Химики Томского политехнического университета разрабатывают технологию и реактор для непрерывного синтеза мономеров — исходного сырья для получения биоразлагаемых пластиков. Это будет первый в мире реактор непрерывного синтеза большой производительности, пригодный для использования в промышленности и позволяющий получать сырье высокого качества. Предложенная томскими учеными технология и оборудование позволят удешевить отечественное производство биоразлагаемых полимеров.
Фото: полимеры, с которыми работают разработчики Как отмечают ученые, синтез мономеров — это самая дорогая стадия получения пластиков. Непрерывный синтез упрощает и в разы удешевляет весь процесс создания пластиков. Сейчас ученые Томского политеха оформляют заявку на патентование технологии одностадийного непрерывного синтеза. Также они уже отработали режимы синтеза на модели реактора из стекла в лабораторных условиях и готовы перейти к изготовлению реактора из металла уменьшенного масштаба, поиску промышленных партнеров.
«Сейчас синтез полимеров в промышленности проходит поэтапно в нескольких реакторах. В нашем случае все происходит в одном реакторе непрерывно. В итоге для получения одного и того же объема продукта нам требуется один час против примерно шести при традиционных технологиях»,
— говорит доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Виктор Новиков.
По словам одного из разработчиков, сделать процесс синтеза непрерывным им удалось за счет того, что все основные превращения в реакторе происходят в газовой фазе, то есть когда основные реагенты находятся в газообразном состоянии.
Фото: модель реактора «В традиционных технологиях синтез проходит в жидкой фазе, тогда как подобные процессы в газовой фазе протекают значительно быстрее», — поясняет ученый.
Сейчас политехники синтезируют в реакторе мономеры полимолочной кислоты и полигликолевой кислоты. Комбинации этих мономеров позволяют получать биоразлагаемый и биорезорбируемый пластик, широко использующийся для создания имплантатов и других медицинских изделий, так как он со временем рассасывается в организме человека и замещается новой костной тканью.
Также он является одним из основных конкурентов полистирола и полипропилена для изготовления упаковочных изделий и одноразовой посуды.
Ученые Томского политеха уверены, что появление в России простой и более дешевой технологии получения мономеров позволит создать в стране собственный устойчивый рынок биоразлагаемых пластиков. Это также важно для создания более дешевых, по сравнению с импортными, биорезорбируемых имплантатов и других изделий для медицины.
По словам разработчиков, при наличии заинтересованности к внедрению технологии со стороны российских производителей, создать опытно-промышленное производство биоразлагаемого пластика можно уже в 2022 году.