在剛剛揭曉的2017年國家科技大獎中, 南京工業大學生物與製藥工程學院院長郭凱教授主持的 '基於微流場反應技術的生物基無毒增塑劑及其衍生物連續綠色製造' 獲國家科技發明二等獎. 該技術將提高無毒增塑劑產能近萬倍.
眾所周知, 塑料製品與我們的生活息息相關, 而塑料製品的生產離不開增塑劑. 增塑劑能改變塑料又硬又脆的特性, 使其具有柔韌性, 便於製品彎曲成型等. 據介紹, 由於技術和成本的原因, 現在市場上很多塑料製品使用了含有毒性的傳統增塑劑, 而美國FDA和歐盟認證的兩類無毒增塑劑檸檬酸酯類及環氧植物油類產品尚未在國內大範圍使用, 其原因是較多生產企業技術水平較低導致產品品質低及生產安全存在隱患等.
郭凱授介紹: '微流場反應技術規模化工程應用是國際共性難題, 因為傳統微通道反應尺度在百微米級別, 一旦尺度擴大則會導致複雜有機化學反應體系微流場效應喪失, 但是我們的研究成果已能在厘米尺度下保持微流場效應, 百微米尺度的傳統微通道反應器每年只能生產百公斤至噸級增塑劑, 難以滿足生產及市場需求, 而厘米級管徑的反應器每年能生產萬噸' .
郭凱教授課題組經過多年技術攻關突破了尺度放大與尺度效應難以同步, 多單元系統整合困難, 高效工程裝備缺失等技術瓶頸後, 在江蘇雷蒙化工科技有限公司, 江蘇向陽科技有限公司及張家港市飛航科技有限公司實現了基於微流場反應技術的高品質增塑劑(檸檬酸酯產品, 環氧脂肪酸甲酯產品)及增塑劑下遊產品(生物基聚氨酯硬泡多元醇產品)的連續化生產.
研究團隊骨幹方正副教授介紹道說: '我們合作廠家生產的檸檬酸酯等產品通過中國, 美國, 歐盟等國內外權威機構的認證, 在國內外多家企業獲得應用, 解決了增塑劑反應品質低下和生產安全問題' .
據悉, 郭凱教授領銜的項目組在國家973計劃, 國家重大專項, 國家自然科學基金及校企合作項目的支援下完成, 項目相關技術共申請國家發明專利32項, 其中授權專利21項, 發表SCI論文11篇, 為推動微流場技術的規模化應用及增塑劑產業的無毒化轉型及衍生應用作出了重要貢獻. 近3年新增銷售額達16.28億元, 新增利稅2.58億元.