近期,化工市场各种原料涨价,包括生产PBAT的关键原料BDO,这对PBAT的价格影响较大,生物降解行业将进入艰难时刻。今天小编再给大家介绍一下PBAT的生产工艺以及现状。


一、PBAT介绍

PBAT是以1,4-丁二醇(BDO)、己二酸(AA)、对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二醇酯(DMT)为原料,通过直接酯化或酯交换法而制得。


全生物降解塑料PBAT的生产工艺介绍

化学结构式


从其化学结构式可知,PBAT是己二酸丁二醇酯(BT)和对苯二甲酸丁二醇酯(BT)的共聚物。兼具PBA(聚己二酸丁二醇酯)和PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)的特性,既有较好的力学性能,又有较高的延展性和断裂伸长率,还具有优良的生物降解性,是一种全生物可降解塑料。


二、PBAT的制备工艺


PBAT的制备有三种酯化方式:共酯化、分酯化和串联酯化。制备流程图及主要工艺参数如下图1、图2、图3所示。


全生物降解塑料PBAT的生产工艺介绍

图1 共酯化流程示意图


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图2 分酯化流程示意图


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3 串酯化流程示意图


三、PBAT生产工艺


工 艺 一


扬州普立特科技发展有限公司成功开发出一种全连续PBAT的生产工艺,其流程图如下图所示。

全生物降解塑料PBAT的生产工艺介绍


2020年5月,普立特工程研发中心与工程部共同实施的PBAT合成新工艺获得验证。


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PBAT成品(2020.05.26)-POLYTEX技术


工 艺 二

惠通公司与国内知名科研机构共同开发,结合PBAT的特点,成功开发出直接连续酯化法生产工艺,流程简图如下:


全生物降解塑料PBAT的生产工艺介绍


其操作特点如下:

   

(1)为了减少BDO的副反应发生,减少THF的生成,降低原料消耗,整个酯化反应在真空条件下进行,降低了酯化反应温度;同时也降低了能耗。

   

(2)由于原料的活性较低问题,采用了高性能催化剂;由于此催化剂的易水解失活的特性,由原来传统催化剂液面以上的加入方式,改为液面下加入,解决了以上问题。

   

(3)在缩聚过程中,生成的低聚物易随真空气相管道带人到喷淋系统中,造成系统堵塞。为此在气相管道上设置旋风分离收集系统,将生成的低聚物通过旋风分离器收集捕捉,其尾气进入BDO喷淋循环系统。

   

(4)酯化反应过程中,虽然可以降低副反应发生的程度,但是不能够避免其发生;酯化废水的主要成分是THF及水。由于THF属于低毒性,但是其高浓度易对人体产生危害,如果直接排放至污水处理,将会对污水处理系统内的细菌产生危害。为此设置了THF回收装置,将THF与水进行分离处理,经过回收装置处理后的,其THF的质量分数可达到99.95%以上,直接销售;其废水中的THF质量分数控制在0.05%左右;同时将此部分废水送至废水汽提塔进行汽提,将其中THF及其他有机物提取出来,通过管道送至燃气锅炉燃烧。

    

(5)由于PBAT玻璃化温度较低,如采用传统水下拉条切粒,易造成黏结、缠刀,导致生产不稳。为此专门用水下模头切粒的方式,可通过水下输送管道的长短和切粒水的温度,来控制切片粒子的成型和结晶程度;同时由于PBAT易降解的特性,生产的切片粒子输送至干燥塔进行干燥,然后冲氮气进行保护,包装。

   

(6)针对PBAT的特性,分子链增长难、黏度高、流动性差等特点,惠通公司采用惠通独家专利技术的立式液相增黏釜,可使物料的动力黏度由目前350Pa·S增加到1000Pa·S以上,分子链随之增长;同时由于黏度很高,需采用螺杆出料的方式,来保证生产的稳定性。

    

(7)由于在生产PBAT过程中,有THF蒸气产生,为此在缩聚装置内局部地区设置了轴流风机加强装置通风能力,同时还设置可燃有害气体检测和报警装置,现场设计个人防护面具和呼吸器等安全装备;THF回收装置采取全敞开式混凝土框架结构,使有害气体不易积聚。


四、PBAT的现状


2020是生物降解塑料普及元年,2021年是PBAT产能爆发年,由于上游原料价格的上涨,PBAT产能情况可能没有那么乐观。

2021年PBAT新增产受原料价格、工艺调试、工期等情况将无法全部按照预期投产,2021年底产能预计只有150万吨,全年产量预计在100万吨左右。

文章参考资料:

1.庞道双,潘小虎,李乃祥,戴钧明.PBAT合成工艺研究[J].合成技术及应用,2019,34(02):35-39.
2.王有超.新型生物降解材料—PBAT的连续生产工艺[J].聚酯工业,2016,29(01):28-29.


全生物降解塑料PBAT的生产工艺介绍


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会议议题(暂定):


序号

暂定议题

演讲单位(拟邀请)

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拟邀请中国塑协降解塑料专业委员会会长

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议题征集中,更多议题请联系 周女士:183 2086 5613(微信同号)


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会议议程:

2021年4月11日:14:00-18:00签到
2021年4月12日:7:30-9:00签到;8:50-18:00会议;18:00-19:30晚宴

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目前已报名名单:


更新到2.26

姓名

公司名称

职位

李**

蚌埠金汇丰食品有限公司

总经理

许**

成都新盈溢包装材料有限公司

总经理

杨**

科思裕(浙江)包装有限公司

经理

蓝**

深圳市绿自然生物降解科技有限公司

总经理

赵**

深圳市万得福包装材料有限公司

总经理

刘**

深圳市裕同包装科技股份有限公司

副总裁

杨**

双汇天润彩印包装有限公司

化工包装事业部 研发员

焦**

双汇天润彩印包装有限公司

技术员

钟**

安吉颐达纺织科技有限公司

经理

李**

东莞市嘉升吸塑制品有限公司

总经理

叶**

广州卓尔博科技有限公司

总经理

马**

乐凯胶片股份有限公司

高级工程师

刘**

正泰电气股份有限公司

销售副总监

刘**

中船重工鹏力塑造科技有限公司

材料主管

邵**

江阴市科励塑料制品有限公司

总经理

何**

安徽丰原乳酸聚酯材料有限公司

副总经理

孙**

安徽丰原生物化学股份有限公司

资深项目经理

汪**

深圳市广信达环保材料有限公司

总经理

林**

浙江海正生物材料股份有限公司

研发工程师

姚**

宁波冬承新能源材料有限公司

总经理

陈**

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总经理

张**

晋江凯基高分子材料有限公司

总经理

雷**

汕头市雷氏塑化科技有限公司

总经理

段**

深圳市子顺芸安智慧管理有限公司

总经理

谢**

苏州宝丽迪材料科技股份有限公司

工程师

徐**

苏州宝丽迪材料科技股份有限公司

副总工程师

阚**

大连博菲特新材料技术有限公司

经理

李**

大连博菲特新材料技术有限公司

董事长

叶**

东莞市琳达橡胶科技有限公司

董事长

谢**

广东省科学院生物工程研究所

主任

赵**

江苏恒润供应链管理有限公司

销售

王**

辽宁艾海滑石有限公司

销售部部长

吴**

辽宁艾海滑石有限公司

研发部经理

王**

辽宁艾海滑石有限公司

区域销售经理

李**

内蒙古金科发新材料科技有限公司

总经理

陈**

浦江羽洋塑胶有限公司

总经理

陶**

青岛蓝湾烯碳材料科技有限责任公司

总经理

王**

山东淄博创启化工科技有限公司

董事长

杜**

山西富淇科技有限公司

业务经理

孙**

深圳市恒富利实业有限公司

总经理

丁**

深圳市信谷新材料实业有限公司

副总经理

刘**

武汉国元新材料电子商务有限公司

产品经理

郑**

中化国际(控股)股份有限公司

生物技术研究员

崔**

中化国际(控股)股份有限公司

投资管理高级经理

黄**

中化国际(控股)股份有限公司

战略市场经理

郭**

中化国际(控股)股份有限公司

战略业务经理

陈**

浙江恒耀新材料有限公司

总经理

陈**

东莞聚力创

技术经理

徐**

东莞澳达环保新材料有限公司

经理

徐**

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经理

郑**

钟化贸易(上海)有限公司

经理助理

王**

科碧恩贸易(上海)有限公司

高级工程师

凡**

浙江铸信机械有限公司

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陆**

金纬机械

经理

袁**

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副总经理

傅**

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经理

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山东通佳机械有限公司

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上海金纬机械制造有限公司

董事长

英**

常州传力称重科技有限公司

总经理

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常州传力称重科技有限公司

销售副总

谢**

常州传力称重科技有限公司

销售经理

项**

合肥浩普智能装备科技有限公司

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辛**

青岛软控机电工程有限公司

销售总监

刘**

维博尔振动技术(上海)有限公司

技术部经理

徐**

维博尔振动技术(上海)有限公司

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海默生测量设备(昆山)有限公司

工程师

周**

无锡华辰机电工业有限公司

经理

邓**

无锡华辰机电工业有限公司

总经理

宋**

无锡南方声学工程有限公司

销售助理

雷**

广东工业大学

副院长

蔡**

广州市微生物研究所有限公司

业务主管

刘**

长春应化所

博士

梁**

SGS

市场部


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报名方式:

报名方式一:请加微信并发名片报名;

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艾果儿:18312560351(微信同电话号码),

邮箱:ruanjiaqi@aibang360.com;

周小姐:18320865613 ;

注意:每位参会者均需要提供信息;


报名方式二:扫码报名

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参会费用:


参会人数

1~2个人单价

3个人及以上单价

2021年3月10日前付款

2400 元/人

2200 元/人

2021年4月10日前付款

2500 元/人

2400 元/人

现场付款  

2800 元/人

2500 元/人


备注:费用包括会议门票、全套会议资料、午餐、茶歇等,但不包括住宿;具体赞助产品组合价位请来电详谈。

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汇款账户(均开增值税普通发票)

公对公账户:

名称:深圳市亚上资讯有限公司

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注:以上账号均开具增值税普通发票。费用包括门票、全套会议资料、午餐、茶歇等,但不包括住宿

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