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Home News News Information UPM:如何把一棵树变成CASE原料?| Bio-based 2026分享⑱

UPM:如何把一棵树变成CASE原料?| Bio-based 2026分享⑱

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"上一个时代是石油和煤炭化工的时代,新的时代将会是生物质化工的时代。"


5月22日,在#第11届生物基大会暨展览(Bio-based 2026)—— “生物基CASE论坛” 上,UPM(芬欧汇川) 木质素销售与业务开发经理 韩大永 以《创新木基化学品在CASE中的应用》为主题,用一套完整的"木材精炼"逻辑,向现场观众展示了一棵山毛榉如何从德国森林出发,最终以乙二醇、树脂胶黏剂、橡胶填料的形态,进入CASE(涂料、粘合剂、密封体、弹性体)行业的生产线。


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【下文根据演讲整理,内容有删节】


01

从森林到工厂:一套"木材炼化"的工业逻辑


对CASE行业而言,去石化转型的最大障碍从来不是意愿,而是原料——性能对等、供应稳定、碳足迹可验证的生物基化学品,一直是行业的稀缺品。炼油厂的逻辑,能不能用来精炼木材?UPM给出了肯定的答案。


韩大永在演讲中直接点出了这套逻辑的核心:"以前我们经常讲炼石油、炼煤,现在我们可以来精炼木材。"UPM在德国累纳(Leuna)投资超过13亿欧元,建设了一座以山毛榉硬木为原料的生物精炼工厂,设计产能22万吨,已于2025年底开始逐步向市场交付产品。韩大永说,这座工厂"看起来和所有的化工厂没有太大的区别,就是一个典型的化工企业"——差别仅仅在于,进入工厂的原料不是石油或煤炭,而是来自德国本地、经FSC®/PEFC认证、可持续管理山毛榉林的木材。


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工厂的核心工艺逻辑,是对木材三大组分——纤维素、半纤维素、木质素——进行精细分离与定向转化:


第一步:木片通过热处理分离半纤维素,得到工业糖;纤维素部分经过酶解生产六碳糖,经纯化浓缩可直接制成高品质六碳糖产品服务于应用市场,或经催化反应进一步转化为生物基乙二醇和丙二醇;


第二步:液固分离后的固体分经脱水干燥,粉碎加工和造粒处理,得到生物精炼木质素;


第三步:若要将木质素用于橡胶等高性能应用,需通过UPM专属的RFF工艺进行深度加工,改善其比表面积和在橡塑应用的分散性。


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这套体系的意义不仅在于"用木头做化学品",更在于它实现了木材的系统化、全组分精细利用。


韩大永特别提到,木材的原料选择和管控同样严格:"我们现在在德国新建的工厂使用的木材是山毛榉,在原材料端做了非常良好的管控。"所有木材来自100%可持续管理的山毛榉林,不使用热带雨林,不占用农业用地,属于典型的第二代生物质原料,不与粮食产业争地。


02

一瓶"碳负排放"的乙二醇


对于CASE行业用户而言,生物基乙二醇进入涂料树脂、聚氨酯等应用体系面临的最大质疑,往往不是"能不能用",而是"和石化品比性能差不差","切换成本高不高"。


UPM的BioPura生物基乙二醇(BioMEG),给出的答案是:性能相同,可直接替换,且碳足迹显著更优。


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BioPura MEG的核心参数:100%生物基含量,原料来自德国本地非转基因山毛榉,99.9%高纯度,碳足迹低至-0.3 kg CO₂e/kg(*基于第三方审核的生命周期评估(LCA)更新模拟数据,包括原料生物碳源的最新核算,以及并采购具有原产地保证(Guarantees of Origin)的100%绿色电力用于生产过程。待产能提升后,将根据实际生产数据更新LCA评估)——不仅远低于欧洲石化MEG(约2.1 kg CO₂e/kg)和其他地区石化MEG(约3.0 kg CO₂e/kg),也优于市面上主要BioMEG竞品(约1.15 kg CO₂e/kg),是目前市场上碳足迹表现最优异的乙二醇产品之一。


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BioPura MEG最大的实用价值在于其drop-in特性——现有使用石化乙二醇的产线无需改造设备,可直接切换使用,涵盖涂料用树脂、聚氨酯、冷却液、纺织纤维、包装材料等多个应用场景。换言之,企业实现碳足迹目标的路径,不一定需要大规模改造,甚至不需要更改配方,有时只需换一个原料来源。


03

木质素的三条出路


如果说BioMEG是UPM木材炼化体系的"液体成果",那么木质素则是更具潜力、也更容易被广泛使用的"固相成果"。


韩大永在演讲中特别强调了这一点:"大家可能认为木质素是一种东西,但实际上木质素有很多的种类,因为产品的原料、工艺和特质不一样,所以在后端应用的时候也是千差万别。"


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UPM生产的是山毛榉生物精炼木质素——富含碳(含碳量60-63%),具有多酚、芳香族、羟基的活性结构,天然具备强度高、抗紫外、抗菌等特性,是一种性质稳定、性能可控的工业级木质素。


目前,UPM木质素在CASE及周边领域主要形成了三条应用路径。


这三条路径的逻辑各有侧重:路径一是结构替代——利用木质素的化学结构相似性直接替代苯酚;路径二是功能赋予——借助木质素的天然特性直接赋能生物基涂层材料;路径三是物性改造——通过工艺改性改变木质素的比表面积,才能进入橡胶体系。三条路径由浅入深,也共同勾勒出木质素作为工业原料的潜力边界。


路径一:替代苯酚,进入酚醛树脂体系


木质素的多酚结构与苯酚高度相似,可直接替代苯酚合成酚醛树脂(LPF树脂)。UPM已在实验室实现100%苯酚替代,工业化生产中替代比例通常为50%~80%,且可保证树脂性能与生产效率。对于这一进展,韩大永用了一个颇具说服力的自证案例:"我们自有品牌的WISA胶合板WISA® BioBond,使用的胶黏剂就是我们用木质素来合成的。"目前,该技术已在欧洲、亚洲多个区域商业化落地,覆盖胶合板、OSB板、密度板、颗粒板、承压板等多种人造板材产品。



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路径二:功能赋予,进入生物基涂层体系


与路径一的"结构替代"逻辑不同,木质素在涂层材料领域的价值,更多来自其天然特性的直接转化。


UPM木质素涂层材料为100%生物基,获得DIN CERTCO生物可降解认证。其苯环结构赋予产品良好的耐候性、抗紫外、耐热与抗氧化性能,同时具备阻油阻水功能,并能与多种高分子材料良好兼容,已在有机涂层及功能性防护涂层领域开展应用验证。


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路径三:物性改造,进军橡胶功能性填料


天然木质素直接用于橡胶并不容易。


韩大永坦言:"直接把木质素用于橡胶是比较困难的,它的极性、分散性都不太好。"为此,UPM通过专属RFX工艺对木质素进行深加工,增大其比表面积,解决了在橡胶体系中的分散与结合问题,形成BioMotion™可再生功能性填料(RFF)。


这一技术的标志性案例,是芬兰轮胎品牌诺记(Nokian Tyres)发布的Green Step Ligna概念轮胎——胎侧部分已完全使用UPM的RFF替代碳黑,并获得优异的应用性能表现。这意味着,一个传统上高度依赖石化衍生物(碳黑)的应用场景,已经有了经过验证的生物基替代方案。


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UPM德国生物精炼工厂的产品还已获得ISCC Plus、FSC、PEFC等权威可持续认证,满足生物基材料的合规要求。



从德国森林里的一棵山毛榉,到可直接替代石化品的工业级乙二醇,应用广泛的木质素,再到进入轮胎胎侧的可再生功能性填料——UPM的"木材精炼"逻辑,正在把非粮生物质变成CASE行业可以直接采购的原料。对于正在寻找可持续原料替代方案的从业者而言,这或许提供了一个全新的工业化材料解决方案。


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更多Bio-based 2026演讲内容将于近期陆续发布,欢迎关注公众号"生物基能源与材料",第一时间获取独家深度内容。


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