当前可降解塑料行业大量使用石化来源润滑剂,虽加工效果优异,但无法完全生物降解,存在微塑料残留风险。
近日,德国弗劳恩霍夫材料与系统微观结构研究所(Fraunhofer IMWS)与特种蜡企业DEUREX,联合开发出可完全生物降解的生物基蜡改性助剂(商品名BIOMER)。
实验证实,仅添加1.5%该生物基蜡,就能够显著改变聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的熔体流动特性、材料刚度以及拉伸强度,为可降解包装网材料提供全新改性方案。
该研发归属德国WIR!创新联盟下的BioZ项目,隶属于国家级跨领域生物经济网络Trans BIB,项目目标是以可再生农林资源为原料,开发能够替代石化基改性剂的全生物降解加工助剂,面向果蔬包装网等场景实现产业化落地。
技术核心优势
这套自研方案最大特点是可调性极强:
通过添加生物基改性蜡,可精准调控PBS等生物塑料的加工流变性能,既能提升熔体黏度,也可降低黏度;同时能改善颜料等填料在体系中的分散效果,且不会破坏材料整体生物降解性能。目前业内尚未出现同类基于可再生原料的通用平台技术。
现有市售改性剂多以石化蜡或接枝共聚物为基材,仅能有限适配可降解制品;而本研发产品属于Drop-in无缝替代方案,可直接对接现有工业产线,无需改造设备,为传统塑料产业绿色转型提供低成本落地路径。
材料制备和工艺路线
原料以甘蔗渣为基底的生物基物料,经氧化降解精准调控生物基蜡的分子量;再通过活性基团化学改性,定向调控其与基体材料PBS的界面相互作用。
制得的生物蜡分别采用间歇熔融混炼、连续熔融混炼两种工艺与生物塑料共混;项目团队在此基础上表征共混物微观结构,分析材料最终力学、流变性能。
从实验室小试到包装网量产
基于上述基础研究成果,团队开发出果蔬包装网专用成型配方:采用双螺杆挤出机连续熔融混炼工艺完成产能放大,实现从实验室小试(每小时 1 千克)到中试(每小时 10 千克)的稳定生产;该配方后续成功工业化量产,制成吹塑薄膜,并进一步加工为果蔬包装网所用扁丝。
该生物基蜡技术证明:生物基创新技术落地产业化,远不止材料研发本身。适配的下游应用厂商、规模化中试设备、全产业链配套技术储备,是工业化落地的三大关键。

