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昶法新材料:以生物降解新材料为垃圾分类和减塑“助力”
《华东科技》     发布时间:2020-01-16 11:51    

所谓生物降解材料是指在自然界如土壤、沙土或特定条件下,由自然界存在的微生物作用引起降解,并完全降解变成水、二氧化碳及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质的塑料。目前,我国是全球为数不多可以生产生物降解塑料产品的国家,在这方面的研究也处于世界前列。但现阶段我国生物降解塑料市场还没有打开,需求量相对较少,因此,生物可降解塑料在国内的境遇基本上呈现“较好不叫座的状况”。

2019年,上海市十五届人大二次会议表决通过《上海市生活垃圾管理条例》,将“垃圾分类”纳入上海法治框架,并于7月1日正式施行。此番条例明确为“四分法”,包括可回收物、有害垃圾、湿垃圾和干垃圾四种,从源头减量和资源化处理。随着该政策的施行,生物降解材料也成为可持续、循环经济发展的焦点,备受大家关注。

上海昶法新材料有限公司(以下简称“昶法新材料”)是一家研发生物降解新材料的公司,致力于从废弃的林木及农业秸秆资源中提取各类天然生物基材料,通过多样化的科研手段,变废为宝,实现生物基材料的资源化利用。公司以“源于自然、归于自然”为产品开发理念,开发出一系列环保新材料,如生物降解垃圾袋、生物降解覆盖膜、生物降解地膜等产品,代替传统石化基难降解塑料,以解决“白色污染”问题。


着眼技术,构建企业人才体系

提到上海昶法新材料有限公司,首先需要介绍的是创办于2001年的上海东升新材料有限公司。东升新材致力于在新材料领域开发并销售具有自主知识产权、符合国家及产业发展导向的各类功能型添加剂。公司拥有2个省级企业技术中心,1个博士后科研工作站,2个研究生联合实验室,先后获得“高新技术企业”“国家知识产权优势企业”“造纸化学品领军企业”“中国中小企业创新一百强”“上海市文明单位”等荣誉,并拥有超300项国家授权发明专利。几年前,东升公司开始关注生物质材料领域,并在一系列市场调研后介入到生物降解材料领域;2018年便开辟出新的业务板块生物质材料事业部,该部门从东升公司独立出来,形成了现在的“昶法新材料”。

生物材料行业并非单学科专业,它具有交叉学科的属性,其研发技术人员也需要交叉的专业学习和实践经验的积累。因此,专业技术分工合理的研发团队的组建对企业而言十分重要,昶法在几年前便开始组建自己的研发团队,为了保证技术的领先,昶法新材在一个想法的萌芽阶段便开始了专利布局。昶法新材料的副总监郑璐说道:“生物材料的提取是整个研发的技术难点,但这也是我们的技术优势。正因为其存在一定的难度,所以不容易被复制和模仿。”

郑璐介绍道:“我们所研发的生物降解材料除使用一部分与市面上常规的生物降解材料相同的生物降解树脂外,特色之处在于利用公司核心技术,从天然农林废弃物、城市园林绿容废弃物中提取的天然生物质材料,将这些天然废弃物‘变废为宝’。我们研发的生物降解垃圾袋具有良好的除臭和抑菌性能,可以有效吸附厨余垃圾产生的恶臭气味,减少有害物质的滋生。”与此同时,昶法还联合了相关组织和企业,希望通过企业的科研能力,能够开发出与湿垃圾末端处置工艺相匹配的升级产品,解决困扰居民破袋投放时带来的环境问题。


对比试验,将新技术投入到农业基地

生物降解塑料的应用除了我们所熟知的一次性塑料餐具、垃圾袋外,还包括农用地膜等塑料薄膜产品。在从事天然生物质资源的高质化利用方面,昶法新材在国内一直是行业的先行者和践行者,其所研发的生物降解地膜,垃圾覆盖膜先后在上海农业科学院、上海老港生活垃圾综合处理基地进行了试用。

“去年10月,我们与上海农业科学院合作,在松江的蔬菜培育基地进行了一组实验。我们选择了两块地种植白菜,一块采用普通的PE膜,一块则采用生物降解地膜进行了平行的对比试验。”郑璐对记者说。“75天后,当白菜生长成熟,我们的地膜已经开始崩解;等到白菜收获之后,生物降解地膜也已经崩解为小碎片,逐步分解成水和二氧化碳,消失在土地上,而旁边的PE膜还是完好地在那里,这也是农科院第一次试验可降解的地膜。”

尽管实验的第一步取得了很好的成效,但生物降解地膜一开始并没有完全获得农民们的认可。“按照正常的流程,在白菜收获后,需要人工先将土壤中的残膜回收,然后才能进行犁地和翻耕工作。当时我们建议,采用我们的生物降解地膜的地块不需要回收残膜的流程,可以直接犁地翻耕,但农民们担心直接犁地会造成残膜将农机的镰刀和锄头绞在一起,造成设备损坏。为此,我们和农民们做了大量的科普工作,最后他们才同意不进行人工回收流程,直接犁地翻耕。试验结果表明,使用生物降解地膜可以直接进行犁地,不会对农机造成损坏。不久前,我们与农科院老师一起,还在现场召开了一次演示会,邀请了多位专家观摩参观。”

农田残膜和生活垃圾带来的“白色污染”正侵蚀着人类的生存环境和生命健康。郑璐也谈道,“目前,可降解塑料的市场依旧主要集中在欧洲,如意大利、法国、德国、芬兰等发达国家,国内市场还有待开发和培育。但随着上海垃圾分类的施行,塑料袋的使用其实是翻倍的增长,这与垃圾分类的初衷和减塑的愿景是不符的。在这一点上,生物降解新材料应该是一种可行的解决方案。这在欧美已有证明,我国的海南、蚌埠等地也已经分别立法规定使用生物降解塑料,相信不久后生物降解材料在国内会呈现高速的发展”。


深耕漕河泾,继续致力城市生态环保

提及生物降解垃圾袋目前在使用过程中存在的难点,郑璐坦言,一方面是降解速度慢。“在理想状态下,这些生物降解垃圾袋应该和湿垃圾一起进入末端处置环节,转化为有机介质。但在实际实验中,我们在和末端处置环节对接后发现两者降解速度不一样,生物降解垃圾袋的降解速度要比湿垃圾慢了至少十几天。”但昶法公司已经在联合专业机构和企业进行技术攻关。另一方面就是成本问题。郑璐告诉记者,一般生物降解薄膜的原材料比普通PE材质的贵了近3倍,袋子的成本则高出至少2.5倍。郑璐说:“我们的目标就是用尽可能多的从天然农林废弃物提取的生物质资源,来降低生物降解材料的综合成本,让消费者买得起、用得习惯,在使用过程中感受这款产品的独特性,也可以切实为减塑做点贡献。”

“昶法起步于漕河泾,也成长于漕河泾,在企业的成长过程中,园区给了我们很多的帮助。在漕河泾开发区科技创业中心和政府的帮助与支持下,我们走进社区、走进街道、走进兄弟企业……参加了很多公益宣传活动,以讲座和活动的形式让大家意识到垃圾分类的重要性以及意义,以及对生物降解新材料的认识。”

对于企业未来的发展,郑璐相信,生物降解新材料行业发展也将会步入快速发展通道。他表示:“除了做好产品,我们希望自己的产品可以与环保和公益相结合,在市场上有所突破,同时也希望我们所做的工作能够更好地服务于上海的城市生态,为垃圾分类助力,为两网融合助力,实现城市园林废弃物的‘变废为宝’,通过综合利用,将其制作成环保材料重新回到大家的身边。”



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