中粮科技：推动生物可降解材料产业高质量发展

 　　近日，中粮科技(000930)表示，随着近几年来公司在生物可降解材料产业上的一系列投入，公司在吉林省打造的生物基可降解材料全产业链示范基地正在形成，并逐步走上产业一体化、产品高端化、技术领先化的高质量发展快车道。

　　政策强助力 市场有活力

　　2019年底，国家发改委下发《产业结构调整指导目录》，提出从2020年1月1日起，鼓励采用绿色、环保工艺与装备生产聚乳酸纤维(PLA)、聚羟基脂肪酸酯纤维(PHA)，以及生物可降解塑料及其系列产品开发、生产与应用。

　　2020年和2021年，国家发改委、生态环境部等主管部门先后出台一系列加强塑料污染治理工作的意见和通知，进一步对可降解材料产业发展提出科学指引。除国家层面以外，各地方政府陆续出台了禁塑令或者限塑令，鼓励可降解材料产品的使用，为生物可降解材料产业的发展营造了良好的发展空间。

　　Wind资讯指出，中国正式加入“禁塑”行列、步入可降解时代。可降解塑料需求2021年步入高速发展阶段，可降解行业具备突出的投资价值及机会。中金公司预测，可降解塑料主要应用场景包括快递、外卖、商超购物、农膜等领域。根据测算，预计至2022年末我国可降解塑料需求提升至70.8万吨，至2025年进一步达到174万吨，发展潜力大。

　　国内生物可降解材料产业起步较晚，目前只有中粮科技、丰原集团、海正生物等几家公司逐步形成规模，随着国家政策推动以及环保理念的不断深入，市场对生物可降解材料的需求急剧放大，国内的生物可降解材料产业将迎来高速发展的机遇期，行业景气度大幅提高。

　　技术有保障 发展有底气

　　中粮科技2005年成立聚乳酸项目组，相继与国内外企业及科研院校合作，历经16年研发与产业化，从下游PLA制品应用市场起步，不断朝产业链上游延伸，依次打通了改性生产PLA制品、聚合生产PLA原料以及发酵生产PLA单体——乳酸的全产业链生产工艺，突破了多项PLA生产的关键核心技术，增强了PLA产品的供给与产业化能力。

　　中粮科技在生物可降解材料领域已经形成一系列科研技术成果，获得省部级一等奖2项，发明专利70余项(其中已授权41项，授权审批中30余项)，发表论文19篇(其中SCI收录2篇)，出版著作1部，主持制修订国家/企业标准6项，承担国家工信部等专项7项，已形成较强的技术积累和人才储备。

　　紧跟国际前沿技术的研发投入和雄厚的技术储备很好的保证了中粮科技PLA原料及制品的品质。(1)中粮科技现有三种PLA原料产品系列，分别为注射级、片材级/薄膜级、纤维级。生产采用独创的PLA脱挥新工艺，实现了PLA切片单体含量低于3‰，提高了PLA切片的内在质量，降低了生产成本。并且在聚合过程中添加自主研发的高性能稳定剂，实现色值从常规的20左右降到5左右，白度提高75%，具有透明度高、黄度低的优点。同时，公司具有国际上第一条PLA聚合熔体在线改性生产线，自主研发的PLA熔体在线改性技术不经切片工序而直接改性，分子量及力学特性下降小，生产周期短，能耗降低20%。(2)中粮科技PLA制品分为薄膜类、注塑类、发泡类、纤维类，共计四大类。主要产品包括背心袋，连卷袋，快递袋，农用地膜，BOPLA双向拉伸膜;仿瓷餐具、水杯，菜板，刀、叉、勺，保鲜盒，儿童餐具，发泡餐盒，托盘;以及服装面料，家用装饰材料，非织造材料等。

　　随着攻克丙交酯生产技术瓶颈以及PHA产品生产技术的逐步成熟，公司又加快了丙交酯项目和PHA项目的产业化进程，随着两个项目的陆续开工建设，中粮科技十余年在生物可降解材料产业上的研发投入和技术储备逐步发挥效用，迎来了光明的发展前景。

　　攻克“卡脖子” 打通产业链

　　在PLA的产业链条中，丙交酯的生产是公认最难、最具技术壁垒的产品。目前国内丙交酯产能尚处起步阶段，原最大的丙交酯供应商——道达尔-科碧恩公司(Total-Corbion PLA)2019年底开始停止供应，造成国内大多数PLA生产企业因缺乏原料而停产或限产，急需行业内企业补齐产业链短板，解决产业链“卡脖子”问题。

　　丙交酯关键过程技术难点主要包括反应器材质要求苛刻、反应体系黏度大，反应条件难以控制，综合收率难以提高以及生产综合成本较高等几个方面。国内已经若干家科研院所和企业部分克服了上述技术难题，生产出了丙交酯产品，但仍然无法处理好丙交酯产率、化学纯度、光纯度以及生产成本四者之间的平衡。

　　中粮科技可降解生物材料研发团队从化学反应理论方面剖析了现有丙交酯生产技术存在瓶颈的原因，重新设计了丙交酯产业化生产工艺流程路线，阐述了新工艺路线能够产出高产率、高光纯、低成本丙交酯产品的理论依据，并设计出改良的降膜式蒸发器、球形反应器等新型丙交酯生产装置，从理论、工艺到装备全方位突破了国外对高光纯丙交酯产品的技术垄断。特别是中粮科技技术团队成功发明了“两级浓缩-两步缩聚-全程控温”的连续反应新工艺，显著提高了产率和光学纯度，降低了生产成本，整体技术达到国际领先水平。中粮丙交酯的化学纯度可达99.9%以上，光学纯度能够控制在97%-99.9%区间。以中粮丙交酯产品生产的PLA产品光学纯度可在97-99.9%之间精准控制，熔融指数可在3-40的范围区间精准控制，这些指标可直接对标国际最先进企业的产品指标。

　　借助中粮科技在玉米加工行业30余年的产业基础，此次打通PLA的全产业链生产技术，实现从玉米直接到PLA的生产，能够大幅降低PLA的生产成本，这既有利于PLA产品占领更多的市场份额，也有利于PLA生产企业获得更强的市场竞争力和盈利能力。

　　高端化应用 未来更可期

　　聚羟基脂肪酸酯(polyhydroxyalkanoates，简称PHA)是一种新型生物基材料，它以可再生的植物资源为原料，经微生物发酵和分离后，最终得到可降解的高分子产品。因此，PHA和PLA一样，均属于生物基可降解材料，也是除PLA以外唯一具备产业化能力的生物基可降解材料。此外，PHA具有优异的机械加工和生物降解性能，可胜任大部分合成塑料的用途，其具备全降解、可焚烧、可填埋、可回收等多方面优点，符合21世纪发展循环经济、实现可持续发展的要求，被产业界认定为本世纪最有发展前途的新型“生态材料”。据欧盟生物塑料协会预测，2025年的PHA全球产能将达到33万吨/年，PHA产业将迎来春天。

　　自2016年起，中粮科技与清华大学、中国科学院宁波材料技术与工程研究所等单位合作研发PHA生产工艺及其共混材料，逐步探索PHA材料的生产以及产品应用技术。在PHA下游产品应用方面，中粮科技借鉴高分子“合金化”理论与实践经验，原创研发出PLA/PHA共混纤维及其制备技术，基于增容复合配方和双螺杆在线反应挤出工艺，实现PLA和PHA相容性改善，并优化共混纺丝装备和工艺，使PHA以纳米级微纤均匀分布于PLA纤维基体中，形成双连续网络结构。PLA/PHA共混纤维的强度适中，外观和光泽近似天然蚕丝，耐热和抗老化性能优异，兼具易染色、柔软亲肤、天然抑菌防螨等特性，是我国原创的生物基合成纤维优秀品种之一，被誉为可替代天然蚕丝的高附加值“合金纤维”。

　　2021年8月，中粮科技年产1,000吨PHA装置在中粮榆树公司开工建设，在目前聚乳酸工作的基础上，开发出兼顾产品质量和生产成本等多方面需求的共混“合金材料”制备技术，同时积极抢占欧洲、美国、日本以及澳大利亚等国际市场，这将是未来中粮科技所承担的重任和肩负的使命。公司不光要打通从玉米等可再生植物资源到生物基可降解材料(PLA和PHA)的全产业链生产工艺，更要生产高端、高附加值的下游产品，包括PLA/PHA共混纤维在内的改性专用料，这将是中粮科技未来主打的高端产品。本项目1,000吨/年的产能也是目前国内自动化程度最高、标准化集成的PHA生产装置。

　　经过十几年的努力，中粮科技已经在生物可降解材料领域奠定了扎实的基础，随着PHA和丙交酯项目的陆续开工建设，彰显了中粮科技在生物可降解材料产业的发展信心和向高端可降解材料领域进军的决心，标志着中粮科技在生物可降解材料产业上的全面提速。下一步，中粮科技将以吉林生物材料公司、丙交酯项目和PHA项目为基础，充分利用中粮集团的技术优势和原料主产区的成本优势，打造以PLA、PHA为核心终端产品，集生产、技术、研发为一体的生物基可降解材料基地;继续探索以纤维素等非粮原料生产PLA、PHA的关键技术和产业化应用，力争将PLA、PHA各类产品成本和性能的综合竞争力提升至与同类石油基制品相当的水平，实现对石油基制品的综合替代，完成中粮科技公司的转型升级，切实践行习近平总书记提出的“创新、协调、绿色、开放、共享”新发展理念。

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