un decalaj în materiale-de ultimă generație, cum ar fi PHA; infrastructura de reciclare și procesare este încă în construcție. Europa a stabilit un sistem industrial cuprinzător de compostare și reciclare, cu dezvoltarea tehnologică axată pe reciclarea materialelor; cu toate acestea, din cauza limitărilor de capacitate, dependența sa de produsele biodegradabile importate din Asia a crescut la 50%, iar investigațiile anti-de dumping frecvente au determinat unele companii să înființeze fabrici în străinătate.

Lanțul de aprovizionare nord-american se concentrează pe producția tradițională de plastic, cu capacitate insuficientă pentru noi materiale biodegradabile. Se bazează pe importuri de materii prime și produse finite, iar dezvoltarea tehnologică este concentrată pe optimizarea funcționalității materialelor. Sistemul de reciclare se bazează în primul rând pe reciclare mecanică, tehnologia de reciclare chimică fiind încă în stadiu pilot.

6. Rezumat și Recomandări

6.1 Principalele rezultate ale cercetării

Nivel de tehnologie a materialelor:Materialele biodegradabile pe bază de bio-devin populare, PLA și PBAT dominând piața cu 42% și, respectiv, 32% cotă de piață. Prin tehnologii precum nanocompozitele și modificarea suprafeței, temperatura de rezistență la căldură a PLA modificat a crescut la 90-120 de grade, satisfacând practic nevoile de ambalare a alimentelor calde.
Nivel de cost-eficacitate:Costul noilor materiale biodegradabile este încă de 2-3 ori mai mare decât al materialelor tradiționale din PP, dar decalajul se restrânge continuu. Costul PLA este de așteptat să scadă de la 22.000 RMB/tonă în 2024 la 15.000 RMB/tonă în 2030, o scădere de 32%.
Nivel de aplicație pe piață:Efectele determinate de politici{0}}sunt semnificative. Rata de penetrare pe piață a recipientelor pentru alimente biodegradabile din China a crescut de la mai puțin de 7% în 2021 la aproximativ 18% în 2025; acceptarea consumatorilor a crescut, 76,3% dintre consumatori fiind dispuși să plătească o primă de 5%-10% pentru ambalajele ecologice.
Diferențele regionale:Europa are cea mai mare rată de penetrare (75%), China are cea mai rapidă creștere (85% anual), iar America de Nord are o creștere lentă (3,2%). Politicile și reglementările, obiceiurile consumatorilor și maturitatea lanțului de aprovizionare sunt factori cheie de influență.

6.2 Direcții viitoare de cercetare

• Optimizarea performanței materialelor: Focus on developing high-temperature resistant (>120 de grade), materiale biodegradabile rezistente la ulei-și cu barieră înaltă-pentru extinderea scenariilor de aplicare.
• Tehnologii de reducere a costurilor:Reduceți costul materialelor-de ultimă generație, cum ar fi PHA, prin inovarea în tehnologiile de fermentație biologică și de sinteză chimică pentru a promova aplicarea-la scară largă.
• Tehnologii de reciclare și tratare:Dezvoltați tehnologii de reciclare a materialelor biodegradabile adecvate condițiilor naționale ale Chinei și construiți un sistem complet de economie circulară.
• Tehnologii inteligente de ambalare:Integrați funcțiile de detectare, trasabilitate și răspuns la mediu pentru a dezvolta materiale de ambalare biodegradabile inteligente.
• Evaluarea ciclului de viață:Stabiliți un sistem științific de evaluare a impactului asupra mediului pentru a evalua în mod cuprinzător beneficiile ecologice ale materialelor.
• Cercetarea politicilor și mecanismelor:Explorarea mecanismelor de stimulare a politicilor adaptate la diferite regiuni pentru a promova aplicarea pe piață a materialelor biodegradabile.

• 

Materialele noi pentru recipiente din plastic pentru alimente-de calitate alimentară reprezintă o cale cheie pentru abordarea poluării cu plastic. Prin eforturile sinergice de inovare tehnologică, sprijin politic și promovare pe piață, se așteaptă ca aceste materiale să ocupe o poziție semnificativă în sectorul ambalajelor alimentare până în 2030, oferind sprijin pentru construirea unui sistem durabil al industriei de ambalare.