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韓國CJ的PHA產能已達1萬噸，在美國設配方廠
導讀：BCC Publishing預測，到2027年，全球生物基塑料市場將從2022年的48億美元增長到144億美元。
在可持續發展的要求下，美國的一次性包裝生產商和品牌商，都在重新考慮用生物基聚合物來替代傳統的PE塑料。
生物基聚合物的前景可期，許多機構都預測其強勁的增長勢頭。BCC Publishing預測，到2027年，全球生物基塑料市場將從2022年的48億美元增長到144億美元，2022年至2027年的復合年增長率(CAGR)為24.8%。
聚羥基烷酸酯（PHA）便是主要生物基聚合物選擇之一。
在美國馬薩諸塞州的奧本市，韓國CJ Biopolymers組建了一個應用開發和技術支持團隊，并設置了一個命名為“卓越中心”的聚合物科學實驗室，配備了實驗室規模的復合設備、吹塑薄膜生產線、小噸位注塑機、增材制造機。這些設備能幫助一次性包裝生產商從傳統塑料過渡到PHA，生產吹塑、流延薄膜產品、模制餐具、擠壓吸管、熱成型餐飲碗等。
PHA是天然來源的，并且是可持續生產的，糖來源于甘蔗、木薯、玉米和纖維素生物質等植物。它們可以作為單體，取代和改善成品生產中各種塑料的功能特性，也可以作為其他聚合物的改性劑，可用于增加生物基含量，加速生物降解，改善樹脂和成品的功能性能。
韓國CJ開發了使用無定形PHA聚合物、PHA/PLA定制混合物。這些PHA樹脂可以使用傳統的塑料加工設備進行復合和加工。CJ可以通過工程微生物菌株發酵，將微生物中PHA含量從約5%增加到高達85%。
CJ是世界上大型生物技術公司之一，而韓國CJ BIO是世界最大的發酵生物制品供應商。2016年，該公司收購了美國Metabolix公司，將其技術平臺擴展到聚合物下游。2021年，該公司聘請了Metabolix公司的高管Max Senechal擔任首席商務官，這對Senechal來說是一種回歸。
Senechal說：“CJ收購Metabolix代表了該產品線的重新啟動。在這里，我們學到了很多，CJ已經能夠從基本的微生物角度和發酵規模的角度顯著改進這項技術。這產生了經濟效益。”
在奧本市的“卓越中心”，CJ不會量產PHA樹脂，必要時，它將利用其收費合作伙伴的服務進行更大規模的運營。或者，如果加工商自行配制或擁有配制伙伴網絡，CJ將只提供配方。
CJ的PHA純樹脂由印度尼西亞的一家工廠提供，該工廠有兩條生產線，每條生產線有5000噸的造粒能力，一條用于生產無定形樹脂，另一條用于最近推出的半結晶生產線。
Senechal解釋說：“我們首先是PHA樹脂制造商和供應商。我們在美國沒有自己的復合能力。我們與一些復合商有著牢固的關系，如果我們需要提供化合物，我們將與這些供應商合作，制備客戶所需的化合物。當然，我們更容易銷售純樹脂。但我們明白，根據應用，客戶需要對配方進行一些調整。沒有靈丹妙藥，沒有一種聚合物可以做到一切，因此復合是必要的。我們將與人合作，幫助開發這種化合物。有時我們只提供配方。”
韓國CJ Biomaterials首席商務官Max Senechal指出，卓越中心擁有各種加工機器，可以測試和開發量身定制的配方。
CJ的PHA應用范圍廣泛
對于薄膜擠出，CJ Biomaterial提供五種等級的復合樹脂，均基于PLA和aPHA(商品名為PHACT A1000P)。據說這些半結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。據說，與僅使用PLA的薄膜相比，由PHACT化合物制成的薄膜具有優異的密封性、柔韌性和更低的噪音。據說，由PHACT化合物制成的最終產品比純PLA薄膜具有更快的生物降解率。
對于吸管擠出，CJ Biomaterials有一個適合吸管的等級。這是一種環保的半結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可以提高柔韌性和沖擊強度，非常適合秸稈應用。
CJ Biomaterials在利用PHA制造吸管方面取得了商業成功。
對于片材擠出/熱成型，其產品線由三種半結晶生物聚合物化合物組成，據說它們可以提高功能性能，并使堆肥速度比PLA更快。CJ說，在PLA中添加aPHA可以提高柔韌性和沖擊強度，限制生產和分銷過程中的斷裂。這些混合物還可以提高熱成型過程中的生產率。據說與PLA相比，這些化合物可以將最終產品的厚度減少12-15%，從而節省成本。
對于注塑成型，有兩種半結晶生物聚合物化合物可供選擇，據報道，它們可以提高功能性能，并使堆肥速度比PLA更快。在PLA中添加aPHA可以提高柔韌性和沖擊強度，并增強耐水性/耐油性。針對餐具、容器和其他產品，這些化合物也被認為可以改善成型過程中的加工性能，從而實現更大的設計靈活性。CJ表示，這些等級的模具收縮率與ABS相似，這意味著可以使用現有的ABS模具。
CJ還為這些工藝提供母粒形式的材料。
Senechal表示：“我們現在在餐飲服務領域看到了很大的吸引力，這意味著一次性餐具、吸管、盤子等。這個領域有很大的發展勢頭，因為人們強烈推動可堆肥解決方案。例如，今天很多場所都在尋找全可堆肥的解決方案。他們將在場地周圍劃定一個邊界，這樣所有進來的東西都可以堆肥。生物聚合物特別適合這種應用場景。”
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