近日，由四川大学王琪院士团队牵头，金发科技作为主要完成单位参与的“塑料废弃物低碳高质回收再制造关键技术及应用”项目，荣获2025年度国家科学技术进步奖二等奖。该项目构建了从“塑料废弃物”到“高品质再生材料”的全链条技术体系，解决了再生塑料杂质去除不彻底、性能衰减快、应用领域受限等核心技术瓶颈。应用该技术生产的再生塑料，在特定品类、关键性能和目标应用上达到或接近原生料的品质标准，被广泛用于汽车、家电、高端包装等对材料性能要求严苛的领域。
主动出击破解塑料困局
塑料本身是一个性价比很高、应用范围很广的人造材料。据李建军介绍，塑料诞生至今不过150年，1950年全球产量仅200万吨，到2024年已增至4.3亿吨。我国每年废塑料回收量超过4000万吨，但回收率仍不足30%。大自然尚未进化出能够高效降解塑料的微生物，我们人类就要主动对它进行处理，解决塑料污染问题。
谈及获奖成果的意义，李建军将其概括为“三个转变”。
第一个转变是从“末端处置”转向“全链条高质循环”。过去废塑料回收更多解决的是“有没有地方去”的问题，很多材料只能降级使用，甚至焚烧或填埋。项目把智能识别、精准分选、绿色清洗、性能修复、结构调控、再制造和高端应用贯通起来，提升的不只是回收量，更是回收后的材料品质和价值。
第二个转变是从主要处理相对洁净、组分单一的热塑性废料，拓展到覆盖单材型、共混型和交联型三大结构类型。共混塑料组分不相容、黏度不匹配，交联塑料不熔也不溶，长期以来都是传统熔融再生技术难以解决的问题。项目采用固相剪切碾磨、可控解交联、界面调控、功能化改性等方法，使一批过去“难分、难熔、难用”的废弃塑料重新具备加工和应用价值。
第三个转变，是从“低值替代”转向“高性能材料再制造”。项目形成的再生材料已进入汽车、家电、新能源等对材料性能要求较高的领域。“这意味着再生塑料不只是原生料的低端补充，也能够通过科学的质量控制和性能重构，成为稳定、可靠的工业材料。”李建军补充道。
多维攻关实现料尽其用
据悉，废旧塑料再利用主要有四大痛点。首先是“分不开、难再生”，废旧塑料来源广、品种多、混杂程度高，外观相近的材料化学结构可能完全不同，比如聚丙烯和聚乙烯看似相近，实际上很难分离；再比如交联型热固性塑料既不溶于溶剂，加热也无法熔融，传统热塑加工路线基本失效。其次是“分不准、难纯化”，分选精度不足，导致杂质多，很难纯化，进一步导致再生料纯度降低。再次是“洗不净，污染大”，废旧塑料含有油墨、热熔胶、油污以及金属杂质，清洗不干净，会影响再生料的气味、颜色和加工稳定性等，若采用强酸强碱等粗放处理方式，又会产生二次污染。最后是“性能差，难修复”，经过长期使用和多次加工，即使是单材型废料也会面临分子链损伤、性能衰减，简单熔融造粒难以重回汽车、家电等高要求领域。
针对这四大痛点，项目构筑了废旧塑料智能识别、精准分选、绿色清洗、品寿分级、梯级再生到高质化应用全流程的完整闭环技术体系，逐步达到了“分得开、分得准、洗得净、修复好、应用好”的效果。
分得开、分得准。利用近红外、静电、磁力、重力等多种手段外场协同进行智能识别和精准分选，开发AI智能分选装备可识别分选17种塑料，处理能力达到3.58吨/时，分选纯度超过98.44%，分选成本降低67%。
洗得净。采用机械能、热能和化学能协同的绿色清洗工艺，以及用生物基清洁剂替代传统方法使用的强酸强碱，金属杂质含量低于0.02%，单位能耗降低33%，单位水耗降低20%。
修复好。李建军用一个形象的比喻解释老化的本质：高分子链就像人手牵手，用久了链就会松了、断了，塑料的强度和韧性就垮了。同时，废旧塑料里还有大量自由基，加速材料进一步老化。
团队针对“病因”开出了三道药方：自由基清除——把捣乱分子抓走，端基扩链和熔融增黏——把断裂的分子链重新接上并加固，三级高真空脱挥和定向去味——把异味和挥发性有机物(VOCs)抽干净。修复后，汽车用再生材料的VOCs排放比现有技术降低30%，气味等级达到大众汽车内饰材料标准的3.5级要求，再生聚丙烯经150℃高温、1000小时热老化后，拉伸强度保持率仍达到国际同类产品领先水平。
针对共混型和交联型废料，项目通过固相剪切碾磨实现室温超细粉碎和快速微纳分散，就像用石磨磨面粉，把交联型废料变成微米级、纳米级粉体，再结合固态拉伸、旋转挤出和界面调控实现结构重构。原本难以利用的废弃风电叶片，可制成高活性粉体用于制备电气绝缘件，碳足迹降低49%。
应用好。项目团队开发了模拟老化实验，可更快评估塑料剩余寿命和性能，为后续分级利用提供了依据。“避免好料低用、差料高用，做到料尽其用。”李建军强调。
多方合力共筑产业链条
该项目采用“国家重大需求牵引、高校原创技术策源、龙头企业工程放大、产业链联合验证”的产学研协同模式，实现从基础研究、装备研制、产品开发到示范应用的共同迭代。
四川大学王琪院士团队负责基础原理和核心技术，在固相剪切碾磨理论、功能化改性等方面做了大量原创性工作。金发科技协同提出项目总体思路，主导创制多项工业化技术和智能装备，同时发挥企业优势，把实验室成果转化为系列高性能环保再生塑料，推向新能源、汽车、家电等行业。项目联合单位在各领域积极推进产业化应用：利用废弃橡塑粉体开发防水材料，用于北京大兴机场、福清核电站等重大工程；将废弃人造草坪再制造为木塑产品，出口到70多个国家和地区。
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