碳酸软饮料瓶每年消耗约2000万吨聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，几乎所有的PET都是用锑催化剂制成的。催化技术这家位于英国蒂斯河畔斯托克顿的初创企业正试图说服制造商改用更安全、更活跃的钛基催化剂。
该公司董事库珀(Alan Cooper)说，锑存在很多问题。在处理固体粉末时，以及在加工过程中释放到灰尘中时，其毒性会对工人造成暴露危险。“它也不是很活跃——你必须使用250 - 300ppm的聚合物，这在整个过程中都会造成问题。”它实际上就像沙子一样，会堵塞过滤器，污染植物，这意味着停机时间更长。”
库珀补充说，锑在生产和加工后会留在聚合物中，并可能从饮料瓶中滤出。他说，目前仍有关于浸出量是否安全的争论。“但行业内肯定有一种感觉，那就是从聚酯纤维中完全去除它会更好。”到目前为止，还没有一种可行的替代催化剂。
催化公司开发了一种新型的钛基催化剂用于PET生产，库珀认为它可以取代锑。他说，对环境来说，钛是相对无害的，而且由于钛催化剂的活性要高得多，只需要用量的1/25。“因为它的含量少得多，不会污染工厂设备，而且因为它是以水溶液而不是固体的形式提供的，所有的过程都更安全、更简单。”
技术经理Richard Ward解释说，开发成功的PET钛催化剂的关键在于生产一种定义明确的单体钛物种。他说:“钛催化剂用于聚酯纤维并不是什么新鲜事，多年来人们就知道了，但在工业上还没有取得成功。”“历史上，人们一直在生产催化剂，但没有意识到催化剂中含有钛酸盐簇，钛原子通过氧原子结合在一起。”
将多个催化钛原子结合在一起会导致聚合过程中的副反应。沃德解释说:“活性位点共同作用打破了链。”这降低了聚合物的热稳定性，并且在再加工回收时也会产生问题，因为缩短的链改变了材料的加工和性能。
但取代锑并不是改用钛催化剂的唯一好处，沃德说:“当你融化聚酯产品时，它的熔化能量要低得多。你可以用更少的能量更快地处理它，当你把它变成瓶子时，瓶子的侧壁更亮、更清晰、更坚固，这在瓶子的重量方面有优势，因为它需要达到一定的强度，但也有保持CO的屏障性能2比如碳酸饮料。”
然而，正如Cooper解释的那样，这些优势也为行业采用新催化剂设置了障碍。瓶子通常不会以最终的形状运输，因为它们非常笨重。相反，饮料制造商购买的是“预制件”——带有成型螺纹的短管，可以在装瓶厂吹制和灌装。
我们不只是向客户展示我们的产品——我们让他们把产品带走测试，他们以前从来没有这样做过
库珀说:“用锑和钛制成的预成型工艺完全不同。”“它们的结晶行为不同，所以你不能使用相同的设备参数。他指出，聚合物本身是相同的，但残留的催化剂使它们表现不同。这意味着整个行业——全球约100个工厂的2000万吨/年生产能力——将需要在相对较短的时间内进行转换。制造商有理由对这种风险保持警惕，因为瓶子的利润率非常低。
此外，让制造商相信这种催化剂不同于其他钛催化剂也很困难。沃德说:“我们能做的就是拿着预表和瓶子去找顾客，对他们说‘给你’。”“我们不只是在一个房间里或用幻灯片展示给他们看，而是让他们把它们带走测试，他们以前从来没有这样做过。”
catalyst已经在生产PET薄膜和服装纤维的小型工厂展示了这项技术，这有助于说服制造商，这种新型催化剂不会损害他们的工厂。库珀说:“对于一家每天处理100万美元塑料的塑料厂来说，这是一个大问题。”
制造商还担心整个行业会依赖于单一的催化剂供应商。库珀说:“我们在船上有一个足够大的生产设施，可以满足全球聚酯纤维的全部需求。”我们有两个生产催化剂的区域，每个区域都有自己的基础设施和公用设施，所以如果工厂的一边出现问题，他们可以在不中断供应的情况下切换。
“我们已经有几家大公司准备在他们的设施上对我们的催化剂进行全面的商业试验，但要把它推向市场，我们需要说服供应链上的每个人。库珀说。“这是一个漫长的过程，在2014年赢得RSC的新兴技术竞赛确实提高了我们的知名度和可信度，但现在我们正面临最后一个障碍。今年年底将会非常有趣。
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