近日,在智利首都圣地亞哥的一場新聞發(fā)布會(huì)上,智利SoluBag公司總經(jīng)理羅貝托·阿斯泰特一遍遍地演示著口服水溶塑料袋,引起來自全球800多家媒體爭先恐后的拍攝。
這并不是開玩笑。一項(xiàng)來自中國的技術(shù),為智利乃至全球“禁塑”提供了一種新解決思路。這項(xiàng)引起全球關(guān)注的技術(shù),正是華南理工大學(xué)教授崔躍飛15年來的心血。
水溶塑料袋發(fā)明者崔躍飛,從一個(gè)公文包里小心翼翼地取出幾沓歸好類的塑料袋,他從中抽出一張塑料袋,一面演示它的“遇水即溶”的效果,一面謹(jǐn)慎地說:雖然制造塑料袋使用的材料聚乙烯醇對(duì)身體沒有危害,但塑料袋不是食品,不鼓勵(lì)食用。
研發(fā)“專利”教授
他一邊說,一邊用舌尖舔舔塑料袋,瞬間塑料袋就融化在他的嘴里。崔躍飛這十多年來,差不多都耗在這個(gè)塑料袋上。
崔躍飛可謂在高分子材料領(lǐng)域摸爬滾打了一輩子。1985年,他從華南理工大學(xué)材料學(xué)專業(yè)畢業(yè)后,就留校做研究。不過,他轉(zhuǎn)向研究塑料很偶然。20世紀(jì)90年代,崔躍飛組建了自己的研究團(tuán)隊(duì),剛好那一年,接到一個(gè)開發(fā)機(jī)場通道地板膠的研究項(xiàng)目。這個(gè)契機(jī),讓他走到了改性塑料材料這一門道。
只是,后來他發(fā)現(xiàn)這條路很艱難。
“從那時(shí)起,就沒有時(shí)間寫論文了。”崔躍飛說,大部分精力都用在專利技術(shù)的開發(fā)上。目前,他申請(qǐng)的專利有50多個(gè),是學(xué)校里名副其實(shí)的“專利”教授。就這次塑料袋的發(fā)明,就有36個(gè)專利,形成了一個(gè)專利池。
崔躍飛的想法很務(wù)實(shí):“專利更貼近實(shí)際應(yīng)用。”作為一個(gè)60后,崔躍飛說:“從小受到的傳統(tǒng)教育較多,講求‘家國情懷’,既然學(xué)了這個(gè)專業(yè),就要做一點(diǎn)對(duì)社會(huì)、國家甚至人類有點(diǎn)意義的事。”
印度國際展中,客戶在體驗(yàn)水溶購物袋。
沒向國家要一分錢
20世紀(jì)90年代,正是中國經(jīng)濟(jì)大發(fā)展的時(shí)期,對(duì)塑料材料的需求也是暴漲,機(jī)會(huì)很多。崔躍飛說,“一年要做完三五個(gè)項(xiàng)目”。不過同時(shí),崔躍飛也意識(shí)到一些潛在的問題。到了2002年左右,一些大型電器企業(yè),每年塑料的用量都有幾萬噸。“他們都找我們做研究,想尋找材質(zhì)好成本又低的塑料。”崔躍飛說,“其實(shí),很難兩者兼顧,只能添加一些不太環(huán)保的低廉原料。”
崔躍飛意識(shí)到:企業(yè)間的這種材料競爭,既不符合社會(huì)發(fā)展的趨勢,也會(huì)讓技術(shù)走進(jìn)了“死胡同”。他敏銳地覺察:“做環(huán)保材料才是突破口。”從那時(shí)開始,他主導(dǎo)團(tuán)隊(duì)開始轉(zhuǎn)向研發(fā)環(huán)保材料。
有了明確的方向后,崔躍飛就開始動(dòng)手研究水溶性材料,也就是現(xiàn)在研發(fā)的這款塑料袋的基本材料。從2002年開始,中間的研發(fā)用了八年時(shí)間,完成了技術(shù)驗(yàn)證試驗(yàn)。
“時(shí)間說長也不算長,說短也不短”,崔躍飛說,其間走過了不少彎路,跳過的“坎”,都是分分鐘讓人產(chǎn)生放棄的念頭。
首先繞不過的就是研究經(jīng)費(fèi)的問題,崔躍飛說,“沒有伸手向國家要一分錢”,都是靠以前做產(chǎn)品研發(fā)積累的一點(diǎn)資金。剛開始還走了一段彎路,“花了三年的時(shí)間、資金、精力來證明了一條走不通的路”。
前后試驗(yàn)500種原料
“當(dāng)然,不撞墻也不知道要堅(jiān)定地走另外一條路。”崔躍飛笑道。
一開始,陷入在傳統(tǒng)塑料加工的思維里沒出來。“PVA(中文名:聚乙烯醇)是我們塑料袋的主要材料,它的熔點(diǎn)是220~230℃。如果按照傳統(tǒng)塑料加工,要加熱到220~230℃之間再進(jìn)行加工。”崔躍飛沒想到:“這個(gè)材料加溫到180℃就開始分解,到190℃以上不但分解還會(huì)產(chǎn)生劇烈的交聯(lián),結(jié)果整個(gè)設(shè)備被黏住完全不能動(dòng)了。”
“要換一套思維重新來!”崔躍飛說,這就需要另外一套技術(shù)方案,把它變成像塑料一樣的東西繼續(xù)加工。“怎么能實(shí)現(xiàn)給它加溫不到180℃就能流動(dòng),再進(jìn)行加工?”崔躍飛說,這是當(dāng)時(shí)最大的難點(diǎn)。因此,他們找來一些原料與PVA進(jìn)行匹配,然后通過模擬計(jì)算進(jìn)行篩選。在試驗(yàn)了各種原料后,他們終于找到幾個(gè)合適的“伙伴”。
新問題又出現(xiàn)了:這些能匹配的原料當(dāng)中,有一些是有毒的,不符合環(huán)保要求。因此,他研發(fā)的第一代和第二代水溶性塑料袋,并沒消除這一“硬傷”。要解決這一問題,只能繼續(xù)做實(shí)驗(yàn),尋找材料。“最后逐漸找到無毒無害的原料把那些有毒的原料全部替換掉”。崔躍飛說:“前前后后,大約試了500種原料。”直到2008年,在材料的研發(fā)上,才算是大功告成。
崔躍飛當(dāng)時(shí)并沒有想到,在這個(gè)項(xiàng)目上自己是第一個(gè)“跑到終點(diǎn)”的人。因?yàn)椋谌澜绶秶鷥?nèi),尋找環(huán)保的塑料材料是大家都看好的方向。就在崔躍飛埋頭實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,不只國內(nèi)的幾家研究團(tuán)隊(duì),還有意大利、日本等國家都在想方設(shè)法進(jìn)行技術(shù)攻堅(jiān)。
智利青睞中國技術(shù)崔躍飛
這些年一直在做科研成果轉(zhuǎn)化,對(duì)技術(shù)的“落地”周期有一定的心理準(zhǔn)備,但長時(shí)間的等待仍是崔躍飛沒有想到。
直到2015年,崔躍飛在學(xué)校偶遇聚石化學(xué)股份有限公司的總經(jīng)理?xiàng)钫撸p方?jīng)Q定合作。
“雙方約定,項(xiàng)目進(jìn)行孵化的前期投入,包括場地、人員、設(shè)備、原料、相關(guān)測試、認(rèn)證等投入全部由公司負(fù)責(zé),合作孵化期間,由我們保留部分關(guān)鍵性的專利技術(shù)和關(guān)鍵性原料。”
運(yùn)氣總是青睞有準(zhǔn)備的頭腦。2016年4月,第一批中試量產(chǎn)原料產(chǎn)品生產(chǎn)出來,終于成功了。此時(shí),正好遇到智利Solubag公司的羅貝托·阿斯泰特。他們其實(shí)已經(jīng)在中國尋找這種材料兩年多。崔躍飛預(yù)感到,他的這一技術(shù)極有可能改變一個(gè)產(chǎn)業(yè)的命運(yùn)。
他介紹,現(xiàn)在中國生產(chǎn)的PVA原料,生產(chǎn)技術(shù)是從日本轉(zhuǎn)讓中國,當(dāng)時(shí)中國還處在物資貧乏的年代,這種材料用來做維尼龍,制成襪子、汗衫,解決中國人的穿衣問題。后來,隨著化纖技術(shù)的發(fā)展,大家就不用維尼龍了,直接導(dǎo)致產(chǎn)能過剩。
所有的維尼龍廠,都在尋找出路。“這次,就是一個(gè)很大的機(jī)會(huì)。”崔躍飛越講越興奮:“如果做成環(huán)保產(chǎn)品,很快就能把產(chǎn)業(yè)鏈提升上來了。”
對(duì)解決海洋塑料污染有重大意義
廣州日?qǐng)?bào):媒體報(bào)道“能吃喝的水溶袋”,真的能吃喝嗎?
崔躍飛:很多媒體對(duì)聚乙烯醇水溶性材料進(jìn)行了渲染式的報(bào)道,甚至把這種聚乙烯醇水溶性袋描述成能吃能喝,這是不科學(xué)、不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拿枋觥T诖耍覀冎槐WC使用我們的技術(shù)和原料制備的聚乙烯醇材料和產(chǎn)品是無毒無害,但不能保證市場上其他的聚乙烯醇材料和產(chǎn)品也無毒無害。
此材料不是食物,即使是無毒無害也不建議吃和喝,因?yàn)槭称飞a(chǎn)和工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的環(huán)境和技術(shù)要求有差異。
廣州日?qǐng)?bào):塑料袋降解需多長時(shí)間?
崔躍飛:在有PVA降解菌或降解酶存在的條件下,幾天可以達(dá)到90%以上。如果通過自然降解,根據(jù)自然界環(huán)境不同,還是需要較長的時(shí)間。
聚乙烯醇材料具有水可溶性,幾分鐘通過溶解后只是消失在水中,并不是幾分鐘后就實(shí)現(xiàn)了生物降解生成了水和二氧化碳。溶入水中后這種材料對(duì)水源水質(zhì)不產(chǎn)生污染和破壞;特別是在自然界水溶進(jìn)入土壤后,不但不會(huì)污染和破壞土壤土質(zhì),還具有明顯的土壤改良作用,如增強(qiáng)土壤的團(tuán)粒性、透氣性和保水性,延緩化肥的流失,特別是對(duì)鉀肥有增效作用,有利于作物的生長;特別適合于沙土改造,是環(huán)境友好型材料。
廣州日?qǐng)?bào):塑料袋是水溶性,在使用過程中如果遇水怎么辦?
崔躍飛:一開始我們想做熱水溶的塑料袋,加溫到75℃以上融化。但智利的這家公司堅(jiān)持要常溫水溶的塑料袋,他們認(rèn)為不存在這種困惑。
在中國運(yùn)用還需時(shí)日廣州日?qǐng)?bào):目前在全世界的應(yīng)用如何,對(duì)環(huán)境保護(hù)有怎樣的意義?
崔躍飛:海洋污染是嚴(yán)峻問題,每年有800萬噸塑料流入海洋,導(dǎo)致海洋生物死亡。實(shí)際上,我們現(xiàn)在主要針對(duì)海洋性國家區(qū)域:這些國家都非常重視,并且有實(shí)質(zhì)的行動(dòng)。比如,澳大利亞、新西蘭、菲律賓、智利等。
廣州日?qǐng)?bào):這一技術(shù)會(huì)在中國應(yīng)用嗎?
崔躍飛:一個(gè)新的材料使用環(huán)境顛覆了以前的概念,怎么導(dǎo)入市場,讓市場接受,讓民眾認(rèn)可,還需要時(shí)間,也需要一定的力度。目前第三代技術(shù)生產(chǎn)的原料單價(jià)僅為普通通用塑料的1.5倍左右,希望通過后續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和升級(jí),我們將在第五代技術(shù)中實(shí)現(xiàn)單價(jià)與普通通用塑料價(jià)格相近的成本,進(jìn)入一次性包裝和消費(fèi)薄膜應(yīng)用領(lǐng)域。
廣州日?qǐng)?bào):什么力量支持你走下去?
崔躍飛:其實(shí)人一輩子不需要做很多事,只需要把一件事堅(jiān)持做下去,堅(jiān)持下去總會(huì)有收獲。
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