兰州助剂厂等合作完成的有机胍催化缩聚合成聚L-乳酸技术达到国际领先水平
1月10日,省工信委在兰州主持会议,对南京大学、兰州助剂厂、常州大学、西北师范大学合作完成的“有机胍催化缩聚合成聚L-乳酸技术中试及应用”进行了新技术鉴定。鉴定委员会由南京工业大学欧阳平凯院士、清华大学钱易院士、环保部南京环科所蔡道基院士、中石化仪征化纤有限公司蒋士成院士、兰州大学陈发虎院士、西安建筑科技大学王晓昌教授、苏州大学路建美教授、福建农林大学林占熺研究员、环保部固废与化学品管理中心凌江高工等9位专家组成,一致认为该技术达到国际领先水平,同意通过新技术鉴定。
专家鉴定意见认为,有机胍催化乳酸直接缩聚法合成聚乳酸工艺技术,属国内外率先开发,具有原创新。采用无毒、可代谢、绿色有机胍催化剂,催化乳酸缩聚立构专一性强、用量少、催化效率高,属国内外首创;采用本体无溶剂聚合,聚合反应产率高,生产成本低,属绿色合成工艺;中试聚乳酸产品质量高,生物及环境安全性高,耐热性好,综合性能国内领先、国际先进。中试聚乳酸试制的地膜与聚乙烯地膜、美国聚乳酸地膜相比,具有相同良好的增温保墒增产功能,并且具有良好的可降解性。此外,聚乳酸在日用塑料制品、医药、纤维等领域也具有广阔应用前景。
该项目由中国工程院院士、南京大学张全兴教授领衔的团队完成。2013年10月18日,南京大学、常州大学、西北师范大学、兰州助剂厂在兰州正式签订四方产学研合作协议,决定在兰州助剂厂筹建中试装置共同开展年产500吨聚乳酸地膜中试及应用研究。2014年5月完成项目
工程设计;2014年6月完成可行性研究报告;2014年8月完成中试设备安装调试正式投料试车,至2015年12月共进行了22批次中试,得到了约13吨合格产品。从2015年3月开始,利用中试聚乳酸加工制造的农用地膜在全国6省11处布点进行实地覆膜对比试验,在不同地区及对不同农作物均取得比较满意的结果。经核算,中试聚乳酸产品的生产成本约1.7万元/吨(聚乳酸地膜生产成本2.0-2.1万元/吨),如考虑政府对使用可降解农膜的补贴政策,中试聚乳酸地膜的成本可进一步降低约0.4万元/吨,具有一定的市场竞争性。
目前,国内外聚乳酸商品生产均采用亚锡盐催化开环聚合法制备,由于亚锡盐具有细胞毒性、遗传毒性等,合成材料具有生物安全性及潜在的环境安全隐患。此外,国内外大都采用的L-乳酸先制备L-丙交酯再经开环聚合制备聚L-乳酸的工艺技术,生产成本较高。本项目率先开发成功生物质有机胍催化乳酸本体缩聚的全绿色工艺合成聚乳酸,生产成本低于传统亚锡盐催化工艺,获得了国内外同行的认可与赞誉。