PHA淋膜技術(shù)：回漿率驚人達88.9%，成本大降30%
核心提示：清華大學(xué)教授陳國強最新撰文道，以5噸發(fā)酵罐規(guī)模（產(chǎn)能萬噸以下）中試生產(chǎn)PHA為例估算，NGIB技術(shù)采用開放不滅菌發(fā)酵過程，生產(chǎn)成
清華大學(xué)教授陳國強最新撰文道，以5噸發(fā)酵罐規(guī)模（產(chǎn)能萬噸以下）中試生產(chǎn)PHA為例估算，NGIB技術(shù)采用開放不滅菌發(fā)酵過程，生產(chǎn)成本可降低至約21000元/噸，相較于傳統(tǒng)發(fā)酵，基于嗜鹽菌的下一代工業(yè)生物技術(shù)生產(chǎn)PHA將顯著降低生產(chǎn)成本（約30%）。
1、PHA 材料在淋膜領(lǐng)域的應(yīng)用
PHA 材料在淋膜領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，以下是一些具體表現(xiàn)：
可回漿的紙塑復(fù)合解決方案：例如微構(gòu)工場使用 PHA 做為阻隔層，開發(fā)出可回漿的紙塑復(fù)合解決方案，并經(jīng)過規(guī)?；€(wěn)定生產(chǎn)的驗證。其紙張回漿率可達88.9%，這一高效的循環(huán)利用不僅減少了對森林資源的依賴，也顯著降低了廢棄物的處理壓力和環(huán)境污染。
純 PHA 解決方案可海洋降解：由純 PHA 組成的淋膜材料具有卓越的海洋降解能力，能夠在海洋環(huán)境中被微生物分解，減少了對海洋生態(tài)系統(tǒng)的破壞，保護了海洋資源。
良好的食品接觸安全性：淋膜材料擁有良好的食品接觸安全性，離子遷移率檢測結(jié)果優(yōu)良，在重金屬、雙酚 A 等指標(biāo)方面，檢測數(shù)據(jù)遠低于歐盟、美國、中國等的食品安全檢測標(biāo)準(zhǔn)中的限值。用于食品包裝可以放心使用，享受健康、安全的食品體驗。
廣泛的應(yīng)用場景：可以應(yīng)用于紙杯、紙包裝袋、替塑包裝等多個場景。在紙杯與咖啡杯方面，PHA 淋膜紙杯能提供既環(huán)保又便捷的飲用體驗，減少塑料垃圾的產(chǎn)生，且在保持飲品溫度和口感方面表現(xiàn)優(yōu)異。在紙包裝袋方面，可用于制作各種食品的包裝袋，保護食品免受外界污染，在使用壽命結(jié)束后通過生物降解減少環(huán)境負擔(dān)。在方便食品包裝方面，能夠有效阻隔水分和氧氣，延長食品的保質(zhì)期，同時減少塑料包裝對環(huán)境的影響。PHA 淋膜紙杯還是塑料包裝和塑料杯的理想替代品，在使用性能上與塑料制品相媲美，而在環(huán)保性能上遠超傳統(tǒng)塑料，可顯著減少對原生塑料的依賴和消耗，從而減少塑料垃圾的產(chǎn)生和對環(huán)境的污染。
韓國 CJ 第一制糖公司也利用可生物降解的生物基材料 PHA 開發(fā)出了“可堆肥淋膜紙技術(shù)”，將具有柔韌性的 PHA 與具有高耐熱性的 PLA 混合，創(chuàng)造了可在微波爐中烹調(diào)的可堆肥涂層。該涂層與聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE）等石化涂層相比不易破裂，可承受烹飪熱量，適用于紙杯、倒入熱水的杯面、需要微波爐加熱的復(fù)合米飯容器等各種紙制食品包裝，具有很高的實用性。此外，混合 PHA 后提高了材料的生物降解性，甚至可以在家庭堆肥環(huán)境中分解，包裝的可持續(xù)性有望得到提高。同時，該技術(shù)還克服了生物基材料在生產(chǎn)力方面的局限性，可在相對較低的溫度下使用生物基材料批量生產(chǎn)包裝材料。
總體而言，PHA 淋膜材料的應(yīng)用，標(biāo)志著一次性消費品行業(yè)向更加綠色、可持續(xù)的方向發(fā)展，有助于減少塑料污染，促進循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展，推動社會整體向更加環(huán)保、健康的生活方式轉(zhuǎn)變。不過，PHA 材料目前可能存在生產(chǎn)成本較高等問題，但其市場前景依然廣闊，隨著技術(shù)的進步和成本的降低，預(yù)計會在淋膜等更多領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用。
2、PHA 材料淋膜技術(shù)目前存在哪些問題？
PHA 材料淋膜技術(shù)目前可能存在以下一些問題：
成本較高：PHA 的原料成本、生產(chǎn)能耗和提取加工等方面的耗費可能高于傳統(tǒng)石化塑料，這在一定程度上限制了其大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用。例如，PHA 生產(chǎn)的主要原料為植物油和糖類，其成本可能是傳統(tǒng)塑料的數(shù)倍，導(dǎo)致 PHA 淋膜產(chǎn)品的價格相對較高。
生產(chǎn)工藝復(fù)雜：PHA 淋膜的傳統(tǒng)制備工藝存在高耗能、易染菌、過程復(fù)雜、產(chǎn)物難提取等缺點，大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)的技術(shù)門檻也較高，實現(xiàn)規(guī)?；纳a(chǎn)工藝存在難題。雖然合成生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展在一定程度上提高了 PHA 的產(chǎn)量并降低了成本，但后端工藝放大，如產(chǎn)品的高效、低成本分離純化等方面，仍對技術(shù)有較高要求。
性能有待進一步優(yōu)化：盡管 PHA 具有良好的生物相容性、氣體阻隔性等優(yōu)點，但其某些性能可能還需要進一步改進和優(yōu)化，以更好地滿足不同應(yīng)用場景的需求。例如，PHA 的透明性相比傳統(tǒng)塑料可能還有一些差距。
市場認(rèn)知和接受度需提高：PHA 作為一種相對較新的材料，市場對其了解和認(rèn)知程度可能相對較低，需要進一步加強市場推廣和教育，提高消費者和相關(guān)行業(yè)對 PHA 淋膜產(chǎn)品的接受度。
降解速率的控制：PHA 降解速率較快，這雖然有利于其在自然環(huán)境中的降解，但可能導(dǎo)致貯存穩(wěn)定性相對較差，在產(chǎn)品的儲存和使用周期方面需要更精準(zhǔn)的控制。
然而，隨著技術(shù)的不斷進步和研究的深入，許多企業(yè)和研究機構(gòu)正在努力解決這些問題。例如，通過優(yōu)化合成生物技術(shù)、開發(fā)新的生產(chǎn)工藝、尋找更廉價的原料等方式來降低成本；通過改進材料配方和加工工藝來提升性能；加強市場宣傳和推廣來提高認(rèn)知度等。這些努力將有助于推動 PHA 材料淋膜技術(shù)的發(fā)展和更廣泛應(yīng)用。
3、PHA 淋膜技術(shù)的成功案例
以下是一些PHA 淋膜技術(shù)在實際應(yīng)用中的成功案例：
韓國 CJ 第一制糖：2023年1月27日，該公司宣布利用可生物降解的生物基材料 PHA 開發(fā)出了“可堆肥淋膜紙技術(shù)”。這是世界上首次利用 PHA 開發(fā)出可在微波爐中烹調(diào)的可堆肥涂層。他們將具有柔韌性的 PHA 與具有高耐熱性的 PLA 混合，創(chuàng)造了這種可堆肥涂層，使其可與聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE）等石化涂層相媲美，不易破裂，可承受烹飪熱量。該涂層不僅適用于紙杯，還適用于倒入熱水的杯面、需要微波爐加熱的復(fù)合米飯容器等各種紙制食品包裝，預(yù)計具有很高的實用性。此外，混合 PHA 后提高了材料的生物降解性，甚至可以在家庭堆肥環(huán)境中分解，包裝的可持續(xù)性得到提高。同時，新技術(shù)克服了生物基材料在生產(chǎn)力方面的局限性，可在相對較低的溫度下使用生物基材料批量生產(chǎn)包裝材料。CJ 第一制糖計劃于2024年上半年首先將這項技術(shù)應(yīng)用于專為微波烹飪設(shè)計的方便米產(chǎn)品 Hetban Cupban 的紙容器，然后將其應(yīng)用范圍擴大到其他各種紙質(zhì)食品包裝材料。
微構(gòu)工場和恒鑫生活：北京微構(gòu)工場生物技術(shù)有限公司與合肥恒鑫生活科技股份有限公司達成戰(zhàn)略合作，雙方即將正式推出 PHA 吸管、淋膜、注塑三大制品類型，并簽署了千萬級的產(chǎn)品合作訂單。其中，PHA 淋膜將應(yīng)用于日常餐飲領(lǐng)域的淋膜紙杯等，其紙張回漿率可達88.9%。新推出的 PHA 吸管經(jīng)測試顯示能夠耐受90攝氏度以上的溫度，有效填補了類似產(chǎn)品在吸管市場熱飲應(yīng)用方面的空白。恒鑫生活是許多快消品牌的供應(yīng)商，例如瑞幸咖啡和喜茶等。
這些案例展示了 PHA 淋膜技術(shù)在食品包裝等領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用，具有良好的發(fā)展前景。隨著技術(shù)的不斷進步和成本的降低，PHA 淋膜技術(shù)有望在更多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_552062.html
來源：賢集網(wǎng)
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1、PHA 材料在淋膜領(lǐng)域的應(yīng)用
PHA 材料在淋膜領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，以下是一些具體表現(xiàn)：
可回漿的紙塑復(fù)合解決方案：例如微構(gòu)工場使用 PHA 做為阻隔層，開發(fā)出可回漿的紙塑復(fù)合解決方案，并經(jīng)過規(guī)?；€(wěn)定生產(chǎn)的驗證。其紙張回漿率可達88.9%，這一高效的循環(huán)利用不僅減少了對森林資源的依賴，也顯著降低了廢棄物的處理壓力和環(huán)境污染。
純 PHA 解決方案可海洋降解：由純 PHA 組成的淋膜材料具有卓越的海洋降解能力，能夠在海洋環(huán)境中被微生物分解，減少了對海洋生態(tài)系統(tǒng)的破壞，保護了海洋資源。
良好的食品接觸安全性：淋膜材料擁有良好的食品接觸安全性，離子遷移率檢測結(jié)果優(yōu)良，在重金屬、雙酚 A 等指標(biāo)方面，檢測數(shù)據(jù)遠低于歐盟、美國、中國等的食品安全檢測標(biāo)準(zhǔn)中的限值。用于食品包裝可以放心使用，享受健康、安全的食品體驗。
廣泛的應(yīng)用場景：可以應(yīng)用于紙杯、紙包裝袋、替塑包裝等多個場景。在紙杯與咖啡杯方面，PHA 淋膜紙杯能提供既環(huán)保又便捷的飲用體驗，減少塑料垃圾的產(chǎn)生，且在保持飲品溫度和口感方面表現(xiàn)優(yōu)異。在紙包裝袋方面，可用于制作各種食品的包裝袋，保護食品免受外界污染，在使用壽命結(jié)束后通過生物降解減少環(huán)境負擔(dān)。在方便食品包裝方面，能夠有效阻隔水分和氧氣，延長食品的保質(zhì)期，同時減少塑料包裝對環(huán)境的影響。PHA 淋膜紙杯還是塑料包裝和塑料杯的理想替代品，在使用性能上與塑料制品相媲美，而在環(huán)保性能上遠超傳統(tǒng)塑料，可顯著減少對原生塑料的依賴和消耗，從而減少塑料垃圾的產(chǎn)生和對環(huán)境的污染。
韓國 CJ 第一制糖公司也利用可生物降解的生物基材料 PHA 開發(fā)出了“可堆肥淋膜紙技術(shù)”，將具有柔韌性的 PHA 與具有高耐熱性的 PLA 混合，創(chuàng)造了可在微波爐中烹調(diào)的可堆肥涂層。該涂層與聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE）等石化涂層相比不易破裂，可承受烹飪熱量，適用于紙杯、倒入熱水的杯面、需要微波爐加熱的復(fù)合米飯容器等各種紙制食品包裝，具有很高的實用性。此外，混合 PHA 后提高了材料的生物降解性，甚至可以在家庭堆肥環(huán)境中分解，包裝的可持續(xù)性有望得到提高。同時，該技術(shù)還克服了生物基材料在生產(chǎn)力方面的局限性，可在相對較低的溫度下使用生物基材料批量生產(chǎn)包裝材料。
總體而言，PHA 淋膜材料的應(yīng)用，標(biāo)志著一次性消費品行業(yè)向更加綠色、可持續(xù)的方向發(fā)展，有助于減少塑料污染，促進循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展，推動社會整體向更加環(huán)保、健康的生活方式轉(zhuǎn)變。不過，PHA 材料目前可能存在生產(chǎn)成本較高等問題，但其市場前景依然廣闊，隨著技術(shù)的進步和成本的降低，預(yù)計會在淋膜等更多領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用。
2、PHA 材料淋膜技術(shù)目前存在哪些問題？
PHA 材料淋膜技術(shù)目前可能存在以下一些問題：
成本較高：PHA 的原料成本、生產(chǎn)能耗和提取加工等方面的耗費可能高于傳統(tǒng)石化塑料，這在一定程度上限制了其大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用。例如，PHA 生產(chǎn)的主要原料為植物油和糖類，其成本可能是傳統(tǒng)塑料的數(shù)倍，導(dǎo)致 PHA 淋膜產(chǎn)品的價格相對較高。
生產(chǎn)工藝復(fù)雜：PHA 淋膜的傳統(tǒng)制備工藝存在高耗能、易染菌、過程復(fù)雜、產(chǎn)物難提取等缺點，大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)的技術(shù)門檻也較高，實現(xiàn)規(guī)?；纳a(chǎn)工藝存在難題。雖然合成生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展在一定程度上提高了 PHA 的產(chǎn)量并降低了成本，但后端工藝放大，如產(chǎn)品的高效、低成本分離純化等方面，仍對技術(shù)有較高要求。
性能有待進一步優(yōu)化：盡管 PHA 具有良好的生物相容性、氣體阻隔性等優(yōu)點，但其某些性能可能還需要進一步改進和優(yōu)化，以更好地滿足不同應(yīng)用場景的需求。例如，PHA 的透明性相比傳統(tǒng)塑料可能還有一些差距。
市場認(rèn)知和接受度需提高：PHA 作為一種相對較新的材料，市場對其了解和認(rèn)知程度可能相對較低，需要進一步加強市場推廣和教育，提高消費者和相關(guān)行業(yè)對 PHA 淋膜產(chǎn)品的接受度。
降解速率的控制：PHA 降解速率較快，這雖然有利于其在自然環(huán)境中的降解，但可能導(dǎo)致貯存穩(wěn)定性相對較差，在產(chǎn)品的儲存和使用周期方面需要更精準(zhǔn)的控制。
然而，隨著技術(shù)的不斷進步和研究的深入，許多企業(yè)和研究機構(gòu)正在努力解決這些問題。例如，通過優(yōu)化合成生物技術(shù)、開發(fā)新的生產(chǎn)工藝、尋找更廉價的原料等方式來降低成本；通過改進材料配方和加工工藝來提升性能；加強市場宣傳和推廣來提高認(rèn)知度等。這些努力將有助于推動 PHA 材料淋膜技術(shù)的發(fā)展和更廣泛應(yīng)用。
3、PHA 淋膜技術(shù)的成功案例
以下是一些PHA 淋膜技術(shù)在實際應(yīng)用中的成功案例：
韓國 CJ 第一制糖：2023年1月27日，該公司宣布利用可生物降解的生物基材料 PHA 開發(fā)出了“可堆肥淋膜紙技術(shù)”。這是世界上首次利用 PHA 開發(fā)出可在微波爐中烹調(diào)的可堆肥涂層。他們將具有柔韌性的 PHA 與具有高耐熱性的 PLA 混合，創(chuàng)造了這種可堆肥涂層，使其可與聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE）等石化涂層相媲美，不易破裂，可承受烹飪熱量。該涂層不僅適用于紙杯，還適用于倒入熱水的杯面、需要微波爐加熱的復(fù)合米飯容器等各種紙制食品包裝，預(yù)計具有很高的實用性。此外，混合 PHA 后提高了材料的生物降解性，甚至可以在家庭堆肥環(huán)境中分解，包裝的可持續(xù)性得到提高。同時，新技術(shù)克服了生物基材料在生產(chǎn)力方面的局限性，可在相對較低的溫度下使用生物基材料批量生產(chǎn)包裝材料。CJ 第一制糖計劃于2024年上半年首先將這項技術(shù)應(yīng)用于專為微波烹飪設(shè)計的方便米產(chǎn)品 Hetban Cupban 的紙容器，然后將其應(yīng)用范圍擴大到其他各種紙質(zhì)食品包裝材料。
微構(gòu)工場和恒鑫生活：北京微構(gòu)工場生物技術(shù)有限公司與合肥恒鑫生活科技股份有限公司達成戰(zhàn)略合作，雙方即將正式推出 PHA 吸管、淋膜、注塑三大制品類型，并簽署了千萬級的產(chǎn)品合作訂單。其中，PHA 淋膜將應(yīng)用于日常餐飲領(lǐng)域的淋膜紙杯等，其紙張回漿率可達88.9%。新推出的 PHA 吸管經(jīng)測試顯示能夠耐受90攝氏度以上的溫度，有效填補了類似產(chǎn)品在吸管市場熱飲應(yīng)用方面的空白。恒鑫生活是許多快消品牌的供應(yīng)商，例如瑞幸咖啡和喜茶等。
這些案例展示了 PHA 淋膜技術(shù)在食品包裝等領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用，具有良好的發(fā)展前景。隨著技術(shù)的不斷進步和成本的降低，PHA 淋膜技術(shù)有望在更多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
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來源：賢集網(wǎng)
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