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标准引领生物基材料创新发展

发布时间:2024-04-08 18:13:54 访问量:235

全国生物基材料及降解制品标委会秘书处(SAC/TC380)


国家标准化管理委员会于2024年1月和3月先后下达了《绿色产品评价 生物基材料及制品》(计划号:20232091-T-469)、《生物基材料与制品 生物基含量及溯源标识要求》(计划号:20240428-T-469)两个国家标准制定计划,两个标准的制定工作开展将极大地引领和推动生物基材料创新发展。


生物基材料产业现状及发展趋势

随着生物技术革命和产业变革加速推进,生物基材料在全球范围内迅速发展,全球生物基材料产能已达3500万吨以上,每年增长速率超过27%,聚乳酸(PLA)等生物基材料的成本持续下降、性能不断提高,对传统石化材料的竞争力不断增强。世界各国纷纷制定相关法律法规促进它的发展和使用,生物基材料的应用正在从高端功能性材料和医用材料领域向大宗工业材料和生活消费品领域转移,在日用塑料制品、化纤服装、农用地膜等方面逐渐实现规模化应用。

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我国的生物基材料,一是产业规模不断扩大,应用领域逐渐增加,行业总产值快速增长。二是技术进步不断加快,功能菌株、蛋白元件、工艺技术等技术创新取得重要突破,聚乳酸、聚酰胺率先产业化,产品不断丰富。三是产业体系不断完善,已经涌现出一批重点企业和科研院所积极推进生物基材料开发利用,在一些地区已初步形成产业聚集区。但总体看,生物基材料处在从科研开发走向产业化规模应用关键时期,仍存在诸多薄弱环节。一是原料单一,难以满足可持续发展需要,需要从以玉米为主转向以秸秆等农林废弃物为主的非粮生物质。二是关键技术尚未突破,产品体系尚不健全,非粮生物质糖化、基于非粮生物质糖生产生物基材料的工业菌种与酶蛋白制备、低浓度产物高效提纯分离等关键技术尚未产业化。三是市场竞争力不强,支撑体系不健全,生物基材料成本普遍高于同类石油基产品30%以上,市场替代优势弱、推广应用难。同时,产品标准、检测评价方法、标识溯源体系等缺失,难以满足行业快速增长需要。

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2023年1月,工业和信息化部、发展改革委、财政部、生态环境部、农业农村部、市场监管总局等六部门联合发布《加快非粮生物基材料创新发展行动方案(2022-2025年)》,明确了突破非粮生物质高效利用关键技术,推进技术放大和应用示范,引导基于大宗农作物秸秆及剩余物等非粮生物质的生物基材料产业加快创新发展。立足量大面广非粮生物质,替代粮食发展生物基材料,做强生物化工产业,对实施“双碳”战略、保障粮食安全、推动工农业融合创新、促进乡村振兴具有重要意义。在《加快非粮生物基材料创新发展行动方案(2022-2025年)》文中,明确了要完善生物基材料的标准标识体系。建立适合我国产业特点的生物基材料产品质量、能源消耗限额、碳排放核算等标准体系,完善相关污染物排放标准。推动建立生物基材料及制品评价方法、产品标准、技术标准、标识标签体系,开展生物基材料工程技术验证、产品溯源服务或认证。鼓励行业协会、研究机构、企业参与相关生物基材料国际规则、标准制定,加强国际标准评估转化。

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在此背景下,推动建立生物基材料及制品评价方法、产品标准、技术标准、标识标签体系,开展生物基材料工程技术验证、产品溯源服务或认证,探索“原料-制备-制品-流通-用户-处置”的全链条精细化管理模式,对推动生物基材料创新发展显得非常的重要,而制定生物基材料的绿色产品认证标准、生物基含量要求及其溯源标识标准则是显得更加的迫切。

综上所述,制定生物基材料绿色产品评价、生物基含量要求及其溯源标识的国家标准,不仅仅是国家战略发展需求,同时也是抢占国际市场的需求。

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《绿色产品评价 生物基材料及制品》

中共中央、国务院印发《生态文明体制改革总体方案》提出建立统一的绿色产品体系,建立统一的绿色产品标准、认证、标识等体系。《国务院办公厅关于建立统一的绿色产品标准、认证、标识体系的意见》指出,增加绿色产品有效供给,引导绿色生产和绿色消费。我国已制定22项绿色产品评价国家标准,对“绿色产品”的资源属性、能源属性、环境属性、品质属性、低碳属性提出明确要求。有关绿色产品评价系列的标准,主要包含涂料、家具、陶瓷、玻璃、绝热材料等消费者关注度高的产品,详见下表。生物基材料及制品具有绿色、可持续性发展等特点,是发展低碳经济的关键技术,推广生物基绿色产品评价,有助于全生命周期评价生物基材料及制品绿色性能,加快行业绿色发展,打造国际竞争新优势,满足百姓消费升级需求,因此需要加快研制生物基材料及制品的绿色评价标准。

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《绿色产品评价 生物基材料及制品》主要研制生物基材料及制品的绿色评价标准,标准适用于各类生物基材料及制品,包括生物基聚合物、生物基塑料、生物基化学纤维、生物基橡胶、生物基涂料、及生物基皮革等制品,主要技术内容包括产品类别、评价要求、基本要求、评价指标要求(包括资源属性、能源属性、环境属性、品质属性、低碳属性五个方面)及其鼓励性要求和评价方法。中共中央、国务院印发《生态文明体制改革总体方案》提出建立统一的绿色产品体系,建立统一的绿色产品标准、认证、标识等体系。


《生物基材料与制品 生物基含量

    及溯源标识要求》

《国家发展改革委 生态环境部关于印发“十四五”塑料污染治理行动方案的通知》中提出,科学稳妥推广塑料替代产品,健全标准体系。

工信部《加快生物基材料创新发展行动方案》要求,促进生物基材料优性能、降成本、增品种、扩应用,提升生物基材料产业化协同创新、规模生产、市场渗透能力,推动生物基材料产业加快创新发展。

生物基材料是国家战略性新兴产业发展方向之一,塑料行业环保政策趋严和高端化、绿色化进程加快将持续为生物基材料的发展赋能,生物基材料及制品绿色产品评价标准的制定将推动生物基材料及制品产业有序发展,规范应用领域,引导产业合理布局,加快推进行业绿色发展,打造国际竞争新优势,满足百姓消费升级需求。

国际标准组织陆续发布了ISO 166201-1、ISO 16620-2、ISO 16620-3、16620-4等有关生物基塑料的生物基含量测试的方法标准,也发布了生物基橡胶生物基含量测试方法ISO 19984-2:2017 。美国试验材料协会制定了ASTM D 6866-22 来测定生物基含量,欧洲纸递给了EN 16766 生物基溶剂含量测试方法、EN 16807 生物基润滑油生物基含量测试方法。依据这些标准美国农业部发布了9002条款,对139门类近2000多种生物基材料与制品开展生物基含量的检测与认证,并根据生物基含量发放溯源标识,用于农业部的优先采购。而欧洲DIN CERTCO、比利时OK Biobased、日本生物塑料协会也利用这些生物基含量测试方法来进行生物基含量测试,并分别根据生物基含量多少给予认证和发放溯源标识,溯源标识用于免税等政策的实施。

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我国早在2013年发布了GB/T 29649 来测定生物基含量测试,2021年又根据ISO16020-1、ISO16020-2、1602-3、16020-4制定了生物基含量的测试方法,并于2020年发布了GB/T 39514有关生物基材料术语、定义和标识,该标准中主要规定有关生物基材料术语、定义和标识通用要求,但未对生物基含量提出要求,也未制定用于溯源的标识。在生物基材料在市场上已经被大量应用和政策推进过程中,如何识别生物基材料,已经成为当前的迫切需求,尤其是2023年1月工业和信息化部、发展改革委、财政部、生态环境部、农业农村部、市场监管总局等六部门联合发布《加快非粮生物基材料创新发展行动方案(2022-2025年)》并明确需要溯源标识来支撑创新发展行动方案实施及其推动规模化应用的背景下,制定生物基材料与制品生物基含量及溯源标识要求的国家标准显得尤为必要和重要。

《生物基材料与制品 生物基含量及溯源标识要求》拟规定生物基材料的生物基含量、用于溯源标识要求。标准适用于以下各类生物基材料,包括生物基化学品、聚合物、塑料、生物基化学纤维、生物基橡胶、生物基涂料、生物基材料助剂、生物基复合材料、及其各类生物基材料制得的制品。本标准将规定生物基材料与制品的生物基含量要求、生物基含量测试方法,规定了溯源标识的文字标识、图形标识和标识规格、使用条件等,也规定了标识的标注要求。

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