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道恩郝艳平:限制生物降解材料发展的主因是什么?企业未来应如何布局?

12月26-27日,由生物降解材料研究院主办的《BDO与PBAT等衍生物市场走势及应用技术论坛》将在广州隆重举行,诚邀您拨冗出席,与业内专家共同探讨降解行业趋势。10多家BDO生产企业、上百家降解材料及制品企业将出席本次论坛。参会嘉宾限400人,扫码报名!

9月27日,由生物降解材料研究院主办,道恩集团有限公司、豪迈集团股份有限公司、上海聚友化工有限公司、山东睿安生物科技有限公司、南京滕达机械设备有限公司的《中国(青岛)生物降解塑料技术与市场论坛》上,道恩青岛研发中心郝艳平以《生物降解材料改性加工与市场应用》为题发表演讲,分享了生物降解材料的降解过程、改性加工、市场应用以及道恩集团的最新产业布局情况。

郝艳平,道恩集团有限公司研发经理



吉林大学博士,中国科学院长春应用化学研究所博士后,高级工程师,长期从事生物降解高分子材料理论研究以及生物降解产品的产业化应用研发,先后主持参与集团和省部级项目6项,发表SCI论文20余篇,申请国家专利25件,或省部级科研进步一等奖1项。

生物降解是如何进行的?


生物降解高分子材料的降解过程主要是通过微生物分解,即被细菌、真菌、藻类等消化吸收。首先,粘附在高分子材料表面的的微生物分泌水解酶,水解酶与材料表面结合会切断高分子链,生成小分子量的化合物,小分子化合物被微生物摄入体内,以糖类的形式存储下来,并最终转化为CO2和H2O。

生物降解机理包括物理作用、化学作用、酶直接作用,这些作用相互促进,具有协同效应。

降解速度及程度受多种因素影响:如果高分子材料的分子量、材料的结构及规整度,加工助剂的种类及作用量、所处环境微生物的类型等。





各种材料的降解性能有何不同?


为了直观的看出不同材料的不同降解性能,我们进行了室外土壤掩埋实验、室内保温盒掩埋实验、货架期实验。

1、室外土壤掩埋降解:

新鲜出厂的塑料袋

一个月后

四个月后

九个月后

实验的三个对象分别是PBAT/St、PBAT/CaCO3、PE。将它们在室外用土壤掩埋了一个月以后再观察,PBAT/St塑料袋出现了细小的裂纹,另外两者还是保持着原来的样子。三个月以后,PBAT/St就开始逐渐降解。而另外两种则还是没有明显变化。

在过去九个月以后,PE塑料袋仍旧和掩埋前时相差不大,而PBAT/St则基本完成了降解,变成了细小的碎片。PBAT/CaCO3则是出现了较多的裂纹,而PE则是基本上没有变化。

2、室内保温盒掩埋实验:

将降解效果最好的PBAT/St放入泡沫保温箱中土壤掩埋,定期浇水,放置在阳光充足的室内。

可以发现,这次的降解速度比在室外掩埋的效率高出了很多,只花了半年就分解成细小的碎片了。

用PLA/PBAT薄膜覆盖在土壤表面后,放入温度60°、湿度85RH的恒温恒湿老化箱中。

环境模拟实验

3、货架期实验:

本次实验以道恩集团的背心袋为例,测试背心袋在长时间存放以后的拉伸速率。

Ø实验样品:PLA/PBAT/St购物袋,厚度45µm

Ø实验条件:拉伸速率50mm/min


生物降解如何进行改性?


鉴于生物降解材料价格较高,且单组份原材料存在性能缺陷,通过改性不仅能提高材料的性能,而且某种程度上可以降低成本,同时也能扩大其应用范围。因此,对生物降解材料改性是一种非常有优势的技术方向。


生物降解材料有哪些应用?




限制生物降解材料发展的主因是?

1、现阶段生物降解材料尚未像通用塑料生产工艺和加工设备那样成熟、通用,造成其成本与售价昂贵,大规模广泛应用受到限制。

2、生物降解材料力学性能、加工性能和使用稳定性各方面大多存在固有缺陷,改性工艺不成熟,机制中存在不可避免的劣势。

3、生物降解过程影响因素众多,微生物、温度、酸碱度等状况复杂多变,因此,使用以后降解过程不可控,降解周期不明确

4、生物降解材料生产工业化时间较通用塑料晚,现虽已有国家标准和行业标准,但个标准使用条件不尽相同,市场较为混乱


道恩如何布局生物降解材料产业?


道恩集团始建于1991年,国家级企业集团,中国民营企业500强,现已形成化塑云商、高分子新材料、钛白粉、商贸物流、煤炭工贸、金融服务、其他产业等主辅产业协同发展的格局。


道恩总部位于山东烟台,是一家专业从事高性能热塑性弹性体、改性塑料、色母粒等产品的研发、生产、销售与服务的国家级认定的高新技术企业。

科研实力强大,拥有四个国家级研发平台、四个省部级研发平台、三个研发中心,拥有一项国家技术发明、6项省部级奖项。主持或参与制定18项国家标准,授权专利100余件,参与国家973、国家重点研发计划、省部级项目20余项。先后成立国家博士后工作站和院士工作站。


道恩集团的一系列产品

TPV/TPE:
应用于各类工业品、汽车、卫浴、运动器材、医疗卫生、轨道交通、建筑材料,被认定为国家重点新产品,其生产技术荣获国家技术发明二等奖。
TPU:
应用于日用品、体育用品、玩具、装饰材料。
熔喷料:
应用于医疗卫生汽车、工业品,熔喷料是我公司自行研发生产的熔喷无纺布专用料。
改性塑料:
应用于工业品、汽车、医疗卫生、轨道交通、家电及其他行业。系列产品包括:改性PP、改性ABS、改性PBT、改性尼龙、合金材料、无纺布熔喷材料、色母粒、生物降解改性料及其他特种工程塑料。
目前,道恩股份生物降解改性料的产能达到了3万吨/年,包括龙口总部高材、青岛润兴、海尔新材料、大韩道恩、重庆公司五个公司,后续根据订单情况会继续扩产。



2021年道恩控股青岛周氏,并在龙口建立了山东道恩周氏包装有限公司,主要生产生物降解制品,包括各种包装袋、吸管等,目前产能为3.5万吨/年。周氏现已掌握五十余项专利技术,同时申请了欧洲生物降解复合技术发明专利,被评为国家高新技术企业。

现已获得中国环境标志产品认证、TUV家庭堆肥认证、TUV工业堆肥认证、TUV购物袋堆肥认证、TUV食品袋堆肥认证、TUV垃圾袋堆肥认证、FDA标准认证、BRC食品包装标准认证。

2021年成立了山东道恩降解材料有限公司,注册资本7000万,是山东道恩高分子材料股份有限公司控股企业。公司自成立之初就定位在适应国际发展潮流和产业变革趋势的环保低碳产业上,并将“成为全球最具影响力的生物降解材料与技术一站式服务供应商”作为公司发展的愿景。公司目前正在加紧建设6万吨/年生物降解树脂(PBAT/PBS)合成装置,预计2022年年中投产。

生物降解相关专利


2022年3月,由生物降解材料研究院、TK生物基材料联合主办的《中欧科学家生物基与降解材料产业论坛 暨国际禁塑替代品展览会》将在深圳隆重举行,邀请中国和欧洲的科学家和企业领袖分享生物基材料、可降解材料、纸制品的相关技术和应用内容。参会嘉宾限1000人,展商限100家,即日起接受报名!


会议时间

2022年3月8-10日

会议地点

深圳市

主办单位

生物降解材料研究院

TK生物基材料

支持单位

中国合成树脂协会生物降解树脂分会

广东省塑料工业协会

广东省包装技术协会

广东省塑料工业协会降解塑料专委会

广东省商品交易市场协会

深圳市高分子行业协会

包装地带

会议亮点

名企云集,收获1000+精准人脉;

40+中欧顶流科学家,3场论坛分享前沿技术;

100+展商携最新最热科技产品亮相;

降解行业权威媒体主办,人气火爆!


会议议程

总论坛:中欧科学家生物材料前沿技术与应用论坛
拟邀以下嘉宾
原科技部秘书长、国务院参事石定寰 (双碳战略)
四川大学王玉忠院士(降解塑料前沿)
北京化工大学副校长张立群(生物基弹性体)
清华大学教授郭宝华(PBS类合成趋势)
清华大学教授陈国强(生物基材料PHA)
中科院天津工业生物所(CO2人工合成淀粉)
吉林大学兼任教授博导冯超(PPC的全产业链建设应用战略研究)
凯赛生物董事长刘修才(生物基尼龙)
金发科技黄健(欧洲降解市场策略)
上海吉澳康科技有限公司(降解塑料制品后端堆肥处理)
欧洲生物塑料协会会长(欧洲政策执行现状)
美国生物降解塑料协会会长(降解产品如何进入美国市场)
意大利Novamont公司(生物降解塑料快递袋一条龙解决方案)
美国Genomatica公司(生物基BDO)
德国巴斯夫公司(中国市场策略和前景)
丹麦乐高集团(生物材料在玩具中的发展与应用)
更多议题征集中……

分论坛一:国际生物基材料技术与产业论坛
拟邀以下嘉宾
华南理工大学教授余龙(淀粉)
东华大学教授余木火(生物降解纤维)
山东大学教授赵广(高效固定CO2的琥珀酸生物合成)
中山大学教授翟文涛(PLA发泡技术)
江南大学教授蒋平平(生物基增塑剂)
中科大先研院许扬博士(生物基呋喃聚酯PEF)
中科院青岛生物能源与过程研究所崔球 (秸秆酶解糖化创新技术)
南京工业大学教授陈集双(碳中和及可降解背景下的秸秆生物质资源价值)
山东兰典生物公司(生物基丁二酸)
天安生物Ruud Rouleaux:PHA原辅材料的设计和应用开发
更多议题征集中……

分论坛二:国际降解材料与禁塑替代品产业论坛
拟邀以下嘉宾
海南生态环境厅(海南禁塑经验分享)
山东农业大学米庆华教授(农膜)
中科院宁波所陈鹏(生物降解纤维)
道达尔科碧恩(Luminy PLA和耐高温方面的突破,持久性的应用)
泰国PTT-MCC(PBS聚合)
德国Biotech公司(PBAT淀粉改性)
欧洲OWS公司(工业堆肥)
更多议题征集中……

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李女士

188 2508 5504

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