【正文】 化碳。 中科院長春應(yīng)化所2009年2月宣布，該所承擔(dān)的二氧化碳共聚物及其產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化項目通過鑒定。經(jīng)過4年的開拓，該項目取得了3項世界第一：在國際上首次解決了二氧化碳共聚物的冷流難題；率先開發(fā)出具有生物可降解性能的高阻隔薄膜材料；獲得全球首個二氧化碳共聚物醫(yī)用可降解材料生產(chǎn)許可證。 二氧化碳共聚物自問世以來，因其能高效利用二氧化碳并解決塑料的“白色污染”問題而備受關(guān)注。但其合成過程中始終存在的催化劑效率低、聚合物加工性差、成本高等難題成為二氧化碳共聚物及其產(chǎn)業(yè)化的瓶頸，也是各國競爭的焦點。長春應(yīng)化所于2004年初就已成功開發(fā)出可工業(yè)化應(yīng)用的稀土三元催化劑，并在蒙西建成世界首條千噸級二氧化碳共聚物生產(chǎn)線，確立了我國在該領(lǐng)域的國際領(lǐng)導(dǎo)地位。為加速推進(jìn)二氧化碳共聚物產(chǎn)業(yè)化，開發(fā)出具有實用價值的二氧化碳共聚物產(chǎn)品，2004年10月，長春應(yīng)化所承擔(dān)并實施了吉林省科技發(fā)展計劃重大項目——二氧化碳共聚物及其產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)項目。該項目歷時4年，取得了一系列在國際上居于領(lǐng)先水平的創(chuàng)新性成果。項目組開發(fā)的多元共聚新型稀土催化劑和強化交聯(lián)的新技術(shù)，解決了二氧化碳共聚物在30℃以上便存在嚴(yán)重冷流現(xiàn)象這一國際上一直未解決的難題，有效提升了二氧化碳共聚物的催化劑效率。長春應(yīng)化所科研人員引入外部結(jié)晶控制聚合物聚集態(tài)的方法，突破了二氧化碳共聚物連續(xù)吹制成膜的技術(shù)難題，在國際上率先開發(fā)出具有生物可降解性能的高阻隔薄膜材料。他們還與吉林金源北方科技發(fā)展有限公司聯(lián)手，開發(fā)出二氧化碳共聚物醫(yī)用敷料，并獲得了世界上第一個二氧化碳共聚物醫(yī)用一次性可降解材料生產(chǎn)許可證。目前，該公司已投入3000萬元建立了醫(yī)用敷料生產(chǎn)線。作為主要溫室氣體，二氧化碳的減排與資源化利用備受全球關(guān)注。目前我國在這一領(lǐng)域的研究已取得了突破性進(jìn)展，尤其利用二氧化碳生產(chǎn)可降解塑料技術(shù)的問世，大大提高了我國控制溫室氣體排放、實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的能力。然而，截至2009年，由于種種原因，目前國內(nèi)二氧化碳降解塑料產(chǎn)業(yè)進(jìn)展遲緩,其產(chǎn)業(yè)化和推廣應(yīng)用正遭遇三大難題。 難題之一：成本壓力太大。目前我國開發(fā)成功的二氧化碳降解塑料技術(shù)主要有4種，即中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所的以稀土配合物、烷基金屬化合物、多元醇和環(huán)狀碳酸酯組成的復(fù)合催化劑為核心的高效脂肪族聚碳酸酯制備技術(shù)；中科院廣州化學(xué)所的以納米催化劑為核心的二氧化碳與環(huán)氧丙烷反應(yīng)生產(chǎn)全降解塑料技術(shù)；天津大學(xué)的以稀土絡(luò)合催化劑為核心的二氧化碳與環(huán)氧氯丙烷共聚反應(yīng)生產(chǎn)脂肪族聚碳酸酯技術(shù)；廣東中山大學(xué)的以高效納米催化劑為核心的環(huán)氧丙烷高效合成聚碳酸亞丙酯樹脂技術(shù)。在這4種技術(shù)中，實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化的有3種，依次是采用中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所技術(shù)建成投產(chǎn)的內(nèi)蒙古蒙西高新科技集團(tuán)3000噸/年、中海石油化學(xué)股份公司3000噸/年降解塑料項目，采用廣東中山大學(xué)技術(shù)建成投產(chǎn)的河南南陽天冠集團(tuán)5000噸/年項目，以及采用中科院廣州化學(xué)所技術(shù)建成投產(chǎn)的江蘇玉華金龍科技集團(tuán)金龍綠色化學(xué)有限公司2000噸/年降解塑料項目。 由于這些項目規(guī)模小，項目所用催化劑要么是稀土系催化劑，要么是納米催化劑，目前只能小批量生產(chǎn)，產(chǎn)量低、價格貴。此外，項目所需主要原料之一環(huán)氧丙烷和環(huán)氧氯丙烷價格也很高，再加上不菲的新產(chǎn)品推廣費用，導(dǎo)致二氧化碳降解塑料的最終成本高達(dá)18000元/噸以上。在石油基塑料價格隨石油價格走低的情況下，二氧化碳降解塑料企業(yè)的成本壓力越來越大，已經(jīng)影響到企業(yè)的正常經(jīng)營。 難題之二：需求小銷售難。二氧化碳降解塑料居高不下的成本，～2倍。加之其熱穩(wěn)定性、阻隔性、加工性與石油基塑料存在一定差距，限制了其只能在食品包裝、醫(yī)療衛(wèi)生等有特殊要求的極少數(shù)領(lǐng)域使用，無法在需求巨大的薄膜、農(nóng)地膜等領(lǐng)域推廣應(yīng)用。不僅如此，即便在有限的食品包裝、醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，也面臨聚乳酸、聚乙烯醇、聚丁二酸丁二醇酯等降解塑料的沖擊與競爭，使得二氧化碳降解塑料的消費市場十分狹小，產(chǎn)品銷售困難。 難題之三：投資風(fēng)險大。就單位產(chǎn)品投資額而言，二氧化碳降解塑料項目的投資額比煤制油還高，一個1萬噸/年二氧化碳降解塑料項目，單從經(jīng)濟效益考慮，項目的投資風(fēng)險是很大的。中海石油化學(xué)股份公司和內(nèi)蒙古蒙西高新集團(tuán)也坦承，如果不計算節(jié)能減排和環(huán)保效益，二氧化碳降解塑料項目根本不賺錢甚至?xí)r錢。 對二氧化碳降解塑料遭遇的“叫好不叫座”尷尬，業(yè)內(nèi)專家提出了對策和建議。廣東中山大學(xué)表示，研究團(tuán)隊根據(jù)天冠5000噸/年裝置運行過程中積累的經(jīng)驗和暴露的問題，已經(jīng)設(shè)計出更加優(yōu)化的工藝流程，并研發(fā)出第二代性能更好的納米催化劑，這些成果已經(jīng)通過實驗室裝置驗證，將用于正在建設(shè)的廣州天成生物降解材料有限公司1萬噸/，預(yù)計可降低生產(chǎn)成本60%，提高其產(chǎn)品競爭力。 我國是二氧化碳排放大國，但由于目前經(jīng)濟高速發(fā)展依然十分依賴化石燃料，減少二氧化碳的排放是相對困難的。因此如何高效利用二氧化碳已經(jīng)成為世界范圍日益受到重視的問題，將二氧化碳固定為全降解塑料是一條公認(rèn)的有效途徑。但是，該技術(shù)因成本高，加工性、力學(xué)及熱學(xué)性能有待進(jìn)一步改善等原因，目前世界范圍內(nèi)都沒有實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。國家科技支撐計劃提出，將研制出二氧化碳與環(huán)氧化物共聚合的高效催化體系，解決本體共聚合和后處理過程的傳質(zhì)和傳熱問題以及樹脂的實時改性問題，突破二氧化碳樹脂的工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。課題將主要研究二氧化碳基塑料的催化活性的保持、連續(xù)共聚合工藝、聚合物的后處理方法等工程化技術(shù)，解決二氧化碳共聚物工業(yè)化大規(guī)模合成所面臨的傳質(zhì)、傳熱的關(guān)鍵技術(shù)問題。由以上分析可以看出，二氧化碳基降解塑料項目雖然面臨著種種困難，但是由于有其國家產(chǎn)業(yè)政策的支持和科技的大量投入，再加上人們對環(huán)保的越發(fā)重視，可以預(yù)見，未來的行業(yè)發(fā)展前景將十分廣闊，其發(fā)展的速度也會越來越快。我國塑料工業(yè)已經(jīng)連續(xù)12年保持了兩位數(shù)增長，已經(jīng)步入世界塑料大國的行列，據(jù)中國塑協(xié)統(tǒng)計，2006年我國塑料制品產(chǎn)量達(dá)3000多萬噸，每年塑料廢棄量超過300多萬噸。大量塑料廢棄物帶來的“白色污染”已成為一大環(huán)保惡疾，在這種情況下，推廣更具環(huán)保性能的降解塑料似乎順理成章?？蓺v經(jīng)多年市場競爭以后，生物降解塑料在國內(nèi)市場卻是“叫好不叫座”。十年間，當(dāng)初看好這個行業(yè)的很多企業(yè)都支撐不下去關(guān)門倒閉了，還有些企業(yè)掉轉(zhuǎn)頭去做石油基塑料或?qū)ｉT做出口市場。究其原因，主要有四方面：（1）價格，由于二氧化碳基降解塑料工序，制作成本較高，究其原因，是因為市場不成熟，沒有大的投資項目，只有一些小的投資，自然很難形成規(guī)模和產(chǎn)業(yè)，不能形成規(guī)模和產(chǎn)業(yè)，成本就降不下來，因此，在價格方面，會比一般的塑料高出一倍左右，這在一定程度上抑制了市場的需求；（2）質(zhì)量，由于目前的降解塑料產(chǎn)品質(zhì)地脆，容易破損，這就很難讓消費者滿意，故在價高質(zhì)次的背景下降解塑料并不符合目前我國塑料市場的需求，不能滿足市場需求的產(chǎn)品自然不會受到市場的歡迎；（3）相關(guān)的法律條文和標(biāo)準(zhǔn)的缺失，無論是作為終端產(chǎn)品的降解塑料袋、塑料餐盒還是作為工業(yè)原材料的降解塑料，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)目前都基本上處于缺位狀態(tài)，另外，缺乏明確的法律條文保護(hù)和打擊假冒偽劣產(chǎn)品，這也在客觀上阻礙了降解塑料的市場推廣；（4）消費習(xí)慣盡管基降解塑料行業(yè)前景一片光明，但由于以上原因，致使很多企業(yè)無法長時間的立足于市場。展望后市，行業(yè)的發(fā)展還需要國家政策的大力支持，同時需要企業(yè)和民眾提高認(rèn)識，共同努力。（1）內(nèi)蒙古蒙西高新技術(shù)集團(tuán)公司，此公司是生物降解市場的領(lǐng)導(dǎo)者，在二氧化碳聚合物的規(guī)模和技術(shù)方面具有絕對的優(yōu)勢和領(lǐng)先的地位，它在市場中起到保護(hù)市場份額，擴大市場需求的任務(wù)。它是國內(nèi)首創(chuàng)的利用全生物降解二氧化碳共聚物技術(shù)開發(fā)成功并投入實際應(yīng)用的大型集團(tuán)公司，并以此建立了年產(chǎn)3000噸全生物降解二氧化碳共聚物示范生產(chǎn)線，截至2008年已實現(xiàn)運行4年多，共生產(chǎn)產(chǎn)品12000多噸，各項技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到世界領(lǐng)先水平。這標(biāo)志著該公司二氧化碳基生物降解塑料技術(shù)躋身世界前列。該生產(chǎn)技術(shù)為蒙西集團(tuán)與中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所合作開發(fā)，已通過中科院高技術(shù)研究與發(fā)展局組織的專家驗收和科技部’863’項目驗收。目前，建成的全生物降解二氧化碳共聚物示范生產(chǎn)線是全球投入運行的規(guī)模最大的同類生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線生產(chǎn)的二氧化碳基全生物降解塑料，二氧化碳共聚物的數(shù)均相對分子質(zhì)量達(dá)到10萬左右，是此技術(shù)問世前世界最高水平的兩倍多，可以替代傳統(tǒng)塑料材料，從而在性能上確保二氧化碳共聚物真正作為塑料的可規(guī)模化使用。在專利技術(shù)方面，該項目還成功開發(fā)出稀土三元催化劑，使聚合反應(yīng)時間從20小時縮短到8小時以內(nèi)，8小時內(nèi)催化劑活性達(dá)到50克聚合物/克催化劑，是此前世界最高水平的4倍。同時，在二氧化碳共聚合催化體系、聚合方法等方面，蒙西集團(tuán)已獲授權(quán)美國專利2項、中國專利3項，建立了比較完備的自主知識產(chǎn)權(quán)體系。據(jù)介紹，該生產(chǎn)線每生產(chǎn)1噸降解塑料，～，不僅使二氧化碳變廢為寶，得到綜合利用，而且生產(chǎn)出的全生物降解塑料又可大大減少白色污染，形成科學(xué)合理的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈。目前，該項目已批量生產(chǎn)的二氧化碳基塑料母粒主要有二氧化碳/環(huán)氧丙烷共聚物、二氧化碳/環(huán)氧丙烷/環(huán)氧乙烷三元共聚物、二氧化碳/環(huán)氧丙烷/環(huán)氧環(huán)己烷三元共聚物等3個品種，在強制性堆肥條件下，這些全生物降解塑料可在5～60天內(nèi)完全分解。依托年產(chǎn)3000噸全生物降解二氧化碳共聚物示范生產(chǎn)線自有技術(shù)和成功運行經(jīng)驗，蒙西集團(tuán)正在擴大規(guī)模，3萬噸/年的同類生產(chǎn)線于2007年底投產(chǎn)，一年可消耗12600噸二氧化碳。 （2）江蘇中科金龍化工股份有限公司，此公司是市場的挑戰(zhàn)者，在戰(zhàn)略方向、目標(biāo)上都具有挑戰(zhàn)內(nèi)蒙古蒙西高新技術(shù)集團(tuán)公司的實力。該公司年產(chǎn)2萬噸二氧化碳樹脂的連續(xù)生產(chǎn)線已于2007年6月初正式投產(chǎn)，是目前世界上第一條萬噸級具有自主知識產(chǎn)權(quán)的二氧化碳制備全生物降解塑料生產(chǎn)線。這種二氧化碳樹脂性能獨特，同時具備了聚醚的耐水解性能和聚酯的耐磨、耐油性能，而其生物降解性能與植物纖維等天然產(chǎn)物相近，該技術(shù)的原料主要來自發(fā)電廠、煉油廠、水泥廠、釀酒廠和化肥廠等作為廢物大量排出的溫室氣體——二氧化碳。其產(chǎn)品泡沫塑料在廢棄后，能夠被微生物如真菌、細(xì)菌、放射線菌分泌的酶分解或氧化，從而降解成水溶性碎片，最終被完全分解成二氧化碳和水。降解過程中產(chǎn)生的小分子化合物和二氧化碳可以被植物吸收，為植物生長提供養(yǎng)分。經(jīng)中國環(huán)境科學(xué)研究院檢測，這種新產(chǎn)品的廢棄物一個月可降解33％，與植物纖維、稻草等天然產(chǎn)物相近，優(yōu)于所有大品種合成高分子材料。目前該企業(yè)已經(jīng)申請發(fā)明專利11項。（3）中海石油化學(xué)股份有限公司，該公司屬于生物降解市場的挑戰(zhàn)者，它在二氧化碳基降解塑料產(chǎn)品的應(yīng)用和研發(fā)方面具有強大的實力，是國內(nèi)為數(shù)不多的具有綜合實力和創(chuàng)新類的企業(yè)。2008年7月1日，中海石油化學(xué)股份有限公司與中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所利用二氧化碳可降解材料成功地研制成環(huán)保塑料袋，這種塑料袋用后在堆肥條件下可完全生物降解，不會對環(huán)境造成任何影響。為了有效、環(huán)保地利用二氧化碳，減少排放，中?；瘜W(xué)公司在建設(shè)年產(chǎn)3000噸二氧化碳可降解塑料項目的同時，投入人力和物力開展二氧化碳可降解塑料的應(yīng)用與產(chǎn)品研發(fā)，并在2007年11月份與中科院長春應(yīng)化所聯(lián)合設(shè)立了“二氧化碳基塑料高阻隔膜研究與應(yīng)用”項目。他們經(jīng)過多次試驗、優(yōu)化配方、再試驗，先后攻克了二氧化碳可降解塑料的純化、改性、封端及韌化等一系列難題，成功將這種材料吹膜并制成環(huán)保塑料袋，這在國內(nèi)甚至在國際上尚屬首次。（4）江蘇金龍綠色化學(xué)公司，此公司屬于生物降解市場的追隨者，它是以二氧化碳為原料生產(chǎn)脂肪族聚碳酸亞乙酯進(jìn)而生產(chǎn)降解型聚氨酯泡沫塑料的大型公司。它在二氧化碳催化活化技術(shù)、聚氨酯泡沫塑料的高生物降解性等方面達(dá)到了國際先進(jìn)水平。該產(chǎn)品性能優(yōu)異，不僅可以替代市場上的普通包裝材料和建筑用隔熱材料，而且可用作電器及環(huán)保要求高的包裝材料，對消除白色污染、突破家電出口面臨的綠色壁壘起到重要作用。該公司研發(fā)的二氧化碳制備聚氨酯（PU）泡沫塑料技術(shù)，通過由國家環(huán)?？偩纸M織的鑒定。這種產(chǎn)品作為緩沖包裝材料，廢棄后可完全生物降解。該項技術(shù)以二氧化碳?xì)怏w為主要原料，通過與環(huán)氧化物調(diào)節(jié)共聚得到脂肪族聚碳酸酯多元醇及聚氨酯泡沫塑料。制備的聚氨酯泡沫塑料可完全生物降解，不留任何有害物質(zhì)。經(jīng)中國環(huán)境科學(xué)院檢測，二氧化碳制聚氨酯泡沫塑料一個月降解33％，優(yōu)于合成高分子材料及其與淀粉的共混物，具有高強度、高模量等特點。目前，該公司年產(chǎn)聚氨酯泡沫塑料4千多噸，消耗二氧化碳1500多噸。（5）河南天冠集團(tuán)公司，該公司在全生物基降解行業(yè)屬于利基者，它在其規(guī)模和技術(shù)方面均落后于其他大的公司，但在二氧化碳聚合物方面也有其自身特色，該公司目前擁有一條5000噸/年全降解塑料產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)線，它是采用高活性、高催化效率的催化劑，將天冠集團(tuán)在生產(chǎn)酒精過程中排放的二氧化碳廢氣聚合成全降解塑料——聚碳酸亞丙酯樹脂。該全降解塑料制品在機械性能、熱穩(wěn)定性、耐壓性能等方面都可媲美一般的塑料制品，不僅可用于低溫保鮮膜市場，還可開發(fā)成一次性飯盒、發(fā)泡包裝材料、兒童玩具等。2，行業(yè)外部環(huán)境分析基降解塑料行業(yè)屬于國家政策所鼓勵的新興行業(yè)，其中的二氧化碳基降解塑料產(chǎn)品是其新興產(chǎn)品，為國家所大力倡導(dǎo)的，它的發(fā)展與壯大可能對原有的傳統(tǒng)行業(yè)和產(chǎn)品構(gòu)成威脅，從而對原產(chǎn)品產(chǎn)生擠出效應(yīng)，同時，二氧化碳基降解塑料產(chǎn)品的運用會增強基降解塑料行業(yè)的競爭力，進(jìn)一步完善和豐富這一系列。推動這一領(lǐng)域快速發(fā)展的技術(shù)因素有：（1）分子科學(xué)、基因工程、發(fā)酵和作物育種等科技進(jìn)步，例如通過微生物或者轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物直接生產(chǎn),或者通過發(fā)酵、聚合產(chǎn)生生物基單體，進(jìn)一步生產(chǎn)基降解塑料?？梢灶A(yù)見，隨著時間的推移和科技的發(fā)展進(jìn)步，基降解塑料的很多難題將得到解決，也將會有越來越多的產(chǎn)品問世，公眾和市場的接納能力也會越來越強。（2