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一隻塑料袋的中國式綠色發展突圍

2023年03月16日11:16 | 來源:央廣網
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  今年全國兩會期間,“雙碳”、化工新材料成為委員代表關心的話題。全國政協委員,中國化學工程集團黨委書記、董事長戴和根帶來了《關於加速發展化工新材料產業,推動下游產業高質量發展的提案》,他表示,發展高附加值的化工新材料是我國從石化大國向石化強國邁進、實現高質量發展的必由之路。

  作為一個負責任的發展中大國,我國塑料污染治理頂層設計在不斷完善。自2008年國務院頒布首個“限塑令”,到2015年吉林省在全國率先實施“禁塑”,再到2020年新版“限塑令”出台,中國逐步進入“禁塑”時代。2021年9月,《“十四五”塑料污染治理行動方案》印發,其中提出科學穩妥推廣塑料替代產品,出台生物降解塑料標准,加大可降解塑料關鍵核心技術攻關和成果轉化,推動生物降解塑料產業有序發展。

  置身於浪潮之中,越來越多中國企業開啟對自身發展的全新思考,“減碳”“環保”“可持續”“負責任”成為關鍵詞,紛紛描繪起自身的“雙碳”願景和綠色轉型目標。作為國資央企的一份子,東華科技把“新材料”產業作為戰略布局和科技創新重點方向,積極參與“白色污染”治理,布局上下游產業鏈,歷時三年完成可降解塑料關鍵核心技術攻關和成果轉化,推出PBAT全生物降解產品,展現了中國化學“速度”,交出了自己的履責答卷,也走出了一條可降解塑料實業發展之路。

  天山北麓的“綠色布局”

  天山北麓中段,准噶爾盆地南部,新疆維吾爾自治區八師石河子市,一項“聚焦新材料,布局大實業”的宏大工程正在運營。2021年3月18日,東華科技與新疆天業同步發出公告,雙方共同投資建設全生物降解材料PBAT項目,項目總體規劃規模為50萬噸/年。歷時一年三個月,2022年6月20日,中化學東華天業PBAT項目順利產出優質PBAT聚酯產品,性能指標全面優於國家標准。

  2022年6月20日,中化學東華天業PBAT項目順利產出優質PBAT聚酯產品。東華科技供圖

  可降解材料是國家戰略性新興產業發展方向之一,是新材料重點發展領域。生物降解塑料是一類通過自然界存在的微生物如霉菌(真菌)、細菌和藻類的作用而發生降解的高分子材料。PBAT是對苯二甲酸(PTA)、己二酸(AA)和1,4-丁二醇(BDO)的共聚酯,屬於熱塑性全生物降解塑料,是目前生物降解塑料研究中非常活躍和市場應用前景最好的降解材料之一,也是其他任何全生物降解材料在改性材料時的“最佳拍檔”,被列入了西部地區鼓勵類產業目錄,可廣泛應用於包裝材料、餐飲用具、衛生用品、地膜等一次性塑料用品,通過改性還可用於醫用材料、光電子化學、精細化工等領域。

  作為可降解塑料,PBAT可以有力緩解“白色污染”,顯著降低石油資源消耗,既環保、又經濟,同時市場潛力可觀。中國企業恆力石化、金發科技、長鴻高科(中科啟程)、瑞豐高材(聚友化工)等PBAT的生產技術也較為成熟,東華科技副總法律顧問、天業祥泰總經理王慶喜介紹,東華科技目前也已經躋身行業領先之列。

  如今,PBAT已在大型商超購物袋等領域廣泛應用。目前,通過下游改性,東華天業已開發出獨有配方和技術,應用於生活用購物袋和垃圾袋。一個兼具經濟價值和社會價值的產業發展初現雛形。

  截至2023年2月,試生產的產品已完成95%合同銷售。公司產品目前主要用於膜袋、地膜以及其他制品。東華天業黨支部書記、董事長余偉勝介紹,未來將與兩家股東一起,共同研發推廣全生物降解地膜、建筑防塵網等解決“白色污染”環保新產品,打造生物降解產業基地。

  PBAT下游改性垃圾袋。東華科技供圖

  用專業和熱情守護美好環境

  合肥市高新區美麗的大蜀山腳下,中國化學環保研究院坐落於此。2012年,天津大學化工學院材料化學工程專業博士畢業的錢俊來到東華科技工作,2021年6月,這一“國字號”研究院落戶合肥,錢俊擔任中國化學環保研究院副院長。

  加大可降解塑料新材料領域的關鍵核心技術攻關和成果轉化,是錢俊團隊一直在做的工作。

  錢俊打了一個形象的比喻,優質PBAT聚酯產品就像一盤好菜,炒出這盤菜,既要把握好火候、時間,也需要油鹽醬醋等調料來支撐。“火候、時間是工藝流程,油鹽醬醋就是催化劑,二者缺一不可。”

  中國化學環保研究院可降解材料實驗室把PBAT高效催化劑及合成工藝改進、PBAT下游改性應用、PGA聚乙醇酸技術開發等作為重要研究課題,聚焦提高產品質量性能和降低應用成本。

  “市面上已有的PBAT催化劑要麼轉讓費用過高,要麼不對外轉讓,同時也無法驗証催化劑的活性和穩定性,所以在工業化使用時,優先考慮公司自己開發的PBAT高效催化劑。”中國化學環保研究院可降解材料研發項目負責人劉征告訴記者。

  中國化學環保研究院PBAT可降解塑料研發團隊。中國化學環保研究院供圖

  沒有現成的,那就自主探索。

  研發團隊歷經小試實驗和中試驗証,開發出穩定且高活性的綠色PBAT合成用高效鈦系催化劑配方,將PBAT合成技術路線和PBAT催化劑,應用於東華天業PBAT工業化生產后,成功制備出色澤明亮、物化性質和力學性能符合國標的PBAT粒子,實現東華科技的研發成果轉化,也為工業生產節本增效。

  “實驗出真知。”中國化學環保研究院孫祥斌博士說,PBAT工業級催化劑的成功開發,是實驗后總結經驗,注重細節,量變向質變的突躍。聚焦PBAT為首的可降解材料研發工作,將會帶動一系列研發成果的落地和轉化。國家雙碳目標和塑料污染治理政策的推進,對他和中國化學環保研究院來說,都是一個巨大的鼓舞。

  把小試、中試的實驗結果導入,完成產品的工業化放大生產是又一關鍵。

  2022年6月的石河子,驕陽似火。藍天白雲之下,東華天業PBAT工業化生產裝置破土而出。

  工業化生產試生產階段,東華科技技術副總監、PBAT可研項目技術帶頭人毛宇杰24天沒有離開廠區,生產決策、控制指揮、生產參數的調整……每一步都要克服重重困難。“設計與施工完美配合,才能全方位保証工程建設進度的高標准、高效均衡推進。”

  在東華科技,有一群閃閃發光的行動者,正在一步一個腳印地,為治理“白色污染”積極貢獻著自己的專業能力以及青春。

  東華天業PBAT工業化生產裝置。東華科技供圖

  以責任之力,踐綠色之諾

  性能改良推動可降解材料在下游的應用。王慶喜認為,可降解塑料行業目前處於“等風來”的階段,未來市場空間廣闊,“雙碳”的背景下,發展可降解材料對促進社會生態體系的建設有著十分重要的意義。

  王慶喜以農作物地膜為例向記者介紹了可降解材料的良好應用前景。

  在重要的農作物產區新疆,僅2021年的農作物地膜覆蓋面積就約為3631萬畝,其地膜使用總量約為17萬噸。

  農用塑料薄膜作為設施農業中重要的生產資料,在促進農業增產和增收方面發揮了重要作用。但農膜長期大量使用和缺乏有效的回收處理導致“白色污染”加劇,與此同時,經濟效益也會受到影響。據統計,連續使用農膜2年以上的麥田,每公頃殘留農膜碎片103.5kg,小麥減產約9%,連續使用5年的小麥田,每公頃殘留農膜碎片達375kg,小麥減產26%。

  2022年2月21日,《中共中央國務院關於全面推進鄉村振興加快農業農村現代化的意見》中央一號文件發布,其中指出,加強可降解農膜研發推廣。“可降解農膜最終降解的產物是水和二氧化碳,可從源頭上治理農膜污染,保障作物產量,因此能夠兼顧環保和經濟利益。”王慶喜說。

  目前,東華科技已經啟動全生物降解地膜的研究工作,隨著PBAT產業基地的建成,將能為華東、華南、華北、西北等地區農業健康發展作出新的更大的貢獻。

  與此同時,東華科技PLA可降解塑料研究也已進入中試階段。據了解,PLA聚乳酸作為目前產業化最成熟、產量最大、應用最廣泛的生物基塑料,是未來最有希望撼動石油基塑料傳統地位的降解材料,也將成為生物塑料的主力軍。(記者 徐秋韻)

(責編:劉穎、金蕾欣)

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