国家首批“双一流”、“211工程”、“985工程优势学科创新平台”重点建设高校
西南交通大学

带来“非粮生物质全组分可降解薄膜系列产品”

竞选创新材料奖！

01竞选产品——非粮生物质全组分可降解薄膜系列产品

以竹子、秸秆、甘蔗渣、棉花等可再生（速生）非粮生物质为原料，通过具有自主知识产权的专用水基环保溶剂体系实现生物质全组分溶解，再经流延或浇注成型并在自来水中再生得到可降解薄膜，其外观和主要性能入下图所示。

通过生物基增塑剂和表界面改性剂的协同作用，实现对薄膜力学性能、气体阻隔性能和降解周期等调控，以满足农用地膜、物流包装等不同应用场景的实际需求。

产品应用场景

本项目研发的全生物质可降解薄膜产品可广泛应用于农用地膜、快递物流、家电包装，以及外卖和饮品包装等。

1. 技术创新性

1）通过对植物生物质多层次结构解析，揭示了基于剪切力和溶剂协同作用的植物类生物质全组分溶解机理，建立了生物质全组分可控溶解的技术体系。

2）研发了植物类非粮生物质全组分溶液流延成膜和再生成型技术方法，实现了多种植物类非粮生物质全组分再生成膜，建立了全工艺连续制膜试验平台。

3）研发了基于生物基增塑剂和表界面改性剂协同作用的薄膜性能调控技术，实现对薄膜力学性能、气体阻隔性能和降解周期等调控，满足农用地膜、物流包装等不同应用场景的实际需求。

2. 应用创新性

1）“双碳”目标与循环经济优势带来综合应用效益：

竹子、农作物秸秆、甘蔗渣等可再生生物质生长周期短，碳汇能力强，全组分利用进一步放大其减碳价值。

2）民众环保意识提升催化绿色生态产品市场需求旺盛：

随着民众环保意识的不断提升，绿色环保产品的需求不断增长。生物质全组分薄膜因其环保和可降解特点，能够满足这一市场需求。

3）产业政策为非粮生物质精深加工产品应用保驾护航：

面对越来越严格的禁塑令，对可降解和可持续材料的需求越来越迫切。同时，本项目产品也是落实国家关于《加快非粮生物基材料创新发展三年行动方案》和《加快“以竹代塑”发展三年行动计划》等产业政策的具体举措。

4）产品原料成本和环保优势推动差异化市场细分：

本项目产品主要优势体现在：

（1）本项目产品原料来源于植物类非粮生物质，原料来源丰富，可再生性优势明显；

（2）无需进行组分分离或原料精炼，技术先进性和工艺环保性优势突出；

（3）非粮生物质全组分薄膜可在自然环境下完全降解，无需收集和堆肥等特殊处理。

3. 功能性

将可降解生物质全组分薄膜作为农用薄膜或包装材料，具有高强高韧（拉伸强度：40-120MPa，为普通商用薄膜的2-3倍，断裂伸长率：10%-100%），降解速度可控（崩解周期：10-120天），全生物降解，气体透过率可调（氧气透过率：0.35-10 cm³/m²·24 h·atm，水蒸气透过率：60-2000 g/m²·24 h）等特点。

4. 商业价值性

2025年中国可降解塑料需求量预计达260万吨，其中快递包装(占比35%)、商超购物袋(28%)、农用地膜(20%)为三大主力场景。随着越来越严格的“禁塑令”政策，以及快餐快饮、快递包装、运输物流、基础建设等众多行业领域对一次性可降解塑料制品的需求持续增加，市场前景广阔。目前普通塑料制品中位市场价格约1万元/吨、可降解塑料价格2万元/吨以上，仅国内行业经济规模可达200-500亿元/年。可降解生物质全组分薄膜响应国家“加快非粮生物基材料创新发展三年行动方案”和“以竹代塑”等政策，产品原料来源广泛，具有可再生、全降解的特点，成本仅约5000元吨（已建成小试连续化生产线），具备较强的市场竞争力。凭借其工艺简单、成本低、全降解的特点，有望在可降解薄膜领域广泛应用。

5. 可持续性

竹子、农作物秸秆、甘蔗渣等可再生生物质原料来源于自然，降解后又归于自然。薄膜生产过程中的溶剂和水回收循环利用，生产过程无有毒有害物质的排放。

02单位介绍
国家首批“双一流”、“211工程”、“985工程优势学科创新平台”重点建设高校，教育部直属全国重点大学。