生物基材料领域技术-资本对接会项目预告

生物基材料领域技术-资本对接会

组织单位：中科院宁波材料技术与工程研究所

                DT高分子在线

活动时间：2017年4月19日19:00~21:00

活动地点：宁波赛思学术会堂

主要内容：

模块1  致辞

模块2  项目路演

模块3  自由交流

参会对象：

新材料产业园区

生物基领域技术团队

生物基领域龙头企业

生物基领域初创企业

知名投资机构

为什么参与？

深度了解生物基领域的发展趋势

为技术持有者量身打造路演机会

为投资机构提供接触高质量项目的机会

为国际企业寻找中国合作伙伴、探索中国市场

为产业园区提供接触优秀科研团队和创业团队的机会

1、植物纤维/高分子复合材料项目

技术来源：中科院宁波材料技术与工程研究所

项目简介

石油基塑料的广泛使用不仅消耗了巨大的石油资源，而且带了日益严峻的环境问题。目前，我国每年需要处理的废旧塑料达到 2000万吨，而回收处理这些废旧塑料不仅难度大而且成本高。与此同时，我国每年有7亿吨农作物秸秆，其中2亿吨被焚烧，造成大气污染。 以植物纤维或者农作物秸秆为填料，开发高填充量、高性能的植物纤 维基可降解复合材料，不仅能够降低材料的成本使其具有极大的经济效益，而且能够缓解环境压力带来巨大的社会效益，是一种极具发展前途的“绿色、低碳、可循环”材料。

本项目采用新型的加工手段，制备出植物纤维含量高达 70%的可降解复合材料，使材料的生产成本极大的降低。同时，还解决了植物纤维与树脂基体的相容性问题，开发出具有高强度和高模量的植物纤维基可降解复合材料。与传统的挤出机共混的加工方式相比，该新型加工设备采用一次性加料，解决了蓬松的植物纤维和农作物秸秆在挤出机中难以下料的问题，并且最终的生产效率不低于挤出机。

技术优势

该技术采用新型的加工工艺制备植物纤维复合材料，解决了采用传统加工方法难以高效、定量地将植物纤维与基体树脂进行共混的难题，最终成功制备植物纤维填充含量高达70%的复合材料，使复合材料的生产成本大大降低。并且，明显改善了植物纤维与基体树脂的相容性，极大提高了植物纤维基可降解复合材料的力学性能。另外，可采用可降解塑料作为基体树脂，制备植物纤维基全降解复合材料。

本技术投资少、生产工序简洁、可实现连续化生产、生产效率高。可以预见，不远的将来，植物纤维基可降解塑料将会形成一个新兴的大产业。

应用市场

本项目能够制备出植物纤维含量高达70%的植物纤维基复合材料，大大降低材料的生产成本。用剑麻和聚丙烯制备部分可降解复合材料，其原料成本仅为 4100 元/吨(聚丙烯成本按照 9000 元/吨，剑麻成本按 2000元/吨计算）。

该项目开发的植物纤维基可降解复合材料优良的力学性能，并且具有良好的加工性、环境友好性、耐候性等优点，可广泛应用于汽车、园林、建筑、包装、装饰、运输等众多领域中，可以完全替代目前的木塑产品，并可以部分代替木材或金属制品。

样品图片

2、生物基可降解无纺布

技术来源：中科院宁波材料技术与工程研究所

项目介绍

1）生物基可降解纤维，主要以聚乳酸（PLA）等为原料，通过树脂筛选、配方设计、复合纺丝等手段开发出面向纺织或产业应用的差异化环保纤维；

2）高性能纤维，借助宁波材料所的冻胶纺丝中试线（30吨/年），开发出新一代UHMWPE纤维及其复合材料制品；

3）功能纤维，主要以复合纺技术为基础，研制石墨烯复合高分子抗静电纤维等功能纤维品种；

4）熔喷无纺布，利用宁波材料所复合熔喷实验系统，开发亚微米级熔喷无纺布，以及双组分、异形截面等特种无纺布产品，用于过滤、吸附、隔膜、医疗等领域。

技术优势

“禾素TM”为PLA/PHBV纤维的注册商标，是宁波材料所拥有自主知识产权、与企业合作研发并实现产业化的新型生物基可降解合成纤维。禾素的主要原料为PLA和PHBV，即聚乳酸和聚3-羟基丁酸-戊酸共聚酯，这是当今世界产业化程度最高、最具代表性的两类生物基可降解合成高分子，从而在源头和基因上赋予禾素绿色低碳属性。禾素的其他优点包括：

1.通过熔融纺丝工艺生产，避免了粘胶、莱塞尔等生物再生纤维由湿法工艺生产的诸多问题（例如：必须使用溶剂、设备复杂、生产效率低、差异化难度高等）；

2.具有良好的综合性能，如较高的干/湿强度、柔软的手感、足够的耐热性等，在日常使用时各项性能均长期保持，而在堆肥条件下可在6个月内实现降解70%以上；

3.具有特殊的有益性质，如接近于真丝和铜氨纤维的光泽、天然抑菌性等，可有效避免与常规化纤品种进行同质、低价的低水平竞争，用于绿色高值纺织品和医疗卫生领域。

禾素在保持PLA、PHBV各自优点的同时，突破了PLA耐热性差、手感硬、以及PHBV难纺丝的局限。从高分子材料基本原理出发，这些改进均得益于禾素特殊的微纳结构与表面特性，这也为其性能的进一步优化和品种差异化创造出无限可能。

相关图片

3、聚乳酸增塑/増韧/超韧/弹性体新材料与技术

技术来源：浙江大学

项目介绍

针对聚乳酸性脆、延展性差的问题：

（1）发明了聚乳酸新型双功能改性剂，可同时实现聚乳酸増韧和增塑，提高聚乳酸产品的抗冲性和延展性。该改性剂也可以用作聚乳酸共混物的相容剂，改善聚乳酸共混物组分之间的相容性，提高抗冲性。

（2）发明了结晶促进的聚乳酸多嵌段共聚物，可以显著提高聚乳酸的韧性，制得増韧聚乳酸、超韧聚乳酸和聚乳酸弹性体，同时保持较高的强度。

技术优势

1、聚乳酸改性剂：可生物降解；有效解决了增塑剂的渗出问题；可同时实现増韧和增塑；制备相对简便，较易实现商品化。

2、聚乳酸多嵌段共聚物：可生物降解；可有效増韧，并性能可从増韧、超塑到弹性体大范围调节；制备相对简便，较易实现商品化。

4、廉价碳源合成高光学纯度乳酸

技术来源：中科院青岛生物能源与过程研究所

项目介绍

全球聚乳酸市场每3~4年增长一倍，预计到2020年，需求量将达到50万吨，供不应求。此外，乳酸的光学纯度对于聚乳酸的性质具有较大影响，市场在售的聚乳酸产品主要是是聚L-乳酸，在性能上存在熔点较低等缺陷。如果将D-乳酸聚合单体以一定比例加入聚L-乳酸后，可以得到立构型聚乳酸，其机械性能、热力学性能等都会得到改善，且熔点能够提高50℃左右。除了聚乳酸，高光学纯度D-乳酸还可以用于农药、树脂涂料、印刷油墨、香料等的合成。但目前国内尚没有针对高光学纯度D-乳酸的生产。

针对上述问题，本项目进行了一系列技术攻关，实现了以甘油、葡萄糖等廉价碳源为原料转化合成乳酸，降低了生产成本，提高了生产效率，光学纯度获得明显提升，并完成了500L中试规模验证，已具备产业化推广基础。

L-乳酸：产量大于200g/L，光学纯度大于98.5%，相关指标均处于国际领先水平。

D-乳酸：产量150g/L，光学纯度大于99.9%，生产成本降至已有报道的50%，相关指标均处于国际领先水平。

技术优势

1）成本较低：以甘油、葡萄糖等廉价碳源进行生产，可以直接利用生物柴油副产物甘油，进一步降低了生产成本；

2）光学纯度高：L-乳酸大于98.5%，D-乳酸大于99.9%，光学纯度符合聚乳酸要求，不需要进一步纯化，可以直接用于聚合获得聚乳酸，减少了工业流程。

相关信息

相关成果已申请发明专利4件，其中一件已获授权：

1）一种产高光学纯度L-乳酸的干酪乳杆菌及其发酵方法，CN103642711B（授权）；

2）一种高产D-乳酸的重组菌及其应用，201610850263.0；

3）一种利用葡萄糖合成D-乳酸的重组菌及其构建方法与应用，201610851557.5；

4）一种利用生物柴油副产物甘油合成D-乳酸的重组菌及其应用，201610851558.X

5、基于两亲性生物质的高分子乳液与纳米载体制备技术

技术来源：华南理工大学

项目介绍

本项目开发了系列基于天然生物质（壳聚糖、纤维素、半纤维素）及其衍生物的两亲性高分子表面活性剂。该材料完全由生物基高分子构成，既溶于水又溶于有机溶剂、在水中形成稳定的纳米胶束、无毒、可降解，在药物载体、日用化工、生物成像、功能食品、污染物检测、造纸、石油化工、涂料等领域有广泛的应用前景。目前，已形成较成熟的两亲性生物质高效制备技术、两亲性生物质乳液/纳米载体制备技术，申请并授权国家发明专利4项，发表论文14篇。在广州市潮徽化工科技有限公司进行化妆品与个人护理品方面的应用实验，获得该公司及其用户好评。

技术优势

完全由生物基分子构成，原料来源广泛、天然无毒、环境友好；实现了系列两亲性生物质的均相、高效、可控制备，制备工艺简单；对疏水性染料、功能材料、药物、活性成分具有突出的增溶、乳化、稳定、富集效果；成功应用于药物载体、化妆品、功能食品、污染物检测、食品安全检测、生物成像等领域。

授权专利信息：

1.王小慧、李栋、孙润仓、郭研柱，离子液体中壳聚糖接枝聚乳酸的制备方法，专利号： ZL 201110243322.5，授权日期：2013.6.12

2.王小慧、郭延柱、梁梓承，羧甲基纤维素接枝聚乳酸两亲性聚合物及其制备方法与应用，专利号：ZL 201310376031.2，授权日期：2016.5.4

3.王小慧、陈惠、孙润仓、黄飞，一种检测水相中苏丹红1号的方法、荧光试纸及制备方法和应用，专利号：ZL 201410067951.0，授权日期：2016.6.22

4.王小慧、葛文娇、孙润仓，一种负载β-胡萝卜素的壳聚糖基自组装纳米胶束溶液及其制备方法，专利号：ZL201410064204.1，授权日期：2015.10.28

6、生物质选择转化制PX

技术来源：中科院大连化学物理研究所

项目介绍

芳烃是重要的基础化学品。对二甲苯、甲苯等芳香化学品是最主要的芳烃分子，是石化工业主要的基本有机原料，对满足人们日常生活所需及国民经济的发展起到不可替代的作用。特别是对二甲苯，是生产聚酯PET的基本单体。2015年我国PX进口量1165万吨，较2014年上升16.81%，进口依存度高达57%，成为国内进口量最大的石化产品。此外，芳烃联产过程需要在催化剂和高温高压的条件下经过加氢、重整、芳烃转化、分离等步骤，工艺路线长，将PX从二甲苯混合物中分离出来的能耗非常高。利用可再生生物质资源开发PX、甲苯等芳香化学品的高效合成路线，减少分离能耗，意义十分重大。

技术优势

我们开发的技术从量大面广的生物质平台化合物出发，经过两步反应高产率的获得PX（收率：92.0%）；通过调变催化剂性能，可选择性获得甲苯（90.7%），亦可生产其他含不同取代基的芳香化合物产品，催化剂稳定性较好。该工艺路线能耗低、路线短、选择性高，避免了产品分离问题，具有放大生产的潜力。

7、植物短纤维—生物基复合材料及产品

技术来源：西安建筑科技大学

项目介绍

植物短纤维——生物基材料来源于农作物秸秆和快速再生植物，是对废弃物或是用处不大的资源的开发利用，是变废为宝节约资源。生物基材料具有强度高，表面纹理天然、质朴，颜色鲜艳，质感新颖，适合制做多次、反复使用的物品，经过十多年的研发，现在制成的产品可以替代部分塑料、玻璃、陶、瓷等制品。产品使用周期结束后，做为废弃物可生物降解的环境友好材料。

工艺介绍

短纤维原料：植物纤维（稻壳、稻草、麦秸或木本植物杆茎等）粉碎至30-40目，经分选、改性处理制成植物纤维原料，水分含量小于10%······

基体材料：生物基聚合物、淀粉衍生物、或其他天然高分子材料改性，在工厂设立反应车间，生产生物基胶体材料。

物料混合：在工厂设立混料车间，用特制混合机对物料进行混合交联。

模塑成型：在工厂设立主车间，设备为热压机，混合原料加入不同形状的模具，经高温高压成型，每个成型周期约2-3分钟。

注塑成型：

定型：生物基材料含水分较高，在成型工艺阶段排除部分水分，在出模后仍有较高水分，可选自然干燥，要求环境湿度不大于60%，产品产量较大时用烘干机烘干。

技术优势

高天然成分含量（60-98%）材料配方混合反应技术；

天然纤维制取、筛分及表面处理技术；

高含水分物料交联固化成型工艺控制技术；

高含水分物料低能耗混合工艺与设备技术；

高含水分物料低温固化降耗技术；

高含水分物料成型模具设计与制造技术；

高含水分物料成型压机设计制造与计算机控制成型技术；

高含水制品后期固化定型技术；

制品后期整理专用设备设计与制造技术；

生产线实践

生产线经过多年的实践，从小规模四五台四柱压机到数十台压机的大规模生产线；成型压机从最初的单台四柱压机发展到多台联动共用一台动力系统，从单下模板发展到双下模板，模具技术已经过多代改进，加热系统由电热元件直接加热发展到采用蒸汽和导热油系统加热；这些改进使能耗大大降低，动力能耗降低2/3。生产线经过多次改进，已基本定型，能够进行大规模生产，同时生产线具有投资省、能耗低、运行可靠的特点。生产线规模可以达到年产1千万只～1亿只，年产制品1000-10000吨。

8、聚乳酸纤维产业化项目

技术来源：亓名杰老师团队

项目介绍

生物基PLA纤维具备可再生、来源丰富等特点，对环境友好，可降解，分解产生二氧化碳和水，碳排放是化纤的1/3~1/5，能耗是化纤的1/2~1/3，且低于棉。

玉米木薯——淀粉——乳酸——聚乳酸——聚乳酸纤维，玉米纤维服饰——新一代服饰革命来袭

主要应用

婴幼儿服饰、尿不湿：天然抑菌的表层根绝了婴儿红屁股现象。

成人护垫、纸尿裤：根绝瘫痪、半瘫痪病人的褥疮危害；老年尿失禁患病率18.19~55.4%，女性高于男性，且随年龄增加而上升。

此外还有聚乳酸卫生巾、纯聚乳酸纤维衬衣等。

产品特点

（1）手感柔软爽滑，易洗快干，冬暖夏凉；

（2）与人体相容性高，弱酸性，天然抑菌；

（3）安全性好，燃烧热低烟小，适宜作战服和运动服（限氧指数24~26%）；

（4）不吸收紫外光，防止人体受紫外线伤害（阳光暴晒500h，强度仍然保留55%以上）；

（5）节能减排。能耗是化纤的1/3~1/5；碳排放量是化纤的1/2~1/3.

相关优势

（1）第一次实现了熔融纺丝高速纺技术制取PLA纤维；

（2）细旦丝、低弹丝、中空短纤维等产品具有世界唯一性；

（3）拥有聚乳酸纤维系列应用技术：在纺纱、织造、染整、服装加工和无纺布等方面取得的应用技术，为下游企业应用聚乳酸纤维扫除了技术壁垒，为本项目开辟了广阔的市场前景；

（4）在创业实践中，形成了实现聚乳酸纤维产业化的产业技术联盟。

产品展示

9、含天然产物的新型牙科材料

技术来源：加拿大蒙特利尔大学

项目介绍

医用补牙通常使用的有两种材料：一种是含汞的无机金属材料，虽然方便，却不美观，且对人体有害。另一种是含高分子单体的复合材料，但是单体以双联苯酚A（简称双酚A）为原料制备，此物质已被确认对人体（尤其是儿童）和自然环境都有毒性，世界各国已不允许在婴儿奶瓶、玩具和食品容器中使用。本研究组以胆酸为原料设计合成了一系列新型复合树脂材料，成为新一代环保无毒和具有良好生物相容性的新型补牙材料。

目前，国内牙科复合树脂的生产仍处于起步阶段，质量仍有待提高，进口产品在国内市场占有率高。需要建立新型的配方制备方法以提高产品的各项性能指标，保证产品质量稳定性，尽量降低成本和售价。最新的研究结果表明，该类树脂具有与商业用复合树脂相当的性能，并能大幅提高材料的生物安全性，将有望代替传统牙科填充材料，引发牙科材料的革新。且产品原料来源广泛，成本低廉，应用市场前景良好。

项目优势

胆酸是天然产物，用胆酸合成的树脂单体无毒环保，前景良好。这种新型的树脂单体与商业用单体一样经蓝光短暂照射后即成为一种坚固的材料。实验数据表明，这种由胆酸制成的树脂材料能够降低聚合收缩，并具有与商业用牙科树脂材料相当的机械性能。生物检测结果显示，该类单体比商业用单体具有细胞毒性低、生物相容性好、合成手段安全无毒等特点。实际上，该类单体在其可溶的范围内都没有显示出明显的细胞毒性，证明了其安全性。综上所述，该类含有胆酸的复合树脂材料有望代替现有的商用树脂成为新一代更为安全的牙科填充材料。研究成果一经发表，引起了医学界和国际媒体的关注，得到世界各国多种语言广泛的报道。由于材料采用更为安全的天然化合物为原料，也引起了患者的关注，很多患者也写信咨询材料的研发及使用情况。

含胆酸的树脂单体具有一系列优点:

（1）天然原料,生物相容性好；

（2）刚性分子骨架,材料耐磨性良好；

（3）具有多重双键,容易交联，提高材料的稳定性，减少单体沥出现象的发生;（4）单体分子量大，降低聚合收缩；

（5）原料来源广泛，成本低廉；

（6）具有良好的应用前景。

其他信息

本课题组从事该项研究工作已有十年的时间，部分研究成果已在国内外著名学术期刊发表，原始聚合单体已获得中国专利，最新树脂目前正在申请国际专利。

中国专利《含胆汁酸的交联单体及其制备方法和应用》（专利号ZL 03125062.9，公开号1450079A）授权日期 2006年5月17日。

项目咨询

王侨婷女士

电话：13649160039

邮箱：[email protected]

官网：http://bio-basedconf.com/

来源：大会组委会

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