力美淺談生物基復合材料的未來之路

隨著生物技術的不斷進步以及生物聚合物材料在常規和高性能產品領域的日益拓展，生物基復合材料替代常規石油基聚合物比以往任何時候都更加接近于人們的期望。

換言之，持續發展的生物技術與生物基聚合物將會不斷進入更多新的應用領域，依賴石油資源的傳統制造業將面臨生物技術的挑戰，生物加工工藝將會更多地替代某些制造業的化學合成過程。

生物基材料，就像是綠色化工的“酵母”。比如制造塑料水杯的原料，不用難以降解的石油制品聚乙烯，而是由經過了基因工程改造的大腸桿菌所產出的生物基材料。它們源于自然，借由技術產出，天然可降解，生產過程無需石油基產品那樣的高溫、高壓、高排放。

以生物基為基礎的生物化工，其材料的生產過程不僅低碳，材料本身也相當環保，其降解效率大大高于石油基材料，這也是有望取代石油化工的道路之一。

科研人員進行生物基材料的研究時，利用基因工程、代謝工程，以及合成生物學的方法，得到了很多可以制造不同類型材料的微生物菌種。通常而言，科研人員會從多種細菌中篩選出最適合的菌種，在保留滿足其生存的必要條件的前提下，利用基因改造和基因刪除技術對其進行“修理”，同時剔除掉其體內和生物基材料無關的基因。

被“整容”后，細菌會放入培養設備中繁殖，其繁殖速度是以倍數開始，并隨著基數的加大而出現爆炸性的增長。當然，這個過程中，需要為細菌提供適宜其繁殖的溫度、PH值等有利條件。

等到細菌繁殖數達到一定量級后，將會采用沉淀技術或是離心機設備為其脫水，再借助相關技術，從它們身上提取出有用的部分，這便是生物基塑料的原料，可以制作成水杯、薄膜、包裝袋等，一旦這些生物基產品被丟棄，在堆肥條件下，只需要1-4周就能被降解。

反觀生活中常見的廉價塑料袋、水桶等聚乙烯(PE)的塑料制品，是借助石油化工制造，經過高溫、高壓、催化劑等手段加工出來的，很難在常溫常壓下降解。這些石油基產品若是丟棄在自然環境中，降解過程便需要成百上千年?！　∧壳?，生物基聚合物占世界塑料市場的份額不足1%，但生物技術吸引了全球著名企業的濃厚興趣，它們爭相投入了巨大的人力和財力，并取得了長足的進步。目前在數十種已商業化使用的PA材料中，取之于可再生資源的生物基PA系列產品，包括PA6、PA66、PA69、PA11、PA610、PA1010及其制品的研究與開發均已相繼展開。從美國Rennovia公司基于全球葡萄糖類原料的供給現狀以及通過化學催化技術制備生物基己二胺及己二酸技術的商業化現實判斷，2022年全球生物基PA66纖維產量將突破100萬噸大關。

近年來，我國生物基在品種、技術及產品的應用研究中取得的驚人進步，聚乳酸、聚羥基烷酸酯、聚丁二酸丁二醇酯等生物基品種都已經實現工業化生產，無疑將促進錦綸產業的持續發展，同時也將強化行業對于生物基產業鏈生命周期研究的重點。

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