丁二酸/BOD原料合成PBS（聚丁二酸丁二醇酯）降解材料解析

　　聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一種重要的生物可降解聚合物， 是由脂肪族二元醇1，4-丁二醇(BDO)和脂肪族二元酸1，4-丁二酸(SA) 經(jīng)過(guò)縮聚反應(yīng)制得，是一種可完全生物降解的新興高分子材料。PBS的起步相對(duì)較晚，其作為一種綜合性能良好的可生物降解材料， PBS以及各種PBS的改性材料已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域中得到了很多應(yīng)用， 如食品包裝領(lǐng)域中的包裝袋、包裝瓶，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的地膜、堆肥用袋以及醫(yī)用材料等。其主要用途如表所示：

　　聚丁二酸丁二醇酯(PBS) 合成的主要原料可以通過(guò)自然界中的纖維素、葡萄糖等可再生的農(nóng)作物產(chǎn)物經(jīng)過(guò)生物發(fā)酵等途徑生產(chǎn)，并且其完全降解后的產(chǎn)物對(duì)環(huán)境無(wú)毒無(wú)害，對(duì)實(shí)際應(yīng)用和環(huán)境保護(hù)都具有十分重要的意義。

　　傳統(tǒng)的PBS的合成方法根據(jù)其單體原料來(lái)源的不同大致包括兩種：即生物發(fā)酵方法和化學(xué)合成方法。

　　一、生物發(fā)酵法

　　主要采用自然界中存在的生物質(zhì)原料通過(guò)生物發(fā)酵的方法轉(zhuǎn)化成生物質(zhì)單體，然后合成聚丁二酸丁二醇酯(PBS)。其原料可完全由生物發(fā)酵獲得，如丁二酸作為三羧酸循環(huán)的中間代謝產(chǎn)物，其主要的生產(chǎn)菌株是大腸桿菌;并且另一種單體原料1，4-丁二醇也可以通過(guò)生物質(zhì)的發(fā)酵來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)制造。

　　總體來(lái)說(shuō)，生物發(fā)酵法具有反應(yīng)條件溫和、污染小等優(yōu)點(diǎn)，并且循環(huán)利用率較高，減少了碳排放，但此種方法的工藝過(guò)程比較復(fù)雜，生產(chǎn)的成本較高，不利于大規(guī)模推廣。

　　采用發(fā)酵法生產(chǎn)的丁二酸一般濃度較低，并伴有雜質(zhì)，而耦合萃取分離工藝效果顯著。天一萃取推出CWL-M系列多級(jí)連續(xù)離心萃取裝置，通過(guò)發(fā)酵液萃取-洗滌-反萃-濃縮等工藝可大幅度提高乳酸的純度和生產(chǎn)效率。

　　二、化學(xué)合成法

　　目前較為常用的PBS合成方法， 主要包括直接酯化法， 酯交換法和擴(kuò)鏈法。在化學(xué)合成PBS的工藝中，一般來(lái)說(shuō)需要使用催化劑來(lái)促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。通常采用的催化劑為強(qiáng)酸型催化劑，如對(duì)甲苯磺酸;以及鈦酸酯類催化劑，如鈦酸四丁酯等。