【核心提示】中國是全球塑料生產(chǎn)和消費大國。塑料產(chǎn)品使人們生活便利，同時也帶來資源消耗、“白色污染”等問題。如何讓塑料實現(xiàn)循環(huán)利用，有著顯著的現(xiàn)實意義。通過塑料改性，既可讓石化產(chǎn)品中的合成樹脂實現(xiàn)高質(zhì)高值利用，又可使廢舊塑料“神奇變身”降污減碳。25年來，福建師      范大學“聚合物資源綠色循環(huán)利用教育部工程研究中心”陳慶華教授團隊，深耕改性塑料領(lǐng)域，攜手省內(nèi)外50多家企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新，努力探索塑料循環(huán)經(jīng)濟的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

做先行者，破解變“塑”為“寶”

      “攻克塑料廢棄物回收利用的關(guān)鍵核心技術(shù)，提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力，做好做活資源循環(huán)利用的‘綠色文章’，我們義無反顧!”

改性塑料是什么？

      在福建師大聚合物流變特性實驗室里，陳慶華教授拿起一張剛“出爐”的柔軟塑料膜，解釋道：“就是添加不同功能助劑，使塑料增加導電性能，或增加強度，或能被降解。我們團隊的使命是將大型石化公司生產(chǎn)的合成樹脂、資源回收的可再生塑料，通過塑料改性技術(shù)實現(xiàn)其高質(zhì)高值利用。很榮幸我的昵稱是‘改性教授’。”

      塑料經(jīng)過改性，可以“變身”為汽車、電子產(chǎn)品的部件，建筑與裝飾材料，各種包裝材料，以及服裝鞋帽，涉及衣食住行的方方面面。

      改與變的背后，是科研的力量。在改性塑料領(lǐng)域，陳慶華和他的“黃金搭檔”錢慶榮一道，堅持探索，致力于變“塑”為“寶”。

      兩人結(jié)緣始于25年前。1997年，陳慶華從福州市塑料研究所調(diào)入福建師大，錢慶榮正在攻讀在職碩士。在學校退休教授莊錦樹的撮合下，兩個“單行者”結(jié)識。錢慶榮說：“加上莊先生算半個，就是我們的初創(chuàng)團隊?！?/p>

      團隊創(chuàng)立之初，陳慶華就注重應(yīng)用研究：“我們從企業(yè)調(diào)來了工程師，從應(yīng)用出發(fā)，再向理論延伸和突破?！?999年，他們促成福建師大環(huán)境材料開發(fā)研究所成立，拉開了校企合作的序幕。

      “家合作企業(yè)是莊先生介紹的，福州耀升軟包裝廠。我們經(jīng)常騎自行車去廠里，研究可降解塑料袋?！卞X慶榮回憶說，筆合作費是5萬元。

      如果說莊老先生豐富的產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗為團隊打開了應(yīng)用天地，而章文貢教授，世界三大偶聯(lián)劑——鋁酸酯偶聯(lián)劑的發(fā)明人，既是陳慶華的博士導師，也是錢慶榮的碩士導師，則為陳慶華團隊的科研理論奠定了基礎(chǔ)。1999年，兩人獲得福建省自然基金重大項目資助，2001年拿到“十五”科技攻關(guān)項目，2002年雙雙榮獲福建師大首屆十大產(chǎn)學研先進個人稱號。

直面一線的探索，讓他們敏銳地捕捉到產(chǎn)業(yè)風向的變化。

      錢慶榮說：“塑料制品一般經(jīng)過石油煉化—單體聚合—合成樹脂—塑料改性—成型加工等多道工序，耗費不可再生資源，產(chǎn)生大量碳排放。如果使用后直接降解或掩埋，也會帶來資源浪費和環(huán)境污染。從那時起，我們就覺得應(yīng)該重視塑料再生的研究。”

      1996年，我國已提出可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，這給再生塑料行業(yè)帶來發(fā)展機遇。但放眼全國，整個行業(yè)剛剛起步，那時的回收塑料業(yè)者大多是拾荒者。作為早期介入該領(lǐng)域的高校團隊，陳慶華一度被戲稱為“垃圾教授”。

      “攻克塑料回收利用的關(guān)鍵核心技術(shù)，提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力，做好做活資源循環(huán)利用的‘綠色文章’，我們義無反顧！”陳慶華認準了這條路，引領(lǐng)團隊從可降解塑料轉(zhuǎn)向再生塑料研究。

      他們到福州紅廟嶺垃圾場蹲點，摸底塑料廢棄物情況，在臭味和高溫中每次一待就是幾天。有感于垃圾混雜產(chǎn)生的污染，陳慶華在2001年就率先呼吁垃圾干濕分類，建立生活垃圾分類回收產(chǎn)業(yè)園區(qū)，重點回收再利用廢塑料。

      同時，在校企合作中，陳慶華意識到，資源循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展亟須加強高層次人才培養(yǎng)。2010年，利用全國高校專業(yè)調(diào)整的契機，陳慶華帶領(lǐng)團隊籌建“資源循環(huán)科學與工程”本科專業(yè)。

      “這是一門典型的由戰(zhàn)略性新興行業(yè)發(fā)展催生的專業(yè)，是化學、材料、環(huán)境、生態(tài)、經(jīng)濟學等多學科交叉的新興學科，也是中國率先成立的獨有專業(yè)?！标悜c華說，“很榮幸，2011年我們成為全國批‘吃螃蟹’的10所高校之一。”

      短短5年，福建師大獲批“資源循環(huán)科學與工程”二級交叉學科博士點和碩士點，形成了完整的人才培養(yǎng)鏈條。這為科研與應(yīng)用的融合發(fā)展提供了堅實的人才支撐。

      2013年，福建師大聚合物資源綠色循環(huán)利用教育部工程研究中心獲批成立，填補了該領(lǐng)域部級平臺的空白；隨后在泉州設(shè)立福建師大泉港石化研究院，成為福建省首批新型科研機構(gòu)，進一步打通從科研到成果轉(zhuǎn)化的通道。

做企業(yè)“外腦”，與產(chǎn)業(yè)共進

      “作為應(yīng)用性很強的學科，我們要做企業(yè)的‘外腦’。不論企業(yè)初創(chuàng)或成熟，不問規(guī)模大小，都盡量有求必應(yīng)，有問必答，扶一程，幫一把?！?/p>

      “產(chǎn)出的再生塑料含雜率有點高，殘留鋁較多，怎么辦？”接到廈門陸海公司的電話，團隊骨干、高校創(chuàng)新團隊負責人薛琿立刻回答：“是鋁層研磨參數(shù)控制不對？還是堿液數(shù)量不夠？數(shù)據(jù)報給我?！?/p>

      經(jīng)過實驗，再生塑料顆粒的含雜率終于合格，灰分降低到5%以下，企業(yè)的問題解決了。

      將利樂包等常見的“紙塑鋁復合包材”進行分離、回收再利用，是薛琿和廈門陸海公司合作的課題研究內(nèi)容。

      “把企業(yè)的難題當作課題，急我們之所急，陳教授團隊就是‘及時雨’！”廈門陸海公司副總經(jīng)理謝奕斌告訴記者，雙方合作已持續(xù)10年，從共同申請專利，到開展課題研究，合作越來越緊密。

      “福建的再生塑料行業(yè)大多是中小型企業(yè)，產(chǎn)品研發(fā)、行業(yè)資源等能力都相對有限?！标悜c華說，“作為應(yīng)用性很強的學科，我們要做企業(yè)的‘外腦’。不論企業(yè)初創(chuàng)或成熟，不問規(guī)模大小，都盡量有求必應(yīng)，有問必答，扶一程，幫一把?！?/p>

      從2006年創(chuàng)建福建省改性塑料技術(shù)開發(fā)基地，到成為福建省乃至中國塑料工業(yè)協(xié)會的骨干力量，20多年來，陳慶華團隊充分發(fā)揮行業(yè)影響力，不遺余力地拓展再生塑料“朋友圈”：為省內(nèi)外50多家企業(yè)提供技術(shù)服務(wù)，也帶去政策咨詢、業(yè)內(nèi)資源等多方面的支持；統(tǒng)籌上下游產(chǎn)業(yè)鏈資源，促進全國再生塑料行業(yè)互利合作；2015年聯(lián)合行業(yè)協(xié)會、龍頭企業(yè)等倡議組建“中國再生塑料技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”，涵蓋了再生塑料全產(chǎn)業(yè)鏈。

      2017年，先后出臺了限制和禁止進口固廢、生活垃圾分類回收等政策，再生塑料行業(yè)遭遇原料危機。轉(zhuǎn)型或是退出，大批企業(yè)站在抉擇路口。在這關(guān)鍵時刻，陳慶華團隊和企業(yè)攜手，尋找行業(yè)的突破口。

      源頭，助推生活垃圾分類——協(xié)同福建龍馬公司，共同研發(fā)“生活垃圾分類收運智能系統(tǒng)”，打通“環(huán)衛(wèi)”與“資源循環(huán)”，拓展原料來源；

      中端，精細分揀分質(zhì)增值——支持廈門陸海公司在生活垃圾精細化分選中，提升高分子物料認知、精準分類，從而提高資源循環(huán)效率，助力廈門垃圾分類工作向減量化、資源化的3.0模式邁進；

      下游，提升再生塑料品質(zhì)——攜手福建百川公司開展的“基于互聯(lián)網(wǎng)+再生彩紗超市構(gòu)建與技術(shù)集成”項目、與廣東金發(fā)公司合作的“循環(huán)塑料高值化關(guān)鍵技術(shù)與綠色制造系統(tǒng)集成”項目，均入選工信部“綠色制造系統(tǒng)集成項目”，攻克了回收PET“無水染色”、回收工程塑料高質(zhì)化等關(guān)鍵技術(shù)。

      從“山窮水盡”到“柳暗花明”，陳慶華團隊始終以專業(yè)力量解企業(yè)之難，與行業(yè)共進退。因為對這個行業(yè)，他們有著更高的期許。

      2016年，達沃斯世界經(jīng)濟論壇上提出了“新塑料經(jīng)濟”概念，倡導建立塑料循環(huán)經(jīng)濟。“應(yīng)對國際新形勢，我們要掌握話語權(quán)，制訂中國特色的‘新塑料經(jīng)濟’規(guī)則，構(gòu)建自己的發(fā)展模式?！标悜c華說。在他的主持推動下，一系列塑料循環(huán)利用標準陸續(xù)出臺，助力行業(yè)健康有序發(fā)展。

探索未來，跑在行業(yè)前沿

      “循環(huán)經(jīng)濟是經(jīng)濟發(fā)展進入更高層次的必然趨勢。我們必須跑在時代的前面，走在行業(yè)的前沿，為經(jīng)濟社會急需解決的問題尋找破解之道?！?/p>

      在福建師大共混改性實驗室里，有兩臺真空手套箱。箱中的高純惰性氣體，保護著鋰離子電池材料在無氧無水的環(huán)境中安全穩(wěn)定地經(jīng)受試驗操作。

      其中一臺“屬于”曾令興。“80后”的他，已是省污染控制與資源循環(huán)利用重點實驗室副主任。原本從事動力電池研究的曾令興，加入陳慶華團隊后，開始挑戰(zhàn)聚合物衍生電極材料、廢舊電池的循環(huán)再生利用。

      “動力電池回收、利用，是當前的產(chǎn)業(yè)熱點與社會急需。”曾令興透露，他們正加緊攻關(guān)，力求通過廢舊動力電池正極再生，從而環(huán)保、高效地循環(huán)利用廢舊電池中的有價金屬和廢塑料。

      “與塑料結(jié)合，尾氣、廢渣也能變廢為寶?！眻F隊另一位“80后”成員羅永晉，是重點研發(fā)計劃課題負責人，正與福建中科三凈合作研發(fā)橡塑復合材料；與福建龍凈環(huán)保合作的以尾氣治理后脫硫灰改性再生塑料產(chǎn)品已投入中試。

      “科技發(fā)展的核心是人才，人才隊伍的質(zhì)量決定了未來發(fā)展的高度?！标悜c華和錢慶榮這對“黃金搭檔”，逐步給年輕人壓擔子，給空間。已是團隊中堅力量的羅永晉和曾令興，入選福建省“雛鷹計劃”青年拔尖人才；而團隊培養(yǎng)的200多名碩博士大多從事本行業(yè)，其中陳育明碩士畢業(yè)后出國深造，2019年以重大人才項目青年人選引進回福建師大，已加盟團隊開展廢塑料裂解轉(zhuǎn)化為精細化學品工作，他們致力于循環(huán)經(jīng)濟和碳減排，力爭創(chuàng)新大宗固廢綜合利用模式。

      未來，更多的產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，等待破解。

      在福建生態(tài)文明試驗區(qū)和“無廢城市”的建設(shè)進程中，陳慶華團隊面向區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展，又一次作出研究方向的轉(zhuǎn)型升級。

      “輕工建材是福建傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)，其中紡織服裝、制革制鞋、石材是其特色，每年都要產(chǎn)生大量紡織品、塑料、皮革、鞋材、石材粉料等固體廢棄物。我們希望能夠突破產(chǎn)業(yè)界限，實現(xiàn)跨產(chǎn)業(yè)梯級利用，形成協(xié)同耦合處置與資源化。”陳慶華說。

      早在“十二五”期間，陳慶華團隊就助力規(guī)劃建設(shè)泉州海西再生資源園區(qū)、廈門綠洲2個“城市礦產(chǎn)”示范基地；“十三五”期間，陳慶華成為重點研發(fā)計劃“固廢資源化”重點專項——《東南輕工建材特色產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)固廢綜合利用集成示范》項目的首席科學家；當前，團隊正積極參與福州紅廟嶺生活垃圾循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園的建設(shè)，助力打通垃圾分類的“最后一公里”。

      《“十四五”循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》提出，到2025年，我國資源循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達5萬億元。陳慶華團隊更加堅信，資源循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展將迎來前所未有的機遇。

      去年7月，福建師范大學成立全省碳中和研究院，陳慶華團隊主導“節(jié)材增效與固廢資源化研究中心”建設(shè)，將進一步為福建石化產(chǎn)業(yè)和資源循環(huán)利用行業(yè)提供技術(shù)支撐和智力保障。

      今年春節(jié)剛過，陳慶華團隊即馬不停蹄，圍繞我省綠色經(jīng)濟發(fā)展，與多個部門對接廢塑料、工業(yè)固廢、“無廢城市”、園區(qū)綠色產(chǎn)業(yè)鏈等項目。4月1日下午，團隊又與生態(tài)環(huán)境部固廢與化學品管理中心等單位召開線上研討會，推進福建省固體廢物領(lǐng)域的碳中和研究及項目開展?！把h(huán)經(jīng)濟是經(jīng)濟發(fā)展進入更高層次的必然趨勢。我們必須跑在時代的前面，走在行業(yè)的前沿，為經(jīng)濟社會急需解決的問題尋找破解之道。”陳慶華說。

      向資源循環(huán)領(lǐng)域更深更廣之處“破局”，“雙碳”時代，他們將站在新的起點上。