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導讀

我國煤炭資源豐富，煤化工產業潛力巨大，高端化、多元化、低碳化是當前煤化工產業的主要發展方向，積極發展煤基新材料意義重大。我國《“十四五”循環經濟發展規劃》、《“十四五”塑料污染治理行動方案》提出，科學穩妥推廣可降解塑料作為塑料的替代品，PGA作為一種煤基生物可降解塑料，已經開啟了萬噸級規模生產步伐，標志著國產高端生物可降解塑料PGA的到來。本文帶您搶鮮了解其應用前景及生產過程中主要分析項目的島津典型解決方案。

PGA特點用途

PGA中文名稱聚乙醇酸，又稱聚羥基乙酸，它是一種單元碳數最少、降解速度最快的脂肪族聚酯類高分子材料。通過生物降解，并最終被完全分解變成二氧化碳和水，不含任何殘留。

圖1  PGA降解過程

PGA擁有良好的生物相容性、極高的機械強度和優異汽氧阻隔性三大特點，其用途主要在三個方面：

1）高端醫用材料，如醫療外科手術縫合線、骨折內固定、組織工程修復材料及藥物控制釋放體系等；

2）環境友好的封堵材料，如原油開采中的壓裂球或暫堵球（橋塞），代替鎂鋁合金材質；

3）一次性塑料透氣薄膜，如保鮮包裝和農用膜材料，替代現有多種塑料。

圖2  PGA性能特點

PGA生產流程

目前我國在建PGA生產裝置，主要通過煤制氣，經草酸二甲酯加氫制備乙醇酸甲酯，再經過直接聚合或乙交酯聚合生產聚乙醇酸。目前應用較多的是乙交酯開環聚合法。

圖3  PGA主要生產工藝路線

PGA生產過程歷經多道中控產品分析質檢，才轉化為最終的高端生物可降解塑料，下表展示了其中主要的分析項目和檢測組分。

表1. PGA生產過程中主要的分析項目

島津方案

分析利器

Nexis GC-2030氣相色譜儀

a 氣體樣品分析典型解決方案

典型分析譜圖

合成氣樣品譜圖

b 液體樣品分析典型解決方案

典型分析譜圖

草酸二甲酯樣品譜圖

乙醇酸甲酯樣品譜圖

客戶心聲

國能榆林化工有限公司建有世界首套年產5萬噸煤基PGA生產裝置，已經投產運行。公司化驗中心張亞春老師說：“PGA示范項目中，我們使用島津氣相色譜GC-2030和GC-2014，解決了很多難題，為生產提供了大量的質量分析數據。島津儀器性能穩定，故障少，軟件功能完善，大家用的都很順手。希望能與島津公司緊密合作，推動高端生物可降解材料PGA的發展。”

國能榆林化工有限公司PGA實驗室儀器森林

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