韩国CJ的PHA产能已达1万吨，在美国设配方厂
- 来源：生物降解材料研究院
- 2024/8/28 9:36:45
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在可持续发展的要求下，美国的一次性包装生产商和品牌商，都在重新考虑用生物基聚合物来替代传统的PE塑料。
生物基聚合物的前景可期，许多机构都预测其强劲的增长势头。BCC Publishing预测，到2027年，全球生物基塑料市场将从2022年的48亿美元增长到144亿美元，2022年至2027年的复合年增长率(CAGR)为24.8%。
聚羟基烷酸酯（PHA）便是主要生物基聚合物选择之一。
在美国马萨诸塞州的奥本市，韩国CJ Biopolymers组建了一个应用开发和技术支持团队，并设置了一个命名为“卓越中心”的聚合物科学实验室，配备了实验室规模的复合设备、吹塑薄膜生产线、小吨位注塑机、增材制造机。这些设备能帮助一次性包装生产商从传统塑料过渡到PHA，生产吹塑、流延薄膜产品、模制餐具、挤压吸管、热成型餐饮碗等。
PHA是天然来源的，并且是可持续生产的，糖来源于甘蔗、木薯、玉米和纤维素生物质等植物。它们可以作为单体，取代和改善成品生产中各种塑料的功能特性，也可以作为其他聚合物的改性剂，可用于增加生物基含量，加速生物降解，改善树脂和成品的功能性能。
韩国CJ开发了使用无定形PHA聚合物、PHA/PLA定制混合物。这些PHA树脂可以使用传统的塑料加工设备进行复合和加工。CJ可以通过工程微生物菌株发酵，将微生物中PHA含量从约5%增加到高达85%。
CJ是世界上大型生物技术公司之一，而韩国CJ BIO是世界最大的发酵生物制品供应商。2016年，该公司收购了美国Metabolix公司，将其技术平台扩展到聚合物下游。2021年，该公司聘请了Metabolix公司的高管Max Senechal担任首席商务官，这对Senechal来说是一种回归。
Senechal说：“CJ收购Metabolix代表了该产品线的重新启动。在这里，我们学到了很多，CJ已经能够从基本的微生物角度和发酵规模的角度显著改进这项技术。这产生了经济效益。”
在奥本市的“卓越中心”，CJ不会量产PHA树脂，必要时，它将利用其收费合作伙伴的服务进行更大规模的运营。或者，如果加工商自行配制或拥有配制伙伴网络，CJ将只提供配方。
CJ的PHA纯树脂由印度尼西亚的一家工厂提供，该工厂有两条生产线，每条生产线有5000吨的造粒能力，一条用于生产无定形树脂，另一条用于最近推出的半结晶生产线。
Senechal解释说：“我们首先是PHA树脂制造商和供应商。我们在美国没有自己的复合能力。我们与一些复合商有着牢固的关系，如果我们需要提供化合物，我们将与这些供应商合作，制备客户所需的化合物。当然，我们更容易销售纯树脂。但我们明白，根据应用，客户需要对配方进行一些调整。没有灵丹妙药，没有一种聚合物可以做到一切，因此复合是必要的。我们将与人合作，帮助开发这种化合物。有时我们只提供配方。”
韩国CJ Biomaterials首席商务官Max Senechal指出，卓越中心拥有各种加工机器，可以测试和开发量身定制的配方。
CJ的PHA应用范围广泛
对于薄膜挤出，CJ Biomaterial提供五种等级的复合树脂，均基于PLA和aPHA(商品名为PHACT A1000P)。据说这些半结晶生物聚合物化合物可以提高功能性能，并使堆肥速度比PLA更快。据说，与仅使用PLA的薄膜相比，由PHACT化合物制成的薄膜具有优异的密封性、柔韧性和更低的噪音。据说，由PHACT化合物制成的最终产品比纯PLA薄膜具有更快的生物降解率。
对于吸管挤出，CJ Biomaterials有一个适合吸管的等级。这是一种环保的半结晶生物聚合物化合物，可提高功能性能，并使堆肥速度比PLA更快。在PLA中添加aPHA可以提高柔韧性和冲击强度，非常适合秸秆应用。
CJ Biomaterials在利用PHA制造吸管方面取得了商业成功。
对于片材挤出/热成型，其产品线由三种半结晶生物聚合物化合物组成，据说它们可以提高功能性能，并使堆肥速度比PLA更快。CJ说，在PLA中添加aPHA可以提高柔韧性和冲击强度，限制生产和分销过程中的断裂。这些混合物还可以提高热成型过程中的生产率。据说与PLA相比，这些化合物可以将最终产品的厚度减少12-15%，从而节省成本。
对于注塑成型，有两种半结晶生物聚合物化合物可供选择，据报道，它们可以提高功能性能，并使堆肥速度比PLA更快。在PLA中添加aPHA可以提高柔韧性和冲击强度，并增强耐水性/耐油性。针对餐具、容器和其他产品，这些化合物也被认为可以改善成型过程中的加工性能，从而实现更大的设计灵活性。CJ表示，这些等级的模具收缩率与ABS相似，这意味着可以使用现有的ABS模具。
CJ还为这些工艺提供母粒形式的材料。
Senechal表示：“我们现在在餐饮服务领域看到了很大的吸引力，这意味着一次性餐具、吸管、盘子等。这个领域有很大的发展势头，因为人们强烈推动可堆肥解决方案。例如，今天很多场所都在寻找全可堆肥的解决方案。他们将在场地周围划定一个边界，这样所有进来的东西都可以堆肥。生物聚合物特别适合这种应用场景。”
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