化學(xué)工業(yè)很大程度上依賴于傳統(tǒng)的碳盖腕、石油赫冬、天然氣、煤和生物質(zhì)資源溃列。這四種物質(zhì)是40種基本化學(xué)品和40000多種化工產(chǎn)品的基礎(chǔ)劲厌。
二氧化碳具有低成本和低毒性,是合成聚合物听隐,特別是聚碳酸酯和聚氨酯的有吸引力的碳原料脊僚,這些聚合物主要是基于高毒性光氣和芳香族或脂肪族二醇的縮合。
包括拜耳遵绰、SK化學(xué)、道瓊斯增淹、薩比克椿访、諾沃默、三井化學(xué)和三菱在內(nèi)的多家公司正在調(diào)查催化合成可持續(xù)性能聚合物和化學(xué)品的經(jīng)濟(jì)潛力虑润,這些聚合物和化學(xué)品來自CO2(或一氧化碳)和環(huán)氧化物成玫。
在拜耳材料科學(xué)和拜耳技術(shù)服務(wù)公司與RWE電力公司和RWTH Aachen大學(xué)成功試驗(yàn)階段之后,正在計(jì)劃生產(chǎn)設(shè)施以CO2為主要原料生產(chǎn)聚醚聚碳酸酯多元醇(PPP)。
該工藝的關(guān)鍵是鋅催化劑體系的優(yōu)化哭当,以使CO2的有效反應(yīng)猪腕,其通常反應(yīng)緩慢。CO2的低能量密度通常阻礙了這種反應(yīng)钦勘。
PPP將被加工成聚氨酯陋葡。PPP與異氰酸酯反應(yīng),單體用于聚氨酯生產(chǎn)彻采。2015年這個(gè)商業(yè)規(guī)模的工廠計(jì)劃投入使用腐缤,生產(chǎn)CO2基塑料,預(yù)計(jì)將用于床墊應(yīng)用肛响。
Novomer開發(fā)了以CO2為主要原料生產(chǎn)聚丙烯碳酸酯(PPC)和聚碳酸乙烯酯(PEC)的技術(shù)岭粤。基于CO2與環(huán)氧丙烷(PO)或其他環(huán)氧化合物的共聚合特笋,聚合物可以同時(shí)作為熱塑性聚合物和用于包裝和涂覆產(chǎn)品的多元醇來生產(chǎn)剃浇。
該公司還開發(fā)了鏈轉(zhuǎn)移技術(shù),生產(chǎn)用于熱固性應(yīng)用的低分子量CO2基多元醇猎物,這些多元醇在涂料虎囚、粘合劑、泡沫和復(fù)合樹脂中具有商業(yè)可行性霸奕。該方法使用的催化劑體系比以前的系統(tǒng)活性高約300倍溜宽。催化劑體系不使用貴金屬,需要簡單的有機(jī)化學(xué)质帅,保持合成成本低适揉。
專有的CO2和CO可持續(xù)塑料原料路線
在世界上第一個(gè)大規(guī)模生產(chǎn)PPC多元醇的生產(chǎn)中,生產(chǎn)了超過7噸的成品煤惩。Albemarle在他們位于南卡羅來納州奧蘭治堡的工廠使用現(xiàn)有的Albemarle設(shè)備進(jìn)行放大生產(chǎn)嫉嘀,該設(shè)備經(jīng)過改造用于PPC多元醇生產(chǎn)。1,000分子量的PPC二醇用于加速產(chǎn)品認(rèn)證和廣泛的傳統(tǒng)聚氨酯應(yīng)用魄揉。
此外剪侮,BioMid纖維是一種新的100%纖維素纖維,已由Gordon Shank Consulting與ENC International(韓國工程天然復(fù)合材料公司)合作進(jìn)行商業(yè)化洛退。新纖維的銷量在前10個(gè)月突破100萬磅瓣俯。連續(xù)長絲纖維素纖維具有類似于玻璃纖維的外觀,但質(zhì)量是其一半(或與芳族聚酰胺纖維大致相同的密度)兵怯。
BioMid纖維原料是軟木和硬木芯片的專利混合物彩匕。將原始生物質(zhì)分離成木質(zhì)素,纖維素和半纖維素媒区。木質(zhì)素和半纖維素完全用作塑料的添加劑和填料以及生物燃料的原料驼仪。剩余的純纖維素被轉(zhuǎn)化成連續(xù)長絲和紗線掸犬。
BioMid纖維呈白色,在濕潤時(shí)是半透明的绪爸,而其他天然纖維如亞麻湾碎,劍麻,大麻和洋麻是棕色的奠货。BioMid纖維的高結(jié)晶度使其比其他天然纖維更透明介褥,因此更有可能成為玻璃的直接替代品。
纖維還具有:
比模量接近E玻璃
特定抗拉強(qiáng)度可與Innegra Technologies相媲美
8克/旦尼爾高模量PP(聚丙烯)或HMPP纖維
穩(wěn)定到360攝氏度
BioMid纖維制造和產(chǎn)品
在右上圖中可以看到三種面料仇味,半干呻顽,另一半是層壓。玻璃織物(左)干燥時(shí)為白色丹墨,層壓時(shí)為半透明; 亞麻織物(中心)干燥時(shí)為棕色廊遍,層壓時(shí)為深棕色; 而BioMid面料(右)在干燥和層壓時(shí)呈玻璃狀。
BioMid是通過溶解纖維素并以類似于生產(chǎn)HMPP纖維的方法從噴絲頭紡制溶液而制成的贩挣。生產(chǎn)的纖維素纖維具有高結(jié)晶度(95%)喉前,允許在高達(dá)360攝氏度的溫度下加工纖維。由于許多商業(yè)樹脂系統(tǒng)必須在高達(dá)200攝氏度的溫度下加工王财,因此BioMid在大多數(shù)情況下都是可行的選擇卵迂。不能使用在150攝氏度下降解的天然纖維。
與長度不同的不連續(xù)天然纖維不同绒净,紡粘的BioMid纖維可以連續(xù)生產(chǎn)见咒。它們不需要被捆成束,而是可以并行使用挂疆,從而實(shí)現(xiàn)比捻紗更高的性能和更薄的織物改览。
紡紗使得能夠生產(chǎn)出任何天然纖維(0.39至0.43密耳)的最小最一致的長絲直徑,這對于植物纖維通常是不可能的缤言。例如宝当,亞麻平均為0.79密耳,但直徑為0.59和1.18密耳胆萧。
目前有三家公司將材料轉(zhuǎn)換為面料:
· Absecon Mills(新澤西州科虑炜)生產(chǎn)梭織面料
· Saertex USA LLC(北卡羅來納州穆爾斯維爾)生產(chǎn)縫合面料
· A&P Technology(俄亥俄州辛辛那提)生產(chǎn)編織面料
此外,Nexeo Solutions(德克薩斯州伍德蘭茲)將BioMid紗線分銷到織造工藝的轉(zhuǎn)換器和用于纖維纏繞和拉擠成型工藝的零件制造商跌穗。法國Porcher Industrie公司還在復(fù)合材料行業(yè)推出了基于純纖維素纖維“Greenlite”的增強(qiáng)材料订晌。
最后,讓我們考慮一下由巴斯夫開發(fā)的新型完全可堆肥多層食品包裝阻隔薄膜蚌吸。這些技術(shù)包括薄膜樹脂锈拨,油墨,粘合劑和底漆套利,它們符合食品包裝要求推励。完全可堆肥,新的包裝材料可以用于工業(yè)堆肥設(shè)施而不是垃圾填埋場肉迫。
傳統(tǒng)的多層包裝薄膜既不可回收也不可堆肥验辞。它們由多層傳統(tǒng)塑料和粘合劑組成,可提供屏障喊衫,彩色印刷和必要的粘合劑跌造,將所有層粘合在一起。這些各種材料不易分離處理族购,使回收成為問題壳贪,并且這些層制成的化學(xué)品不能堆肥。
Compostable包裝(頂部)和多層薄膜橫截面(底部)
可堆肥包裝材料由六層薄膜組成:
· Ecoflex和Ecovio
· Joncryl SLX(印刷油墨層)
· Epotal P 100 ECO(粘合劑涂層)
· 金屬化層
· Versamid(預(yù)制底漆)
· Ecoflex和Ecovio
包裝及其材料的創(chuàng)新設(shè)計(jì)允許整個(gè)結(jié)構(gòu)堆肥寝杖。(文章來源于網(wǎng)絡(luò))