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摘 要： 随着当今工业的飞速发展，石油资源日趋枯竭，生物树脂的发展热潮已在全球展开。本文通过对生物树脂的用途、低成本生物质资源的利用等问题的研究，对生物树脂的发展趋势及应用做了研究和探讨。
关键词：化工 生物树脂 发展趋势 应用
生物树脂，又称生物分解树脂，具有无毒、无害、可完全降解并且原料易得、生产成本低等特点，国内外都有广阔的市场开发前景。当前，化石资源短缺和环境污染已成为影响全球经济发展的重要问题。一方面， 化石资源需要经历漫长的地质时代及条件才能形成，现代工业的飞速发展，过分的开采已经造成能源短缺，另一方面，大规模使用化石资源已经造成环境污染、生态恶化等严重问题，严重的资源、能源和环境危机引起了社会的关注，发展生物基材料已成为人们追求低碳生活的科研热点，生物基材料产业化也已成为新的经济增长点。
我国是发展中国家，尽管生物基材料的关键技术、技术集成等方面都得到了明显提高，但与国际先进水平相比还存在差距，为了与国际先进水平接轨，需提高生物基材料制造过程中的生物合成、化学合成改性、树脂化、复合成型等关键技术工艺，创建生物基材料研发基地，使生物基材料降低成本扩大规模化，以制造高价值、高品质材料最终达到生物基高效替代化石资源的目的。
一、主要任务
1.生物基材料高值化的研究。
纤维类生物质合成过程与分离基础，揭示了生物质生物炼制、热裂解调控、生物降解等科学问题，生物质资源材料化的理论是以生物质高分子功能化转化机理为基础，高效催化合成机理、分子设计理论以及超微结构解译，用微生物代谢组学与功能基因组学合成生物基材料的可行性研究。
2.生物基材料制造的技术。
核心技术是以生物基材料和化学品两大类为产品，达到生物基材料制造过程的生物合成、化学合成改性及材料加工、树脂化等技术。
3.生物质定向重组及生物基化学品。
为了提高生物质原料利用价值。以非粮生物质原料开发生物基产品为目标，重点研究非粮生物质生物化学耦合制备聚天门冬氨酸技术，生物质定向重组关键技术，农林生物质转化新型生物基化学品技术，米糠类生物质的生物转化丙烯酸、联产乳酸和生物柴油技术，聚氨基酸、纤维低聚糖等低成本生产技术。基于酶转化和微生物转化的生物质定向重组技术与过程优化技术。
4.木质复合材料制造技术研究。
木质复合材料产业技术升级及结构调整，研究木质纤维基吸附材料和高性能模压制备的技术，杉木复合材料制造关键技术、木质功能复合材料制造技术、木质材料表面装饰关键技术。进行产业化示范，木质复合材料制造技术水平得到提高。高附值树脂产品是由木质素经过化学改性后制备而成的。
5.生物树脂制备共性技术研究。
重点研究木質素、腰果酚、糠醛共缩聚技术； 有害物质是以苯酚、甲醛为主，控制其残余量技术。
二、生物树脂的用途
1.生物树脂在包装材料上的的应用
随着人们生活对便利化、卫生化的要求，人们日常生活频繁的使用一次性泡沫餐具、手提塑料袋等不能自然降解的塑料制品。使用这些方便、价格低廉包装材料后人们不注意环保随手丢弃，极易造成"白色污染"。
生物塑料是在微生物作用下生成的塑料。生物塑料与传统塑料相比具有良好的环保性能、原料可再生等优点。生物降解塑料具有良好的降解性，由于人们更重视成本效益，要替代所有传统塑料包装很难实现。过去的几十年中，包装的应用上使用石油塑料和各种聚合物增长值是惊人的，国内外已经实行了很多方案，没有彻底解决白色污染，只能用污染转移的方法来掩盖或部分解决污染问题。据报道很多发达国家已经通过立法来控制非环保塑料的使用。全球石油紧张为了走可持续发展的道路，生物包装材料选用生物可降解塑料的开发使用已势在必行。生物降解产品与传统聚合物相比，生物降解产品的价格相对较高的缺陷，随着科技的发展其生物降解产品会逐步降低。
2.生物树脂在医药卫生用品方面的应用
生物基因工程是指人工改造过的微生物、植物或动物用作生物反应器，生产药用或食用蛋白质或次生代谢物并加以应用。生物基材料应用非常广泛， 医用降解高分子材料；现代医学的迅速发展， 传统的医用金属、生物陶瓷、高分子等材料已不能满足医学界的发展需求。我国生物医用材料经过几十年的发展，科研方面，再生和重建被损坏的人体组织和器官、微创治疗等方向取得了进步。
在生物医学应用方面，聚乳酸（PLA） 是一种对人体无毒无害的的聚脂类材料，是由生物发酵生产的乳酸经人工化学合成而得的聚合物，具有良好的生物相容性、可降解性和可吸收性。聚乳酸与乳酸-乙醇酸共聚物 （PLGA） 、聚乙醇酸 （PGA）降解，广泛用作手术缝合线具有无需拆线特点，药物缓释能够减少药次数，骨折内固定材料避免了二次手术等优点。
树脂制造的骨定板可以取代石膏绷带，适用于骨科外固定，取代高温塑料应用于康复矫形，更重要的是它可以对传统石膏绷带无法固定的部位进行固定。克服了因石膏不透气导致皮肤红肿、搔痒等缺陷。强度高：在骨折固定时强度高于石膏绷带数倍，并具有极高的韧性，不会断裂。重量轻、薄 ：重量仅为普通石膏的八分之一左右，轻便，有利于病人肢体功能的恢复。绿色环保，材料被理入地下，自然条件下8个月以上可以自行降解。
新型高吸水性生物树脂是近年来研究开发的一种新型功能高分子材料，其分子结构中的高度亲水功能的基团具有很强的吸水能力。人们利用高吸水性生物树脂的强吸水性进行吸收血液、尿液、药物等，其吸水材料有尿布、卫生巾、餐巾纸等。高吸水性生物树脂具有超强吸水能力同时也具有保水能力，在受热、加压条件下依然不易失水，在热、光、酸碱的条件下稳定性较好，还具有生物降解性能。与传统吸水材料相比，高吸水树脂不溶于水，也不溶于有机溶剂，具备高分子材料的特点，其吸水量高，已达到自重的千倍。
三、低成本生物质资源的利用
生物基化学品的生产使用淀粉类生物质资源具有原料成本高，占用大量耕地面积等缺点。为了降低成本，发展趋势逐步从粮食生物资源转向非粮生物质资源获取所需要的生物基化学品，至此对非生物资源进行研究，开发高效廉价的玉米秸秆为原料是目前非粮生物质研究的主导方向。通过预处理技术，纤维素酶生产出菌株，由五碳糖的菌株发酵工艺调控，达到高浓度发酵， 降低生产成本。
四、结语
随着当今工业的飞速发展，石油资源日趋枯竭，为摆脱对石油的依赖，已经成为当前研究的热点，世界各国都在大力发展绿色环保生物分解的聚合物，达到替代石油基的产品的目的，经过多年的研究，已经推出了多种可生物分解的聚合物，生物树脂的发展热潮已在全球展开。
参考文献：
[1] 东丽开发出聚乳酸比例超过50%生物树脂 [J]. 国外塑料， 2012.09
[2] 戚盛杰. N型树脂增韧剂产品介绍 [J]. 塑料通讯， 1998.01
[3] 黄伟，仇君. 塑料自然老化力学性能的灰色预测 [J]. 广西大学学报（自然科学版）， 2001.04
[4] 姚康德，成国祥. 环氧树脂增韧研究进展 [J]. 热固性树脂， 2001.02
[5] 王佩璋；刘晓晨；. 不同树脂对热塑性淀粉改性的影响 [J]. 塑料， 2007.04
[6] 邹志明，章永化，许德雄，蒋智杰. 紫外光辐照对不同结构聚丙烯的结构变化与力学性能的影响 [J]. 中国塑料， 2001.02
[7] 田华；杨彪；许国志；林毅；. 淀粉基生物降解材料的制备及其力学性能的研究 [J]. 中国塑料， 2009.02
[8] PPO/PA的技术进展 [J]. 化工文摘， 2000.02
作者简介：李艳，女；本科；助理工程师；工作单位：山西潞安树脂有限责任公司技术部。
关键词：化工 生物树脂 发展趋势 应用
生物树脂，又称生物分解树脂，具有无毒、无害、可完全降解并且原料易得、生产成本低等特点，国内外都有广阔的市场开发前景。当前，化石资源短缺和环境污染已成为影响全球经济发展的重要问题。一方面， 化石资源需要经历漫长的地质时代及条件才能形成，现代工业的飞速发展，过分的开采已经造成能源短缺，另一方面，大规模使用化石资源已经造成环境污染、生态恶化等严重问题，严重的资源、能源和环境危机引起了社会的关注，发展生物基材料已成为人们追求低碳生活的科研热点，生物基材料产业化也已成为新的经济增长点。
我国是发展中国家，尽管生物基材料的关键技术、技术集成等方面都得到了明显提高，但与国际先进水平相比还存在差距，为了与国际先进水平接轨，需提高生物基材料制造过程中的生物合成、化学合成改性、树脂化、复合成型等关键技术工艺，创建生物基材料研发基地，使生物基材料降低成本扩大规模化，以制造高价值、高品质材料最终达到生物基高效替代化石资源的目的。
一、主要任务
1.生物基材料高值化的研究。
纤维类生物质合成过程与分离基础，揭示了生物质生物炼制、热裂解调控、生物降解等科学问题，生物质资源材料化的理论是以生物质高分子功能化转化机理为基础，高效催化合成机理、分子设计理论以及超微结构解译，用微生物代谢组学与功能基因组学合成生物基材料的可行性研究。
2.生物基材料制造的技术。
核心技术是以生物基材料和化学品两大类为产品，达到生物基材料制造过程的生物合成、化学合成改性及材料加工、树脂化等技术。
3.生物质定向重组及生物基化学品。
为了提高生物质原料利用价值。以非粮生物质原料开发生物基产品为目标，重点研究非粮生物质生物化学耦合制备聚天门冬氨酸技术，生物质定向重组关键技术，农林生物质转化新型生物基化学品技术，米糠类生物质的生物转化丙烯酸、联产乳酸和生物柴油技术，聚氨基酸、纤维低聚糖等低成本生产技术。基于酶转化和微生物转化的生物质定向重组技术与过程优化技术。
4.木质复合材料制造技术研究。
木质复合材料产业技术升级及结构调整，研究木质纤维基吸附材料和高性能模压制备的技术，杉木复合材料制造关键技术、木质功能复合材料制造技术、木质材料表面装饰关键技术。进行产业化示范，木质复合材料制造技术水平得到提高。高附值树脂产品是由木质素经过化学改性后制备而成的。
5.生物树脂制备共性技术研究。
重点研究木質素、腰果酚、糠醛共缩聚技术； 有害物质是以苯酚、甲醛为主，控制其残余量技术。
二、生物树脂的用途
1.生物树脂在包装材料上的的应用
随着人们生活对便利化、卫生化的要求，人们日常生活频繁的使用一次性泡沫餐具、手提塑料袋等不能自然降解的塑料制品。使用这些方便、价格低廉包装材料后人们不注意环保随手丢弃，极易造成"白色污染"。
生物塑料是在微生物作用下生成的塑料。生物塑料与传统塑料相比具有良好的环保性能、原料可再生等优点。生物降解塑料具有良好的降解性，由于人们更重视成本效益，要替代所有传统塑料包装很难实现。过去的几十年中，包装的应用上使用石油塑料和各种聚合物增长值是惊人的，国内外已经实行了很多方案，没有彻底解决白色污染，只能用污染转移的方法来掩盖或部分解决污染问题。据报道很多发达国家已经通过立法来控制非环保塑料的使用。全球石油紧张为了走可持续发展的道路，生物包装材料选用生物可降解塑料的开发使用已势在必行。生物降解产品与传统聚合物相比，生物降解产品的价格相对较高的缺陷，随着科技的发展其生物降解产品会逐步降低。
2.生物树脂在医药卫生用品方面的应用
生物基因工程是指人工改造过的微生物、植物或动物用作生物反应器，生产药用或食用蛋白质或次生代谢物并加以应用。生物基材料应用非常广泛， 医用降解高分子材料；现代医学的迅速发展， 传统的医用金属、生物陶瓷、高分子等材料已不能满足医学界的发展需求。我国生物医用材料经过几十年的发展，科研方面，再生和重建被损坏的人体组织和器官、微创治疗等方向取得了进步。
在生物医学应用方面，聚乳酸（PLA） 是一种对人体无毒无害的的聚脂类材料，是由生物发酵生产的乳酸经人工化学合成而得的聚合物，具有良好的生物相容性、可降解性和可吸收性。聚乳酸与乳酸-乙醇酸共聚物 （PLGA） 、聚乙醇酸 （PGA）降解，广泛用作手术缝合线具有无需拆线特点，药物缓释能够减少药次数，骨折内固定材料避免了二次手术等优点。
树脂制造的骨定板可以取代石膏绷带，适用于骨科外固定，取代高温塑料应用于康复矫形，更重要的是它可以对传统石膏绷带无法固定的部位进行固定。克服了因石膏不透气导致皮肤红肿、搔痒等缺陷。强度高：在骨折固定时强度高于石膏绷带数倍，并具有极高的韧性，不会断裂。重量轻、薄 ：重量仅为普通石膏的八分之一左右，轻便，有利于病人肢体功能的恢复。绿色环保，材料被理入地下，自然条件下8个月以上可以自行降解。
新型高吸水性生物树脂是近年来研究开发的一种新型功能高分子材料，其分子结构中的高度亲水功能的基团具有很强的吸水能力。人们利用高吸水性生物树脂的强吸水性进行吸收血液、尿液、药物等，其吸水材料有尿布、卫生巾、餐巾纸等。高吸水性生物树脂具有超强吸水能力同时也具有保水能力，在受热、加压条件下依然不易失水，在热、光、酸碱的条件下稳定性较好，还具有生物降解性能。与传统吸水材料相比，高吸水树脂不溶于水，也不溶于有机溶剂，具备高分子材料的特点，其吸水量高，已达到自重的千倍。
三、低成本生物质资源的利用
生物基化学品的生产使用淀粉类生物质资源具有原料成本高，占用大量耕地面积等缺点。为了降低成本，发展趋势逐步从粮食生物资源转向非粮生物质资源获取所需要的生物基化学品，至此对非生物资源进行研究，开发高效廉价的玉米秸秆为原料是目前非粮生物质研究的主导方向。通过预处理技术，纤维素酶生产出菌株，由五碳糖的菌株发酵工艺调控，达到高浓度发酵， 降低生产成本。
四、结语
随着当今工业的飞速发展，石油资源日趋枯竭，为摆脱对石油的依赖，已经成为当前研究的热点，世界各国都在大力发展绿色环保生物分解的聚合物，达到替代石油基的产品的目的，经过多年的研究，已经推出了多种可生物分解的聚合物，生物树脂的发展热潮已在全球展开。
参考文献：
[1] 东丽开发出聚乳酸比例超过50%生物树脂 [J]. 国外塑料， 2012.09
[2] 戚盛杰. N型树脂增韧剂产品介绍 [J]. 塑料通讯， 1998.01
[3] 黄伟，仇君. 塑料自然老化力学性能的灰色预测 [J]. 广西大学学报（自然科学版）， 2001.04
[4] 姚康德，成国祥. 环氧树脂增韧研究进展 [J]. 热固性树脂， 2001.02
[5] 王佩璋；刘晓晨；. 不同树脂对热塑性淀粉改性的影响 [J]. 塑料， 2007.04
[6] 邹志明，章永化，许德雄，蒋智杰. 紫外光辐照对不同结构聚丙烯的结构变化与力学性能的影响 [J]. 中国塑料， 2001.02
[7] 田华；杨彪；许国志；林毅；. 淀粉基生物降解材料的制备及其力学性能的研究 [J]. 中国塑料， 2009.02
[8] PPO/PA的技术进展 [J]. 化工文摘， 2000.02
作者简介：李艳，女；本科；助理工程师；工作单位：山西潞安树脂有限责任公司技术部。