化工新型材料

美开发快速溶解植物纤维新工艺

据报道，美国一研究团队开发出一种基于氨：铵盐溶剂的预处理工艺，可以更快速地溶解植物纤维，从而大大降低利用植物生产生物燃料的成本。相关研究论文发表在最新一期的《绿色化学》杂志上。

秸秆、柳枝、树叶等植物废料中，具有紧密堆积的结晶纤维素，这种纤维素很难被酶或微生物分解，让植物性物质转化为生物燃料或生化物质变得更困难。在过去的100多年里，科学家研究出了几种可以分解纤维素结晶的溶剂，但这些溶剂要么十分昂贵，要么需要在极端压力或温度下才有效。

此次，由罗格斯大学、密歇根州立大学、橡树岭国家实验室等机构研究人员组成的研究小组开发出基于氨：铵盐溶剂的新工艺，可以将纤维素结晶快速溶解，并最终在接近正常环境条件下生产出无定形的纤维素。这种再生无定形纤维素经水解可转化为可溶性糖，所需的纤维素分解酶用量要比天然纤维素结晶变体I少约50倍。这意味着可以大大降低生物燃料的生产成本，因为在利用生物质生产乙醇等生物燃料的总成本中，分解酶占了15%～20%的份额。

此外，概念验证结果表明，新型氨：铵盐溶剂在预处理和分馏像玉米秸秆这样的木质纤维素生物质的同时，可选择性地提取约80%～85%的木质素。木质素是一种广泛存在于植物体中的芳香性高聚物，可用于生产高价值的酚类化合物。

新型预处理工艺可在接近正常环境条件下运行，大大降低了对木质纤维素进行有效预处理所需的压力/温度要求。研究人员指出，与传统工艺相比，新工艺更具优势，对工作环境要求不高，能在超低酶负荷下快速生产可溶性糖，有效降低乙醇等生物燃料的生产成本。（科技日报）

日本研发出不用牙膏的牙刷和海水可降解塑料

据报道，从十分注意环保的角度出发，日本最近研发出了不用牙膏的牙刷、可海水降解的塑料以及“非诚勿扰”的自动门。

牙膏中通常含有磨砂效果的塑料微珠，即一种极小的微塑料，近年来微塑料污染问题日益受到日本政府及社会各界的广泛关注，不仅在海洋生物体内，甚至有研究称在人体排泄物中也发现了形形色色的微塑料。

据介绍，这种无需牙膏的牙刷效果得到了大阪大学齿学研究科的认可，该公司负责人辻阳平称，这种牙刷可以节约用水，也无需使用牙膏，有益于环保；虽然较昂贵，也需要定期更换，但也逐渐获得了消费者认可。牙膏中的塑料微珠是一种微塑料污染源，还有更多的塑料制品对地球环境尤其是海洋环境构成威胁，人们对可降解塑料期待已久。日本钟化公司发明了百分之百由植物材料制成的可降解塑料，甚至在海水中也能被自然降解。之所以说是“非诚勿扰”的自动门，是因为这款自动门采用了先进的图像传感器技术，更加智能化，它能够读取行人的行走轨迹和速度，如果一个人从门前横着或者斜着走过则不会打开，只有面部朝向门时才会自动打开。与此同时，这种自动门还能根据人的步速来调整开门的最佳时机。如果有人快速跑向自动门，自动门就会更早更快打开，而如果是缓慢地走向自动门，自动门则会在行人接近门口时才会打开。据介绍，这样不仅可以提高通行的便利性，还能减少自动门不必要的开和关，从而更有效地助力实现室内节能。（新华网）

中美科学家研究出一种可有效获取高纯度氘的材料

据报道，从西交利物浦大学了解到，该校与英国利物浦大学合作，在可控核聚变领域取得突破，研究出一种可有效获取高纯度氘的材料。相关成果近日在國际学术期刊《科学》发表。

据西交利物浦大学化学系丁理峰博士介绍，可控核聚变是一种绿色能源，但如何找到稳定的可控核聚变燃料，仍是一个有挑战性的课题。

氢的同位素——氘，就是一种潜在的可控核聚变燃料，但氘在自然界中的浓度很低。“通常，高纯度、高浓度的氘是通过分离‘氢-氘混合气体来获得的，但目前实现这种分离的技术能耗大、效率低、价格昂贵。”丁理峰说。

由英国皇家学会会士、利物浦大学教授安德鲁·库珀带领的中英联合团队设计出一种新材料，它能通过一种被称为“动态量子筛分”的过程，将氘气体从混合气体中有效地分离出来。丁理峰和他的博士生杨思源为分离过程的理论建模作出了重要贡献。与一般实验化学需要瓶瓶罐罐的试剂不同，计算化学主要依靠高性能超级计算机，通过计算机模型来研究分子层面的“氢-氘”分离过程，找出这种材料具备优秀性能的原因。“这是一种混合多孔有机笼状材料，它能从混合气体中选择氘分子并大量吸附，是一种经济高效的解决方案。”丁理峰说，“分子模型有助于确定后续实验方向，从而开发出更好的分离材料。”

据了解，除了用作可控核聚变的燃料，氘还被广泛运用于其他科学研究中，包括非放射性同位素追踪、中子散射技术以及制药等领域。（新华网）

西北首条对位芳纶生产线试车

据报道，2020年1月4日，宁夏泰和芳纶纤维有限公司高性能对位芳纶项目第一条纺丝线在宁东基地一次试车成功，产出合格芳纶产品，填补了我国西北地区高性能功能性纤维材料空白。

对位芳纶被称为芳纶1414或芳纶II，与碳纤维、高强高模聚乙烯纤维并称当今世界三大高性能纤维，广泛应用于安全防护、骨干装备、交通运输、结构增强、汽车制造等关键领域。

据悉，该项目总投资6亿元，年产3 000t高性能对位芳纶，是目前国内已实现量产规模最大的芳纶生产项目。项目工程于2018年8月落地建设，2019年6月主体结构封顶，2019年8月开始安装设备。

宁夏泰和芳纶纤维有限责任公司副总经理唐凯表示，项目的投产填补了西北地区同类产品的空白，也进一步完善了宁东基地煤化工产业链。（中国化工报）

中石化开发医用高分子材料新品

据报道，近日，中国石化“十条龙”科技攻关项目——医用耗材专用高分子材料开发及应用项目通过中石化科技部组织的技术鉴定。该项目由巴陵石化、仪征化纤、北京化工研究院、上海石油化工研究院等共同承担，整体技术与产品达到国际先进水平，可促进我国医用高分子制品行业技术进步，有利于提升该产业的国际竞争力，具有显著的经济效益和社会效益。该项目在中石化科技部指导下，将中国石化医用耗材类产品上下游企业及直属院联合组成“十条龙”科技攻关团队，开展医用基础材料的研究、合成、加工、应用技术研究。攻关团队针对医用材料的技术和管理瓶颈，采用产、销、研、用“一条龙”运作模式，依据医用耗材的中国和国际标准，突破热塑性弹性体SEBS，聚酯类产品PET、PBT和聚丙烯（PP）等材料的合成、加工、应用技术，使国产基础原材料进入医疗器械市场，实现基础材料向高端化发展。该项目开发的医用SEBS、PP、PET、PBT系列专用料新产品，可用于制造输液管、输液袋、采血管、医用无纺布、医用敷料等。攻关期间，团队成功开发2个医用SEBS牌号、6个医用PP牌号、2个医用PET牌号、1个医用PBT牌号，所开发产品均满足医用要求，并进行了工业化生产及推广应用，累计产销医用耗材专用料产品7.3万吨。这些品种牌号均通过欧洲、美国、中国药典及中国YBB标准等医用检测，已获授权发明专利4件。（中国化工报）

重庆绿色智能院推出泡沫陶瓷

据报道，2020年1月6日，中国科学院重庆绿色智能技术研究院发布了其自主研发的绿色新型建材泡沫陶瓷。该材料不但能够保温、防潮、隔音，还能防火，在1 000℃的高温下也不变形。

项目组负责人、重庆绿色智能研究院研究员崔月华介绍，他们研发的泡沫瓷砖看起来和火山石很像，表面粗糙，但质量很轻，仅0.2g/cm3，放在水里能漂浮。在500℃高温烧灼下这种泡沫瓷砖并未起火，且此时其另一侧温度仅50℃左右。

“我们研发的泡沫陶瓷焙烧温度达到800℃，成品可耐1 000℃高温。”崔月华介绍，目前建筑领域广泛采用的保温材料，使用的原材料是陶瓷黏土、废弃矿渣等，虽然价格便宜也具有保温效果，但由于其中含有大量有机材料并不防火。他们在工艺中引入有机无机发泡工艺和过程，使泡沫陶瓷质量更轻，还防潮防水；同时高温烧制也让泡沫陶瓷具备了耐高温性能，使其在1 000℃的高温环境下也可以做到不燃烧、不变形，远高于国内外其他泡沫陶瓷高温变形的温度。

同时，为使这项技术走向产业化，他们通过技术攻关将最初的1 300℃焙烧温度降至800℃，不仅消除了高温焙烧过程中氮气的氧化过程，避免了氮氧化物的环境污染，还将烧制成本降低了1/3。

据崔月华介绍，该成果通过调变泡沫陶瓷的组分，可以适应恶劣环境，比如火电脱硫塔中大量的稀硫酸以及冷热突变的温度。而且超低的密度也使它可以长期漂浮在水面，用于制作救生设备以及海上养殖和种植等。项目团队目前正在积极进行成果转化，希望能早日投入商业应用。（中国化工报）

沃特股份布局特种工程塑料

据报道，2020年1月2日，沃特股份发布2020年度非公开发行A股股票预案。公司拟非公开发行股票募集资金总额不超过4.3亿元，扣除发行费用后，计划投资于特种工程塑料聚酰胺1万t/a、特种工程塑料聚砜1万t/a项目（一、二期）和补充流动资金。

其中，特种工程塑料聚酰胺1万t/a、特种工程塑料聚砜1万t/a项目（一、二期）拟投入募集资金约3.01亿元，补充流动资金拟使用募集资金约1.29亿元。

公告显示，沃特股份现有液晶高分子材料和轻量化高分子材料已经获得电子通讯、汽车等行业客户的认可并得到批量化使用。客户根据其现有材料供应商体系，对于公司的高性能聚酰胺、聚砜材料具有明确的需求。同时，部分客户根据行业发展特点也计划在西部地区设立制造基地，因此公司在重庆建设特种工程塑料聚酰胺、特种工程塑料聚砜项目，将在产品和产业区域方面为客户提高更全面的服务。（证券时报）

我国石墨电极接头关键制备工艺技术获得新突破

据报道，方大炭素科研团队自主创新科研成果《碳纤维在石墨电极糊料中的分散技术及应用》，打破了国外技术垄断，有效提升了我国石墨电极接头关键制备工艺技术自主创新能力。近日，该项科研成果荣获第十二届甘肃省职工优秀技术创新成果特等奖。

石墨电极接头强度是影响产品合格率的重要指标。国外已成功将碳纤维增强技术应用到石墨电极接头生产中，德国西格里公司2004年和2009年分别在欧洲和中国申请过炭纤维增强石墨电极接头专利。目前，此项关键技术在国内外还处于严格的保密状态。

为迅速解决短切碳纤维在石墨电极糊料中均匀分散技术难题，方大炭素技术攻关组另辟蹊径，将碳纤维在石墨电极糊料中的分散技术应用在石墨接头生产中，开发了新型超高功率石墨电极接头并实现产业化，相比目前国内传统生产工艺石墨电极接头，显微结构呈现出明显的不同。采用碳纤維+改变粉体的方式制备的直径331mm高功率接头，抗折强度达到26MPa，较以往接头比产品均质性好，指标稳定性好，有效提高了产品的内在质量和竞争力，提升了我国石墨电极接头关键制备工艺技术自主创新能力。（中国日报）

己二腈国产化破解“卡脖子”难题

据报道，2019年12月28日，河南峡光高分子材料有限公司与瑞典国际化工技术公司年产5万t己二腈工艺许可与工程协议签约仪式在郑州举行。项目建成后将改变国内己二腈全部依赖进口的局面，解决制约尼龙产业发展的“卡脖子”问题，填补己二腈产品国产化空白。

据河南峡光高分子材料有限公司董事长李宏介绍，己二腈是用于生产尼龙66的中间体。目前国内尚无己二腈生产企业，产品完全依赖进口，价格也受制于人，再加上进口关税等影响，严重制约了我国尼龙66产业的发展。

“此次签约的年产5万t己二腈项目总投资5.76亿元，采用瑞典国际化工技术公司自主研发的工艺技术。项目预计2020年底建成，投产后年可实现销售收入10.5亿元，年均利润总额2.5亿元。”李宏说。

据介绍，年产5万t己二腈项目工艺许可与工程费用为2 000万欧元，项目由三门峡陕州区政府主导，旨在延伸高技术精细化工产业链。该产业链向上可延伸到石油化工领域，向下可延伸到尼龙纤维、工程塑料、新型聚氨酯材料等领域。

年产5万t己二腈工艺许可与工程项目，可以提供大吨位、高品质的己二腈产品，对于提升我国聚氨酯材料性能具着重要意义。同时，能够缓解高端聚氨酯材料对己二腈的需求，为我国异氰酸酯和尼龙工业的发展提供充足的原料基础，促进相关行业的快速发展。（中国化工报）