間接法聚乳酸循環(huán)系統(tǒng)工藝過(guò)程的研究與開(kāi)發(fā).pdf

1、聚乳酸具有良好的生物相容性和可降解性，廣泛應(yīng)用于組織工程、藥物控釋載體以及環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。由乳酸經(jīng)丙交酯合成聚乳酸是聚乳酸的主要生產(chǎn)途徑。在合成丙交酯的過(guò)程中，乳酸到丙交酯的單程轉(zhuǎn)化率僅有60～70％，余下的約30～40％為反應(yīng)底物，主要有加入的催化劑、斷鏈成環(huán)的過(guò)程中產(chǎn)生的乳酸低聚物及乳酸氧化產(chǎn)物、高溫副反應(yīng)產(chǎn)物等。反應(yīng)底物的粘度很高，常溫下凝結(jié)成固體，在空氣中可吸水軟化，故難于存放和處理。該反應(yīng)底物的循環(huán)利用不僅是聚乳酸產(chǎn)業(yè)化面臨的

2、諸多難題之一，也是降低聚乳酸成本、實(shí)現(xiàn)聚乳酸產(chǎn)業(yè)化所必需解決的問(wèn)題。
　　 本文首先在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，從物料比、催化劑、反應(yīng)溫度、壓力、攪拌強(qiáng)度等方面探討了底物的水解方案，提出了底物回收與循環(huán)利用的工藝路線和操作條件，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)底物中乳酸的循環(huán)利用。反應(yīng)底物經(jīng)水解并過(guò)濾后，殘余固體殘?jiān)饕写呋瘎?、乳酸氧化產(chǎn)物和高溫炭化物，本文采用焚燒-沉淀法回收催化劑并對(duì)固體殘?jiān)M(jìn)行有效處理，利用差熱/熱重分析儀(DTA/TG)、X射線衍射儀(X

3、RD)分別對(duì)熱分解過(guò)程、前驅(qū)物及產(chǎn)物進(jìn)行了表征分析。結(jié)果表明，這種方法具有工藝簡(jiǎn)單、能耗小等優(yōu)點(diǎn)。
　　 經(jīng)過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，水解底物回收的乳酸和新鮮乳酸在合成丙交酯方面的性質(zhì)無(wú)顯著差異，幾乎具有相同的反應(yīng)速度和轉(zhuǎn)化率，兩者可以采用同一套裝置合成丙交酯；用焚燒沉淀法處理所回收的氧化鋅催化活性與工廠使用的氧化鋅具有基本一致的催化活性。為設(shè)計(jì)和選擇反應(yīng)器和其它設(shè)備的尺寸、類型及臺(tái)數(shù)，改善操作和進(jìn)行系統(tǒng)的最優(yōu)化提供依據(jù)，本文對(duì)水解和催化