发布日期:2021-06-18 08:30:51 信息来源:淄博市工信局
近日,一条关乎未来绿色发展和碳中和的产业链,在淄博投产成功。
在诸多可降解材料中,乳酸——丙交酯——聚乳酸,这条产业链以原料来源广泛、生产过程零污染、产品绿色环保等特性受到了全世界的青睐,谁贯通了这条线,谁就拿到了通向未来的“金钥匙”。
今年5月中旬,北京朗净汇明生物科技有限公司的PLA技术团队历经8年潜心研发,终于攻克了聚乳酸(PLA)国产化技术屏障,形成了一整套工业化“二步法”生产高光学纯度聚乳酸技术,技术水平国际领先,生产成本可进一步降低20%以上。
当谈到项目选址时,北京朗净汇明生物科技有限公司董事长陈清文介绍,“最终我们选择将聚乳酸项目落户淄博,未来将通过‘一体化产业构建’模式,开辟新材料、新技术的产业化和规模化新时代”。
这条链接万亿市场的产业链落户淄博,淄博由此成为国内可降解新材料生产基地之一。
可降解新材料的“白色黄金”
2020年1月,我国“禁塑令”正式出台。要求到2025年全国全面禁止生产和销售不可降解的一次性发泡塑料餐具、一次性塑料棉签;禁止生产含塑料微珠的日化产品。
可降解塑料作为有效的替代品自此成为人们关注的焦点。采用聚乳酸生产的产品涵盖塑料、服装、食品包装、医疗器械、军工、3D打印等行业,应用场景极为丰富。
在《中国制造2025》重点领域技术创新绿皮书中明确提到,在先进轻工材料(生物基轻工材料),重点发展聚乳酸(PLA)等生物基新材料。
位于张店区科技工业园的山东朗净新材料科技有限公司的生产车间里,科研人员正在分装生产的丙交酯和聚乳酸。车间内整齐排列着聚乳酸生产装置,现场非常干净,无味无尘,小瓶内白色的结晶体,略带有点焦糖芳香,这就是神奇的聚乳酸。
公司负责人向记者展示了自主研发的全降解塑料袋、快递袋、纤维、衬衣等。这种塑料袋是以富含淀粉的玉米、木薯等,和富含糖的甘蔗、甜菜等农作物为原料,可以消化利用储藏多年的陈粮,甚至是农业废弃物秸杆等,经过现代生物发酵技术酯化为工业乳酸,再经过特殊的聚合反应过程制成的高分子材料。
通常所讲的玉米纤维就是玉米制得的聚乳酸纤维。
聚乳酸制成的塑料制品之所以受到青睐,是因为它具有普通塑料袋无可匹敌的优点:原料来源丰富广泛、可再生,也不会与口粮竞争;良好的生物相容性和生物可降解性,最终降解成为二氧化碳和水,对环境无污染。以聚乳酸为原料,可以通过挤出、注塑、拉伸、纺丝、吹塑等加工方式,制成各种产品,应用场景十分广泛。 “采用聚乳酸制造的这种塑料袋埋在地下6至12个月,90%以上降解为二氧化碳和水,18个月内就可以完全降解,不会产生‘环境污染’。可以说聚乳酸生产出的全降解生物塑料,是地地道道的‘白色黄金’。”陈清文表示。
攻克“卡脖子”技术
丙交酯作为生产聚乳酸的中间体,过去国内企业只能依赖进口,采购成本高昂,一度成为制约国内这一生产链条的关键环节。
如何破解聚乳酸的“卡脖子”技术?
2013年,朗净公司调集精兵强将,随后与原上海工业微生物研究所、江南大学合作,不断提升技术研发力量,攻克D型乳酸和聚乳酸产业化难题。
为了突破“卡脖子”的技术,朗净技术团队一干就是8年。
负责此项目的研究员林园告诉记者,“这是一个具有高科技含量、横跨多专业和学科领域的新材料产业链项目,涉及生物、高分子材料以及生物纤维、设备制造等跨学科技术。这8年来,为了得到高光纯度的丙交酯,几十名技术人员做了上万次实验,每天睡两三个小时都是家常便饭。”
2013年,国内还没有成熟的工业化连续生产高光纯度丙交酯的工艺,国外正进行技术封锁。前方只有一条路,就是突破核心技术。工夫不负有心人,2018年朗净技术研发团队建成了国内第一条采用新工艺生产高光纯度D-丙交酯的中试示范线,产品和技术达到国际标准;在攻克丙交酯技术难关的同时,团队继续进行聚乳酸的中试线开发,最终在今年初完成了自产丙交酯制备聚乳酸的对接中试,其技术指标已达到国际先进水平。
“在这8年里,我们遇到了数不清的困难,但是我们从没有放弃过,在大家的艰苦奋斗下,终于迎来了胜利的曙光。钟南山院士曾说过,‘科技创新方面的瓶颈,我从不指望国外,要靠自己……靠人家来不及的,核心的东西还是要靠我们自己的团队去创造。’这句话一直激励着我们,我们深以为然。”林园激动地表示。
在攻克了最难的丙交酯核心技术后,朗净汇明一跃成为目前国内为数不多的同时掌握乳酸、丙交酯、聚乳酸产业链以及立构聚乳酸技术研发及产业化的行业前沿企业。
链接万亿市场
一组数据,道出了聚乳酸材料市场前景的广阔:
——目前聚乳酸不到30万吨/年的产能,对比全球每年巨大的塑料使用量来说,无疑是杯水车薪。
——2019年全球塑料产量约3.8亿吨/年,99%是由化石基原料生产的,其中仅有9%被回收。
——全球平均每小时生产3亿个塑料袋。
——2018年全球生物基塑料产能仅有211万吨,按未来全球3年10%的生物基材料占比目标,市场缺口3300多万吨;市场上57%的生物基材料不可降解;而可降解材料中,50%以上为较低端的淀粉基材料,PBAT和PBS占到约25%;聚乳酸仅占11%。
按照世界对生物基可降解材料的需求,未来5-10年内其潜在市场需求达到300万吨以上,其后续产业链价值可达万亿元以上,在中国国内具有巨大发展潜力和产业经济价值。
而朗净公司手握“丙交酯开环聚合法”的核心技术正是撬动万亿级市场的“金钥匙”,众多地市看到了市场前景,纷纷抛出“橄榄枝”。
但最终北京朗净公司选择了在淄博投资成立山东朗净新材料有限公司。
之所以选择在淄博,是因为北京朗净公司感受到了淄博效率、淄博速度和淄博环境,以及围绕可降解新材料的产业链。
目前,淄博就有生产乳酸的企业,也可以与淄博上下游企业构成沿链聚合,打造产业集群。
从2020年11月投资成立,仅4个月时间,山东朗净新材料就已经建成投产百吨级乳酸-丙交酯-聚乳酸中试线,并计划两年内投建3万吨级产线。
“这样的淄博速度,让企业感受到了极大的信心。而且在整个投产过程中,市政府和区政府服务非常周到,解决了我们很多问题。”
“现在公司已完成一期项目建设,拥有厂房3000平方米,年产100吨聚乳酸中试线一套,分四个功能区:生产区、仓储区、辅助设施区及博士工作站配套建设的科研实验室;二期将在原有厂房内增加一套年产1000吨丙交酯、聚乳酸生产线,计划于10月完成建设并投产运营。”陈清文对记者说。
未来,山东朗净新材料将促进上下游产业链的延伸发展,进而带动千亿以上市场规模集群发展。