目前,用途广泛的聚乙烯等通用塑料以及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯的年产量均达到或超过千万吨 。合成树脂的应用也带来一系列环境污染问题,大量的废旧塑料被燃烧或埋于土壤中,既需要大量的热能又污染环境, 因此研究生物可降解材料就显得十分迫切。脂肪族聚酯因其主链中含有易水解的酯键,且主链柔顺,很容易在微生物的作用下,通过酶的催化而发生降解。但脂肪族聚酯在使用过程中所暴露出的诸多缺陷 (如熔点低、力学性能差 、成本高等,)限制了其作为材料的大量推广使用。而芳香族聚酯则具有热性能稳定、力学性能优良、价格低廉等优势,但使用后较难降解,极耐微生物的侵蚀。
将脂肪族聚酯和芳香族聚酯进行共聚改性制备的脂肪族-芳香族共聚酯,结合了脂肪族聚酯的可降解性和芳香族聚酯优异的力学及热性能,具有能与普通塑料相媲美的优良物理性能和加工性能,可替代常规合成纤维应用于家用纺织品、休闲服装、体育用品、一次性卫生用品和土工材料等,而且制品具有良好的生物可降解性,废弃后不会对环境造成污染,符合低碳环保的发展趋势,同时具有市场竞争力的价格优势,可大量推广应用于生物医用和环境友好材料,具有广阔的市场前景。成为20世纪80年代以来研究的一大热点。
目前国内部分科研院所、生产企业已经开展研究工作,但与国外相比在制备技术及产业化应用上存在一定的差距,发展缓慢的主要瓶颈是高分子量共聚酯的制备,核心技术在于高效催化剂对聚合反应平衡的推动,能有效降低合成成本,缩短合成时间,减少合成过程对环境的污染。
因此通过新型生物可降解半芳香族聚酯分子结构设计和共聚机理研究,复合高效催化剂制备技术开发,半芳香族聚酯连续聚合与纺丝技术、以及半芳香族聚酯纤维纺织品加工整理技术的开发,形成生物可降解半芳香族聚酯纤维高效制备与高水平应用产业化技术,实现生物可降解半芳香族聚酯纤维的制备与应用示范。
核心指标:生物可降解半芳香族聚酯纤维断裂强度≥2.0cN/dtex,生物分解率≥60%。建成生物可降解半芳香族聚酯纤维万吨级产业示范线和典型应用示范线,在知名终端品牌实现批量应用。