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科技创新引领绿色发展

时间:2018-01-14 09:00来源:网络整理 作者:采集侠 点击:
□南京大学教授、博士生导师李弘 南京大学国家有机毒物污染控制与资源化工程技术研究中心(以下简称“南京大学国家工程中心”)研发的生物质有机胍催化全绿色工艺合成丙交酯

□南京大学教授、博士生导师李弘

南京大学国家有机毒物污染控制与资源化工程技术研究中心(以下简称“南京大学国家工程中心”)研发的生物质有机胍催化全绿色工艺合成丙交酯、聚乳酸新技术是一项原创性、颠覆性研究成果,具有积极突出的生态价值。

在近七八年里南京大学国家工程中心致力于有机胍催化全绿色工艺合成聚乳酸系列的环境友好材料原创技术的研发。就国际聚乳酸产业而言,美国NatureWorks公司是目前国际最大的聚乳酸生产企业,其年产量在14万吨左右。国内十几家企业都在规划建设聚乳酸生产项目,据报道,设计产能共计约20万吨。

南京大学国家工程中心的聚乳酸合成原创性技术的优越性主要表现在以下几个方面:

第一,催化剂优势。目前国内外聚乳酸商品生产所用催化剂为辛酸亚锡,虽其催化效果较好、反应速度较快,但世界多国科学家近年的研究充分证明辛酸亚锡具有细胞毒性、基因毒性、遗传毒性等。南京大学国家工程中心所开发的生物质有机胍催化剂是生物体中存在的一种无毒、无金属化合物,具有高度的生物安全性和生物相容性。所合成聚乳酸产品经国家权威检测机构认定符合药物载体及置入性医用材料的国家标准。

第二,工艺优势。下面结合南京大学国家工程中心与河南金丹乳酸科技股份有限公司合作组建的“金丹生物新材料有限公司”正在建设的“一万吨/年L-丙交酯生产项目”为例来说明工艺的先进性。现在国际上生产聚乳酸首先要合成丙交酯单体,这一过程以乳酸为原料在催化剂作用下先合成寡聚乳酸,然后再解聚生成粗品丙交酯,后者经多级精馏提纯得到聚合级丙交酯,产品光学纯度99.0%~99.5%。这一生产过程副产含有毒性辛酸亚锡催化剂的聚合物残渣,由于聚合物已消旋化故既无法循环用于单体合成也无进一步加工的价值,只能作为固废弃置。南京大学国家工程中心开发的原创性技术,所用催化剂具有高度立构专一性和立构选择性催化聚合性能,因此寡聚乳酸解聚后可直接得到光学纯丙交酯无需精馏纯化,且副产聚合物残渣具有高立构等规度,故除一部分用于与原料乳酸混合循环生产丙交酯外,另一部分还可经进一步处理得到具有优良材料性能的聚乳酸。技术的原创性体现在:全绿色循环工艺、工艺简化,一条生产线联产两种产品。

第三,产品质量。南京大学国家工程中心所研发的原创性技术合成得到的丙交酯产品为光学纯(光学纯度100%),联产得到的聚乳酸熔点较目前商品聚乳酸高15℃左右,热分解温度较商品聚乳酸高100℃左右。

金丹生物新材料有限公司“一万吨/年L-丙交酯生产项目”的建成投产将打破国外企业对我国丙交酯市场的垄断,填补了我国丙交酯规模化生产的空白。

我们希望通过产学研创新联盟的共同努力,推进中国的聚乳酸以及相关环境友好材料生产工艺的全绿色化:绿色催化剂、绿色工艺和高质量的绿色材料,从而带动中国聚乳酸产业的快速发展。

(责任编辑:admin)
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