丙交酯英文名（míng）為（wéi）Lactide，是乳酸的環化二聚（jù）體（tǐ），其上遊（yóu）生（shēng）產（chǎn）原料為乳酸(Lacticacid)，下遊產品為聚乳酸。丙交酯（zhǐ）是生產聚乳酸最重要的聚合單（dān）體，其化學（xué）純（chún）度、光學純度和生產成本決（jué）定了下遊（yóu）聚乳酸產品的質（zhì）量和經濟性。

聚乳酸（PLA）具有無毒、無刺激性、強度高、易加工成型和（hé）優（yōu）良的生物相容（róng）性等特點。PLA力學性能與聚丙烯相似（sì），同時具有與聚苯乙烯相似的光澤度、清晰度和加工性，並提（tí）供了（le）比聚烯烴更低溫度的（de）可熱合性，可以采用通用塑料（liào）的加工（gōng）方法，如注塑、擠出、吸塑、吹塑等。

因丙（bǐng）交酯技術壁壘，聚乳酸投建受阻

2020年中國聚乳酸消費量為24萬（wàn）噸，PLA的主要消費領域是包裝材（cái）料（liào），占總消費量的60%左右，其應（yīng）用包括家電及電子產（chǎn）品外殼、罐、杯、瓶等包裝材料。其次（cì）為生物醫學領域（yù），約占總消費量的25%，PLA作為醫用生物材料植（zhí）入生物（wù）體後，對生物體無毒副作用（yòng），而且（qiě）具有防粘連（lián）、誘導骨生長及逐（zhú）步降（jiàng）解、吸收等優良特性，已經成為目前醫藥領域（yù）中應用最廣泛和最有前景（jǐng）的高分子材料。

因可降解塑料市場前景廣闊，中國對可降解塑料進行大力的（de）政策扶持，相關企業紛紛布局聚乳酸（suān）市場。據了解聚乳酸在建及規劃產（chǎn）能近200萬噸；但因（yīn）技術（shù）和成本問題，國內丙（bǐng）交（jiāo）酯產能僅1萬餘噸，並且國內丙交酯市場被國外公司所掌控，丙交酯供應緊張，導致聚乳酸規劃產能推進遲緩。

從（cóng）生產工藝來看，國內丙交酯生產仍麵臨諸多困境

近年來，雖然國內機構在減壓法和氣流法生產丙交（jiāo）酯這（zhè）兩大類主流技術領域取得較快進展，有關丙（bǐng）交酯生產工藝流程、提純精（jīng）製以及催化劑使用等方麵（miàn）做出了較為豐（fēng）富的改進（jìn）和創新。但現階段我國丙交酯的生產技術尚存在著路程設計存在（zài）缺（quē）陷、工程化能力較弱、參數及副反應控製較差、丙（bǐng）交酯綜（zōng）合（hé）收率低等短板。

丙交酯（zhǐ）生產關鍵過程

用乳酸原料生產丙交酯，主要是利用乳酸先縮聚生成乳酸（suān）寡聚體，而後乳酸寡聚體再解聚（jù）環化生成丙交酯。整個過（guò）程需要（yào）在高溫、負壓以及催化的條件下進行，期間為了提高整體收率，未反應物要回流重複利用，最後通過（guò）一定的提純手段（duàn）獲（huò）得合格的丙交（jiāo）酯產品。丙交酯生產工藝主要包括縮聚、解聚環化和提純幾個單元。

丙（bǐng）交酯生產（chǎn）技術難點

（1）反應器材質要求苛刻

目前用於丙交（jiāo）酯的生（shēng）產溫度為（wéi）140~210℃之間，過程中會產生高濃度乳酸，其（qí）反應物腐蝕性很強，需要在縮聚、解聚反應器以（yǐ）及物料輸（shū）送泵和管道等關鍵單元用上耐高溫、耐腐蝕（shí）的特殊材質，且在負壓環境下材（cái）質要有一定的耐久度。

（2）反應體係黏度過大

無論是縮聚反應（yīng）過程中的寡聚乳（rǔ）酸體係，還是解聚反應中的寡聚乳酸體係，在反（fǎn）應過（guò）程中流量逐漸減小，黏度（dù）逐（zhú）漸增大，這個過程會顯著阻礙體係生成物（wù）的揮發，從而抑製反應向（xiàng）正向進行。而且體係會形成黏度更大的釜（fǔ）殘，釜（fǔ）殘在溫度降低之後很難采用泵連續排料的方式排出，容易堵（dǔ）塞管道，使整個連續化生產（chǎn）失（shī）敗。需要（yào）采用具有特殊功能的蒸發反應（yīng）器和泵裝置，克服體係黏度大，反應產物（wù）無（wú）法及時揮出（chū）的障礙。

（3）反應（yīng）條件（jiàn）難以控（kòng）製（zhì）

整個反應須在負壓環境下進行。由於設（shè）備較多，係統與外界的接口也多，從而導致（zhì）係統密封難的特點，須要借助係統真空度較高的真空泵，但真空泵負荷過高（gāo）容易造成（chéng）設備老化，故需要經過改良的真空係統來維（wéi）持整個體係的負壓。此外，體係的（de）熱交換方式也要經過慎重選擇，高壓蒸汽熱交換無法（fǎ）達到（dào）較高的溫度，而導熱油或電加熱（rè）方式又成本較高，且對缸體（tǐ）材料有更高的要求（qiú）。故該體係的反應條件需（xū）要多種（zhǒng）設備（bèi）協調配合或者巧妙設計真（zhēn）空係統（tǒng）。

（4）催化劑難以選擇（zé）

目前，生（shēng）產丙交酯主流采用金（jīn）屬催化劑，主要是鋅和（hé）錫的化合物，如氧化鋅、辛酸（suān）亞錫、氯化亞錫等，南京大學（xué）研究（jiū）團隊最新發現有機胍類催化劑（jì）和堿金屬（shǔ）催化劑也（yě）可以用於丙交酯和聚乳酸的生（shēng）產。當前使用的催化劑主要有以下幾個問題：

①部分催化劑由（yóu）於是粉（fěn）末狀固體，與乳酸難以完全互溶且很難直接加入真空係統，最終（zhōng）影響丙交酯收率。

②金（jīn）屬類（lèi）催化劑（jì）易（yì）在丙交酯內形成殘留（liú），不利於綠色環保的理念，必（bì）須嚴格控製金屬殘留量。

③有機胍類催化劑不含金屬元（yuán）素（sù），是未來極具發展潛力的綠色催化劑，但此類催化劑尚未在（zài）世界範圍內廣泛使用，其化學性能（néng）和經濟（jì）性（xìng）還（hái）有待於在工程放大（dà）實驗中（zhōng）進一步驗證（zhèng）。

（5）綜合收率難以提高，工藝路徑需優化設計

要顯著提高丙交酯綜合收率，須對整個丙交酯工藝路徑進行重新設計，識別每個環（huán）節的設備（bèi）參（cān）數對產物（wù）綜合收率的影響，從而妥善選擇每個步驟的反應器和反應（yīng）條件。

從專利技術來看，國內更側重丙交酯應用相關專利申（shēn）請，生（shēng）產專利技術不足10%

丙（bǐng）交酯專利（lì）的申（shēn）請主要集中在（zài）科研院所，企業的（de）參與（yǔ）程度不高。中科院長春應化所在丙交酯產品應用（yòng）方麵的專利最多（duō），其他科研院所申請專利較多的有山東（dōng）理（lǐ）工大學、濟南（nán）大學、南京工業大（dà）學與南京大學等（děng）。全（quán）球申請專利最多3家企業——道達爾-科碧恩公司、NatureWorksLLC.和Futerro公司均為（wéi）國外生產企業。

這說明，國內有關機構（gòu）在丙交（jiāo）酯領域掌握的創（chuàng）新技術以實驗（yàn）室技術突破為主，工程化實踐和產業化方（fāng）麵的創（chuàng）新仍然與國外企業有一定差距。此外，國內（nèi）機構申請的專利中，涉及丙交（jiāo）酯生產的不足10%，其餘均（jun1）為丙交酯的應用或者提純，這更（gèng）加表明丙交酯生產（chǎn）領（lǐng）域的技術有（yǒu）待進一步突（tū）破。

工業化企業僅兩家，多家企業積極研發（fā）生產（chǎn）技術（shù）投建新裝置

從工（gōng）業化情況來看，國內僅（jǐn）有兩家企業實現量產，但兩家（jiā）企業均有聚乳酸裝置，丙交酯並未對（duì）外銷售。

此外仍有多家企業計劃新建丙（bǐng）交酯裝置，其中包含河南金丹乳酸科技股份有限公司、聯泓新材料科技股份有限公司、中糧科技等，中國丙交（jiāo）酯生產技術較海（hǎi）外龍頭企業仍（réng）有一定差距，但隨著國內企業及可研單位不斷進行技術研發及升（shēng）級，中國丙交酯生產有望縮短與國際生產（chǎn）水平的差距。