“十一五”重点项目全生物分解塑料产业化关键技术课题开始申请

“十一五”重点项目全生物分解塑料产业化关键技术课题开始申请

　　

-一、指南说明

  

“十一五”国家科技支撑计划重点项目“全生物分解塑料的产业化关键技术”是依据国家中长期科技发展纲要将“具有环保和健康功能的绿色材料”作为制造业领域的优先主题而设立的。生物分解塑料是在堆肥条件下可完全降解的新型环保材料，是一类量大面广的环保型基础原材料，发展生物分解塑料符合国民经济基础产业发展的需求。本项目采取公开申报方式择优选择课题承担单位。

  

本项目的总体目标是选择以不同耐温性能的二氧化碳基塑料、聚乳酸、聚羟基丁酸酯等三类典型生物分解塑料的连续工业化生产的共性关键技术进行研究开发，建立工业化示范生产线，并形成工业化生产线的成套工艺包。通过改善生物分解塑料的热学和力学性能，形成生物分解塑料专用料的制备技术，突破医用和食品包装等制品的成型加工关键技术。同时，对医用和食品包装用生物分解塑料的安全性和生命周期开展系统研究，建立评价体系，推动建立相关的国家标准，加速生物分解塑料制品的规模化应用。

  

基于项目的总体目标拟设置6个课题：

  

课题一、万吨级二氧化碳基塑料工业生产关键技术；

  

课题二、万吨级聚乳酸工业生产关键技术；

  

课题三、千吨级聚羟基烷酸酯的工业化关键技术；

  

课题四、万吨级魔芋葡苷聚糖生产和应用关键技术。

  

课题五、食品包装用生物分解塑料的成型加工和应用技术；

  

课题六、生物分解塑料的医学评价及医用制品研发；

  

本项目计划实施期限为3年。

  

本项目国家科技支撑计划拨款3000万元。

  

二、指南内容

  

课题一、万吨级二氧化碳基塑料工业化生产关键技术

  

(一)研究目标：

  

研制出二氧化碳与环氧化物共聚合的高效催化体系，解决本体共聚合和后处理过程的传质和传热问题以及树脂的实时改性问题，突破高分子量二氧化碳树脂的工业化连续生产的关键技术，建立工业化的生产线，达产运行，并形成规模化生产的成套技术工艺包。

  

(二)研究内容：

  

主要研究高分子量二氧化碳基塑料的催化活性的保持、连续共聚合工艺、聚合物的后处理方法等工程化技术，解决二氧化碳共聚物工业化大规模合成所面临的传质、传热的关键技术问题。针对二氧化碳－环氧丙烷塑料使用温度狭窄(仅在15－40℃环境下使用)的弱点，引入功能化环氧化物第三单体进行化学共聚改性，拓展使用温度区间，在2010年前建立二氧化碳基塑料的工业化生产线，达产销售，并形成二氧化碳基塑料生产线的成套技术工艺包。

  

(三)主要考核指标：

  

(1)  二氧化碳基塑料的数均分子量在15万以上，分子量分布3－5之间，聚合反应时间在8小时以内；

  

(2)  二氧化碳基塑料树脂所制备的薄膜拉伸强度40MPa以上；

  

(3)  二氧化碳基塑料改性后使用温度超过70℃；

  

(4)  二氧化碳基塑料树脂的生产成本低于1.4万元/吨；

  

(5)  建立1万吨二氧化碳基塑料生产线并达产销售，并形成5万吨生产线的工艺包。

  

(6)  申报国际专利5－7项，中国发明专利16－18项。

  

(四)实施年限：3年

  

(五)经费预算：国拨经费拟安排650万元，自筹经费与国拨经费的比例超过1：1。

  

课题二、万吨级聚乳酸工业化生产关键技术

  

(一)研究目标：

  

研制出用于制备高分子量聚L－乳酸的催化体系和聚合方法，解决聚合过程中的结构控制问题，解决聚合和后处理过程的传质和传热的问题，建立连续本体聚合的生产线，完善一步法合成聚乳酸的新工艺，提出改善聚乳酸热力学性能的实时改性方法，形成规模化生产的成套工艺包。

  

(二)研究内容：

  

研究高效低聚乳酸脱水缩聚和裂解催化剂、L－丙交酯的精制提纯工艺，研究工业化可行的低成本高纯L－丙交酯的反应条件和工艺条件；研究在技术和经济上切实可行的聚合工艺；研究高纯乳酸单体的低成本制备技术、乳酸的纯度和聚合条件对合成聚乳酸的分子量及其分布的影响，研究一步法合成聚乳酸的关键技术问题；研究聚乳酸的成型加工技术，形成具有自主知识产权的聚乳酸加工和制品的关键技术；建立1万吨聚乳酸生产线，形成5万吨聚乳酸生产线的工艺包。

  

(三)主要考核指标：

  

(1)  聚乳酸数均分子量在8万以上，薄膜拉伸强度60MPa以上；

  

(2)  聚乳酸的使用温度超过70℃；

  

(3)  聚乳酸的生产成本低于1.5万/吨;

  

(4)  一步法聚乳酸的本征粘度大于1.0g/dl，实现百吨级规模的试生产，形成1000吨生产线的软件包。

  

(5)  建立1万吨聚乳酸示范生产线，形成5万吨工艺包;

  

(6)  申报国际专利3－5项，中国发明专利16－18项。

  

(四)实施年限：3年

  

(五)经费预算：国拨经费拟安排550万元，自筹经费与国拨经费的比例超过1：1。

  

课题三、千吨级聚羟基烷酸酯的工业化生产关键技术

  

(一)研究目标：

  

通过解决高戊酸酯、高分子量含量的聚羟基戊酸酯的规模化生产的问题，建立连续化的生产线，并实现实时增韧改性，满足医用和食品包装阻隔材料的要求。

  

(二)研究内容：

  

研究高戊酸酯含量、高分子量聚羟基烷酸酯的合成的工程化技术，提高发酵效率，降低发酵成本，以确定工业化高效生产工艺，研究如何采用适合于大规模工业化生产的固液分离设备高效分离聚合物，形成1500吨聚羟基丁酸酯的生产线和万吨级工艺包。

  

(三)主要考核指标：

  

(1)  聚合物的数均分子量15万以上，聚合物中戊酸酯的含量超过10%；

  

(2)  生产成本低于2.5万/吨；

  

(3)  建立1500吨高戊酸酯含量聚羟基烷酸酯生产线，形成万吨级工艺包；

  

(4)  申报国际专利1项，中国发明专利8－9项。

  

(四)实施年限：3年

  

(五)经费预算：国拨经费拟安排200万元，自筹经费与国拨经费的比例超过1：1。

  

课题四、万吨级魔芋葡苷聚糖生产和应用关键技术

  

(一)研究目标：

  

建立可控降解魔芋葡甘聚糖地膜生产线和可控降解魔芋葡甘聚糖发泡材料生产线，形成具有自主知识产权的可控降解魔芋葡甘聚糖地膜和可控降解魔芋葡甘聚糖发泡材料的关键技术。

  

(二)研究内容

  

研究魔芋葡甘聚糖的物理分离和提取技术，得到纯度高、价格低廉魔芋葡甘聚糖原料，研究魔芋葡甘聚糖的疏水和热塑改性，突破魔芋葡甘聚糖新型热塑发泡材料和薄膜的成型加工关键技术，研究魔芋葡甘聚糖热塑发泡材料和薄膜的工程化技术。

  

(三)主要考核指标：

  

(1)  魔芋葡甘聚糖发泡材料的密度低于20Kg/m3，压缩永久形变＜10%，回弹性＞90%；

  

(2)  可控降解地膜的降解时间在30天～120天可控;

  

(3)  降解地膜的降解产物对土壤无公害，其土壤安全性通过国家权威部门认证；

  

(4)  建立10000吨可控降解魔芋葡甘聚糖地膜生产线和2000吨可控降解魔芋葡甘聚糖发泡材料生产线，可控降解葡甘聚糖地膜和发泡材料的成本与通用塑料产品相当；

  

(5)  申请中国发明专利8-10项。

  

(四)实施年限：3年

  

(五)经费预算：国拨经费拟安排500万元，自筹经费与国拨经费的比例超过1：1。

  

课题五、食品包装用生物分解塑料的成型加工和应用技术

  

(一)研究目标：

  

提出几类生物分解塑料的生命周期评价，通过改进生物分解塑料的热力学性能和熔体流变学性能，研制出满足透明薄膜、片材、纤维和泡沫材料的要求的专用料，在透明塑料包装袋、一次性餐具、缓震包装等领域实现规模化应用，研制出高阻隔复合膜材料，实现其在高端食品包装领域的应用，形成2类万吨级的应用领域。

  

(二)研究内容：

  

针对透明薄膜、片材、纤维和泡沫材料的要求研究各类专用料，研究薄膜、板材在不同温度下的力学性能，及其在透明塑料包装袋、一次性餐具等领域的规模化应用技术；研究各类生物分解塑料的高效、高倍率发泡技术，发泡材料的孔结构、孔径分布对泡沫体的耐温性能、回弹性的影响，研究泡沫包装材料的工程化技术；研究低成本制备对二氧环己酮的关键技术，研究聚对二氧环己酮的改性及其在医用和食品包装领域的应用；研究从单体合成、聚合反应和后处理、聚合物的成型加工、聚合物的应用、聚合物的降解和处理等全过程对环境的影响。

  

(三)主要考核指标：

  

(1)  解决透明薄膜、片材和发泡材料的加工技术，一次性餐具专用料的生产成本低于1.6万元/吨；

  

(2)  食品包装阻隔薄膜的阻氧系数小于10g/m2/24h，生产成本低于4万元/吨；

  

(3)  泡沫材料的发泡倍数超过10，密度低于0.2g/cm3，专用料的生产成本低于1.6万元/吨；

  

(4)  聚对二氧环己酮的数均分子量大于10万，拉伸强度大于45MPa；

  

(5)  形成万吨级塑料市场的品种2个以上。

  

(6)  建立生物分解塑料的生命周期评价体系；

  

(7)  申报以二氧化碳基塑料、聚乳酸和聚羟基烷酸酯为基础的食品包装材料的国家标准1－2个；

  

(8)  申报中国发明专利15－16项，实用新型专利5－10项。

  

(四)实施年限：3年

  

(五)经费预算：国拨经费拟安排450万元，自筹经费与国拨经费的比例超过1：1。

  

课题六、生物分解塑料的医学评价及医用制品研发

  

(一)研究目标：

  

给出二氧化碳基塑料、聚乳酸、聚羟基烷酸酯的生物降解图谱，对材料的生物安全性作出明确的评价，实现三类塑料的相互改性，解决材料的高温的尺寸稳定性和低温脆性问题，形成薄膜、片材、纤维和管材等加工技术，实现其在医用敷料、一次性注射器、药片包装材料等方面的规模化应用。

  

(二)研究内容：

  

研究生物分解塑料的生物降解图谱和生物安全性，在不同组织内降解过程的产生原因、降解产物对成纤维细胞的增殖及胶原合成因子的活化和酶活性的影响，研究降解产物如何被排出体外或参与体内正常新陈代谢的过程；研究生物分解塑料的熔体流变学和提高熔体强度的方法，研究片材、管材、薄膜和纤维的加工技术；研究各类消毒技术对生物分解塑料的结构和性能的影响；研究生物分解塑料薄膜和片材在不同温度下阻隔氧气的性能；研究其在一次性注射器、血袋、药片包装材料方面的规模化应用技术。

  

(三)主要考核指标：

  

(1)  建立医用生物分解塑料的评价体系，明确二氧化碳基塑料、聚乳酸、聚羟基烷酸酯等三类塑料的生物安全性；

  

(2)  医用生物分解塑料及其制品的使用温度达到-20－70℃，满足血袋制品和药品包装制品的使用温度要求；

  

(3)  20微米厚度的薄膜的可见光透过率超过70%，满足一次性注射器制品的透明度要求；

  

(4)  医用敷料用生物分解塑料的生产成本低于2万元/吨；

  

(5)  医用阻隔薄膜的阻氧系数小于50g/m2/24h，满足药品包装薄膜的阻隔性要求，生产成本低于3万元/吨；

  

(6)  获得2个医用高分子制品的生产许可证，形成2类千吨级以上的医用产品。

  

(7)  申报国际专利1－2项，中国发明专利17－19项，实用新型专利5－10项。

  

(四)实施年限：3年

  

(五)经费预算：国拨经费拟安排650万元，自筹经费与国拨经费的比例超过1：1。

  

三、注意事项

  

1.申报单位的条件及要求

  

(1)凡在中华人民共和国境内注册，具有较强科研能力和条件、运行管理规范、具有独立法人资格的内资或内资控股企业、科研院所、高等院校等均可申报。

  

(2)申报单位若需要与其他单位协作完成研究任务时，应先与协作单位签订合作协议。鼓励产学研联合，在同等条件下，优先支持产、学、研联合申报的项目。

  

2.课题负责人的条件和要求

  

(1)具有中华人民共和国国籍，年龄在60岁以下(按签订课题任务书时计算)，具有高级职称；

  

(2)每年(含跨年度连续)离职或出国的时间不超过三个月；

  

(3)同期只能主持一项国家主要科技计划(包括973计划，863计划，支撑计划等)课题，具体参见(国科发计字〔2002〕123号文件执行；

  

(4)过去三年内没有国家科技计划信用管理不良记录。

  

3.申报程序和要求

  

中国科学院是本项目的组织单位，中国科学院高技术局材料化工处负责受理本项目的课题申报。

  

(1)申报

  

申报材料包括《国家科技支撑计划课题申报书》、《国家科技计划课题预算申报书》，分别装订，同时申报。

  

《国家科技支撑计划课题申报书》(格式见附件)须经第一申报单位的上级科技主管部门或所在省市科技主管部门的推荐。

  

《国家科技计划课题预算申报书》的编制要求，请登陆科技部国家科技经费预算申报管理中心网站并进行注册(http://finance.most.gov.cn/)，查看“通知通告”栏目中“关于2007年国家科技计划项目(课题)预算管理有关事项的通知”。然后进入“申报系统及相关文档”中，选择对应的系统进行网上申报。

  

(2)受理

  

申报材料按A4纸打印，申报书及其附件装订成册(不要加塑料封皮)。申报文件正本1份，副本14份，要注明正本和副本。一旦正本和副本不符，则以正本为准。

  

递交文件的截止时间为2007年11月10日，邮寄的文件以寄出日期邮戳为准。对申报文件在邮寄过程中出现的遗失、损坏由申报人负责。

  

文件寄(送)达地址:  北京市三里河路52号中国科学院高技术局材料化工处(邮编100864)，同时将课题申报材料的电子文档发至[e-mail]。

  

4.咨询

  

如果在申报过程中，对课题申请指南和申报程序及要求有任何疑问，请与联系人联系。

  

联系人：中国科学院高技术局材料化工处  彭辉、王希

  

电话：[phone]

  

传真：[phone]

  

邮箱：[e-mail]  或[e-mail]