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生物聚合物:PHA挑戰(zhàn)PLA

   2009-04-16 中國(guó)化工報(bào)中國(guó)化工報(bào)

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  清華大學(xué)教授、長(zhǎng)江學(xué)者陳國(guó)強(qiáng)昨天(15日)向記者透露,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),同為生物聚合物,聚羥基烷基酸酯(PHA)與聚乳酸(PLA)相比,可望在更多領(lǐng)域獲得應(yīng)用。在全球大型企業(yè)不斷斥巨資擴(kuò)大PLA生產(chǎn)規(guī)模之際,這一發(fā)現(xiàn)引起了很大震動(dòng)。
  
  清華大學(xué)是國(guó)內(nèi)率先進(jìn)行PHA生產(chǎn)和應(yīng)用研發(fā)的科研機(jī)構(gòu)。陳國(guó)強(qiáng)及PHA領(lǐng)域的其他研究人員確認(rèn),有150多種單體可用于制備PHA。由這些單體進(jìn)行不同的組合得到的長(zhǎng)鏈分子結(jié)構(gòu),可使硬而脆的塑料短鏈結(jié)構(gòu)變得柔軟。陳國(guó)強(qiáng)表示:“PHA的優(yōu)點(diǎn)是具有很高的分子量,并能通過(guò)結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)使最終產(chǎn)品適用于醫(yī)療、生物燃料和可降解包裝等領(lǐng)域。而PLA只能由兩種單體制備,產(chǎn)品應(yīng)用范圍有限。”
  
  盡管PHA有明顯的優(yōu)點(diǎn),但目前其應(yīng)用開(kāi)發(fā)還處于初級(jí)階段,離大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用尚有距離,全球范圍內(nèi)的企業(yè)多在致力于PLA的產(chǎn)業(yè)化。這不僅因?yàn)镻LA生產(chǎn)成本遠(yuǎn)低于PHA,而且還由于PHA材料的工藝控制水平有待提高。陳國(guó)強(qiáng)表示,目前PHA成本是PLA的兩三倍以上,但隨著PHA制造工藝的改進(jìn),其經(jīng)濟(jì)性將逐步接近PLA。
  
  他透露,目前清華大學(xué)正在全力向兩個(gè)方向進(jìn)行攻關(guān)。其中一個(gè)是開(kāi)發(fā)新的PHA材料。在150余種單體中,目前只有約30種可以合成出PHA。該校正在研發(fā)用更多新的單體合成出PHA。另外一個(gè)目標(biāo)是開(kāi)發(fā)更多的PHA應(yīng)用材料,如醫(yī)用材料等。此外,他們還在探索成本更低的PHA合成工藝,替代目前的糧食合成路線,如用食品廠、淀粉廠的廢水和生物污泥提取制造PHA。這位專家介紹,這項(xiàng)新工藝已在實(shí)驗(yàn)室獲得成功,有望在5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。屆時(shí),PHA的生產(chǎn)成本可與PLA相當(dāng)。
  
  據(jù)了解,目前我國(guó)已建成2000噸級(jí)PHA產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,產(chǎn)品用于可降解的高檔包裝材料和復(fù)合材料、藥物或農(nóng)藥的緩釋載體、紙和膜上的涂層材料等。然而,由于研發(fā)經(jīng)費(fèi)短缺,我國(guó)至今無(wú)法形成系列的應(yīng)用開(kāi)發(fā)。國(guó)外已有大型企業(yè)投資建設(shè)PHA產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。荷蘭帝斯曼公司與中國(guó)企業(yè)組建了合資企業(yè),正在天津建設(shè)1 萬(wàn)噸/年P(guān)HA裝置,預(yù)計(jì)8月投產(chǎn)。另一家美國(guó)企業(yè)將于年內(nèi)投產(chǎn)5萬(wàn)噸/年P(guān)HA裝置。

 
 
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