2000吨高性能生物基复合膜材料环评公示
据公示文件,该项目为新建项目,总投资101201.51万元,位于内蒙古自治区包头市九原工业园区内,分两部分建设,新建厂区规划用地面积70亩。
项目计划分两期建设完成,一期年产5000吨绿色高性能生物基纤维,二期年产3000吨绿色高性能生物基纤维及2000吨高性能生物基复合膜材料。
项目共建设绿色高性能生物基纤维生产线2条,纤维分级加工生产线2条,高性能复合膜材料生产线2条,以及配套的环保、公辅设施。
国内首创:高性能生物基纤维长丝产品
据介绍,该项目产品为绿色高性能生物基纤维长丝(SUNCELL长丝),为包头中远结合母公司郑州中远企业集团的工程技术积累,经过多年的研发,国内首创的绿色高性能生物基纤维长丝产品。
郑州中远企业集团专注于强生物基材料的工程、技术研发和创新应用开发。“绿色高性能生物基纤维”工程技术,是其潜心研究创新的成果,在郑州建有中试研发生产线,通过中试优化工艺、优化设备、产品小批量的应用开发,形成了大量的专利和技术成果,填补了行业空白。
此外,包头中远完成了从浆粕到生产到产品的全流程工程技术的开发,首家实现了绿色高性能生物基纤维的产业化,采用了绿色环保的生产工艺,原料来自光合作用产生的纤维素(如棉短绒、2-3年速生竹子、芦苇、沙棘、甘蔗渣、5-7年速生林等),产品性能优于自然,可替代真丝和羊毛,同时高性能产品可用于特定领域工业应用,最终产品生命终期后可以归于自然,降解为二氧化碳和水,回归自然,全生命周期环保可持续,是当前十分环保的绿色高性能生物基纤维。
高性能生物基复合膜材料是一类以生物基材料为基础,通过复合技术制备而成的具有优异性能的新型材料。
常见类型
聚乳酸基复合膜:以聚乳酸为基体,与纳米云母片、纤维素纳米晶等纳米材料复合。如中国科大俞书宏院士团队研制的聚乳酸高性能复合薄膜,将纳米云母片与聚乳酸复合,提升了材料性能。
纤维素基复合膜:以再生纤维素为基质,添加酯化改性木质素纳米颗粒、石墨烯衍生物等。如齐鲁工业大学吕高金教授课题组制备的酯化改性木质素纳米颗粒增强再生纤维素膜,改善了再生纤维素膜疏水性差、机械强度低等问题。
多糖基复合膜:以果胶、魔芋胶等天然多糖为成膜基质,加入纤维素纳米晶、丁香精油等。如四川农业大学吴贺君副教授团队制备的多糖基活性复合膜,以果胶和魔芋胶为基质,添加纤维素纳米晶和丁香精油,提升了薄膜的综合性能。
壳聚糖基复合膜:以壳聚糖为主要原料,与白藜芦醇包埋的虫胶纳米颗粒、巴西棕榈蜡等复合。如湖北大学郭志光、艾书伦等人开发的多功能生物基薄膜,具有超疏水和抗菌特性。
性能特点
高强度:力学拉伸强度可高达 100MPa 左右,能够满足各种应用场景下的力学性能要求。
高阻隔性:对氧气、水蒸气等具有良好的阻隔性能,可有效防止包装内物品受潮、氧化等。
优异的光学性能:部分材料具有高可见光透过率和低紫外透过率,可起到保护被包装物品免受紫外线伤害的作用,同时保持良好的透明度。
良好的生物可降解性:在堆肥条件下,通常 60 天内即可完成降解,有助于解决塑料污染问题。
热稳定性好:能在一定温度范围内保持稳定的性能,不易发生变形、熔化等现象,可适应不同的加工和使用环境。
应用领域
食品包装:可有效延长食品保质期,保持食品的新鲜度和品质,同时其可降解性也符合环保要求,减少食品包装对环境的污染。
药品包装:高阻隔性和良好的化学稳定性可确保药品在储存和运输过程中不受外界因素影响,保证药品质量安全。
电子器件:作为电子器件的基底材料,要求材料具有良好的机械性能、热稳定性和绝缘性能等,高性能生物基复合膜材料可满足这些要求。
农业领域:可用于制备农业薄膜,如覆盖膜、防虫网等,具有良好的保温、保湿、防虫等功能,同时可在使用后自然降解,减少农田中的塑料残留。
生物医药:在伤口敷料、药物缓释载体等方面有潜在应用,其生物相容性和可降解性有助于人体组织的修复和再生,减少二次伤害。
制备方法
溶液流延法:将生物基材料和添加剂溶解在适当的溶剂中,形成均匀的溶液,然后将溶液流延在平整的表面上,通过挥发溶剂形成薄膜。如制备多糖基活性复合膜时,可将果胶、魔芋胶、纤维素纳米晶等溶解在溶剂中,采用流延成膜法制备。
熔融共混法:将生物基材料和其他功能性材料在熔融状态下进行共混,然后通过挤出、压延等工艺制成薄膜。这种方法适用于热塑性生物基材料,如聚乳酸基复合膜的制备。
原位聚合法:在生物基材料的基体中,通过引发剂引发单体进行原位聚合反应,形成纳米级的填充物与基体复合的薄膜。该方法可使填充物在基体中分散均匀,提高复合膜的性能。
层层自组装法:利用生物基材料和功能性材料之间的静电作用、氢键作用等,将不同的材料逐层组装在基底上,形成多层结构的复合膜。这种方法可精确控制复合膜的结构和性能。
文章来源:九原区人民政府、高性能膜材料编辑整理