技术创新

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中美新技术可提高生物塑料性能并降低成本

中美科学家联合开发出一项新技术，能大幅提高可降解生物塑料——聚乳酸的耐热和耐水性能，降低商业化生产成本并减少污染。

美国内布拉斯加大学林肯分校发布的新闻公报说，这项技术由该校与中国江南大学研究人员共同开发，核心步骤是将聚乳酸纤维加热到约200摄氏度后使其缓慢冷却，通过这种方式使两种聚乳酸分子交织络合，制取出耐热耐水性能更高的产品。

研究小组在瑞士《化学工程杂志》上报告说，这种热处理方法可使生物塑料的性能达到与石油化工塑料相当的程度，比现有技术更简单、绿色。

聚乳酸也称玉米塑料，是用玉米等富含淀粉的农产品制取的一种高分子化合物，可以自然降解，是一种有潜力的环保塑料。但由于耐热和耐水性能差，其应用范围受到限制。

乳酸分子有两种互为镜像的形式，此前研究发现，主要由一种分子组成的塑料性能较差，如果让两种分子以合适比例混合交织在一起，则能提高性能。现有的一些技术可以实现这种“立体络合”，但流程复杂、成本高，且需使用有害的溶剂或添加剂。

目前这种通过热处理使两种分子交织络合而制取的聚乳酸纤维，其熔点比由一种分子组成的聚乳酸高38摄氏度，在温度超过120摄氏度的含水环境里仍能较好地保持结构和强度，达到了纺织工业的应用要求。

研究人员说，他们弄清了热处理温度与立体络合程度和成品塑料纤维强度之间的关系，已在实验室里实现了小规模持续生产，正在寻求将该技术用于现有工业生产流程。

中巴两国科学家发现食塑真菌或解决垃圾处理难题

由中国和巴基斯坦两国科学家组成的科研团队近日发现了一种可以分解塑料的真菌，该菌种的利用有可能彻底改变塑料废弃物的处理方式。

报道称，研究人员在巴基斯坦首都伊斯兰堡的垃圾场中发现，塔宾曲霉（Aspergillus tubingensi）以塑料为食，根据这项发现，中国科学院昆明植物研究所（KIB）9名巴基斯坦研究人员和中国科学院研究人员共同撰写了“由曲霉菌制成的聚酯聚氨酯生物降解性研究”，这是霉菌毒素分解污染物质领域的最新进展。

科学家称，塔宾曲霉中生长的根类细丝网络有助于分解聚合物。一些携带致死性污染物并需要数十年才能分解的塑料，可以在几个星期内被塔宾曲霉分解。

世界混农林业中心/昆明生物研究所的卡恩博士（Sehroon Khan）说，她的团队一直在研究“如何降解废塑料”的生物手段。“我们决定从巴基斯坦伊斯兰堡的垃圾场抽取样品，看看是否有物质可以分解塑料，就像其他生物体对死亡植物或动物物质的分解一样。”研究人员观察到管曲霉菌具有分解不可生物降解的塑料的能力。

为了确定哪种条件最有效，研究人员测试了液体、土壤和葡萄糖琼脂（SDA）板中的真菌。研究发现，真菌能够在所有三种培养基中分解塑料，当在SDA培养基上培养时，它是最有效的。与此同时，科学家发现存在于土壤中的原始真菌也可以在塑料表面生存。研究人员认为，管曲霉菌可以成为有效处理废物处理厂中塑料颗粒的答案。

塑料废品不再是“公敌”或将变为燃料

一项由美国科学家们发起的研究表明，到2015年为止，人类共生产了约83亿公吨的塑料制品，其中约有63亿吨转化为塑料垃圾。世界经济论坛曾预计，到2050年，海洋中的塑料垃圾将多于鱼类，可见解决塑料废品已经成为社会的一大难题。

科学家们可谓是绞尽脑汁想要将这一“公敌”充分利用起来。上海有机化学研究所的研究员们正在研究将塑料垃圾“变废为宝”。研究员在接受CNBC采访时表示，埋藏在地下或者丢弃在海中的塑料垃圾将会存在上百年或者上千年，因此人类急需找到一种解决塑料垃圾的方法。而他和有机所的同事认为将塑料转化为燃料是一种重复利用的妙招。

上海有机化学研究所的研究员们使用了交叉烷烃复分解反应的策略，过程包括聚乙烯与短链烷烃的复分解，从而炼制柴油。有机所的一名研究人员告诉CNBC，在这个复分解过程中，他们可以得到石油烃类和蜡状物分别为主副产物，而主产物就可以用来生产柴油等燃料。尽管现在的技术止步于聚乙烯的降解，但研究人员表示希望未来能找到一种降解聚丙烯，聚苯乙烯或者其它塑料材质的方法。

用树叶代替塑料制成一次性盘子

来自武汉的留美学生冯亚伦是一个名叫树叶盘子（Leaves Plates Company）创业公司的合伙人。该公司从印度和尼泊尔进口用落叶制成的一次性盘子。一个树叶盘子的价格和传统塑料盘子一样，但相比之下，树叶盘子可以被完全回收和生物降解。公司从印度和尼泊尔进口这些盘子而且在美国出售。冯亚伦负责营销和挖掘潜在的投资商。

“这是联系到我作为中国人的一个身份吧，”冯亚伦说，“因为中国产出世界上三分之一的塑料，我也希望通过树叶盘子的方式带来一场革命，改变中国现在的这个局面和消费习惯。”

氧化生物双降解塑料技术将有效解决“白色污染”

莱芜市投资促进局、市农业局与山东天壮环保科技有限公司举行氧化生物双降解塑料技术项目签约仪式。

据了解，山东天壮环保科技有限公司是国家级高新技术企业，拥有的“氧化生物双降解塑料技术”已达到“国际先进、国内领先”技术水平，可被广泛应用于农业、工业等各个领域，有效解决“白色污染”问题，这项技术的规模化推广应用，将有利于广大人民群众增收节支。

Mondi阻隔包装创新问世

北美包装商带来了新的阻隔包装方案，已在欧洲被验证可行：Mondi消费品包装是以吹塑薄膜挤出技术为基础，推出的产品。

Mondi包装公司首席执行官Georg Kasperkovitz说：“我们看到北美阻隔产品市场的巨大潜力，我们的解决方案可以帮助食品和制药生产商抓住发展机会。”

Mondi包装公司总经理Marko Schuster透露：“系列产品包括预制管和袋子，可以增强产品保护改善材料稳定性。我们正在拉斯维加斯Pack Expo世博会向美国市场推出该包装。”

该包装膜独特的多层结构包括尼龙（PA）或乙烯乙烯醇（EVOH）的中心层，阻隔水分、气味或气体。根据Mondi的说法，更坚固的结构使得包装比传统的密封膜更耐用和更紧密，意味着食品、化妆品、农业和化学产品可以享受更高水平的产品质量和保质期。

FFS管和包装细节：包装有两种不同的版本。一种是具有侧面角撑板的预制管，这是自动成型/填充/密封机械的理想选择，其规格为1磅至50磅净重。预制管包装可以打印多达六种颜色。特殊的防滑压花简化了产品的码垛。第二种特殊包装用于手动或半自动填充的预制袋。良好的抗弯曲性标志着塑料包装的完整性与铝相当，使其特别适合美国宠物食品和药物市场。

“我们预计，对水分和氧气敏感的肥料和预配置的烘焙产品会对这款包装很感兴趣”Schuster说。他还透露该公司正在奥地利的Mondi Styria工厂生产包装膜，而且将替换美国密苏里州杰克逊市的美国工厂的单一包装袋。

秸秆“变身”高档环保材料

之前被粉碎还田或就地焚烧的秸秆，合肥利夫生物科技有限公司从中提炼出新型生物可降解塑料呋喃聚酯（PEF）的前端单体。

PEF是一种原料可再生、终端可降解，绿色安全、低碳环保的新材料，可以替代传统石油化工产品PET塑料，可作为医用高分子材料制造人体骨骼、医疗器械等，还可以作为高档环保材料生产儿童玩具、婴儿用品、车用塑料、食品包装袋等。

出于环保考虑，可口可乐公司决定到2018年在欧盟国家全部使用PEF做成的可乐瓶。利夫公司不仅拥有具有自主知识产权的PEF单体成熟的产业化技术，而且已经成功合成100%生物质聚酯新材料PEF，可以用秸秆造出世界水平的可乐瓶。“我们采用与国外不同的技术路线，工艺安全性好，单体纯度高。产品销往欧洲、日本等地科研机构，产品纯度质量获得客户认可。”公司总经理自豪地说。据悉，现在国际上仅有3家企业具备成熟的呋喃聚酯单体百吨级别的生产能力，其他两家企业分别在荷兰和瑞士。

利夫生物成立于2014年，受益于安徽省高层次人才科技团队项目资金的支持，发展迅速。目前公司正在建造我国第一条秸秆全组分高值化综合利用生产线，建成后可年处理20万吨秸秆，相当于解决25万亩农田的秸秆问题，总产值约2.5亿元/年。利用自主创新的秸秆水解技术，可实现秸秆三大组分纤维素、半纤维素和木质素的连续分离，制取多类高附加值产品。这些产品除PEF外，还包括生物质化学品、生物质有机酸环保吸附剂、生物质有机肥有机饲料等。据测算，秸秆收购加工成本每吨约600元，加工后每吨原料综合产值近2000元，而且可以实现秸秆的百分百绿色转化，无废液废渣排放，经济社会效益都很好。

生物基纤维塑料复合材料可以实现大规模生产

最近，德国开姆尼斯工业大学的研究人员开发出了一系列能够大规模生产的生物基纤维塑料复合材料，这种材料可以作为玻璃和碳纤维增强塑料的替代品。

轻量级结构研究所研究员Ahmed-Amine Ouali表示：“我们用亚麻等天然纤维来替代玻璃纤维或碳纤维，而且我们的塑料基质是可再生的生物聚合物。因此，产品的生命周期中，碳足迹明显更好。”研究人员还说，使用连续的长丝可使复合材料在纤维方向上变得非常坚硬，刚性也会变得非常好。研究人员的主要目标是开发一种程序，使得用塑料和天然纤维制成的半成品可以大规模生产。目前，薄膜堆叠技术是最常见的做法。在这个过程中，将单层材料（例如塑料薄膜或非卷曲织物加上塑料薄膜）一层一层地堆叠在热压机中，在压力下使其熔融，而且进一步在另一台机器中将其加工成板材。对于连续程序，MERGE研究人员就必须设计出一台新的压光机。

Ouali说：“与玻璃纤维或碳纤维相比，天然纤维具有特殊的特性：它们容易吸收液体。因此，加工之前，它们必须干燥。在研究所，我们开发了一台干燥机，可以与压光机紧密相连，几乎没有任何空隙。这样，干燥后的纤维几乎不会与潮湿的环境有任何接触。”

生产程序目前是间歇性的，连续生产预浸料半成品后会停止一段时间。根据需要，将在许多不同的工厂里继续生产。研究人员说，关于大规模生产，制造路径还可以相应补充或组合。

Ouali说：“我们将进一步尝试各种类似于针织或非卷曲织物的纤维结构，或者以其他形式与不同的基质（例如薄膜或纺粘织物）相组合。”

德国推出新塑料3D打印技术工艺改进带来的惊艳成果

德国工业3D打印机制造商voxeljet近日宣布，推出用于其VX200系统的新型塑料3D打印工艺——PolyPor C2（PPC2）。

据悉，该技术是公司现有的PolyPor B（PPB）工艺的改进，主要用于制造熔模铸造模型。

通过使用voxeljet粘合剂喷射技术，使用PPC2打印的部件不需要额外的支撑结构，并且可以有效地包装在构建室内的歧管中。

voxeljet首席执行官IngoEderer博士解释说：“我们的新PPC2流程最初将在VX200系统上提供。对于投资铸造代工厂来说，这是一个经济实惠的3D打印，可以为商业铸件（如涡轮叶轮和涡轮叶片）提供高效零件生产。”

从Voxeljet紧凑型VX220系统开始，PPC2将在同期最近发布的高速烧结（HSS）工艺的同时，以300×200×150mm（长×宽×高）的速度生产。

PPC2使用聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA）材料，其在拉伸和弯曲强度，透明度，可抛光性和耐紫外性方面在经济上优于聚碳酸酯（PC）。

与现有PMMA工艺相比，使用PPC2打印的模型具有更高的整体分辨率。采用更精细的37微米PMMA颗粒材料，可在层厚为100μm的更薄介质上进行打印，打印出来的零部件具备更优良的表面质量和更清晰的边缘。

打印分辨率达600dpi的高分辨率打印头，再加上更小的颗粒尺寸和更薄的层厚，可打造出非常精细的3D打印模型，这些3D打印模型成为熔模铸造模型的理想之选。这样的组合几乎不会产生残灰。

Voxeljet产品经理TobiasGruen补充说：“通过使用我们新的和改进的粘合剂，我们期望我们的工业打印头可以在高打印质量水平下延长使用寿命。此外，未结合的PMMA粉末可以重新使用和再循环用于即将到来的打印作业，这确保了有效的材料使用。

科莱恩研发新包装技术可延长益生菌保质期

全球特殊化学品制造商科莱恩最近推出了一款新的包装技术，能够在益生菌产品被打开过之后，有效保护益生菌的性能，通过抑制与氧气、光线、潮湿等接触从而延长保质期。

科莱恩医疗包装产品经理Stéphane Rault表示，对于益生菌来说，好的微生物特别重要，只有使这些微生物远离氧气、潮湿、紫外线等会伤害甚至杀死益生菌的环境，益生菌才能得到有效保护。

被动的防护是益生菌的第一道防线，就像科莱恩所推出的抗氧化瓶（Oxy-Guard bottles），其结构能够保持为容器内部环境提供氧气阻隔保护的标准，单层的聚乙烯能够增添防止水分和紫外线侵害的功效。

目前，该款抗氧化瓶符合美国食品及药品管理局和欧盟对于营养食品和制药应用的规定，该瓶还有一系列不同的规格尺寸。