中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所工程塑料國家工程研究中心PBS項目正式入圍國家科技部“十一五”規(guī)劃，不僅標(biāo)志著中國科學(xué)院在可完全生物降解塑料領(lǐng)域取得重大突破，而且意味著中國科學(xué)院在該領(lǐng)域取得產(chǎn)業(yè)化先機(jī)。
最近，國家科技部決定提前啟動“十一五”規(guī)劃可完全生物降解塑料項目。這意味著脂肪族二元醇酸聚酯（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。
PBS最具產(chǎn)業(yè)化前景
到目前為止，業(yè)界已經(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，最終入圍科技部“十一五”規(guī)劃，取決于PBS所具有的獨特優(yōu)勢和特點。在中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所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。
首先，PBS類聚酯具有很好的綜合性能，不僅力學(xué)性能可以滿足通用塑料的使用要求，而且其只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（這一點對降解塑料應(yīng)用至關(guān)重要）。第三，PBS系列聚酯具有出色的耐熱性能，熱變形溫度接近100℃，改性后可超過100℃（在完全可生物降解聚酯中耐熱性能最好），滿足日常用品的耐熱需求，可用于制備冷熱飲包裝和餐盒。
同時，PBS類聚酯具有價格優(yōu)勢，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、麥芽糖等自然產(chǎn)物以生物發(fā)酵途徑生產(chǎn)出丁二酸、丁二醇。PBS類聚酯可通過對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)備提供了新機(jī)遇。
另外，PBS類聚酯用途極為廣泛，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）、一次性器具領(lǐng)域（如一次性餐飲用具、一次性醫(yī)療用品等）、農(nóng)用領(lǐng)域（如農(nóng)用薄膜、農(nóng)藥及化肥緩釋材料等）以及醫(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。另外，2008年北京奧運會已經(jīng)提出“綠色奧運”口號，這就對塑料廢棄物提出了更高的要求。
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，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。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產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)提速
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。而在國內(nèi)，中國科學(xué)院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)化合作協(xié)議，馬上可以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。因此，此次科技部提出可完全生物降解塑料產(chǎn)業(yè)化“十一五”專項規(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)的單位，季君暉指出，中國科學(xué)院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”。而中國科學(xué)院工程塑料國家工程研究中心在該“國家隊”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，中國科學(xué)院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)可實驗室。在此基礎(chǔ)上，中國科學(xué)院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)。
