“以往生產聚氨酯原料聚醚多元醇主要是用石化資源,而石化資源在短時間內不可再生。現在利用廢棄的植物原料如秸稈、稻草等,也可以合成聚醚多元醇,生產過程安全、無‘三廢’產生,產品穩定,在聚氨酯應用上前景廣闊。”在日前召開的丙烯—環氧丙烷—聚醚—聚氨酯產業鏈市場峰會上,湖北瑞茨生物科技有限公司經理劉為峰向記者推介植物纖維聚醚多元醇技術和產品。
據介紹,目前傳統聚醚多元醇工業化生產一般采用預處理、聚合、中和吸附、過濾、脫水、蒸餾等工藝程序,其生產過程中有“三廢”產生。據了解,目前先進生產工藝每生產1噸聚醚多元醇產品將會產生大約30千克的廢液,量雖然不大,但必須先處理后排放。此外,過濾固體廢料中的聚醚還必須采用溶劑清洗、回收,成本較高。
植物纖維聚醚多元醇則主要是以玉米棒、麥草秸稈等植物為原料,原料易得。據了解,我國每年有7億多噸作物秸稈,以及大量的造紙黑液,這些都是植物聚醚多元醇很好的原料來源。
目前世界各國都加大了植物纖維聚醚多元醇的應用研究。國內外植物纖維聚醚多元醇技術大概有5類,即高溫液化改性技術、中低溫液化技術、選擇性過程液化技術、生物酶解技術、分離直接應用技術。分離直接應用技術能耗高,面臨淘汰;生物酶解技術能效不高,還在實驗階段;高溫液化改性技術、選擇性過程液化技術生產安全性稍差;中低溫液化技術在常溫常壓條件下合成,生產安全性高,產品穩定性好,收率高,是國內合成植物纖維聚醚多元醇的主流技術。復旦大學、中科院、大連理工大學、華東理工大學等都開展了植物聚醚多元醇的相關研究,但只是在原料上有所轉變,其他沒有太大區別。
據劉為峰介紹,植物纖維聚醚多元醇大致可分為植物纖維素聚醚多元醇、木質素聚醚多元醇、綜纖維聚醚多元醇、植物單寧聚醚多元醇,現都已在聚氨酯領域得到應用,可以做硬泡、軟泡、彈性體、涂料、黏膠等。目前硬泡應用技術已比較成熟,在聚氨酯代木、高強度硬質泡沫材料、特殊包裝、抗菌用品、保溫和建筑、汽車等領域都有應用。其中,上海復旦大學利用植物聚氨酯制成海上漁網浮塊和海上救生皮帶,已在海嘯等災害事故中得到應用。
劉為峰表示,雖然現在國內已有幾家企業可以量產植物纖維聚醚多元醇產品,并得到一定應用,但在規模化生產和市場推廣方面還存在問題。一方面,目前國內生產的植物纖維聚醚多元醇產品顏色較深,不適合做表面制品,市場接受度較差。另一方面,大規模生產還需投入大量資金,而政府支持力度有限。此外,植物纖維聚醚多元醇宣傳也不夠,很多用戶不了解產品性能。在未來該領域的研究應以農林廢棄物和造紙黑液木質素生產植物聚醚多元醇為重點,并進一步拓展植物聚醚多元醇的使用范圍。