Технология · Биохимия и промышленная биотехнология / Полимеры и материалы

Биоразлагаемые полиуретановые пены

Эластичные и жёсткие полиуретановые пены, изготовленные из био-полиолов касторового и соевого масла со встроенными ферментами биоразложения, заменяющие нефтехимические полиолы и вспенивающие агенты HFC в матрасах, автомобильных сиденьях и мебельной амортизации.

Риск: средний Упаковка и пластики US · EU · CN проверено 2026-07-05 · 6 Источники

1 · Что даёт

Биоразлагаемые полиуретановые пены заменяют нефтехимические полиолы возобновляемыми био-полиолами, полученными из касторового масла, соевого масла или лигнина, и всё чаще встраивают ферменты, запускающие биоразложение, непосредственно в полимерную матрицу, так что пена распадается в промышленном компосте после окончания срока службы вместо того, чтобы веками сохраняться на свалках. Biobased-пена EcoSphere компании Magna International для автомобильных сидений использует переработанные растительные полиолы для достижения до 20% возобновляемого содержания, сочетая био-основанное и переработанное сырьё в рецептуре, спроектированной для крупносерийного производства без ущерба комфорту или долговечности. Линейка пены Orbis компании The Vita Group, первая в Европе линейка эластичной полиуретановой пены, построенная вокруг переработанной послепотребительской пены и матрасного содержимого, нацелена на матрасы, постельные принадлежности и мебельные применения с улучшенной циркулярностью и сниженными выбросами CO2. Итальянская Expan производит решения из вспененных материалов для мебели и применений персонального благополучия, включая высокоэффективные вязкоэластичные материалы. В потребительском сегменте матрасов-в-коробке пена GreenFlex компании Leesa Sleep, растительная пена собственной разработки, теперь используется в большинстве матрасов компании. Со стороны науки исследование Green Chemistry, опубликованное в конце 2025/начале 2026 года, продемонстрировало, что встраивание термостабильных ферментов кутиназы непосредственно в термопластичные полиуретаны во время стандартной переработки расплава (до 200°C) существенно ускоряет биоразложение в условиях активированного ила по сравнению с внешне добавленным ферментом — напрямую подтверждая подход встраивания ферментов, на котором основана эта отрасль каталога, на фоне глобального рынка полиуретана, оцениваемого примерно в $73 млрд в 2024 году и прогнозируемого достичь около $102 млрд к 2033 году, из которых только Европа генерирует ориентировочно 2.1-3.6 млн тонн отходов ПУ-пены ежегодно.

Основные направления биоразлагаемых полиуретановых пен:

Синтез био-полиолов из растительных масел: производство полиолов из касторового, соевого или других растительных масел путём раскрытия эпоксидных колец или гидроформилирования, достигая функциональности гидроксильных групп выше 2.8, необходимой для пенополиуретана.
Ферментативно-запускаемое биоразложение: иммобилизация термостабильных эстераз, липаз или кутиназ внутри матрицы пены на стадии полимеризации, так что ферменты активируются только при попадании пены в тёплую, влажную среду компостирования.
Безфторные вспенивающие агенты: замена фторсодержащих вспенивающих агентов водой и CO2, генерируемым самой реакцией воды с изоцианатом, устраняя вспенивающие газы с высоким потенциалом глобального потепления.
Био-основанные жёсткие изоляционные пены: замена био-полиолов в рецептурах жёсткой пены для теплоизоляции зданий и сэндвич-панелей, поддерживая программы стимулирования энергоэффективности.

Секторальная цепочка создания стоимости#

[Эпоксидирование и гидроксилирование касторового масла] ──> [Смешивание био-полиола с ферментом лакказой/липазой] ──> [Пенообразование с изоцианатом и водой]
                                                                                                                    │
                                                                                                       (Формование, отверждение и резка блоков)
                                                                                                                    │
     [B2B-продажа производителям матрасов/мебели/авто] <──── [Аудит биоразложения в почве ISO 17556] <────────────────────┘

Уровни цепочки создания стоимости#

Уровень	Описание	Ключевые входы/выходы
Синтез био-полиола	Превращение касторового, соевого или других растительных масел в гидроксил-функциональные полиолы путём раскрытия колец или переэтерификации.	Вход: Растительное масло, глицерин, катализатор октоат олова. Выход: Олигомерный био-полиол с функциональностью гидроксила >2.8.
Компаундирование с ферментом	Смешивание био-полиола с водой (вспенивающим агентом), катализаторами и иммобилизованным ферментом биоразложения.	Вход: Био-полиол, вода, силиконовый пеностабилизатор, порошок термостабильного фермента. Выход: Полиольный компонент с ферментом (А-компонент).
Реакция вспенивания	Смешивание полиольного компонента с изоцианатом под высоким давлением в непрерывной пенозаливочной машине.	Вход: А-компонент полиольной смеси, изоцианат МДИ, смесительная головка высокого давления. Выход: Растущий блок пены на конвейере.
Формование, отверждение и резка	Выдержка блока пены для отверждения в течение 24 часов перед резкой на стандартные B2B-блоки.	Вход: Непрерывный блок пены, туннель охлаждения, дисковые пилы. Выход: Нарезанные блоки пены, готовые к упаковке.
Аудит биоразложения	Тестирование готовой пены по стандарту ISO 17556 захоронения в почве.	Вход: Образцы пены, почвенные респирометры, измерение выделения CO2. Выход: Сертифицированная скорость и сроки биоразложения.
B2B-продажа	Продажа сертифицированных блоков биоразлагаемой пены производителям матрасов, мебели и автомобилей.	Вход: Сертифицированные блоки пены, B2B-логистика. Выход: Готовая пена, доставленная переработчикам и производителям.

Сквозные технологии сектора:

Синтез полиола касторового масла: раскрытие эпоксидированных триглицеридов гликолями или каталитическое гидроформилирование двойных связей масла с последующим гидрированием до гидроксильных групп, производящее био-полиолы с функциональностью гидроксила выше 2.8.
Ферментативное биоразложение с встроенной кутиназой: термостабильные ферменты кутиназы (такие как HiC), встроенные непосредственно в полимер во время стандартной переработки расплава при температурах до 200°C, остающиеся в состоянии покоя в сухой пене, но активирующие гидролиз сложноэфирных связей при попадании материала в тёплую, влажную среду компостирования или активированного ила.
Вспенивающие агенты CO2/вода: реакция между водой и изоцианатом генерирует CO2 непосредственно на месте для вспенивания полимера, устраняя необходимость во фторсодержащих (HFC) вспенивающих агентах с высоким потенциалом глобального потепления.

2 · Что заменяет 6

D2	Теплоизоляция зданий из растительного сырья — древесно-волокнистые плиты, маты из конопли и льна, эковата, солома, конопляный бетон, мицелиальные панели — вместо пенополистирола/пенополиуретана с бромированными или хлорированными антипиренами и напыляемых пен на изоцианатах Заменяет: Пенополистирол (EPS/XPS) с ГБЦД (ранее) и полимерными бромированными антипиренами; пенополиуретан/PIR с ТХПФ (хлорированный фосфатный …	BUILD
D1	Рекуперированный фосфор (струвит и другие фосфаты, извлечённые из потоков биологической очистки сточных вод и метантенков) вместо удобрений из фосфоритов, содержащих кадмий Заменяет: Доля ДАФ/МАФ/суперфосфата из добываемых фосфоритов; химическое удаление фосфора солями железа и алюминия на очистных сооружениях (что …	AGROCHEM
D1	Биосурфактанты (рамнолипиды, софоролипиды) вместо нефтехимических ПАВ в моющих средствах и промышленных рецептурах Заменяет: Нефтехимические ПАВ в моющих средствах и рецептурах — линейный алкилбензолсульфонат (LAS), этоксилаты спиртов (AEO), этоксилаты алкилфенолов …	CHEM
D0	Самовосстанавливающийся биобетон и микробные ремонтные растворы (бактерии, осаждающие карбонат кальция, микробно-индуцированное осаждение кальцита, MICP) — вместо инъектирования трещин эпоксидными и полиуретановыми составами и части химических герметиков Заменяет: Эпоксидные и полиуретановые (изоцианатные) смолы и покрытия для инъектирования трещин при ремонте бетона (частично); повторяющиеся циклы …	BUILD
D1	Сокращение метана, аммиака и запаха от навоза анаэробным сбраживанием с крытым хранением, низкопротеиновыми рационами, сбалансированными ферментационными аминокислотами, и биологической очисткой воздуха животноводческих помещений — вместо открытых лагун, подкисления навоза серной кислотой и маскирующих средств Заменяет: Открытые анаэробные лагуны и непокрытые навозохранилища; подкисление навоза концентрированной серной кислотой; химические спреи для …	SERV
D1	Выделка кожи с ферментативным обезволашиванием/мягчением и растительным или другим бесхромовым дублением (мимоза, квебрахо, каштан, экстракт листьев оливы) — вместо золения сульфидом натрия и дубления хромом(III) Заменяет: Обезволашивание с разрушением волоса сульфидом натрия и известью, дубление сульфатом хрома(III) (около 80–90 % мировой кожи), обеззоливание …	CHEM

3 · Как внедрить 6 шагов

1
Синтез полиола касторового масла (EHCO)Синтез и конверсия
Касторовое масло подвергается переэтерификации глицерином при 200°C в присутствии катализатора октоата олова, производя олигомерный био-полиол с содержанием гидроксильных групп около 4.5% по массе и вязкостью около 900 сП.
Кто может выполнить этот шаг подобраны автоматически
Rossari Biotech (NSE) Индия
✓ ISO 9001 промышленный масштаб
“A liver protectant comprising a combination of Liver extracts, Choline chloride, Inositol, Vitamin B12, Protein Hydrolysate, Biotin, Selenium, Vitamin E and Methylsulfonylmethane.”
Jiangsu Boyang Bioproducts Китай
✓ ISO 9001 30,000 tons per промышленный масштаб
“Enzymes for Protein Hydrolysis”
PTT Global Chemical (GC) Таиланд
400,000 tons/year промышленный масштаб
“PTT Global Chemical Public Company Limited (GC) is PTT Group’s chemical flagship, producing petrochemicals and chemicals (including crude oil/condensate refining) and expanding …”
Polymer biodegradable materials Китай
✓ ISO 9001 50,000 tons промышленный масштаб
“Technology/Capacities: Focus on high-purity chemical synthesis and formulations for medical/cosmetic applications, including scaffolds for tissue engineering and specialty …”
Beijing Shougang LanzaTech Китай
20 tons per day промышленный масштаб
“Platform scope: Integrates upstream gasification, gas fermentation, and downstream processing to produce ethanol and value-added products.”
Toyobo Япония
“Core technologies include polymerization, modification, processing, and biotechnology.”
2
Компаундирование А-компонента с липазой и водойРецептура и смешивание
Био-полиол компаундируется с водой в качестве вспенивающего агента, силиконовым пеностабилизатором, аминным катализатором и иммобилизованным порошком термостабильной липазы (такой как липаза B Candida antarctica) в реакторе-смесителе.
Кто может выполнить этот шаг подобраны автоматически
Rossari Biotech (NSE) Индия
✓ ISO 9001 промышленный масштаб
“The company also announced a new greenfield blending facility in Thailand to boost Southeast Asia operations and smarter capacity utilization across its HPPC, TSC, and AHN …”
India Glycols (NSE) Индия
✓ ISO 9001 7,500 MT/ промышленный масштаб
“Recent expansions and new facilities across процесses: MEG production growth (up to 200,000 MTPA), EO purification, ethoxylate, sulphation, formulation plants, and …”
Leveking Biotech Китай
✓ ISO 9001 2,000 m³ промышленный масштаб
“With a far-reaching global premix network for animal nutrition, we are close to you wherever you are in the world.”
Rodenburg Biopolymers Нидерланды
✓ ISO 9001 промышленный масштаб
“Rodenburg installs a bioplastics compounding line with a name plate capacity of 5.000 metric tonnes per year.”
Thai Wah Таиланд
10,000 tons
“Premix Factory in Jiaxing, China, to develop and produce premixes for bakery, dim sum, coatings, and texturizers, with 10,000 tons annual capacity, signaling a shift toward …”
TPI POLENE PUBLIC COMPANY LIMITED Таиланд
158,000 tons промышленный масштаб
“Our motto - We Build the Future - encapsulates our social mandate to leave this world a better place than we found it.”
3
Смешивание А-компонента и изоцианата под давлениемРецептура и смешивание
А-компонент полиольной смеси и Б-компонент изоцианата (обычно МДИ) подаются раздельными потоками под высоким давлением в смесительную головку высокого давления, а смесь выливается на движущийся наклонный ленточный конвейер.
Кто может выполнить этот шаг подобраны автоматически
Rossari Biotech (NSE) Индия
✓ ISO 9001 промышленный масштаб
“The company also announced a new greenfield blending facility in Thailand to boost Southeast Asia operations and smarter capacity utilization across its HPPC, TSC, and AHN …”
India Glycols (NSE) Индия
✓ ISO 9001 7,500 MT/ промышленный масштаб
“Recent expansions and new facilities across процесses: MEG production growth (up to 200,000 MTPA), EO purification, ethoxylate, sulphation, formulation plants, and …”
Leveking Biotech Китай
✓ ISO 9001 2,000 m³ промышленный масштаб
“With a far-reaching global premix network for animal nutrition, we are close to you wherever you are in the world.”
Rodenburg Biopolymers Нидерланды
✓ ISO 9001 промышленный масштаб
“Rodenburg installs a bioplastics compounding line with a name plate capacity of 5.000 metric tonnes per year.”
Thai Wah Таиланд
10,000 tons
“Premix Factory in Jiaxing, China, to develop and produce premixes for bakery, dim sum, coatings, and texturizers, with 10,000 tons annual capacity, signaling a shift toward …”
TPI POLENE PUBLIC COMPANY LIMITED Таиланд
158,000 tons промышленный масштаб
“Our motto - We Build the Future - encapsulates our social mandate to leave this world a better place than we found it.”
4
Рост пены (генерация CO2 из реакции)
Бурная реакция между изоцианатом и водой выделяет газ CO2, который вспенивает полимер в непрерывно растущий блок пены, достигающий более метра в высоту на конвейере.
5
Отверждение и резка блоков
Блок пены проходит через туннель охлаждения в течение примерно 24 часов для завершения реакций сшивки, затем режется на стандартные B2B-размеры блоков дисковыми пилами и упаковывается под вакуумом для предотвращения преждевременного поглощения влаги перед использованием.
6
Аудит биоразложения ISO 17556 и B2B-продажаИспытания и аналитикаДистрибуция и выход на рынок
Образцы готовой пены тестируются в герметичных почвенных респирометрах, измеряющих выделение CO2 по стандарту ISO 17556 для сертификации скорости и сроков биоразложения, после чего сертифицированные блоки продаются переработчикам матрасов, мебели и автомобилей.
Кто может выполнить этот шаг подобраны автоматически
GoodBioPak Китай
✓ ISO 9001 5,200 tons per year промышленный масштаб
“[Good PLA Products Wholesale, Experienced biodegradable Plastic Manufacturers GoodBioPak”
Rossari Biotech (NSE) Индия
✓ ISO 9001 промышленный масштаб
“role: distributor”
TPI POLENE PUBLIC COMPANY LIMITED Таиланд
158,000 tons промышленный масштаб
“EVA film and PV encapsulants (via TPI All Seasons Co., Ltd., 99.99%-owned): Manufacturer and distributor of EVA film for PV modules, laminated safety glass, and related packaging …”
Esco Aster Сингапур
✓ ISO 9001 5,000 L промышленный масштаб
“Esco Aster (Singapore) is a cGMP contract research, development and manufacturing organization (CRDMO/CDMO) and bioinnovation venture accelerator that helps clients and …”
Torise Biomaterials Китай
200,000 tons промышленный масштаб
“[Wholesale Custom Compostable Biodegradable Cornstarch T-Shirt Plastic Bags With Logo For Kitchen, Garden, Living room usage”
Shaoneng Group Guangdong Luzhou Eco Technology Co., Ltd Китай
30,000tons промышленный масштаб
“2025-08-01 [5 Compartment Disposable Lunch Tray Sugarcane Bagasse Fiber Sustainable Portable Oil Proof Wholesale To Go – Shaoneng Group Guangdong Luzhou Eco Technology Co., Ltd.”

4 · Кто поставит

Подобранные поставщики (подобраны автоматически)

Kukdo Chemical	Южная Корея	Производитель	работает
كيما فوم - Chema Foam	Египет	Производитель	работает
ACICO	Саудовская Аравия	Производитель	работает
TotalEnergies Corbion	Таиланд	Производитель	работает
Zhejiang Huafon Biomaterials	Китай	Производитель	работает
Sachi Oil SA and Sachi Chemicals SA	ЮАР	Производитель	работает
Toray	Япония	Производитель	работает
MBFi	ЮАР	Производитель	работает
Thai Wah	Таиланд	Производитель	работает
Ecovative	США	Производитель	работает
Changzhou Ding En Biodegradable Material Co., Ltd.	Китай	Производитель	работает
Rodenburg Biopolymers	Нидерланды	Производитель	работает

Ведущие компании и институты (из обзора)

Компания / Институт	Страна	Ключевые продукты / платформы	Технологические особенности	Статус на 2026 год
Magna International	🇨🇦 Канада	Пена EcoSphere Bio-Based	До 20% возобновляемого содержания, био+переработанные полиолы	operating
The Vita Group	🇬🇧 Великобритания	Пена Orbis с переработанным содержанием	Первая в Европе линейка эластичной ПУ-пены с переработанным содержанием	operating
Expan	🇮🇹 Италия	Вспененные материалы для мебели/благополучия	Высокоэффективные вязкоэластичные пенные материалы	operating
Leesa Sleep	🇺🇸 США	Растительная матрасная пена GreenFlex	Био-основанная пена собственной разработки во всей линейке матрасов	operating

5 · Правила и путь на рынок

Путь в РФ / ЕАЭС: BUILD · Министерство строительства (Минстрой) / органы по сертификации
техническое свидетельство в течение 10 рабочих дней по специальному порядку 2022 г., плюс испытания
Информация, не юридическая консультация — уточните процедуру для вашего продукта. (2026-10-06)

США

США движут внедрение био-основанной пены в автомобильных сиденьях и потребительских матрасах, поддерживаемое стимулами программы USDA BioPreferred.

Автомобильная пена EcoSphere Magna, матрасная пена GreenFlex Leesa, поддержка USDA BioPreferred#

Magna International: её пена EcoSphere Bio-Based Foam для автомобильных сидений использует переработанные растительные полиолы для достижения до 20% возобновляемого содержания, сочетая био-основанное и переработанное сырьё при соответствии требованиям производительности и технологичности OEM.
Leesa Sleep: её пена GreenFlex, растительная пена собственной разработки, теперь используется в большинстве матрасов компании, отражая переход био-основанной пены в мейнстрим прямых потребительских постельных принадлежностей.
Программа USDA BioPreferred: федеральные закупочные преференции и поддержка маркировки для био-основанных пенных продуктов продолжают лежать в основе развития американского рынка полиуретановой пены на основе сои и касторового масла в мебели и постельных принадлежностях.

Евросоюз

Европейский союз лидирует в циркулярности матрасной и мебельной пены, интегрируя переработанное содержание пены наряду с био-основанными полиолами под давлением Плана действий по циркулярной экономике.

Пена с переработанным содержанием Orbis The Vita Group, мебельные пенные решения Expan, исследования ферментативного биоразложения#

The Vita Group: её линейка пены Orbis, первая в Европе линейка эластичной полиуретановой пены, построенная вокруг переработанной послепотребительской пены и матрасного содержимого, нацелена на матрасы, постельные принадлежности и мебельные применения с улучшенной циркулярностью и сниженными выбросами CO2.
Expan (Италия): производит решения из вспененных материалов для мебели и применений персонального благополучия, включая высокоэффективные вязкоэластичные материалы с использованием передовых технологий переработки и сертификаций.
Исследования встроенных ферментов: исследование Green Chemistry, опубликованное в конце 2025/начале 2026 года, продемонстрировало, что встраивание термостабильных ферментов кутиназы непосредственно в термопластичные полиуретаны во время стандартной переработки расплава существенно ускоряет биоразложение в условиях активированного ила, обеспечивая научное подтверждение подхода ферментативно-запускаемого биоразложения, который преследуют европейские разработчики пены.

Китай

Огромная китайская база производства обуви и мебели внедряет био-полиолы касторового масла для снижения углеродного следа экспортируемых полиуретановых пенных продуктов, хотя ни одна отдельная компания биоразлагаемой пены масштаба, сопоставимого с рассмотренными американскими/европейскими игроками, не могла быть подтверждена.

Внедрение полиолов касторового масла в производственных кластерах Чжэцзян/Фуцзянь, контекст внутренней цепочки поставок касторового масла#

Внедрение в производственных кластерах: китайские заводы в провинциях Чжэцзян и Фуцзянь, центрах обувной (подошвы из пены) и мебельной промышленности страны, внедрили био-полиолы касторового масла в промышленных масштабах для снижения углеродного следа экспортируемых пенных продуктов.
Внутренняя цепочка поставок касторового масла: Китай — один из трёх главных мировых регионов производства касторового масла наряду с Индией и Бразилией, что даёт отечественным производителям пены прямой доступ к сырью полиолов на основе касторового масла без зависимости от импорта.
Пробел в подтверждении: хотя базовый рыночный контекст полиолов касторового масла хорошо задокументирован китайскими источниками рыночных исследований, ни одна конкретная китайская компания биоразлагаемой полиуретановой пены, работающая в масштабе, сопоставимом с Magna, The Vita Group или Expan, не могла быть независимо подтверждена живым источником 2026 года.

6 · Финансирование: тендеры и гранты

Грант	SCALEUP Ready: поддержка критических прорывов в перспективных энергетических технологиях с нераскрытым … Advanced Research Projects Agency Energy · США	29 сент. 2029 г. 1088 дн.
Грант	Замена опасных веществ в биоцидных продуктах European Commission · Евросоюз	22 сент. 2027 г. 350 дн.
Грант	Здоровье экосистем и диких видов, прогнозы и влияние на здоровье человека при существующих и новых стрессорах … European Commission · Евросоюз	22 сент. 2027 г. 350 дн.
Грант	Миссия Genesis: трансформация науки и энергетики с помощью ИИ Office of Science · США	17 дек. 2026 г. 71 дн.
Грант	Повышение возможностей мониторинга и снижения загрязнения воздуха сельским хозяйством European Commission · Евросоюз	22 сент. 2027 г. 350 дн.

7 · Технологический стек

Стек биоразлагаемой полиуретановой пены сочетает химию биооснованного сырья с ферментативной инженерией конца срока службы:

Синтез полиола касторового масла:
- Раскрытие эпоксидированных триглицеридов гликолями или каталитическое гидроформилирование двойных связей масла с последующим гидрированием до гидроксильных групп производит био-полиолы с функциональностью гидроксила выше 2.8, требуемой для характеристик пенополиуретана.
Ферментативное биоразложение с встроенной кутиназой:
- Термостабильные ферменты кутиназы, встроенные непосредственно в полимер во время стандартной переработки расплава при температурах до 200°C, остаются в состоянии покоя в сухой пене, но активируют гидролиз сложноэфирных связей при попадании материала в тёплую, влажную среду компостирования или активированного ила, при этом недавние исследования показывают до 32-кратного повышения выделения продуктов разложения по сравнению с внешне добавленным ферментом.
Вспенивающие агенты CO2/вода:
- Экзотермическая реакция между водой и изоцианатом генерирует CO2 непосредственно на месте для вспенивания полимера в пену, полностью устраняя необходимость во фторсодержащих (HFC) вспенивающих агентах с высоким потенциалом глобального потепления.

Источники 6

Magna international — 2026-04-23T00:00:00.000Z
The vita group — 2025-07-21T00:00:00.000Z
The vita group — 2025-09-16T00:00:00.000Z
The vita group — 2025-09-16T00:00:00.000Z
Expan — 2025-05-14T00:00:00.000Z
Leesa sleep — 2026-06-23T00:00:00.000Z