新“限塑令”之下，秸稈覆膜餐盒是塑膠餐盒的優質替代品嗎？

今年1月，國家發展改革委、生態環境部印發《關於進一步加強塑膠汙染治理的意見》。與2007年國辦釋出的“限塑令”相比，新版“限塑令”明確提出“在餐飲外賣領域推廣使用符合效能和食品安全要求的秸稈覆膜餐盒等生物基產品、可降解塑膠袋等替代產品”。

那麼，秸稈覆膜餐盒的產業機會有多大？行業發展到什麼階段了？之前為何沒發展起來？此次藉著新版“限塑令”的東風，生物基產品行業能一飛沖天嗎？針對以上問題，記者採訪了全國生物基材料及降解制品標準化技術委員會委員林存革。

秸稈覆膜餐盒可百分百降解，是塑膠餐盒的優質替代品

中國環境報：

從專業角度看，國家為何要推廣使用秸稈覆膜餐盒？

林存革：

秸稈是成熟農作物莖、葉、穗部分的總稱，通常指小麥、水稻、玉米、薯類、油菜、棉花、甘蔗和其它農作物收穫籽實後的剩餘部分。收割農作物後秸稈如不及時處理，會影響小麥等秋播作物的播種。

處理秸稈的方式一度很棘手——就地燃燒，會造成大氣汙染；作為肥料，秸稈制肥沒有現代化肥使用起來高效快捷；作為飼料，因為秸稈中含有木質素、纖維素，除了個別反芻動物外，一般家畜無法食用，因此也無法大面積應用於畜牧業。

應該說，覆膜餐盒等生物基產品的製造是消化秸稈的理想選擇。在我國，秸稈有龐大的供應量，外賣餐盒有廣泛的需求量。同時，對秸稈和外賣餐盒處理不當，都會對生態環境造成傷害。

如果能將秸稈製成外賣餐盒，既可以對塑膠餐盒進行廣泛替代，又可以最大化消化秸稈剩餘。秸稈可以充分降解，對生態環境友好，符合我國生態文明建設的要求。

“限塑令”是手段，更重要的是要儘早研發出塑膠製品的替代品，將塑膠製品份額擠壓出市場。朱育漩/攝

中國環境報：

秸稈等生物基產品對生態環境有影響嗎？

林存革：

秸稈由植物透過光合作用轉化而來，是重要的可再生資源，秸稈資源作為製備高分子材料的原料，可實現二氧化碳零排放，對緩解溫室效應具有很好的作用，是“綠色化”“環保化”非糧源材料的最佳選擇。

應該說，加快秸稈資源在高分子材料技術領域的轉化應用，對解決環境汙染問題具有極其重要的意義。

秸稈製品最大的特點是在非工業條件下可以實現百分百降解。比如，秸稈在自然條件如土壤、沙土、江河湖海中，或者在特定條件如厭氧消化條件下，或者在水性培養液等有類似如細菌、黴菌和藻類微生物條件下，都可以誘發降解，變成二氧化碳、水、甲烷等物質，最終成為自然界中碳素迴圈的組成部分。全程不會對生態環境造成任何負擔。

當然，自然降解過程十分緩慢，目前實驗室還無法跟蹤測評秸稈產品從效能下降到崩解再到降解的過程。

相對於自然降解，秸稈也可透過工業堆肥（商業堆肥）的方法，在20～30天內快速實現百分之百降解。

目前全球範圍內，工業堆肥（商業堆肥）技術非常成熟，有一套全球標準化流程，即在溫度45~60度之間，溼度85~90之間，菌群每平方釐米22億的環境條件下，120天內秸稈製品的降解率能達到92%~94%。分解出來的成分是水、氫氣和二氧化碳，分解過程對自然的負面影響為零。

中國環境報：

如何看待淘寶上的一些秸稈類產品？

林存革：

目前我們在市場上看到的秸稈材料的碗、杯、牙刷等，嚴格意義上說，其秸稈含量都沒超過5%，是混合了塑膠成分的產品，這類產品無法充分降解，因此不能算是可充分分解的秸稈製品。

生物基製品目前尚有技術壁壘需要攻關

中國環境報：

既然秸稈製品可以“一舉多得”，為何此前沒有大面積應用？

林存革：

狹義上講，阻礙小麥秸稈大面積應用的主要成分是木質素。嚴格來說，木本植物和禾本植物中都有木質素，所有的木材、小麥秸稈研磨的纖維也都屬於木質素的材料範圍。

早在1998年，我國就進行過對木質素的利用和研究。當時負責該專案的研究人員意識到，木質素可以填充到塑膠中且經濟效益可觀。因為當時塑膠價格如PP/PE/PS產品均價在人民幣8000元/噸左右，但是木竹中的木質素磨成100目粒徑的粉進行填充，價格也不過1000元/噸。

雖然比塑膠製品便宜，但是這種材料有侷限性。秸稈中簡單研磨出的木質素含糖量高，而糖分中的多糖醇會導致大量填充的物品變成黑褐色。因為當時的技術無法對糖類進行提純，要麼提純後的產品價格過高，費用太大。

對此，他們提出的辦法是透過雙氧水進行雙氧化處理浸泡脫色，脫色後材料新增比例能從3%~10%左右增加到50%~60%左右。然而，雙氧水處理會對環境造成嚴重汙染，這是該產品沒有大面積推廣的主要原因之一。

中國環境報：

秸稈製品有無成功的行業應用？

林存革：

有，雖然秸稈製品無法提純糖分，但有利有弊，另一些行業也利用木質素髮展起來了。比如一些傢俱建材行業，如室外地板由含有PP的可回收工業垃圾和50%～60%的秸稈制木質素構成。作為建材的填充品種，目前我國有幾百家這類廠家，企業盈利可觀，是秸稈製品商業化應用比較好的案例。

然而這也僅限於建材補充這一個行業，應用在一次性材料和包裝上，技術突破還是止步不前。前段時間，中科院廣州甘蔗研究所透過技術手段提取了甘蔗中的蔗糖，目前正在進行熱膜熱壓成型的工藝探索，開始時做紙製品茶盒，後來陸續研究出一些秸稈熱壓成型的一次性紙漿製品，比如今天我們在市面上見到的雞蛋託、紙漿的花炮緩衝等產品。

雞蛋託是食品機械裝置企業在熱壓發泡成型裝置基礎上的嘗試，這類產品能夠滿足工業化的生產，目前能做到與塑膠價格基本平行。

同樣在這種熱壓發泡技術下製備的餐盒，我們應該也在市面上見過。這類餐盒也完全具備了充分降解條件，因為它沒有任何塑膠，只是纖維素、玉米澱粉、無機物、發泡劑的組合，透過玉米澱粉在高溫攪拌下充作粘稠劑。

此外，秸稈熱膜發泡成型技術產品不需要溫度、溼度和菌群條件，廢棄後在自然條件下也可以成功分解，目前來看降解效果非常好。當然自然環境也有差別，冬天和夏天、含水量高和低都會影響其降解速度。但所有原材料不外乎就是木質素、玉米澱粉、無機物，所以分子鏈的崩解過程是可以預期的。

目前，按照我們在大自然中做的區域試驗，無論是在海邊，還是在乾燥的城市，20天左右都能實現秸稈熱膜發泡成型產品的自然分解。

成本過高是難以廣泛普及的重要原因

中國環境報：

此類產品的推廣應用需要克服哪些困難？

林存革：

阻礙這個行業未來發展的主要因素是成本。一個產品的有效應用或是廣泛的工業化，是工藝、技術、裝置、配方等綜合因素共同促成的結果。雖然秸稈原材料廉價，來源廣泛，但是它的加工成本非常高。

目前，我們的工藝、配方距離大面積規模化生產還有一定差距，這就造成了加工成本與一次性塑膠製品相比沒有價格優勢。

對市場來說，價格低廉是選擇購買的重要因素之一。秸稈製品供需成本過高，企業的逐利本質和公眾的理性經濟人選擇都決定了秸稈製品發展受限。

中國環境報：

目前秸稈類成熟製品成本高企的原因是什麼？有哪些降成本的舉措嗎？

林存革：

我們應從兩個方面談起，一是產品的裝置方面，目前此類產品的生產製造工藝複雜，工藝流程長，中間工序多，對原料的要求苛刻，造成了生產裝置一次性投入過高，且產能過低，這是造成高成本的主要原因。

對此，我們應該加大製造裝置的研發與應用，縮短工藝流程，減少中間工序。在產品的基本構成及原料的使用中，要進行必要的升級換代，在產品使用效能不降低的情況下，應減少單隻產品的重量，即由原來的直降熱壓成型工藝升級為熱壓發泡成型工藝，使產品重量減輕30%～40%左右。

二是解決秸稈原料供應與質量控制的問題。雖然自然界中秸稈資源豐富，但其結構複雜，難以充分認識和利用，絕大部分作為廢物被燒掉，而未能發展成一種穩定可靠的原料體系。

另外，秸稈質量難以穩定控制，採用不同種類植物或者不同製備工藝得到的秸稈，其木質素及纖維素在分子量、碳含量、雜質含量等方面的差異很大，這會對最終產品的效能和質量產生致命影響。

因此，為了滿足裝置要求，必須要最佳化分離提純工藝，建立可靠的秸稈原料供應體系與質量控制方法。

生物基高分子材料替代石化高分子材料，已是全球研發大趨勢

中國環境報：

有外賣小哥反饋，秸稈制的一次性餐盒遇熱容易變軟，快遞過程中存在湯汁外濺，目前有技術可以克服嗎？

林存革：

現在我們使用的秸稈餐具，是秸稈粉碎直降後由熱壓成型工藝製備而來，所製備的產品不耐水，更不耐油。

為了解決此缺陷，我們通常在製品材料中新增一定比例的防油、防水的膠水，也就是傳統意義上的覆膜處理，膠水在使用中遇熱發生收縮，軟化變形。

再者，生產廠家為了降低成本，減輕了產品的重量，導致餐具壁變薄，造成了使用功能下降，我們要解決這個問題並保障產品使用功能優良，就要在不提高產品成本的情況下，使用熱壓發泡成型工藝產品。即在產品原料中新增30%~50%的玉米澱粉成分，使原料在製備成型過程中形成一個完整的立體網路結構，遍佈產品內結構中的氣泡空間。

這樣做，一方面減輕了產品的重量，節約了原材料；另一方面，擴大了降解的反應面積，起到支撐和連結作用，增加了餐具的韌性和強度。尤其是產品原料構成中添加了澱粉組成，使其具備了膠連反應，使產品具有了防油、防水的特性。

中國環境報：

您如何看待該行業發展前景？

林存革：

目前生物基高分子材料產業在市場的份額尚不足2%，許多效能還不能同石化高分子材料相媲美。

目前，我國的生物基高分子材料產業在關鍵單體制備技術、改性技術、產品示範上已經取得較大進展，產業鏈已經基本實現貫通，正處於快速發展階段。

當然也還存在一系列科研困難，但實現生物基高分子材料對石化高分子材料的有效替代，這一長期向好趨勢不變。

目前，生物基高分子材料的高度環境友好性、可持續發展性已引起各國政府和大企業的廣泛重視。未來，隨著各國政府對環境保護繼續加大投入，生物基高分子材料必將發揮更大作用。

關於價格高昂的問題，目前國家頒佈政策大力支援該行業的深度發展，我相信隨著限塑通道的進一步打通，未來對秸稈製品的需求會倒逼技術進步和成本壓縮，行業前景應該說十分可觀。

（朱育漩）