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隨著限塑令的推出和綠色消費市場的擴大，PBAT作為環(huán)保材料具有較好的發(fā)展前景。目前市面上很多全生物降解購物袋的材料都是采用的PBAT，這讓人們對PBAT的印象深刻，那么PBAT是如何生產(chǎn)出來的呢？本文給大家介紹一下PBAT的生產(chǎn)工藝，不足之處歡迎指正。

PBAT介紹

PBAT是以1,4－丁二醇（BDO）、己二酸（AA）、對苯二甲酸（PTA）或?qū)Ρ蕉姿岫减ィ―MT）為原料，通過直接酯化或酯交換法而制得。

PBAT的制備工藝

PBAT的制備有三種酯化方式：共酯化、分酯化和串聯(lián)酯化。制備流程圖及主要工藝參數(shù)如下圖1、圖2、圖3所示。

PBAT生產(chǎn)工藝

工 藝 一

揚州普立特科技發(fā)展有限公司成功開發(fā)出一種全連續(xù)PBAT的生產(chǎn)工藝，其流程圖如下圖所示。

2020年5月，普立特工程研發(fā)中心與工程部共同實施的PBAT合成新工藝獲得驗證。

工 藝 二

惠通公司與國內(nèi)知名科研機構(gòu)共同開發(fā)，結(jié)合PBAT的特點，成功開發(fā)出直接連續(xù)酯化法生產(chǎn)工藝，流程簡圖如下：

其操作特點如下：

(1)為了減少BDO的副反應發(fā)生，減少THF的生成，降低原料消耗，整個酯化反應在真空條件下進行，降低了酯化反應溫度；同時也降低了能耗。

 (2)由于原料的活性較低問題，采用了高性能催化劑；由于此催化劑的易水解失活的特性，由原來傳統(tǒng)催化劑液面以上的加入方式，改為液面下加入，解決了以上問題。

(3)在縮聚過程中，生成的低聚物易隨真空氣相管道帶人到噴淋系統(tǒng)中，造成系統(tǒng)堵塞。為此在氣相管道上設置旋風分離收集系統(tǒng)，將生成的低聚物通過旋風分離器收集捕捉，其尾氣進入BDO噴淋循環(huán)系統(tǒng)。

(4)酯化反應過程中，雖然可以降低副反應發(fā)生的程度，但是不能夠避免其發(fā)生；酯化廢水的主要成分是THF及水。由于THF屬于低毒性，但是其高濃度易對人體產(chǎn)生危害，如果直接排放至污水處理，將會對污水處理系統(tǒng)內(nèi)的細菌產(chǎn)生危害。為此設置了THF回收裝置，將THF與水進行分離處理，經(jīng)過回收裝置處理后的，其THF的質(zhì)量分數(shù)可達到99.95％以上，直接銷售；其廢水中的THF質(zhì)量分數(shù)控制在0.05％左右；同時將此部分廢水送至廢水汽提塔進行汽提，將其中THF及其他有機物提取出來，通過管道送至燃氣鍋爐燃燒。

 (5)由于PBAT玻璃化溫度較低，如采用傳統(tǒng)水下拉條切粒，易造成黏結(jié)、纏刀，導致生產(chǎn)不穩(wěn)。為此專門用水下模頭切粒的方式，可通過水下輸送管道的長短和切粒水的溫度，來控制切片粒子的成型和結(jié)晶程度；同時由于PBAT易降解的特性，生產(chǎn)的切片粒子輸送至干燥塔進行干燥，然后沖氮氣進行保護，包裝。

(6)針對PBAT的特性，分子鏈增長難、黏度高、流動性差等特點，惠通公司采用惠通獨家專利技術(shù)的立式液相增黏釜，可使物料的動力黏度由目前350Pa·S增加到1000Pa·S以上，分子鏈隨之增長；同時由于黏度很高，需采用螺桿出料的方式，來保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性。

 (7)由于在生產(chǎn)PBAT過程中，有THF蒸氣產(chǎn)生，為此在縮聚裝置內(nèi)局部地區(qū)設置了軸流風機加強裝置通風能力，同時還設置可燃有害氣體檢測和報警裝置，現(xiàn)場設計個人防護面具和呼吸器等安全裝備；THF回收裝置采取全敞開式混凝土框架結(jié)構(gòu)，使有害氣體不易積聚。

文章參考資料：

1.龐道雙,潘小虎,李乃祥,戴鈞明.PBAT合成工藝研究[J].合成技術(shù)及應用,2019,34(02):35-39.

2.王有超.新型生物降解材料—PBAT的連續(xù)生產(chǎn)工藝[J].聚酯工業(yè),2016,29(01):28-29.