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PBS性能優(yōu)異成綠色環(huán)保新材料

    PBS因其卓越性能成為最具產(chǎn)業(yè)化前景的可完全生物降解塑料。其實(shí)到目前為止，已經(jīng)開發(fā)出來的可完全生物降解塑料已經(jīng)從當(dāng)初單純的聚羥基脂肪酸酯(PHB)，擴(kuò)展到聚乳酸(PLA)、聚己內(nèi)酯(PCL)和脂肪族二元醇酸聚酯(PBS)等。而PBS能夠從眾多可完全生物降解塑料中脫穎而出，最終入圍國家科技部“十一五”規(guī)劃，取決于PBS所具有的獨(dú)特優(yōu)勢和特點(diǎn)。
    最近，PBS正式入圍國家科技部“十一五”規(guī)劃，成為國家層面推動產(chǎn)業(yè)化的可完全生物降解塑料。這是PBS得到業(yè)界普遍認(rèn)可之后，首次得到政府層面的正式認(rèn)可。據(jù)悉，國家科技部將在今年年底提前啟動可完全生物降解塑料產(chǎn)業(yè)化“十一五”專項(xiàng)。至此，PBS成功贏得產(chǎn)業(yè)化先機(jī)，成為中國可完全生物降解塑料產(chǎn)業(yè)化的領(lǐng)跑者。
    PBS綜合性能良好
    其實(shí)到目前為止，已經(jīng)開發(fā)出來的可完全生物降解塑料已經(jīng)從當(dāng)初單純的聚羥基脂肪酸酯(PHB)，擴(kuò)展到聚乳酸(PLA)、聚己內(nèi)酯(PCL)和脂肪族二元醇酸聚酯(PBS)等。
    而PBS能夠從眾多可完全生物降解塑料中脫穎而出，最終入圍國家科技部“十一五”規(guī)劃，取決于PBS所具有的獨(dú)特優(yōu)勢和特點(diǎn)。在工程塑料國家工程研究中心總工程師季君暉博士看來，在可完全生物降解的聚酯材料中，PBS的綜合性最佳，具體說來，可從以下幾個方面進(jìn)行分析：
    首先，PBS類聚酯具有很好的綜合性能。PBS類聚酯不僅力學(xué)性能可以滿足通用塑料的使用要求，而且PBS類聚酯只有在堆肥等接觸微生物的條件下才降解，在正常儲存和使用過程中性能非常穩(wěn)定。
    第二，PBS的加工性能非常好，可在通用加工設(shè)備上進(jìn)行各類成型加工，是目前通用型降解塑料中加工性能最好的，這一點(diǎn)對降解塑料的應(yīng)用是至關(guān)重要的，因?yàn)槲覀兛偛荒茏審S家都換設(shè)備來適應(yīng)我們的新材料，這在國內(nèi)的環(huán)境下是不現(xiàn)實(shí)的，也不能實(shí)現(xiàn)。
    第三，PBS系列聚酯具有出色的耐熱性能。PBS是完全可生物降解聚酯中耐熱性能最好的品種，熱變形溫度接近100℃，改性后可超過100℃，滿足日常用品的耐熱需求，可用于制備冷熱飲包裝和餐盒。
    第四，PBS類聚酯具有價格優(yōu)勢。它以脂肪族二元酸、二元醇為主要原料，規(guī)模生產(chǎn)后，價格可以達(dá)到PET聚酯的水平。相關(guān)原料還可通過奶酪制造中的副產(chǎn)物乳清，天然多糖葡萄糖、果糖、乳糖、麥芽糖、甘露糖醇、甘露糖、蔗糖、木糖和纖維素二糖等自然產(chǎn)物通過生物發(fā)酵途徑生產(chǎn)出的丁二酸、丁二醇，不僅現(xiàn)實(shí)來自自然，回歸自然的綠色循環(huán)生產(chǎn)，還有望進(jìn)一步大幅度地降低原料成本。
    第五，PBS類聚酯生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)國產(chǎn)化。PBS聚酯可通過對PET、PBT聚酯設(shè)備略作改造進(jìn)行生產(chǎn)，目前我國聚酯設(shè)備生產(chǎn)能力嚴(yán)重過剩，改造生產(chǎn)PBS為過剩的聚酯設(shè)備提供了新的機(jī)遇。
    第六，PBS類聚酯用途極為廣泛。它可以用于包裝領(lǐng)域，如包裝薄膜、餐盒、化妝品瓶及藥品瓶、電子器件包裝等;還可用于一次性器具，如一次性餐飲用具、一次性醫(yī)療用品等;另外，它還可以被用于農(nóng)用領(lǐng)域，如農(nóng)用薄膜、農(nóng)藥及化肥緩釋材料等;最后，它還可以用于醫(yī)用領(lǐng)域，如生物醫(yī)用高分子材料。
    PBS產(chǎn)業(yè)前景廣闊
    數(shù)量龐大的廢棄塑料，尤其是難以回收或不可回收的廢棄塑料，為PBS提供了巨大的產(chǎn)業(yè)市場。根據(jù)資料，目前全世界每年產(chǎn)生塑料廢棄物約5000萬噸。按10%的比例進(jìn)行計算，目前難以回收或不可回收的塑料廢棄物總量每年就會高達(dá)500萬噸。眾多不可回收塑料廢棄物的產(chǎn)生對環(huán)境的危害非常巨大，不僅會污染農(nóng)田、旅游勝地、海岸港口，還會導(dǎo)致生物誤食等事件的發(fā)生。這些問題已經(jīng)引起了全社會的極大關(guān)注和強(qiáng)烈反響。另外，2008年北京奧運(yùn)會已經(jīng)提出“綠色奧運(yùn)”口號，這就對塑料廢棄物提出了更高的要求。
    而回收和降解已經(jīng)被公認(rèn)為消除塑料廢棄物的最終解決辦法。塑料廢棄物具有體積大、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，采用傳統(tǒng)的掩埋和焚燒的處理方式都會帶來嚴(yán)重的環(huán)境危害。發(fā)展回收再生產(chǎn)技術(shù)是解決塑料污染的有效措施，而對于占塑料制品總量10%的大量的難以回收或不可回收的塑料廢棄物，有效的途徑卻是通過生物降解來消除其對環(huán)境的影響。據(jù)預(yù)測，到2010年世界上降解塑料的產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到整個塑料制品市場份額的10%左右。因此，作為最具有產(chǎn)業(yè)化前景的可完全生物降解塑料，PBS的產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景將尤為廣闊。
    PBS成為降解產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)跑者
    目前國際上已經(jīng)有日本昭和高分子公司和美國Eastman公司對PBS進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，其生產(chǎn)規(guī)模分別為5000噸’’年和15000噸’’年。而國內(nèi)，工程塑料國家工程研究中心已經(jīng)在萬噸級工業(yè)化裝置上生產(chǎn)出了高分子量PBS聚酯，并和企業(yè)達(dá)成了產(chǎn)業(yè)化的合作協(xié)議，馬上可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
    因此，此次國家科技部提出可完全生物降解塑料產(chǎn)業(yè)化“十一五”專項(xiàng)規(guī)劃，可以有效促進(jìn)中國PBS產(chǎn)業(yè)化的問題，并使PBS成為可完全生物降解塑料產(chǎn)業(yè)化的領(lǐng)跑者。
    作為目前國內(nèi)唯一具備產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)的企業(yè)，季君暉指出，工程塑料國家工程研究中心自主開發(fā)研制成功的可完全降解高分子材料，采用高效催化體系、獨(dú)特的反應(yīng)控制技術(shù)，簡化了合成工藝，降低了產(chǎn)品合成成本，并保證了良好的健康性能。
    根據(jù)“十一五”規(guī)劃，國家將依托中科院理化技術(shù)研究所等“國”字頭科研單位，聯(lián)合設(shè)備制造廠家、聚酯生產(chǎn)企業(yè)、制品生產(chǎn)企業(yè)以及海爾集團(tuán)等制品應(yīng)用企業(yè)，形成一個由科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)組成的強(qiáng)大的中國可完全降解塑料產(chǎn)業(yè)化“國家隊(duì)”。
    而工程塑料國家工程研究中心在該“國家隊(duì)”中，將成為至關(guān)重要的成果轉(zhuǎn)化平臺，直接影響著中國可完全降解塑料產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程和水平。按照既定規(guī)劃，工程塑料國家工程研究中心將聯(lián)合國內(nèi)企業(yè)，在前期投資1億元，開發(fā)出系列化PBS聚酯合成工藝，建成20000噸’’年P(guān)BS聚酯示范生產(chǎn)線，并逐步建設(shè)3000噸’’年丁二酸發(fā)酵法示范生產(chǎn)線，建成世界一流的降解性能評價國家認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室。在此基礎(chǔ)上，工程塑料國家工程研究中心計劃通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)合作，在我國進(jìn)一步拓展PBS聚酯的生產(chǎn)能力，并形成年產(chǎn)值達(dá)100億元的具有中國特色的綠色環(huán)保材料新產(chǎn)業(yè)。

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