科创中国

以农作物秸秆为代表的纤维素、半纤维素以及木质素生物质是世界上最丰富的可再生资源，利用其生产绿色新材料是国际竞争以及循环经济发展的热点。通过团队首创且国际领先的生物炼制技术，首次实现从秸秆中制取聚合型乳酸及酶解木质素的工业化生产。研究院的主要研发方向是以生物炼制前端产业获得的聚合型乳酸以及酶解木质素为原料，研发和生产高性能生物树脂、可自然降解生物塑料等环保新材料。

秸秆—木质素—生物树脂—生物基碳纤维复合材料：碳纤维复合材料是中国制造的关键战略材料，广泛应用于航空航天、新能源装备、轨道交通、医疗健康等高端制造业。其中石油基环氧树脂/碳纤维复合材料应用最广，但由于技术难以突破，致使主要依赖于进口。从秸秆等木质纤维素材料中制取高活性酶解木质素，进而以此为原料合成生物树脂，解决了国内环氧树脂韧性不足的典型“卡脖子”问题，属原创技术和首次产业化。

作为新产品，生物树脂是环保高性能树脂，热力学性能优异，相比市面上的进口环氧树脂，利用生物树脂作为树脂基体制造碳纤维复合材料，在保证并提高碳纤维复合材料性能的前提下可同时大幅降低碳纤维的用量，且生物树脂还具有良好的环保性，符合清洁生产的市场需求。生物树脂解决了国内环氧树脂韧性不足的典型“卡脖子”问题，可替代进口环氧树脂，推动碳纤维复合材料在航空航天、交通运输、医疗健康等高端制造业的应用。在碳纤维复合材料市场呈加速成长态势和迫切的国产化需求的大背景下，生物树脂是最具国产化替代潜力的高性能树脂，具有广阔的市场前景和强大的市场竞争力。

秸秆—乳酸—聚乳酸（可降解生物塑料）：聚乳酸因其具有优良的生物安全性、环境友好性及可自然降解性，被誉为最具市场潜力的可生物降解聚合物，是国际绿色环保节能新材料产业研发的热点。目前市场上销售的聚乳酸均为粮食聚乳酸，是由玉米等粮食淀粉经过淀粉糖化酶降解后发酵生成的乳酸再聚合而成。原料和生产成本较高，极大地限制了其市场应用范围，主要应用在医疗器具等高端领域，很难与石化塑料竞争一次性塑料市场。不仅如此，如果用粮食原料生产的一次性塑料制品来满足国内每年数千万吨的一次性塑料市场，必然会对国家的粮食安全造成威胁。

研究院的创立和发展，不仅在世界上首次实现了从秸秆制备乳酸的工业化生产，进而发明了以秸秆乳酸为原料合成聚乳酸生物塑料的工艺技术。通过实现变废为宝，降低原料成本，从而将聚乳酸的市场价格控制在与石化塑料相当，是适合于生产一次性塑料制品的新产品，是针对“白色污染”问题的解决方案。这种从原料丰富、环境安全和市场需求为出发点的产业目标，契合2020年以来国家和地方陆续出台的一系列政策，禁止或限制使用不可降解一次性塑料制品，支持和要求使用低成本可降解一次性塑料，是典型的兼备前瞻性和可行性的新兴产业方向，有巨大的发展空间。