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江南大學(xué)紡織服裝學(xué)院功能性纖維研究室在廢棄聚酯降解及資源化利用方 面有著 10 余年的研究經(jīng)驗(yàn)，可以聚酯瓶片、纖維及面料為原料，分別利用乙二 醇、丙三醇、1,4-丁二醇等溶劑進(jìn)行化學(xué)降解，使其轉(zhuǎn)化為可被資源化再利用的 低聚物。功能性纖維研究室依據(jù)這些低聚物的物化性質(zhì)，開發(fā)了包括表面活性劑、 環(huán)氧樹脂固化劑、阻燃聚氨酯泡沫、分散染料等在內(nèi)的多項(xiàng)高附加值產(chǎn)品。 項(xiàng)目研究成果在國內(nèi)外核心期刊發(fā)表論文 36 篇，申請(qǐng)專利 16 項(xiàng)，授權(quán) 5 項(xiàng)。 課題組在研究基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并建立了一套處理量 40L 的乙二醇降解聚酯的中試生 產(chǎn)線，初步實(shí)現(xiàn)了乙二醇聚酯降解的產(chǎn)業(yè)化研究。 2 關(guān)鍵技術(shù) （1）汽車廢舊聚酯面料的乙二醇解聚產(chǎn)率達(dá)到 80％，丙三醇解聚產(chǎn)物達(dá)到 70％； （2）制成解聚廢棄聚酯發(fā)泡材料，泡沫壓縮強(qiáng)度>700kpa，且泡沫的網(wǎng)絡(luò)骨293 架穩(wěn)定； （3）制成解聚廢棄聚酯環(huán)氧樹脂固化劑，產(chǎn)率>80％，熱穩(wěn)定性能在 200℃ 前無熱分解； （4）制成解聚廢棄聚酯分散染料，最大吸收波長(zhǎng) 520 nm，染色牢度強(qiáng)； （5）設(shè)計(jì)并建立了一套處理量 40L 的乙二醇降解聚酯的中試生產(chǎn)線。 3 知識(shí)產(chǎn)權(quán) 發(fā)表學(xué)術(shù)論文 36 篇；申請(qǐng)專利 16 項(xiàng)，其中授權(quán) 5 項(xiàng)。 4 項(xiàng)目成熟度； 設(shè)計(jì)并建立了一套處理量 40L 的乙二醇降解聚酯的中試生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)初步產(chǎn) 業(yè)化生產(chǎn)。 5 投資期望及應(yīng)用情況 目前已與部分企業(yè)合作，成功降解廢棄聚酯面料等。 

本技術(shù)采用自主開發(fā)的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)化新型立式鼓泡塔式反應(yīng)器，通過特殊的內(nèi)構(gòu)件設(shè)計(jì)與 組合，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器內(nèi)氣 (醇) 液 (酸) 呈現(xiàn)鼓泡式逆向流動(dòng)，反應(yīng)器內(nèi)局部與整體混合狀況均良 好，溫度分布、停留時(shí)間及壓降等操作條件可控，有效的耦合了聚酯多元醇或增塑劑生產(chǎn)過程 中酯化反應(yīng)過程和移走副產(chǎn)物小分子的精餾過程，強(qiáng)化了小分子副產(chǎn)物的分離效率，實(shí)現(xiàn)了傳 質(zhì)傳熱和反應(yīng)過程的耦合強(qiáng)化，使過程效率大幅提高。以PEA為例，生產(chǎn)周期可從傳統(tǒng)的20多 小時(shí)縮短至6個(gè)小時(shí)，酸值等即可達(dá)到指標(biāo)要求。該技術(shù)不但節(jié)能降耗，提高產(chǎn)品品質(zhì)，還可 滿足柔性化生產(chǎn)要求。其主要技術(shù)特點(diǎn)： 1. 流場(chǎng)結(jié)構(gòu)化新型立式鼓泡塔式反應(yīng)器中氣液呈鼓泡式逆向流動(dòng)，反應(yīng)器內(nèi)局部和整體流 型可調(diào)控，無死區(qū)。 2. 新型立式鼓泡塔式反應(yīng)器采用多段組合的連接方式，拆裝方便，反應(yīng)器內(nèi)物料停留時(shí) 間、溫度分布等可調(diào)控，自動(dòng)化程度高。 3. 連續(xù)化技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，酸值低，水含量低。 4. 該連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)可大幅縮短生產(chǎn)周期，大大減少能耗等。 5. 該連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng)，操作彈性大，適合多種聚酯多元醇和增塑劑的柔性化生 產(chǎn)。

硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料是聚氨酯的重要類別，具有比強(qiáng)度高，抗震，隔音，介電性能等優(yōu)越特性，并與金屬，塑料，橡膠，木材，水泥有著良好的粘接性，同時(shí)吸濕小，抗腐蝕，易于成型加工等優(yōu)點(diǎn)，是一種優(yōu)良的絕緣，絕熱，保溫材料。硬泡的主要原料是聚醚或聚酯多元醇和異氰酸酯。

眾所周知，石油、天然氣和煤炭等不可再生的化石資源構(gòu)成了當(dāng)今世界燃料和化學(xué)工業(yè)的基石，豐富了人類的物質(zhì)生活，創(chuàng)造了當(dāng)今的繁華塵世。然而，隨著化石資源的日益枯竭，能源供需矛盾的不斷惡化，油價(jià)的不斷飆升，化石工業(yè)造成的環(huán)境污染日益嚴(yán)重等問題，已成為制約社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。這些問題大大推動(dòng)了人們研究可再生的生物質(zhì)資源制備能源和大宗化學(xué)品的熱情。多元醇作為新一代能源和化學(xué)品的平臺(tái)，其廣泛的應(yīng)用前景已引起了眾多科研工作者的廣泛關(guān)注。目前，生物基多元醇的工藝路線主要集中在山梨醇的加氫裂解和纖維素通過熱裂解、催化裂化及酸水解加氫等反應(yīng)途徑制得。但是這兩種工藝路線具有工序流程長(zhǎng)，反應(yīng)條件比較苛刻（需要高溫、高壓下進(jìn)行），產(chǎn)品比較復(fù)雜，分離難度大，成本高等不足，嚴(yán)重制約生物基多元醇產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。本項(xiàng)目針對(duì)上述工藝路線存在的不足，設(shè)計(jì)了三條新的反應(yīng)途徑，均能有效地將葡萄糖單體轉(zhuǎn)化為附加值比較高的多元醇，如合成聚酯纖維的基礎(chǔ)原料：1、2-丙二醇和乙二醇等。這些工藝路線與傳統(tǒng)路線相比，具有反應(yīng)條件比較溫和，產(chǎn)物比較簡(jiǎn)單，成本比較低等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也能達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)，符合環(huán)境友好的要求。因此，這么有意義的研究工作應(yīng)該得到更大的扶持力度，使其盡快產(chǎn)業(yè)化，走出符合我國生物產(chǎn)業(yè)特色的道路。

我國聚醚每年產(chǎn)能74萬噸，年需求量70萬噸左右。它主要用于制備PU（聚氨酯）泡沫、PU粘合劑、PU彈性體、PU密封料、PU合成革、PU纖維，紡織整理劑、液壓油以及表面活性劑等領(lǐng)域。國內(nèi)外制備聚醚多元醇多采用KOH為催化劑，以多元醇為起始劑，在KOH存在的情況下引發(fā)環(huán)氧丙烷的開環(huán)聚合而成。該工藝工序繁瑣，生產(chǎn)效率不高，影響產(chǎn)率的提高且能耗大，成本高，產(chǎn)

用可再生植物油為主要原料，制備多元醇。用常規(guī)聚氨酯生產(chǎn)工藝和裝置制備聚氨酯硬質(zhì)泡沫材料。  以植物油為原料，采用一步法衍生得到多元醇，可再生生物基原料含量80％以上（重量），多元醇羥值400～450，酸值≤2.0。進(jìn)一步與多聚異氰酸酯（PAPI）反應(yīng)，制備聚氨酯硬質(zhì)泡沫材料（PURF）。所得PURF材料性能達(dá)到或優(yōu)于通用聚酯多元醇制備的相應(yīng)材料（材料性能對(duì)比見下表）。工藝路線：1. 植物油    多元醇（催化劑，一步反應(yīng)）2. 多元醇    聚氨酯硬泡材料（PAPI，催化劑、助劑、發(fā)泡劑，模具）應(yīng)用范圍：硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料所需生產(chǎn)條件：主要原材料（植物油，PAPI，聚氨酯助劑）；       設(shè)備及投資（機(jī)械攪拌反應(yīng)釜（200℃，真空10 mmHg）環(huán)保情況：零排放

本發(fā)明公開了一種磷酸多元醇酯多價(jià)金屬鹽的制備方法，其特點(diǎn)是將原料多元醇和磷酸按醇∶酸＝1∶1.1～1.5摩爾比投料，帶水劑用量為原料投入重量的1/4，加入帶有攪拌器，溫度計(jì)和回流冷凝器的反應(yīng)器中，于溫度100～150℃反應(yīng)3～6h，獲得磷酸多元醇酯；再將磷酸多元醇酯與多價(jià)金屬的碳酸鹽按重量比1:0.20～0.60投入攪拌混合器中混合均勻，然后將此混合物轉(zhuǎn)移至烘箱中，于溫度120～160℃反應(yīng)2～4h，獲得磷酸多元醇酯多價(jià)金屬鹽產(chǎn)物；或者將磷酸多元醇酯與多價(jià)金屬的水溶性鹽酸鹽，硫酸鹽或硝酸鹽按重量比1∶0.20～0.60投入占反應(yīng)物總重量1.5～3.5倍的水中，于溫度20～60℃攪拌反應(yīng)1～4h，獲得磷酸多元醇酯多價(jià)金屬鹽產(chǎn)物。

  鈦系催化劑是一種極具前景的聚酯催化劑，由于鈦元素?zé)o毒無害，環(huán)境友好，鈦系催化劑聚酯反應(yīng)活性高，有望取代銻系催化劑在聚酯行業(yè)廣泛應(yīng)用。我們經(jīng)過多年的研究，以乙二醇、四氯化鈦為主要原料，開發(fā)了液體乙二醇鈦催化劑的制備技術(shù)，催化劑Cl-含量低，抗水解性能好，并初步探索了適合乙元醇鈦聚酯催化劑的合成聚酯生產(chǎn)工

我國是世界第一聚酯大國(占全球總量54%以上)，聚酯纖維又是占合成纖維90%的最大合成纖維品種。纖維紡織品的阻燃是解決其著火引發(fā)火災(zāi)的重要措施。我校王玉忠院士的研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)聚酯的阻燃與抗熔滴相矛盾這一阻燃界長(zhǎng)期未解決的技術(shù)難題，創(chuàng)造性地提出了“高溫自交聯(lián)與炭化”阻燃抗熔滴新原理，開辟了“無傳統(tǒng)阻燃元素”的全新阻燃途徑，并發(fā)展了相應(yīng)的技術(shù)，可以同時(shí)解決聚酯的阻燃與抗熔滴難題，在國際上處于領(lǐng)先水平。該團(tuán)隊(duì)成功建立了國內(nèi)首個(gè)無鹵本體阻燃聚酯纖維的工業(yè)化生產(chǎn)線，解決了無鹵高效阻燃的耐久性問題, 并成為目前國際上主流技術(shù)。本技術(shù)的阻燃效率高于其他商業(yè)化產(chǎn)品，可紡性和力學(xué)性能與純PET相近。產(chǎn)品已通過發(fā)達(dá)國家的相關(guān)檢測(cè)和認(rèn)證，產(chǎn)品出口國外。