Page 80 - 《橡塑技术与装备》2025年2期
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橡塑技术与装备
            HINA R&P  TECHNOLOGY  AND EQUIPMENT



             2011 塑料 - 关于生物基碳含量的确定 ”。欧洲有两个                     二 甲 酸 又 与 TPA 结 构、 性 能 类 似， 所 以 PBAF 同 样
             组织根据此标准提供认证和相应的标签，认证过程由                           具有 PBAT 其他的优秀机械性能，而且 PBAF 具有比
             比利时认证机构 TÜV Austria  Belgium 和德国认证机               PBAT 更好的水氧阻隔性能，再结合前文提到的环境
             构 DINCERTCO 提供。                                   友好，可以这么说，PBAF 是一种非常优秀的生物基
                 那家外国企业将在 3~5 年停产 PBAT，接下来的                    塑料。
             产能投向 PBAF，全名为聚呋喃二甲酸 - 己二酸丁二                           在 2021 年 5 月份，欧盟委 员会发布了《一次 性
             醇酯，从名字不难发现，其与 PBAT 只有一个地方有                        塑料制品指南》，明确指出 PBAT 及任何改性高聚合物
             区别，就是将石化基的对苯二甲酸（PTA）换成了生                          不容许做一次性用品或添加天然纤维中，所以 PBAF
             物基的呋喃二甲酸（FDCA）。FDCA 是一种生物来源                       在国外已经逐步成为了 PBAT 的 “ 继承者 ”，越来越
             化合物，和 PTA 具有相似的刚性结构，被认为是一种                        多的企业开始摒弃之前的 PBAT 项目，转而开始了
             可替代 PTA 的二酸单体合成芳香聚酯。                              PBAF 的生产，由于制备方法具有极高的相似性，所
                 而这种替换也就完美解决了前文中提到的 PBAT                       以转型生产 PBAF 所需成本也并不算高。而国内企业
             最大的缺点 — 环境不友好，PBAF 同作为生物降解塑                       大多数还在进行 PBAT 的集中布局，对 PBAF 的研究
             料，其分解产物全为生物基的小分子物质，对环境友                           较为稀缺，主要集中在厦门大学和浙江大学这类高等
             好，所以 PBAF 具有较为优秀的发展前景。                            院校上。所以，国内的 PBAF 研究以及布局还是非常
                 从制备技术来讲，PBAF 也是聚酯的一种，所                        有潜力的。
             以合成手段和方法较为成熟，其中最关键的是原料                                总之，PBAT 作为性能优异的热塑性生物降解塑
             FDCA 的制备。                                         料，在国内的生产厂家及研究都较为广泛，短时间内
                 呋喃二甲酸 FDCA 的制备方法，可分为化学制备                      PBAT 都是生物降解塑料的主力，但随着世界各国以
             法和生物制备法。其中化学制备法报道较多，根据反                           及我国对塑料的要求越来越严格，石化基的 PBAT 仍
             应起始原料的不同，主要分为四大类 ：以 5- 羟甲基                        然不是长久之计，而性能相似甚至更优异的全生物基
             糠醛 (HMF) 为起始原料、以糠酸糠醛为起始原料、以                       PBAF 在现在以及未来的很长时间，将成为全球科学
             己糖二酸（如葡萄糖二酸）为起始原料和以二甘醇酸                           家以及企业研究的重点。
             为起始原料。目前，前三种合成路线为 FDCA 最主要                            近年来 , 随着原料生产和制品加工技术的进步，
             的合成工艺。                                            可生物降解材料备受关注，成为可持续、循环经济发
                 而 HMF 可以由己糖 ( 葡萄糖、果糖等 ) 脱水环化                  展的焦点。无论是从能源替代、二氧化碳减少，还是
             生成，糠酸糠醛可以由戊糖 ( 木糖等 ) 脱水生成，己                       从环境保护以及解决 “ 三农 ” 问题上，都具有重要意义。
             糖二酸可以由己糖 ( 葡萄糖、半乳糖等 ) 氧化生成，
             二甘醇酸也可以由生物基乙醇脱水转化成乙烯后氧化                           2 新型具有相变功能全生物降解材料地
             得到环氧乙烷，再水合转化成二甘醇后氧化生成。因                           膜的制备
             此， FDCA 作为下一代生物基材料，具有重大发展潜力。                          项目由全生物降解改性专用料生产线和降解地膜
                 FDCA 作为最具潜力的生物基化合物之一，也被                       机组成。
             视为 “ 沉睡中的巨人 ”，国内的企业自然也有关注到，                       2.1 新型具有相变功能的可降解生物基材料
             并且尝试开发新技术，国内生产 FDCA 的中科国生的                        制备
             连续化生产工艺，由果糖生产 HMF、FDCA 的技术引                           采用自主专利技术研发的生物降解材料（发明专
             起业界关注，区别于传统釜式的间歇生产，FDCA 纯                         利 ZL202111489982.1）、纳米甲克素和 PLA 等为主
             度达 99.9%，大幅提升了 FDCA 的转化率。                         要原料进行改性制备，将各组分的优异性能有机的结
                 韩 国 化 学 技 术 研 究 所 的 最 新 研 究 针 对 PBAT 和        合在一起的一种新型生物全降解地膜，具备了多重性
             PBAF 两者的机械性能，而研究结果显示，实验制备                         能优势，避免了纯甲克素地膜成本高和强度低的缺陷。
             的 PBAF 在 拉伸 时 显示 出明 显 弹性， 在 拉 伸比 例为               在使用过程中性能稳定，使用后可被微生物或动植物
             800% 时，PBAT 已经断裂，而此时 PBAF 仍完好，且                   体内最终分解为二氧化碳和水。地膜完全分解，地里
             应力消失后 PBAF 可即时恢复形状。而 PBAF 中呋喃                     见不到任何残膜，同时起到腐殖土的作用。用于农田

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