力美浅谈生物基复合材料的未来之路

随着生物技术的不断进步以及生物聚合物材料在常规和高性能产品领域的日益拓展，生物基复合材料替代常规石油基聚合物比以往任何时候都更加接近于人们的期望。

换言之，持续发展的生物技术与生物基聚合物将会不断进入更多新的应用领域，依赖石油资源的传统制造业将面临生物技术的挑战，生物加工工艺将会更多地替代某些制造业的化学合成过程。

生物基材料，就像是绿色化工的“酵母”。比如制造塑料水杯的原料，不用难以降解的石油制品聚乙烯，而是由经过了基因工程改造的大肠杆菌所产出的生物基材料。它们源于自然，借由技术产出，天然可降解，生产过程无需石油基产品那样的高温、高压、高排放。

以生物基为基础的生物化工，其材料的生产过程不仅低碳，材料本身也相当环保，其降解效率大大高于石油基材料，这也是有望取代石油化工的道路之一。

科研人员进行生物基材料的研究时，利用基因工程、代谢工程，以及合成生物学的方法，得到了很多可以制造不同类型材料的微生物菌种。通常而言，科研人员会从多种细菌中筛选出最适合的菌种，在保留满足其生存的必要条件的前提下，利用基因改造和基因删除技术对其进行“修理”，同时剔除掉其体内和生物基材料无关的基因。

被“整容”后，细菌会放入培养设备中繁殖，其繁殖速度是以倍数开始，并随着基数的加大而出现爆炸性的增长。当然，这个过程中，需要为细菌提供适宜其繁殖的温度、PH值等有利条件。

等到细菌繁殖数达到一定量级后，将会采用沉淀技术或是离心机设备为其脱水，再借助相关技术，从它们身上提取出有用的部分，这便是生物基塑料的原料，可以制作成水杯、薄膜、包装袋等，一旦这些生物基产品被丢弃，在堆肥条件下，只需要1-4周就能被降解。

反观生活中常见的廉价塑料袋、水桶等聚乙烯(PE)的塑料制品，是借助石油化工制造，经过高温、高压、催化剂等手段加工出来的，很难在常温常压下降解。这些石油基产品若是丢弃在自然环境中，降解过程便需要成百上千年。　　目前，生物基聚合物占世界塑料市场的份额不足1%，但生物技术吸引了全球著名企业的浓厚兴趣，它们争相投入了巨大的人力和财力，并取得了长足的进步。目前在数十种已商业化使用的PA材料中，取之于可再生资源的生物基PA系列产品，包括PA6、PA66、PA69、PA11、PA610、PA1010及其制品的研究与开发均已相继展开。从美国Rennovia公司基于全球葡萄糖类原料的供给现状以及通过化学催化技术制备生物基己二胺及己二酸技术的商业化现实判断，2022年全球生物基PA66纤维产量将突破100万吨大关。

近年来，我国生物基在品种、技术及产品的应用研究中取得的惊人进步，聚乳酸、聚羟基烷酸酯、聚丁二酸丁二醇酯等生物基品种都已经实现工业化生产，无疑将促进锦纶产业的持续发展，同时也将强化行业对于生物基产业链生命周期研究的重点。

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