塑料是重要的有机合成高分子材料奥门新甫京,二氧化碳基塑料的生产规模小

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摘要:除了政策扶持外,王献红表示,技术方面也应该积极进行催化剂技术和聚合工艺的升级,从而进一步降低二氧化碳基塑料的生产成本,减少与传统塑料的价格差距。产业开发方面则应加强产业链下游新产品的开发,完善二氧化碳基塑料在地膜、包装膜方面的应用。 我国二氧化碳基塑料研发水平并不落后,产业化水平甚至处于国际领先地位,但市场推广仍步履维艰——二氧化碳是温室效应的主要“元凶”,同时又是一种廉价的碳氧资源。为摘掉塑料这顶“白色污染”帽子,以来源充足的二氧化碳为原料合成生物降解塑料成为全球热点。 最新消息称,德国拜耳材料科技决定自2016年起使用二氧化碳替代石油生产塑料产品,并在德国多马根设计了一条产能达5000吨的生产线。 此前,英国也启动了二氧化碳基生物塑料的研究项目,由政府全额拨款,旨在通过前沿科技将废弃生物质和二氧化碳转换成塑料原料。 相比欧美国家,我国二氧化碳基塑料的研发水平并不落后,产业化水平甚至处于国际领先地位。但摆在眼前的难题是,由于生产规模小、产品售价高、政策倾斜力度不足等原因,二氧化碳基塑料产品的市场推广仍步履维艰。 优势显著 据统计,全球每年因燃烧化石能源而产生的二氧化碳多达240亿吨,其中约150亿吨被植物在进行光合作用时吸收,剩下的90亿吨永远停留在大气层中。为将资源丰富的二氧化碳变废为宝,基于二氧化碳共聚物的全生物降解塑料成为开发热点。 中国科学院长春应用化学研究所研究员王献红告诉《中国科学报》记者,二氧化碳基塑料的主要原料为二氧化碳、环氧丙烷及丙烯。其中,二氧化碳被大量利用,质量百分比在40%左右。 除了具有资源再生利用的意义,二氧化碳基塑料的环保效应也使其优势一览无遗。王献红表示,由于二氧化碳基塑料是脂肪族聚酯,因此具有100%的生物降解性能,避免了传统塑料产品对环境的二次污染。 不仅如此,与其他生物降解塑料相比,二氧化碳基塑料也是原料成本价最低的品种之一。“二氧化碳成本低于1000元/吨,而通常的高分子工业的单体成本超过5000元/吨。”王献红说。 除了成本,对于工业化产品来说,性能也至关重要。二氧化碳基塑料是全生物降解塑料中气体阻隔性最好的材料之一,具有优良的阻氧和阻水性,可用于对阻隔性要求较高的食品、药品包装材料等。 另外,二氧化碳基塑料为无定型材料,具有透明的特点,主链的柔性结构也使其成为制造薄膜的最佳选择,在薄膜包装和农用地膜等方面大显身手。 中国塑协降解塑料专业委员会秘书长翁云宣评价道,相比以石油为原料制成的塑料制品,二氧化碳基塑料不仅可以减少二氧化碳排放,节约石油资源,还能从根本上解决“白色污染”难题,是一种典型的循环经济技术模式。 我国产业化水平世界领先 随着人们环保意识的提高,近年来,二氧化碳基塑料的产业化进程不断加速,全球多家公司都已开始进行产业化的尝试。 德国拜耳材料科技日前就已经将重达25吨的化学反应器安置于生产线中心,价值1500万欧元的工厂项目进入最后建设阶段。而早在2010年,为加快美国novomer公司二氧化碳制塑料生产线实现商业化,美国能源部还给予其1840万美元的资助。 我国在该领域产业化水平则处于领先地位,王献红告诉记者,2004年,中科院长春应化所与蒙西高新技术集团公司合作建成了世界上第一条千吨级中试线,实现了二氧化碳基塑料工业化从不可能到可能的突破。 此后又经过近10年的工业化积累,2013年1月,浙江台州邦丰塑料有限公司建立了3万吨/年的二氧化碳基塑料生产装置,生产出世界上第一个二氧化碳基塑料的成熟产品,二氧化碳基塑料树脂和薄膜产品以“pco2”的商标在美国以百吨级销售。 2013年8月,中科院长春应化所又与富士康公司签署协议,在吉林省建立3万吨/年的二氧化碳基塑料生产线,主要用于电子产品的包装,目前该生产线正在建设中。 虽然二氧化碳基塑料产业化已有突破,但截至目前,二氧化碳基塑料的大规模生产线仍未见报端。业内人士称,与传统聚乙烯塑料相比,二氧化碳基塑料工业化仍处于初级阶段,规模放大及市场推广依然面临不少难题。 诸多难题待解 二氧化碳基塑料规模化应用的第一道坎就是售价高。 台州邦丰塑料有限公司总经理赵云超对《中国科学报》记者称,虽然原料成本较低,但售价高使得该环保材料在国内叫好不叫座。 王献红进一步指出了其中原因:“由于与传统聚乙烯材料相比,二氧化碳基塑料的生产规模小,初始投资较大,边际成本高,导致产品最终售价是传统聚乙烯材料的1.5~2倍,从而在与非降解传统塑料竞争中处于劣势。” “售价如果要降下来,就要放大规模,实现量产。目前是3万吨,如果扩大到10万吨或30万吨,售价就会明显下降,但主要还是得靠政策推动。”赵云超坦言。 不过,目前的情况却是,国内在可降解塑料制品产业上投资少、政策倾斜力度不够,这在一定程度上减缓了二氧化碳基塑料产业的发展速度。 另一点制约因素则是二氧化碳基塑料本身性能还存在一些不足。王献红表示,二氧化碳基塑料使用温度范围很窄——20摄氏度以下是脆性材料,35摄氏度以上则强度很低——原因在于它的玻璃化温度在35摄氏度,且不结晶,因此这个温度下,其尺寸稳定性很差,必须进行改性,而改性的前提是生物降解,因此难度较大,通常会造成成本的大幅提高。 同时,在石油基塑料价格随石油价格持续走低的情况下,二氧化碳基塑料企业面临的压力越来越大。 如何破题 尽管降解塑料行业前景一片光明,但基于以上原因,很多企业难以支撑,掉头去做石油基塑料或专门做出口市场。 为此,赵云超呼吁,国家应该给予可降解塑料企业更多优惠政策,比如在发达城市、旅游城市,都应该像吉林出台“禁塑令”一样,加大对可降解塑料的扶持力度;对于二氧化碳这种废弃物,企业将其采集利用,还应该得到税收全免等优惠政策。 翁云宣也希望国家通过产业政策引导,支持生物基塑料更好发展,建议制定生物基塑料产品财政补贴、税收优惠等政策。王献红则建议,加速环保法规的完善,并进一步严格碳排放政策,建立国内碳交易机制,从而增强人们的环保意识。 除了政策扶持外,王献红表示,技术方面也应该积极进行催化剂技术和聚合工艺的升级,从而进一步降低二氧化碳基塑料的生产成本,减少与传统塑料的价格差距。产业开发方面则应加强产业链下游新产品的开发,完善二氧化碳基塑料在地膜、包装膜方面的应用。 “地膜的白色污染是不得不解决的刚需,但目前生物降解地膜与聚乙烯地膜价格差距在3倍以上。”王献红对此表示,一方面应该进一步完善生物降解农用地膜的制造和应用技术,降低成本,另一方面应该制定加大农业地膜补贴力度,使生物降解地膜在吉林、新疆、内蒙古、青海等地得到推广和应用。 (来自:中国科学报)

摘要:二氧化碳与温室效应联系在一起,成了人人恐惧的目标,而与生物降解塑料联系在一起,则成了香饽饽。以二氧化碳为原料合成降解塑料虽然仍存在很多难题,但其优势显著,成为全球的热点。 二氧化碳与温室效应联系在一起,成了人人恐惧的目标,而与生物降解塑料联系在一起,则成了香饽饽。以二氧化碳为原料合成降解塑料虽然仍存在很多难题,但其优势显著,成为全球的热点。我国二氧化碳基塑料研发水平并不落后,产业化水平甚至处于国际领先地位,但市场推广仍步履维艰。二氧化碳是温室效应的主要“元凶”,同时又是一种廉价的碳氧资源。为摘掉塑料这顶 “白色污染”帽子,以来源充足的二氧化碳为原料合成生物降解塑料成为全球热点。最新消息称,德国拜耳材料科技决定自2016年起使用二氧化碳替代石油生产塑料产品,并在德国多马根设计了一条产能达5000吨的生产线。此前,英国也启动了二氧化碳基生物塑料的研究项目,由政府全额拨款,旨在通过前沿科技将废弃生物质和二氧化碳转换成塑料原料。相比欧美国家,我国二氧化碳基塑料的研发水平并不落后,产业化水平甚至处于国际领先地位。但摆在眼前的难题是,由于生产规模小、产品售价高、政策倾斜力度不足等原因,二氧化碳基塑料产品的市场推广仍步履维艰。二氧化碳合成生物降解塑料成全球热点优势显着据统计,全球每年因燃烧化石能源而产生的二氧化碳多达240亿吨,其中约150亿吨被植物在进行光合作用时吸收,剩下的90亿吨永远停留在大气层中。为将资源丰富的二氧化碳变废为宝,基于二氧化碳共聚物的全生物降解塑料成为开发热点。中国科学院长春应用化学研究所研究员王献红称,二氧化碳基塑料的主要原料为二氧化碳、环氧丙烷及丙烯。其中,二氧化碳被大量利用,质量百分比在40%左右。除了具有资源再生利用的意义,二氧化碳基塑料的环保效应也使其优势一览无遗。王献红表示,由于二氧化碳基塑料是脂肪族聚酯,因此具有100%的生物降解性能,避免了传统塑料产品对环境的二次污染。不仅如此,与其他生物降解塑料相比,二氧化碳基塑料也是原料成本价最低的品种之一。“二氧化碳成本低于1000元/吨,而通常的高分子工业的单体成本超过5000元/吨。”王献红说。除了成本,对于工业化产品来说,性能也至关重要。二氧化碳基塑料是全生物降解塑料中气体阻隔性最好的材料之一,具有优良的阻氧和阻水性,可用于对阻隔性要求较高的食品、药品包装材料等。另外,二氧化碳基塑料为无定型材料,具有透明的特点,主链的柔性结构也使其成为制造薄膜的最佳选择,在薄膜包装和农用地膜等方面大显身手。中国塑协降解塑料专业委员会秘书长翁云宣评价道,相比以石油为原料制成的塑料制品,二氧化碳基塑料不仅可以减少二氧化碳排放,节约石油资源,还能从根本上解决“白色污染”难题,是一种典型的循环经济技术模式。我国产业化水平世界领先随着人们环保意识的提高,近年来,二氧化碳基塑料的产业化进程不断加速,全球多家公司都已开始进行产业化的尝试。德国拜耳材料科技日前就已经将重达25吨的化学反应器安置于生产线中心,价值1500万欧元的工厂项目进入最后建设阶段。而早在2010年,为加快美国Novomer公司二氧化碳制塑料生产线实现商业化,美国能源部还给予其1840万美元的资助。我国在该领域产业化水平则处于领先地位,王献红告诉记者,2004年,中科院长春应化所与蒙西高新技术集团公司合作建成了世界上第一条千吨级中试线,实现了二氧化碳基塑料工业化从不可能到可能的突破。此后又经过近10年的工业化积累,2013年1月,浙江台州邦丰塑料有限公司建立了3万吨/年的二氧化碳基塑料生产装置,生产出世界上第一个二氧化碳基塑料的成熟产品,二氧化碳基塑料树脂和薄膜产品以“PCO2”的商标在美国以百吨级销售。2013年8月,中科院长春应化所又与富士康公司签署协议,在吉林省建立3万吨/年的二氧化碳基塑料生产线,主要用于电子产品的包装,目前该生产线正在建设中。虽然二氧化碳基塑料产业化已有突破,但截至目前,二氧化碳基塑料的大规模生产线仍未见报端。业内人士称,与传统聚乙烯塑料相比,二氧化碳基塑料工业化仍处于初级阶段,规模放大及市场推广依然面临不少难题。诸多难题待解二氧化碳基塑料规模化应用的第一道坎就是售价高。台州邦丰塑料有限公司总经理赵云超称,虽然原料成本较低,但售价高使得该环保材料在国内叫好不叫座。王献红进一步指出了其中原因:“由于与传统聚乙烯材料相比,二氧化碳基塑料的生产规模小,初始投资较大,边际成本高,导致产品最终售价是传统聚乙烯材料的1.5~2倍,从而在与非降解传统塑料竞争中处于劣势。”“售价如果要降下来,就要放大规模,实现量产。目前是3万吨,如果扩大到10万吨或30万吨,售价就会明显下降,但主要还是得靠政策推动。”赵云超坦言。不过,目前的情况却是,国内在可降解塑料制品产业上投资少、政策倾斜力度不够,这在一定程度上减缓了二氧化碳基塑料产业的发展速度。另一点制约因素则是二氧化碳基塑料本身性能还存在一些不足。王献红表示,二氧化碳基塑料使用温度范围很窄——20摄氏度以下是脆性材料,35摄氏度以 上则强度很低——原因在于它的玻璃化温度在35摄氏度,且不结晶,因此这个温度下,其尺寸稳定性很差,必须进行改性,而改性的前提是生物降解,因此难度较 大,通常会造成成本的大幅提高。同时,在石油基塑料价格随石油价格持续走低的情况下,二氧化碳基塑料企业面临的压力越来越大。如何破题尽管降解塑料行业前景一片光明,但基于以上原因,很多企业难以支撑,掉头去做石油基塑料或专门做出口市场。为此,赵云超呼吁,国家应该给予可降解塑料企业更多优惠政策,比如在发达城市、旅游城市,都应该像吉林出台“禁塑令”一样,加大对可降解塑料的扶持力度;对于二氧化碳这种废弃物,企业将其采集利用,还应该得到税收全免等优惠政策。翁云宣也希望国家通过产业政策引导,支持生物基塑料更好发展,建议制定生物基塑料产品财政补贴、税收优惠等政策。王献红则建议,加速环保法规的完善,并进一步严格碳排放政策,建立国内碳交易机制,从而增强人们的环保意识。除了政策扶持外,王献红表示,技术方面也应该积极进行催化剂技术和聚合工艺的升级,从而进一步降低二氧化碳基塑料的生产成本,减少与传统塑料的价格差距。产业开发方面则应加强产业链下游新产品的开发,完善二氧化碳基塑料在地膜、包装膜方面的应用。“地膜的白色污染是不得不解决的刚需,但目前生物降解地膜与聚乙烯地膜价格差距在3倍以上。”王献红对此表示,一方面应该进一步完善生物降解农用地膜 的制造和应用技术,降低成本,另一方面应该制定加大农业地膜补贴力度,使生物降解地膜在吉林、新疆、内蒙古、青海等地得到推广和应用。 (来自:中国科学报)

塑料几乎是引起环境污染最严重的一类合成材料。

对于欧美降解塑料制品生产商来说,宁波天安生物材料有限公司是一家神奇的公司。这样一家普通企业,居然可以生产出降解塑料生产商不可或缺的原料——PHBV,而这样的企业居然在中国,这着实让他们吃惊。

二氧化碳也能变塑料?

我国是世界上十大塑料制品生产和消费国之一,塑料垃圾污染由来已久。早在十年前,白色污染的治理就成为学界和产业界关注的重要议题。

“从国内看,不仅生物降解塑料的生产技术已达到国际水平,并且有一部分国内企业的产品已经成功走向了国际市场”,中国塑协降解塑料专业委员会秘书长翁云宣告诉《中国投资》。

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随着材料技术的发展,屡屡有可降解合成材料见诸报端。

废弃塑料的“白色污染”问题日益严重,已到了非解决不可的时候。各国特别是西欧、美国、日本等发达国家,限制使用一次性泡沫塑料包装物,欧盟近年已经出台相关法规限制或者禁止使用非降解塑料包装物。

这是今年在陕西佳县铺膜PPC地膜示范,大约有 1000亩

石油和生物质是制造生物降解材料的两个主要原料。

而与传统石油基合成树脂的根本区别大多在于,生物降解塑料的主要原料来源是以阳光和二氧化碳为能源和碳源的淀粉和纤维素等可再生资源,是一种通过生物技术转化成聚合物的高科技材料,其制品在丢弃后会完全分解成二氧化碳和水。如果集中回收进行堆肥处理,还可以生产出有机肥。

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利用石油炼制和石油化工技术,可以合成制备生物降解高分子的特殊单体原料,如丁二酸、己二酸、丁二醇等,再经过聚合技术可以合成生物降解聚酯材料,这些材料可以完全生物降解,我们常用的饮料瓶PET材料和聚酯衬衫却不能生物降解。

随着对环境保护的重视,各国纷纷开始着手进行生物降解材料的研发。同样,作为一次性塑料制品的消费大国,我国自上世纪80年代开始,陆续进行了生物降解材料的研发。

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能达到与塑料制品的廉价、好塑型、不易产生细菌、不易发霉、不易发潮的相同功能的可降解材料存在吗?有没有完全可降解的技术?

生物降解塑料又分为天然生物降解塑料、微生物降解塑料和化学合成生物降解塑料几大类。

PPC地膜能够满足各种机械、人工的铺膜要求,这是在新疆铺棉花。

答案是:有。技术上,能达到塑料同样功能的可降解材料是完全可以实现的。

天然生物降解塑料是指以天然聚合物为原料,可通过各种成型工艺制成生物降解塑料制品的一类材料,包括由淀粉、纤维素、甲壳素、大豆蛋白等天然聚合物及其各种衍生物和混合物。其中热塑性淀粉已经产业化,其它天然材料尚处于基础研究阶段。目前,已经实现产业化的有武汉华丽环保科技有限公司等,已形成年产2-3万吨的生产规模。

■本报记者 袁一雪

近日,中科院长春应化所传来好消息!

微生物合成生物降解塑料有聚乳酸等。PLA是以糖蜜等发酵制得的乳酸为原料,通过直接缩合聚合法或其二聚体丙交酯开环聚合法等方法化学合成的。目前,中科院长春应用化学研究所和浙江海生生物降解塑料股份有限公司正共同进行中试研究,产品性能基本达到Cargill Dow公司产品水平,目前已基本完成5000吨生产能力的示范生产线建设。

塑料是重要的有机合成高分子材料,应用非常广泛。但是废弃塑料带来的“白色污染”也越来越严重。寻找其他材料制造塑料,并解决塑料难以降解的问题,成为很多科研人员潜心研究的课题之一。

该所研究员王献红团队将二氧化碳变废为宝,历时二十年时间实现了二氧化碳基生物降解塑料的工业化生产。

用微生物等方法合成的生物聚酯价格较高,是目前难以普遍采用的主要障碍。化学合成法开发的生物降解塑料主要有各种脂肪族聚酯,前者主要品种包括聚己内酯、脂肪族聚碳酸酯(二氧化碳和环氧化合物共聚物或称二氧化碳共聚物)等。内蒙古蒙西高新技术集团所采用的,正是化学合成法生产降解塑料。除此以外,河南天冠集团还将酒精生产过程中产生的副产品二氧化碳也用于生产全降解塑料。另外,中科院理化所的化学合成聚丁二酸丁醇酯也正在产业化过程中。

近日,中科院长春应用化学研究所研究员王献红在接受《中国科学报》记者采访时表示,他们已经实现了二氧化碳基生物降解塑料的工业化生产。这意味着我们可以利用地球上常见且过剩的二氧化碳,而非完全采用石油制作并规模化生产塑料了。

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