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南工大郭凯主持完成项目获国家技术发明二等奖

2018年01月09日 10:53:04 来源: 新华网

    “微流场反应技术规模化工程应用是国际共性难题,因为传统微通道反应尺度在百微米级别,一旦尺度扩大则会导致复杂有机化学反应体系微流场效应丧失,但是我们的研究成果已能在厘米尺度下保持微流场效应”,谈及 2017年国家技术发明二等奖项目“基于微流场反应技术的生物基无毒增塑剂及其衍生物连续绿色制造”时,项目主持人、南京工业大学生物与制药工程学院院长郭凯授介绍道。

    众所周知,塑料制品与我们的生活息息相关,而塑料制品的生产离不开增塑剂。增塑剂能改变塑料又硬又脆的特性,使其具有柔韧性,便于制品弯曲成型等。据介绍,由于技术和成本的原因,现在市场上很多塑料制品使用了含有毒性的传统增塑剂,而美国FDA和欧盟认证的两类无毒增塑剂柠檬酸酯类及环氧植物油类产品尚未在国内大范围使用,其原因是较多生产企业技术水平较低导致产品品质低及生产安全存在隐患等。“我们革新了传统釜式生产模式,在生物基无毒增塑剂生产中采用了微流场管路式反应器,通过构建合适流场结构,保持微流场效应同时,拓展尺度至厘米级别,实现连续化安全生产且产品品质显著提高,有效地解决工程化问题。”研究团队骨干方正副教授介绍道,“百微米尺度的传统微通道反应器每年只能生产百公斤至吨级增塑剂,难以满足生产及市场需求,而厘米级管径的反应器每年能生产万吨。”

    郭凯教授课题组经过多年技术攻关突破了尺度放大与尺度效应难以同步、多单元系统集成困难、高效工程装备缺失等技术瓶颈后,在江苏雷蒙化工科技有限公司、江苏向阳科技有限公司及张家港市飞航科技有限公司实现了基于微流场反应技术的高品质增塑剂(柠檬酸酯产品、环氧脂肪酸甲酯产品)及增塑剂下游产品(生物基聚氨酯硬泡多元醇产品)的连续化生产。“我们合作厂家生产的柠檬酸酯等产品通过中国、美国、欧盟等国内外权威机构的认证,在国内外多家企业获得应用,解决了增塑剂反应品质低下和生产安全问题。”方正教授补充道。

    “得益于技术支持,我们的制品成本远远低于同类产品,所以我们合作厂家的产品占有高端市场95%的份额,研发出对环境绿色友好的产品也是我们科技工作者的责任和担当!”郭凯笑着说。

    据悉,郭凯教授领衔的项目组在国家973计划、国家重大专项、国家自然科学基金及校企合作项目的支持下完成,项目相关技术共申请国家发明专利32项,其中授权专利21项,发表SCI论文11篇,为推动微流场技术的规模化应用及增塑剂产业的无毒化转型及衍生应用作出了重要贡献。近三年新增销售额达16.28亿元,新增利税2.58亿元。(刘国超 杨芳)

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