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聚乳酸产业:方向不用质疑,前景非常可期

发布时间:2019-09-09 14:19 编辑: 来源:

“研究首次证实:人体已经被塑料污染”“科学家在人体内发现塑料微粒!从你喝的水开始, 塑料在慢慢地侵袭你的身体”……近来,网上一些关于塑料微粒的问题逐渐被世界所关注虽然目前尚无证据证明这些塑料微粒对人体和环境是否有害,但这却是给全球敲响的一个警钟。进入工业文明时代以来,由于人们无节制地大规模生产和消费,导致人类赖以生存的环境日益恶化,同时,日渐枯竭的石油资源也成为阻碍人类发展的巨大制约。

在这样的背景下,推动我国纺织化纤产业原料结构调整,转变产业发展方式成为重大发展战略。而来源于自然的生物基材料,逐渐成为行业发展重点。近年来,生物基可降解材料聚乳酸(简称“PLA”)由于环保、无毒、可降解的优良特性引起行业关注。该产品是以玉米等含淀粉生物质或秸秆纤维素为原料,发酵、生产高光纯乳酸,将乳酸制备成环状二聚体丙交酯,再将丙交酯开环聚合生产聚乳酸。用其制成的纤维俗称“玉米纤维”,具有与人体肌肤相近的弱酸性,天然抑菌、亲肤、抗螨,具有良好的悬垂性、导湿透气性,富有光泽感和丝滑感,且具有良好的抗紫外线功能,在内衣、运行休闲服饰、床品等领域应用具有明显优势。

那么聚乳酸应如何应用?可以应用到哪些方面?使用企业有何感受?9月3日,在一年一度的中国国际化纤会议前夕,行业人士齐聚安徽丰原集团生物基材料发展高层论坛,为聚乳酸的未来建言献策。

丰原集团

构建聚乳酸全产业链

据了解,目前全球领先的聚乳酸材料生产商主要有美国嘉吉、荷兰Purac以及中国的安徽丰原集团。丰原集团经过近20年的研究开发,积极构建聚乳酸全产业链,大力发展生物质产业,努力实现可再生资源的利用与转化,大力发展生物化工、生物材料产业。公司具有行业领先的菌种技术、发酵技术、分离提取技术,承担多项国家“863”计划项目和安徽省级重点攻关项目,荣获安徽省科技进步一等奖、国家科技成果奖、中国专利金奖等荣誉。目前,公司已掌握了乳酸菌种制备、发酵、提取纯化与聚合,以及环保纤维、环保塑料生产6大核心技术,并申请了30多项重大工艺方法发明专利,解决了聚乳酸材料的成本和性能问题,是国内唯一一家能够以玉米等粮食作物或者秸秆纤维素为原料,生产聚乳酸切片、聚乳酸下游纤维制品和聚酯产品的全产业链企业。

丰原集团董事长李荣杰介绍,就价格而言,约2吨玉米生产1吨聚乳酸,当玉米、薯类等淀粉原料价格为2000元/吨左右时,聚乳酸的成本可与40~50美元/桶石油对应的塑料和化纤竞争;约3吨秸秆生产1吨聚乳酸和0.6吨优质木质素,当工厂采购农民的玉米秸秆、麦草秸秆的价格为600~700元/吨左右时,聚乳酸的成本可与50~60美元/桶石油对应的塑料和化纤竞争。就性能而言,聚乳酸原料可再生,产品可完全降解,具有人体亲合性和安全性、抑菌性、难燃性以及优异的加工性能等,可广泛用于制作衬衣、内衣、运动休闲服饰、家纺及卫生材料制品等。

目前,蚌埠市依托丰原集团,将打造国内最大的聚乳酸产业园。蚌埠市委书记市长王诚表示,计划用3~5年时间,蚌埠市将推动生物基新材料产业达到千亿级规模;预计8~10年时间,生物基新材料产业集群达到5~6万亿元销售规模。同时,蚌埠市开展“引领性”推广,在全省率先出台《推广应用生物基可降解塑料制品防止白色污染的实施意见》,按照“整体规划、分步实施”的原则,提出了4个阶段工作目标,到2020年12月底前,实现一次性不可降解塑料制品全替代,先于欧盟全面禁塑,打造生物基新材料推广使用的“蚌埠样板”。

对此,丰原集团积极响应蚌埠市政府打造“创新之城·材料之都”的号召,在2019-2020年,将投资约110亿元,建设150万吨/年乳酸、100万吨/年聚乳酸、50万吨/年片材及膜材等项目;在2021-2025年,将进行全球布局,打造千万吨级聚乳酸及其加工产业,并带动下游纺织服装、家纺及工业塑料5~6万亿元产业集群发展。

献计献策

共同把脉聚乳酸产业

未来,聚乳酸产业应如何走?论坛上,来自中国纺织工业联合会、中国工程院、高校院所等机构的专家献计献策,共同把脉聚乳酸产业。

中国纺织工业联合会原会长王天凯指出,发展聚乳酸产业有三句话:“方向不用质疑,问题还有不少,但前景非常可期”。他回顾了新中国成立70年来纺织工业发展的三个重要阶段;谈了三点重要感悟:一是社会主义制度优势突出,二是改革开放使市场在资源配置中占主导作用,三是一批优秀的企业企业家专心致志,不遗余力,专注于主业,推动了行业的发展;并结合聚乳酸产业发展的实际情况提出三点期望,一是企业要有信心,二是政府要全力支持,要加强政策引导,三是集聚多方力量和资源,共同推进产业发展,特别是在产业链合作的过程中,对终端产品的开发要做扎实,要经得起终端的考验。

工业和信息化部原材料工业司司长王伟从环境、能源、生态安全三个角度阐述了发展生物基材料产业很有必要性,也很迫切,尤其是加快在某些领域的生物质资源的供给,对生物基新材料产业的发展要解决"无材可用"、"有材不好用"、"好材不敢用"的问题。他表示,今后,要更好地发挥政策协同作用,注重政策之间的关联;发挥标准引领作用,做好行业标准、专利保护等工作;充分发挥专家的作用,做好生物基材料推广应用的引导;推进全产业链协同发展。

中国工程院院士蒋士成认为,聚乳酸是一种很好的生物基产品,在塑料、纤维方面都有很好的应用前景。经过多年的研发,我国聚乳酸已经形成万吨级的规模,聚乳酸长丝、短丝都有产业化,产品已进入市场,后道应用也正在进行。但是与化纤产品相比,聚乳酸的规模化、产业化还不够。此外,与聚酯纤维的高性价比和高市场接受度相比,聚乳酸纤维虽有优点,但耐温性差、染色性差等缺点不容忽视,在技术、工程、装备等方面还需系统的产业攻关,市场接受度也有待提高。因此在放量时,需要考虑其成本和市场接受度,可以先把目标放低一点,将基础工作做扎实,待产品有需求、市场真正接受后,再向百万吨的目标进发。

中国纺织联合会企业管理协会特邀副会长詹灵芝表示,丰原集团依靠政府支持,依靠产学研结合,并充分结合市场需求,以品牌为支撑,不断向红豆、水星家纺等下游企业推广产品,切实推动了聚乳酸纤维在服装、家纺等领域的应用。但是,在纺纱速度、落棉回用、染色温度等方面仍需技术攻关,同时要进一步加强品牌推广与人才培养。

中国化学纤维工业协会副会长贺燕丽表示,聚乳酸纤维是一种非常具有发展前景的生物基纤维。丰原集团通过打通从乳酸、聚乳酸到纤维、服装的全产业链,对聚乳酸纤维的发展做出了巨大贡献,尤其是开发秸秆纤维素作为聚乳酸的原材料,拓宽了聚乳酸的原料领域,进一步提升了聚乳酸纤维的竞争力。她还表示,发展聚乳酸产业要有耐心,做好精细化布局,考虑到技术、成本、质量、知识产权、品牌推广等方方面面,以保持产业高质量发展。

中国国际咨询工程有限公司副主任乐有华表示,在环保压力日益严重的形势下,寻找可替代塑料基产品的材料尤为重要,而生物基聚乳酸材料则是一种非常理想的替代品。丰原集团开发的生物基聚乳酸材料能够在性能与成本上做到优势,这对于聚乳酸产业的发展具有重要推动作用。同时,聚乳酸的下游推广应用上,丰原集团也做了很多尝试,未来希望借助于新的商业模式更好地向下游和消费者推广环保、安全的聚乳酸产品。

东华大学研究院副院长王华平提出三点建议:一是从政策上解决痛点问题,包括聚乳酸产品评价体系的建立、标准的制定、碳排放以及社会责任的衡量等;二是生产设备的智能化升级;三是用终端需求拉动产业增长,要找准需求,精准对接。

天津科技大学副校长程博闻认为,聚乳酸产业的发展还有很长的路要走,一方面要通过产学研合作,进一步加强基础研究;另一方面要以市场为导向,拓宽聚乳酸的应用领域,提升聚乳酸产品的附加值。

下游应用

聚乳酸纤维未来前景广阔

作为聚乳酸的应用方,恒天纤维集团总工程师王乐军介绍了当前生物基材料发展趋势及展望。目前,Lyocell、竹浆纤维、麻浆纤维;PTT纤维、聚乳酸 (PLA) 纤维、聚对苯二甲酸混二醇酯 (PDT) 纤维及蛋白复合纤维;壳聚糖纤维、海藻酸盐纤维等生物基纤维已经基本实现产业化和规模化生产。王乐军从聚乳酸原料、聚合及纺丝技术研究进展、聚乳酸差别化纤维技术研究进展、耐热聚乳酸连续发泡及其片材制备技术、聚乳酸瓶片制备及回用技术等方面详细介绍了聚乳酸材料的发展现状,并对比了实现销售的聚乳酸纤维国内外主要企业及其技术路线,其中丙交酯开环聚合熔体直纺具有中国自主知识产权,成本低(约300元/吨),熔体质量好。

对于未来的发展,王乐军认为,要发展差别化纤维,不断拓宽应用领域,逐步提升单线能力,持续降低投资成本和运营成本,逐步形成产品评价体系和品牌运营体系,并从全产业链角度注重科技研发,掌控核心技术,尽快由要素驱动型增长转换为创新驱动型增长。

此外,来自龙福环能、濮阳玉润、海南第六空间等下游企业的相关代表进行了发言。其中,龙福环能与丰原集团合作,开发聚乳酸地毯等产品,并与广东省纺织品进出口公司、愉悦家纺等贸易、应用型企业紧密合作,做强做大聚乳酸的产业链;濮阳玉润与丰原集团合作,使得聚乳酸纤维在服装领域的应用有了长足进展,如开发了聚乳酸T恤、内衣、床品、袜子等制品,并将60%的聚乳酸纤维与40%的天丝制作的服装作为丰原集团的工装;海南第六空间已经将聚乳酸塑料袋投放市场,并通过新的商业模式对聚乳酸材料进行了很好的推广。

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