秸秆变生物塑料,有望取代一次性石化塑料。近日,在湖北首鼎实业有限公司的生产车间内,技术工程师刘畅正和同事们全神贯注地盯着生产设备。随着一根根黑色的纤维素聚乳酸从机器中产出,全球首条以芦苇为原料的聚乳酸生产线在石首正式投产。这看似普通的材料,却凝聚了科研人员十多年的心血——他们用随处可见的秸秆、芦苇,“智造”出可降解的环保材料。
“这是我们自主研发的聚乳酸颗粒,各项性能指标完全达标。”刘畅向记者展示着刚下线的产品,这些黑色颗粒在阳光下泛着温润的光泽。“后期还能根据客户需求进行改性,应用场景会非常广泛,如餐盒、吸管、一次性塑料包装、农用地膜、垃圾袋等。”
从秸秆、芦苇到塑料的“神奇转化”,得益于首鼎原创的非粮原料合成生物制造的技术体系。科研人员通过菌株,将芦苇中的纤维素、半纤维素分解成糖,再发酵成乳酸单体,随后利用原创的高分子技术聚合成聚乳酸,即生物塑料。“我们拥有100%知识产权,技术国际领先,填补了非粮生物塑料的空白。”湖北首鼎实业有限公司董事长桑涛指着车间里自主开发的智能设备介绍道。
与传统塑料相比,生物塑料在环保与成本方面展现出双重优势。从环保角度来看,其原料通过光合作用吸收二氧化碳生长,经生物炼制转化为塑料后,制品废弃时又能完全降解为二氧化碳和水,形成“生长-使用-降解”的全生命周期碳闭环,从源头减少石化资源消耗和碳排放。从成本角度来看,以芦苇、农作物秸秆等非粮原料生产的聚乳酸,相比粮食基原料可降低成本约50%。随着规模化生产推进,其价格有望低于传统石化塑料。
在首鼎的产品展示厅,除了生物塑料产品,羽毛球拍、网球拍、自行车轮毂等各式“芦苇制品”也引人注目,这些产品均复合了首鼎同步开发的生物树脂。首鼎通过酶解技术提取木质素,保留了植物体内天然的增强特性,再将这种酶解木质素通过高分子技术合成生物树脂,再复合碳纤维形成复合材料,机械强度较传统石化环氧树脂有显著提升。桑涛形象地解释道:“就像木质素在支撑参天大树的植物纤维一样,它现在对我们的人造纤维也起到了很好的支撑作用。
首鼎生物提炼的酶解木质素,其应用范畴广泛,不仅限于生物树脂,更可拓展至高性能电池负极材料领域。例如,在新型电池负极材料硅碳负极中,其碳骨架和多孔碳结构即可通过木质素构建。相比传统负极材料,木质素的应用可显著提升新能源汽车的充电速度和续航能力。
首鼎即将实现聚乳酸的工业化生产,量产后,日消耗芦苇、秸秆等原材料50吨,生产聚乳酸、木质素约10吨,年内将达到千吨产能。
我国作为农业大国,拥有9亿吨秸秆及丰富林湿资源,若能将非粮原料的合成生物制造从石首推广至全国,做成一个庞大的新兴产业,既可替代部分石化资源,又可实现资源循环与产业转型。桑涛表示,作为产业化的第一步,项目将在洞庭湖区进行推广,充分利用洞庭湖区上百万亩芦苇和秸秆资源,推动湿地生态恢复,形成经济发展与生态建设协同发展的双赢模式。(记者 张红芳)
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