生物质全降解制品关键技术及装备
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-10-12 16:28:01
本成果为生物质全降解缓冲包装制品的大规模产业化提供关键支撑技术,主要应用于泡沫塑料、纸浆模塑等各类包装产品的替代。研究了以淀粉、植物纤维等可再生资源为主料的生物质全降解材料的成分配伍、降解机理和固液共容均相体形成机理,重点突破了淀粉塑化、植物纤维处理等技术,开发了系列产品的材料配方;对生物质全降解缓冲包装制品成型过程中的工艺技术进行了研究,优化了温度、压力等关键成型工艺参数;研究开发了隐式汽线、快排汽、无余料新型模具技术,提高了生产效率。本成果技术经鉴定,达到国际先进水平。
本成果已在生物质全降解缓冲包装产品研究方面取得了实质性突破,主要包括成分配伍技术、快速成型技术、自动化装备技术。1、材料配伍关键技术及工艺(1)淀粉、植物纤维等材料制备技术的研发,包括热塑性淀粉的制备、稻草纤维的碱化处理等。(2)淀粉发泡快速成型技术的研发,优化了一次成型工艺参数和制备流程;淀粉和植物纤维以发泡技术制作各种缓冲包装制品的关键、共性技术。主要包括:温度、压力、时间、流动系数、投料量等。(3)生物质全降解制品和胶膜层合技术研发,掌握了淀粉、植物纤维全降解制品喷涂、定型系统流程的关键工艺参数。2、新型模具成型技术新型模具技术主要包括强制自动脱模技术、隐式汽线技术、楔型自动定位技术、掩口自调整技术、快排汽无余料成型技术等技术。
随着中国经济的飞速发展,绿色低碳已经成为新的经济增长点。倡导绿色低碳经济不仅是世界经济形势变化的大势所趋,也是目前应对国内经济发展现状,树立长期攻坚、可持续发展的必然要求。
国内外政策逐步出台、落地,生物可降解制品前景广阔。近年来,我国塑料污染治理顶层设计不断完善。2020年1月19日,根据国家发展改革委、生态环境部发布《关于进一步加强塑料污染治理的意见》(业内又称新“限塑令”),按照2020年、2022年、2025年三个时间段,分步骤、分领域,积极稳妥推进塑料污染治理整体工作,在部分地区、部分领域禁止或限制部分塑料制品生产、销售和使用。在相关政策的推动下,可降解塑料替代率快速上升,市场需求量呈快速增长趋势。生物降解制品的产能、应用量和应用领域也在不断扩大。我国在一系列绿色生产和消费领域出台了大批法律法规和相关措施,大力推动绿色、循环、低碳发展,在泡沫塑料、纸浆模塑等污染治理和绿色循环经济发展上已取得了显著成效。
项目符合国家产业发展方向,其成果可以移植到其他包装产业,如:一次性生物质全降解餐饮具制品、一次性筷子等,具有广阔的市场前景。
李剑峰,享受国务院政府特殊津贴,山东大学机械工程学院院长。主要研究领域包括绿色制造关键共性技术与装备,机械加工工艺参数优化,加工变形机理与精度保障;加工和制造过程中的测量与控制;制造过程系统设计。近五年,完成和承担国家863、国家自然科学基金重点项目、国家十一五科技支撑计划重大项目、国防军工基础科研重点项目、国家自然科学基金和山东省重大科技攻关项目等国家、省部级研究项目22项。在国内外学术期刊和重要国际学术会议上发表学术论文100余篇,其中70余篇被SCI、EI收录。已授权专利共8项,其中发明专利2项。
李方义,山东大学机械工程学院教授、副院长,高效洁净机械制造教育部重点实验室副主任,山东大学可持续制造研究中心副主任 。面向机电产品低碳、循环、绿色发展的国家重大需求,致力于绿色低碳设计、再制造、生物质基绿色产品开发等基础理论方法和应用技术研究工作。主持或参与了国家重点研发计划课题、国家自然科学基金项目、工信部重大专项课题、国家工信部项目、国家863项目、山东省科技攻关项目等四十余项重点项目,发表学术论文百余篇,拥有专利67项,其中国际专利2项。
1、直接经济效益:自动化生产线项目产能按3000吨/年计算,年利润可达到600万元;
2、社会效益:提高生物质全降解产品的国内外竞争力以及国内市场普及率和国际市场占有率;
3、环境效益:减少白色污染,是塑料和可降解塑料类产品的优良替代品。
该成果已经经实验室和中试阶段验证,技术成熟可靠;已进行专利申报13项,其中4项发明专利;发表论文24篇,其中有12篇被EI收录;已通过成果鉴定,技术达到国际领先水平。
寻求相关行业的企业合作,开展技术合作、进行产品生产及推广,提高生物质全降解产品的国内外竞争力以及国内市场普及率和国际市场占有率。
资金需求如下:建设厂房、大规模生产线等约1000万元; 开拓市场,销售等需要约200-300万元 。