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生物环保路线制塑料吹起集结号

来源:互联网 2008-04-24 10:39

国家中长期科技发展纲要中,具有环保和健康功能的绿色材料是一个非常重要的发展领域。根据这一主旨,“十一五”国家科技支撑计划重点项目将“全生物分解塑料的产业化关键技术”作为制造业领域的优先主题而设立。从牵头组织此项目科研工作的中科院长春应用化学所了解到,目前有关生物分解塑料项目正在进行课题筛选和审批,即将展开攻关。

生物分解塑料是在堆肥条件下可完全降解的新型环保材料。在国家科技支撑计划重点项目中,将选择以不同耐温性能的二氧化碳基塑料、聚乳酸、聚羟基丁酸酯等三类典型生物分解塑料的连续工业化生产的共性关键技术进行研究开发,建立工业化示范生产线,并形成工业化生产线的成套工艺包,推动建立相关的国家标准,加速生物分解塑料制品的规模化应用。将二氧化碳固定为全降解塑料.

我国是仅次于美国的二氧化碳排放大国,但由于目前经济高速发展依然十分依赖化石燃料,减少二氧化碳的排放是相对困难的。因此如何高效利用二氧化碳已经成为世界范围日益受到重视的问题,将二氧化碳固定为全降解塑料是一条公认的有效途径。但是,该技术因成本高,加工性、力学及热学性能有待进一步改善等原因,目前世界范围内都没有实现大规模产业化。

国家科技支撑计划提出,将研制出二氧化碳与环氧化物共聚合的高效催化体系,解决本体共聚合和后处理过程的传质和传热问题以及树脂的实时改性问题,突破二氧化碳树脂的工业化连续生产的关键技术。

课题将主要研究二氧化碳基塑料的催化活性的保持、连续共聚合工艺、聚合物的后处理方法等工程化技术,解决二氧化碳共聚物工业化大规模合成所面临的传质、传热的关键技术问题;针对二氧化碳一环氧丙烷塑料使用温度狭窄的弱点,引入功能化环氧化物第三单体进行化学共聚改性,拓展其使用温度区间;在2010年前建立l万吨二氧化碳基塑料生产线并达产销售,并形成5万吨生产线的工艺包。

用“玉米塑料”解决白色污染

在化石资源门益枯竭的今天,生物资源的开发和应用被广泛关注,也带动了生物质产业的蓬勃发展。这个新兴产业就是利用农作物等可再生或循环的有机物质为原料,通过生物化工方法生产燃料、能源以及生物质材料。号称“玉米塑料”的聚乳酸,如今已被认为是替代传统化工塑料、终结白色污染的热门材料。

实际上,聚乳酸的原料不仅仅是玉米,很多种作物都可以提取乳酸。因此,把聚乳酸称为生物质塑料更为恰当。

国家重大科技项目要求,研制出用于制备聚L-乳酸的催化体系和聚合方法,解决聚合过程中的结构控制问题,解决聚合和后处理过程的传质和传热问题,建立连续本体聚合的生产线,完善一步法合成聚乳酸的新工艺,提出改善聚乳酸热力学性能的实时改性方法。

课题方向包括研究高效低聚乳酸脱水缩聚和裂解催化剂、L-丙交酯的精制提纯工艺;研究工业化可行的低成本高纯L-丙交酯的反应条件和工艺条件;研究在技术和经济上切实可行的聚合工艺;开发高纯乳酸单体的低成本制备技术,研究乳酸的纯度和聚合条件对合成聚乳酸的相对分手质量及其分布的影响;研究一步法合成聚乳酸的关键技术问题;研究聚乳酸的成型加工技术,形成具有自主知识产权的聚乳酸加工和制品的关键技术;建立1万吨聚乳酸生产线,形成5万吨聚乳酸生产线的工艺包。

由微生物制取高性能塑料

植物糖,如葡萄糖、淀粉等经过细菌发酵,细菌细胞内逐步积累聚合物,收集这些细胞即可得到聚合物产品。通过这种微生物发酵技术即可得到聚羟基烷酸酯。这种全生物可降解塑料具有优良的加工性能和生物相容性,可用于开发高强度纤维、热敏胶、水乳胶、组织工程材料等高附加值产品,可广泛应用于汽车制造、生物医药以及电子等领域。过去,该材料因价格过高而难以得到广泛应用。

国家科技支撑计划为此提出,通过解决高戊酸酯、聚羟基戊酸酯的规模化生产问题,建立连续化的生产线,并实现实时增韧改性,满足医用和食品包装阻隔材料的要求,计划要求研究提高发酵效率,降低发酵成本,以确定工业化高效生产工艺,研究如何采用适合于大规模工业化生产的固液分离设备高效分离聚合物,形成1500吨聚羟基丁酸酯的生产线和万吨级工艺包。

此外,该项国家科技支撑计划还提出,要突破万吨级魔芋葡苷聚糖生产和应用关键技术,建立可控降解魔芋葡甘聚糖地膜生产线和可控降解魔芋葡甘聚糖发泡材料生产线,形成具有自主知识产权的关键技术。

作为量大面广的环保型基础原材料,生物分解塑料被科技部列入“十一五”国家科技支撑计划重点项目,标志着将污染物减排、石油替代这两大国际热门研究领域融入传统塑料制造业已成为国家科技战略的一大方向。有关项目的研究一旦取得突破,必将使我国塑料工业及相关产业的发展迈上一个新台阶。

 

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