项目背景
传统塑料的市场占有率>99%,提高传统塑料的可降解性是促进限塑令和禁塑令实施的关键。光降解功能助剂有望以最低成本来提高传统塑料的光降解性。但由于光降解功能助剂在光照下即降解塑料,使得塑料没有稳定期,并且消费者无法通过颜色变化来区分塑料是处于稳定期还是降解期,导致现有的光降解塑料缺乏可实用性。
项目内容
研发具有可视化稳定期的光降解功能助剂,与传统塑料树脂复合,将传统塑料转化为具有可视化稳定期的光降解塑料。该塑料同时具有以下四种功能:高稳定性、稳定期可调控、高降解性以及活性可视化。
(1)高稳定性:保证塑料在货架期时具有稳定的物化性质,实现塑料的使用功能。
(2)稳定期可调控:保障塑料满足不同使用场景对塑料制品稳定期的多样化需求。
(3)高降解性:保证塑料在被废弃后具有高效的降解活性,实现塑料的环境友好功能。
(4)活性可视化:通过颜色变化向消费者展示塑料是处于稳定期还是降解期,实现塑料活性变化的可视化。
本团队技术具有低生产成本、低社会革新成本和低处置成本优势:
(1)与生物降解塑料比较:生物降解塑料在源头端涉及新单体、新原料、新工艺、新厂房、新设备和人工培训,在后处理端涉及新工艺、新设备、人工培训和化工反应。本团队技术在源头端只涉及新助剂,后处理端只涉及新设备。并且含有本技术的光降解塑料成本小于生物降解塑料的50%。
(2)与传统塑料比较:传统塑料虽然在源头端不涉及任何变革与投入,但在后处理端涉及新工艺、新设备、人工培训、化工反应,并且化工反应涉及高温、高压、有机溶剂、酸、碱等,需要在化工园区等特定场所进行。本团队技术虽然在源头端涉及新助剂,但成本可控,最终光降解塑料产品与传统塑料成本相同,同时本团队技术在后处理端只涉及新设备,并且该设备不涉及高温高压等化学反应,不局限于化工园区,可在社区、校区、医院等场所使用,便携友好。
团队介绍
陈超,团队负责人,2011-2017年任职于新加坡科技研究局并从事科技研发工作,2017年入职华东师范大学,紫江青年学者,研究员。研究方向为塑料污染防治与资源化。陈超同时具有前沿基础研究和科技成果转化经验。发表SCI检索论文25篇,总引用1800次,其中高被引论文2篇,热点论文1篇。在新加坡工作期间,与宝洁、空客、雀巢等公司合作,成功转化专利1项,相应产品推广初期年产量185吨。
商业化前景
全球塑料年产量超过3亿吨,2022年全球塑料市场规模为6090亿美元,2020年全球农业地膜市场规模约为41亿美元,2022年全球个人防护用品市场规模为804亿美元,2021年全球塑料包装市场规模约为271亿美元,到2025年中国可降解塑料的需求量将超过400万吨。本团队助剂可以与传统塑料复合,将传统塑料转化为光降解塑料。本助剂全球需求量预计约为1000万吨。
推广初期涉及的应用场景为以下六类:
(1)塑料瓶、牙刷、包装袋等制品
(2)为海上活动提供废塑料减量化全链条技术
(3)为个人防护用品领域提供个人防护用品自产自销和就地处置的全链条技术
(4)可降解纺织用品
(5)智能标签(高端化妆品领域、安全领域)
(6)为洁净度要求高的生产线提供防护膜(半导体行业、光电光伏、医疗航天、生物科技、食品加工等)
本团队希望与功能助剂、塑料母粒和塑料制品相关的企业单位合作,开展产业化探索。计划2年内完成中试验证、工业DEMO生产线建设和工业化生产线建设,建成后预计年销售额5.1亿元。现已有2家合作方。
联系方式
陈超研究员团队 cchen@des.ecnu.edu.cn
华东师范大学科技处 rchen@re.ecnu.edu.cn