TW202411292A - 使用由聚乳酸去揮發所得之交酯製造聚乳酸的設備及高效方法 - Google Patents

Abstract

一種製造聚乳酸之方法，其包含以下步驟： a)  提供包含內消旋交酯以及L-交酯及D-交酯中之至少一者的粗製交酯組成物， b)  由粗製交酯組成物分離內消旋交酯富集之組成物以及內消旋交酯耗乏之組成物，其中，以交酯之總含量為基準計，內消旋交酯富集之組成物含有至少80 mol-%之內消旋交酯， c)  將包含內消旋交酯以及L-交酯及D-交酯中之至少一者的聚合組成物聚合成粗製聚乳酸組成物，以及使粗製聚乳酸組成物去揮發以製造經純化之聚乳酸組成物以及含有未反應之交酯的組成物， d)  使內消旋交酯富集之組成物以及至少一部分的含有未反應之交酯的組成物進行包含至少一個結晶步驟之純化，以製造經純化之內消旋交酯富集之組成物， e)  使內消旋交酯耗乏之組成物或內消旋交酯耗乏之組成物與一部分的含有未反應之交酯的組成物的混合物進行包含至少一個結晶步驟之純化，以製造經純化之內消旋交酯耗乏之組成物， 其中，聚合組成物含有至少一部分之於步驟d)中所製造的經純化之內消旋交酯富集之組成物。

Description

使用由聚乳酸去揮發所得之交酯製造聚乳酸的設備及高效方法

本發明係關於用於由交酯(lactide)製造、較佳為連續製造聚乳酸(polylactic acid)之方法及設備。

乳酸之聚合物特別值得關注的原因係其可由可再生資源(renewable resource)獲得且大部分可堆肥(compostable)及/或可生物降解(biodegradable)。此外，該等聚合物之技術及物理化學性質與衍生自化石系資源(fossil-based resource)之那些聚合物的性質相當接近，此解釋何以該等聚合物被視為後者之極有潛力的替代品。此外，乳酸之聚合物具有廣泛應用。例如，聚乳酸係用於生醫領域中之外科手術植入物(chirurgical implant)、用於膜諸如例如包裝、用於纖維諸如例如用於衣服(garment)、用於衛生物品、用於地毯及用於拋棄式塑膠產品諸如例如拋棄式餐具或容器。此外，聚乳酸於複合材料(composite material)諸如於纖維強化塑膠(fiber-reinforced plastic)中發現廣泛應用。

通常，有兩種替代性主要方法已知用於合成聚乳酸。第一種主要方法係將乳酸直接聚縮(direct polycondensation)成聚乳酸。然而，該主要方法僅形成低分子量聚合物，因此侷限於特定聚合物。

已知用於合成聚乳酸之第二種主要方法係交酯之開環聚合(ring-opening-polymerization)，交酯係乳酸之環狀二酯(cyclic diester)。此係現今工業製造聚乳酸之較佳方法。交酯可藉由兩種乳酸分子之縮合(condensation)而製造。或者，可藉由先預聚合(prepolymerizing)乳酸、然後分別使寡聚物(oligomer)或預聚合物(prepolymer)進行解聚合反應(depolymerization reaction)來製造交酯。例如，藉由使來自生質(biomass)諸如澱粉、糖或玉米之碳水化合物發酵形成乳酸、然後預聚合(prepolymerizing)乳酸以及然後使寡聚物進行解聚合反應以製備交酯。乳酸寡聚物成為交酯之解聚合反應為平衡反應。為了促使反應朝向交酯進行，必須從系統抽出交酯。於乳酸寡聚物係連續進料至反應器之連續解聚合(continuous depolymerization)中，在真空下蒸發粗製交酯(crude lactide)。合成反應器較佳為蒸餾塔(distillation column)，其中，合成主要於蒸餾塔之貯槽(sump)中發生，但亦於交酯組成物與乳酸寡聚物未平衡之其他部分(section)中發生。解聚合反應器(depolymerization reactor)產生含有交酯及乳酸、乳酸寡聚物及其他雜質的粗製交酯流(crude lactide stream)。該粗製交酯流通常經純化，然後經純化之交酯係於觸媒及視需要之引發劑的存在下聚合，以形成粗製聚乳酸組成物(crude polylactic acid composition)，諸如粗製高分子量聚乳酸組成物。於聚合之後，必須從粗製聚乳酸組成物移除未反應之交酯至最終濃度至少低於0.5重量%，以獲得適銷品質(marketable quality)之產物。去除粗製聚乳酸組成物的未反應之交酯(unreacted lactide)以及其他低沸點組分(low-boiling component)通常係藉由去揮發(devolatilization)完成。更具體而言，使粗製聚乳酸組成物進行一或多個在高溫且減壓下進行之去揮發步驟。於去揮發期間，未反應之交酯以及交酯之其他低沸點及沸點相近(close-boiling)之組分(在聚乳酸反應器中藉由聚合形成為副產物之組分)係作為蒸氣部分(vapor fraction)從聚乳酸移除以獲得包含未反應之交酯的蒸氣組成物(vapor composition)及包含經純化之聚乳酸熔體(polylactic acid melt)的液相部分(liquid fraction)。然後使包含未反應之交酯的蒸氣組成物冷凝(condense)以及可再循環至聚合反應。

乳酸為手性(chiral)且以鏡像異構(enantiomeric)之L-乳酸(L-lactic acid)及D-乳酸(D-lactic acid)(亦分別稱為S-乳酸及R-乳酸)的形式存在。因此，乳酸之二聚物(dimer)(即，交酯(lactide))係以三種立體異構物(stereoisomer)即以L-交酯(或分別為S,S-交酯)、以D-交酯(或分別為R,R-交酯)以及以內消旋交酯(meso-lactide)(或分別為S,R-交酯)的形式存在。聚乳酸(polylactic acid)之性質，諸如聚乳酸之加工性質(processing properties)、結晶性質(crystallization properties)及降解表現(degradation behavior)取決於聚合物鏈(polymer chain)之結構及組成，特別是取決於乳酸之L-立體異構物對D-立體異構物(D-stereoisomer)之比率。聚乳酸之立體化學結構(stereochemical structure)可藉由L-交酯、內消旋交酯及D-交酯之混合物的共聚合(copolymerization)而修改，產生熔點在130至185℃之範圍的高分子量非晶(amorphous)或半結晶(semicrystalline)聚合物。此外，可製造僅由L-乳酸單體或僅由D-乳酸單體(D-lactic acid monomer)組成之同元聚合物(homopolymer)。例如，僅包含L-乳酸單體之同排聚乳酸同元聚合物(isotactic polylactic acid homopolymer)為具有最高熔點之半結晶材料(semicrystalline material)，而具有相當高D-立體異構物(D-stereoisomer)含量的包含L-乳酸及D-乳酸單體之聚乳酸共聚物展現較低熔點以及較緩慢結晶表現(crystallization behavior)。因此，需要可容易且可靠地由交酯製造具有預定之立體異構結構(stereoisomeric structure)的聚乳酸之方法。

有鑑於此，本發明之目的係提供製造聚乳酸之方法，其先製造具有高立體化學純度之超純交酯，即，內消旋交酯之組成物以及L-交酯及/或D-交酯之組成物，其中，將該等交酯組成物中之一或二者係隨後聚合成具有預定比率之乳酸的兩種立體異構物之聚乳酸。此外，該方法應可靈活變通(flexible)以使其可就進料至聚合反應器之三種交酯的立體異構物之比率而易於改變，因此例如具有第一比率之D-交酯與L-交酯的第一特定聚乳酸之製造可迅速以及易於改變成具有第二比率之D-交酯與L-交酯的第二特定聚乳酸之製造。最後，該方法應為經濟的，即，特徵係產率高以及每單位所製造之聚乳酸操作成本低。

根據本發明，該目的係藉由提供包含下列步驟之製造聚乳酸之方法而滿足： a)   提供包含內消旋交酯(meso-lactide)以及L-交酯(L-lactide)及D-交酯(D-lactide)中之至少一者的粗製交酯組成物(crude lactide composition)， b)   由該粗製交酯組成物分離內消旋交酯富集之組成物(meso-lactide enriched composition)以及內消旋交酯耗乏之組成物(meso-lactide depleted composition)，其中，以交酯之總含量為基準計，該內消旋交酯富集之組成物含有至少80 mol-%(或80重量%)之內消旋交酯， c)   將包含內消旋交酯以及L-交酯及D-交酯中之至少一者的聚合組成物(polymerization composition)聚合(polymerizing)成粗製聚乳酸組成物(crude polylactic acid composition)，以及使該粗製聚乳酸組成物去揮發(devolatilizing)以製造經純化之聚乳酸組成物以及含有未反應之交酯的組成物， d)   使該內消旋交酯富集之組成物以及至少一部分的該含有未反應之交酯的組成物進行包含至少一個結晶步驟之純化，以製造經純化之內消旋交酯富集之組成物， e)   使該內消旋交酯耗乏之組成物或該內消旋交酯耗乏之組成物與一部分的該含有未反應之交酯的組成物的混合物進行包含至少一個結晶步驟之純化，以製造經純化之內消旋交酯耗乏之組成物， 其中，該聚合組成物含有至少一部分之於步驟d)中所製造的該經純化之內消旋交酯富集之組成物。

藉由上述方法步驟，不只可以預定比率之乳酸立體異構物製造具有高立體化學純度(stereochemical purity)之聚乳酸，該方法亦可靈活變通以使其可就進料至聚合反應器之三種交酯的立體異構物之比率而易於改變，因此例如具有第一比率之D-交酯與L-交酯的第一特定聚乳酸之製造可迅速以及易於改變成具有第二比率之D-交酯與L-交酯的第二特定聚乳酸之製造。為此，特別有利的是至少一部分之於粗製聚乳酸組成物之去揮發之後所獲得的未反應之交酯(即，含有未反應之交酯的組成物)係(再)用於該方法中作為用於聚合之經純化單體(purified monomer)。換言之，於粗製聚乳酸組成物之去揮發之後所獲得的含有未反應之交酯的組成物具有總計相當高含量之L-交酯及D-交酯以及相當低之內消旋交酯含量，因此藉由調整含有未反應之交酯的組成物的量相對於內消旋交酯富集之組成物的量以及視需要相對於進料至聚合步驟c)之內消旋交酯耗乏之組成物的量，可視需要可靠地調整聚合組成物中之三種交酯立體異構物的比率。此外，進料至聚合反應器之三種交酯的立體異構物之比率可藉由簡單地改變含有未反應之交酯的組成物的量相對於內消旋交酯富集之組成物的量以及視需要相對於進料至聚合步驟c)之內消旋交酯耗乏之組成物的量而迅速且易於改變。根據本發明之方法的另一優點係進料至聚合反應器之交酯立體異構物因在該方法期間進行的結晶步驟而為超純的(ultra-pure)，即，交酯至少基本上不含羥類(hydroxylic)(包含羥基羧酸類(hydroxycarboxylic))雜質，諸如水、乳酸及其他雜質，原因係此雜質妨礙獲得所希望的分子量。在低的水含量、乳酸含量及其他雜質含量的情況下，能可靠地製造具有預定立體異構純度(stereoisomeric purity)之極純聚乳酸。較佳係交酯之酸含量(acid content)為例如少於每公斤20毫當量(milliequivalent)(meq/kg)、更佳係不多於15 meq/kg、又更佳係不多於10 meq/kg、再更佳係不多於5 meq/kg、以及最佳係少於2 meq/kg。特別是，進料至聚合反應器作為聚合組成物之交酯立體異構物(lactide stereoisomers)基本上不含在分離步驟b)期間以及在聚合期間所形成的副產物（因在此等步驟期間之相當高溫之故），諸如4-羥基-5-甲基-4-環戊烯-1,3-二酮(4-hydroxy-5-methyl-4-cyclopentene-1,3-dione)(HMCP)。此為重要優點，原因是於較高溫度之蒸餾及聚合期間所形成之HMCP為導致聚乳酸黃化(yellowness)的雜質，因此是對聚乳酸而言特別關鍵的雜質。由於HMCP相對於內消旋交酯而言係具有僅稍高之揮發度(volatility)，其無法於蒸餾期間與內消旋交酯分離。然而，根據本發明之方法於結晶步驟d)期間從內消旋交酯富集之組成物進一步可靠地移除所形成的HCMP以及沸點與內消旋交酯之沸點接近的其他雜質。此外，結晶步驟e)確保內消旋交酯耗乏之組成物具有特別高純度以及含有極微量(若有的話)雜質。例如，內消旋交酯耗乏之組成物可具有低游離酸含量(free acid content)，諸如少於2 meq/kg。即使聚合組成物含有至少一部分之於步驟d)中所製造的經純化之內消旋交酯富集之組成物以及至少一部分之於步驟e)中所製造的經純化之內消旋交酯耗乏之組成物，其亦可達成此少於2 meq/kg之低游離酸含量。因此，所製造的交酯組成物、特別是所製造的經純化之內消旋交酯富集之組成物係具有極高熱安定性(thermal stability)，此使得聚合步驟不需要的呈液態或固態材料之部分的交酯組成物(即，部分的經純化之內消旋交酯富集之組成物以及部分的經純化之內消旋交酯耗乏之組成物)可儲存數個月而不會變質(deterioration)。最後，根據本發明之方法係特別經濟的，原因係其（由於(再)使用於粗製聚乳酸組成物之去揮發之後所獲得之含有未反應之交酯的組成物）之特徵為產率高以及每單位所製造之聚乳酸操作成本低。

根據本發明，內消旋交酯富集之組成物意指於分離步驟b)期間所製造的個別組成物具有的內消旋交酯之含量高於進料至分離步驟b)的粗製交酯組成物。根據本發明，以交酯之總含量為基準計，內消旋交酯富集之組成物含有至少80 mol-%(或80重量%)之內消旋交酯。與此相似的，根據本發明，內消旋交酯耗乏之組成物意指於分離步驟b)期間所製造的個別組成物具有的內消旋交酯之含量低於進料至分離步驟b)的粗製交酯組成物。經純化之內消旋交酯富集之組成物意指於步驟d)中所獲得之組成物，其含有至少一部分已進行至少一個結晶步驟之內消旋交酯富集之組成物以及至少一部分已進行至少一個結晶步驟之藉由粗製聚乳酸組成物之去揮發所獲得的含有未反應之交酯的組成物。

根據本發明，於步驟d)中，使於步驟b)中所製造的內消旋交酯富集之組成物以及至少一部分之於粗製聚乳酸組成物之去揮發步驟中所獲得的含有未反應之交酯的組成物進行包含至少一個結晶步驟之純化。此包含作為一實施態樣，將於步驟b)中所製造的內消旋交酯富集之組成物以及至少一部分的於粗製聚乳酸組成物之去揮發步驟中所獲得的含有未反應之交酯的組成物混合然後呈混合物進料至步驟d)之至少一個結晶步驟。然而，於一替代實施態樣中，可能使於步驟b)中所製造的內消旋交酯富集之組成物進行步驟d)之至少一個結晶步驟以及另外使至少一部分的於粗製聚乳酸組成物之去揮發步驟中所獲得的含有未反應之交酯的組成物進行步驟d)之至少一個結晶步驟，之後使至少部分的兩經純化之流(purified stream)彼此混合以形成經純化之內消旋交酯富集之混合物(purified meso-lactide enriched mixture)。於後者之實施態樣中，於步驟b)中所製造的內消旋交酯富集之組成物以及至少一部分的於粗製聚乳酸組成物之去揮發步驟中所獲得的含有未反應之交酯的組成物係可彼此分別進料至相同的結晶步驟，於其中純化以及從該結晶步驟抽出經純化之內消旋交酯富集之混合物。或者，於步驟b)中所製造的內消旋交酯富集之組成物以及至少一部分的於粗製聚乳酸組成物之去揮發步驟中所獲得的含有未反應之交酯的組成物可彼此分別進料至不同的結晶步驟，諸如於步驟b)中所製造的內消旋交酯富集之組成物係進料至第一結晶步驟以及至少一部分的於粗製聚乳酸組成物之去揮發步驟中所獲得的含有未反應之交酯的組成物係進料至第二結晶步驟。於此變化方案中，粗製聚乳酸組成物係於第一結晶步驟中純化且自其抽出，而於粗製聚乳酸組成物之去揮發步驟中所獲得的未反應之交酯則於第二結晶步驟中純化且自其抽出，然後將兩經純化之流混合成經純化之內消旋交酯富集之混合物。換言之，「使內消旋交酯富集之組成物以及至少一部分的含有未反應之交酯的組成物進行包含至少一個結晶步驟之純化以製造經純化之內消旋交酯富集之組成物」意指於步驟d)結束時獲得表示為經純化之內消旋交酯富集之混合物的經純化之組成物，其包含至少一部分已藉由結晶(crystallization)純化之內消旋交酯富集之組成物以及至少一部分已藉由結晶純化之於去揮發步驟中所獲得的未反應之交酯組成物。

於步驟e)中，使於步驟b)中所製造的內消旋交酯耗乏之組成物或者內消旋交酯耗乏之組成物與一部分的於粗製聚乳酸之去揮發步驟中所獲得之含有未反應之交酯的組成物的混合物進行包含至少一個結晶步驟之純化。

根據本發明之方法涵蓋上述實施態樣之全部四種可能組合，即，i)於步驟d)中，使內消旋交酯富集之組成物以及另外使至少一部分之於去揮發步驟中所獲得的含有未反應之交酯的組成物各進行分別之結晶步驟，然後將二者組成物彼此混合成經純化之內消旋交酯富集之組成物，以及於步驟e)中，使內消旋交酯耗乏之組成物(即，不與一部分的於去揮發步驟中所獲得之含有未反應之交酯的組成物摻混)進行至少一個結晶步驟；ii)於於步驟d)中，使內消旋交酯富集之組成物與至少一部分之於粗製聚乳酸之去揮發步驟中所獲得的含有未反應之交酯的組成物之混合物進行至少一個結晶步驟，以及於步驟e)中，使內消旋交酯耗乏之組成物(即，不與一部分的於去揮發步驟中所獲得之含有未反應之交酯的組成物摻混)進行至少一個結晶步驟；iii)於步驟d)中，使內消旋交酯富集之組成物以及另外使至少一部分之於去揮發步驟中所獲得的含有未反應之交酯的組成物各進行分別之結晶步驟，然後將二者組成物彼此混合成經純化之內消旋交酯富集之組成物，以及於步驟e)中，使內消旋交酯耗乏之組成物與一部分的於粗製聚乳酸組成物之去揮發步驟中所獲得的含有未反應之交酯的組成物的混合物進行至少一個結晶步驟；以及iv)於步驟d)中，使內消旋交酯富集之組成物與至少一部分之於粗製聚乳酸之去揮發步驟中所獲得的含有未反應之交酯的組成物的混合物進行至少一個結晶步驟，以及於步驟e)中，使內消旋交酯耗乏之組成物與一部分的於粗製聚乳酸組成物之去揮發步驟中所獲得的含有未反應之交酯的組成物的混合物進行至少一個結晶步驟。與在步驟e)中藉由結晶純化之前是否一部分之於去揮發步驟中所獲得的含有未反應之交酯的組成物係添加至內消旋交酯耗乏之組成物獨立地，個別經純化或個別經結晶之組成物於此處係稱為經純化之內消旋交酯耗乏之組成物。

就所有上述之實施態樣以及就所有隨後所述之實施態樣而言，較佳係，若以粗製聚乳酸組成物進行二或更多個去揮發步驟，則於去揮發步驟中所獲得的含有未反應之交酯的組成物較佳為於第一去揮發步驟中所獲得的個別組成物。

根據本發明，聚合組成物含有至少一部分之於步驟d)中所製造的經純化之內消旋交酯富集之組成物。此意指聚合組成物必定含有至少一部分之於步驟d)中所製造的經純化之內消旋交酯富集之組成物以及除此之外亦可含有或可不含有至少一部分之於步驟e)中所製造的經純化之內消旋交酯耗乏之組成物。較佳的，聚合組成物含有至少一部分之於步驟d)中所製造的經純化之內消旋交酯富集之組成物以及至少一部分之於步驟e)中所製造的經純化之內消旋交酯耗乏之組成物。

當聚合組成物含有多於0至25重量%之於步驟d)中所製造的經純化之內消旋交酯富集之組成物及75至少於100重量%之於步驟e)中所製造的經純化之內消旋交酯耗乏之組成物時，特別獲得良好結果。更佳的，聚合組成物含有0至20重量%之於步驟d)中所製造的經純化之內消旋交酯富集之組成物及0至100重量%之於步驟e)中所製造的經純化之內消旋交酯耗乏之組成物。

較佳係聚合組成物中之經純化之內消旋交酯富集之組成物與經純化之內消旋交酯耗乏之組成物的比率為10:1至1:10(以重量計)，諸如5:1至1:1(以重量計)。

根據本發明之概念的進一步研發中，提出使10至100重量%、較佳為50至100重量%之於粗製聚乳酸組成物之去揮發步驟中所獲得的含有未反應之交酯的組成物於步驟d)中進行至少一個結晶步驟。

較佳的，於步驟d)中，以進行至少一個結晶步驟之於粗製聚乳酸組成物之去揮發步驟中所獲得的含有未反應之交酯的組成物與內消旋交酯富集之組成物的總和為基準計，進行至少一個結晶步驟之於粗製聚乳酸組成物之去揮發步驟中所獲得的含有未反應之交酯的組成物的重量比為0至90重量%、較佳為30至80%。

根據本發明之另一較佳實施態樣，使0至90重量%、較佳為50至90重量%之於粗製聚乳酸組成物之去揮發步驟中所獲得的含有未反應之交酯的組成物於步驟e)中進行至少一個結晶步驟。

若一部分之於粗製聚乳酸組成物之去揮發步驟中所獲得的含有未反應之交酯的組成物係於步驟e)中之內消旋交酯耗乏之組成物的純化之前添加，則較佳係，以進行至少一個結晶步驟之於粗製聚乳酸組成物之去揮發步驟中所獲得的含有未反應之交酯的組成物與內消旋交酯耗乏之組成物的總和為基準計，進行至少一個結晶步驟之於粗製聚乳酸組成物之去揮發步驟中所獲得的含有未反應之交酯的組成物的重量比為0至50重量%、較佳為0至20%。

此外，根據本發明，於步驟c)中使用含有至少一部分之於步驟d)中所製造的經純化之內消旋交酯富集之組成物及視需要至少一部分之於步驟e)中所製造的經純化之內消旋交酯耗乏之組成物的聚合組成物。因此，於聚合期間，只有全部或一部分之於步驟d)中所製造的經純化之內消旋交酯富集之組成物可聚合，或者首先全部或一部分之於步驟d)中所製造的經純化之內消旋交酯富集之組成物及其次全部或一部分之於步驟e)中所製造的經純化之內消旋交酯耗乏之組成物的混合物可聚合。此外，即使次佳的，此亦包含下列實施態樣：全部或一部分之於步驟d)中所製造的經純化之內消旋交酯富集之組成物(其含有如上述來自於去揮發步驟中所獲得的含有未反應之交酯的組成物的交酯)與一部分之於去揮發步驟中所獲得的含有未反應之交酯的組成物(其於聚合之前可經純化或可不經純化且其係添加至已經純化之內消旋交酯富集之組成物，即，在包含至少一個結晶步驟之純化之後)的混合物係於步驟c)中聚合，視需要連同於步驟d)中所製造的全部或一部分的經純化之內消旋交酯耗乏之組成物(其可含有或可不含有如上述來自於去揮發步驟中所獲得的含有未反應之交酯的組成物的交酯)一起聚合。換言之，即使次佳的，一部分的於粗製聚乳酸組成物之去揮發步驟中所獲得的含有未反應之交酯的組成物亦可呈未經純化之形式添加至聚合組成物。即使次佳的，聚合組成物亦可包含來自其他來源之另外的交酯。然而，較佳係，以聚合組成物中所含之交酯的總重為基準計，步驟c)中所使用之聚合組成物包含至少60重量%、較佳係至少80重量%、更佳係至少90重量%、又更佳係至少95重量%、仍更佳係至少98重量%、仍更佳係至少99重量%且最佳係至少100重量%之來自經純化之內消旋交酯富集之組成物及經純化之內消旋交酯耗乏之組成物的交酯。除交酯以外，聚合組成物可含有且較佳係事實上含有有助於聚合反應或聚合反應所需之非交酯組分(non-lactide component)，諸如一或多種觸媒(catalyst)、一或多種引發劑(initiator)或諸如此類。

如上述，步驟c)中所使用的聚合組成物較佳含有至少一種用於使交酯(lactide)開環反應(ring opening reaction)成聚乳酸(polylactic acid)之觸媒。原則上，關於所使用之觸媒的化學性質，本發明並無特別限制。特別是，若觸媒為至少一種有機金屬化合物(organometallic compound)，獲得良好結果。當觸媒係至少一種包含選自鎂、鈦、鋅、鋁、銦、釔、錫、鉛、銻、鉍及上述金屬之二或更多者的任何組合所組成之群組的金屬之有機金屬化合物時，特別獲得良好結果。至少一種有機金屬化合物較佳包含選自由烷基、芳基、鹵化物(halides)、氧化物、烷酸鹽(alkanoates)、烷氧化物(alkoxides)及上述基團之二或更多者的任何組合所組成之群組的殘基(residue)作為有機殘基(organic residue)。更佳的，觸媒為包含鋁及/或錫作為金屬之至少一種有機金屬化合物。仍更佳的，觸媒為選自由下列所組成之群組的至少一種有機金屬化合物：辛酸錫(tin octoate)、四苯基錫(tetraphenyl tin)、三甲氧化丁錫(butyltin trimethoxide)、氧化二丁錫(dibutyltin oxide)、異丙氧化鋁(aluminum isopropoxide)、Al(O-i-Pr) _p其中1≤p≤3、Et ₃-pAl(O(CH ₂) ₂X) _p其中1≤p≤3、α,β,γ,δ,ε四苯基卟吩鋁(α,β,γ,δ,εtetraphenylporphinato aluminium)(TPPIAIX)及上述化合物之二或更多者的任何組合。特別適合作為觸媒的是辛酸錫，諸如二乙基己酸錫(II)(tin(II)2-ethylhexanoate)。

較佳的，聚合組成物中之觸媒含量為10至10,000 ppm且更佳為50至1,000 ppm。

根據本發明另一特佳實施態樣，步驟c)中所使用的聚合組成物含有至少一種引發劑且更佳係與上述之至少一種觸媒一起。至少一種引發劑較佳為羥基化合物(hydroxy compound)且更佳為選自由下列所組成之群組的羥基化合物：單羥基化合物(monohydroxy compound)、二羥基化合物(dihydroxy compound)、三羥基化合物(trihydroxy compound)、四羥基化合物(tetrahydroxy compound)及上述化合物之二或更多者的任何組合。藉由至少一種羥基化合物之官能性(functionality)，可調整所得共聚物之設計。若使用單羥基化合物，將製造直鏈共聚物(linear copolymer)，而支鏈共聚物(branched copolymer)可藉由使用一或多種二羥基化合物、三羥基化合物及/或四羥基化合物來製造。當至少一種引發劑係選自由2-乙基己醇(2-ethyl hexanol)、1-癸醇(1-decanol)、C _10-C ₂₀-單羥基脂肪醇(C _10-C ₂₀-monohydroxy fatty alcohol)、苯甲醇(benzyl alcohol)、對苯基苯甲醇(p-phenylbenzyl alcohol)、乙二醇(ethylene glycol)、丙二醇(propylene glycol)、1,4-丁二醇(butane-1,4-diol)、重量平均分子量為200至10,000 g/mol之聚(乙二醇)(poly(ethylene glycol))、2-羥甲基-1,3-丙烷(2-hydroxymethyl-1,3-propane)、甘油(glycerol)、重量平均分子量為100至1,000 g/mol之聚甘油(polyglycerol)、三羥苯(trihydroxybenzene)(1,3,5-苯三酚(phloroglucinol))、三羥甲丙烷(trimethylolpropane)及其二聚物(dimer)、新戊四醇(pentaerythritol)及其二聚物以及上述化合物之二或更多者的任何組合所組成之群組時，特別獲得良好結果。

較佳的，聚合組成物中之引發劑含量分別為0.1至50 meq或少於0.1至50 mmol/kg，且更佳係分別為0.5至40 meq或mmol/kg。

根據本發明，於步驟d)中所進行的用於製造經純化之內消旋交酯富集之組成物的純化(purification)係包含至少一個結晶步驟(crystallization step)，其可包含1至10個結晶階段(crystallization stage)，諸如一個結晶階段或2至10及較佳2至4個結晶階段。原則上，關於步驟d)中所使用之結晶的種類，本發明並無特別限制。因此，結晶步驟可為任何熔體結晶步驟(melt crystallization step)，諸如靜態結晶步驟(static crystallization step)或動態結晶步驟(dynamic crystallization step)，諸如降膜結晶步驟(falling film crystallization step)或懸浮結晶步驟(suspension crystallization step)。術語「熔體結晶(melt crystallization)」為熟習本領域之人士已知且係詳細描述於例如G.F. Arkenbout, Melt Crystallization Technology, Lancaster/Pa., Technomic Publ. Co., 1995。於本發明之上下文中，應瞭解此意指結晶係由熔體(melt)，即，用不添加其他組分（諸如例如溶劑）的已熔融之起始材料(already molten starting material)來進行。熔體結晶可以層結晶(layer crystallization)之形式或以懸浮結晶(suspension crystallization)之形式進行。為了進行層結晶，通常將冷卻表面引入用作起始材料之光學(optically)活性(active)或不活性(inactive)交酯(lactide)的熔體(melt)。之後，鏡像異構富集或未富集之交酯晶體(enantiomerically enriched or unenriched lactide crystals)的晶體層(crystal layer)於冷卻表面(cooled surface)上形成，然後可與剩餘的熔體(remaining melt)分離。如此獲得的結晶富集之交酯(crystalline enriched lactide)可再次熔融。隨後，該操作可視需要重複多次以提高純度及產率(yield)。然而，於步驟d)中所進行的純化包含至少一個靜態結晶步驟時特別獲得良好結果。靜態結晶具有其經濟地純化(economically purify)以相當高之量包含在結晶液體(crystallization liquid)中的化合物之優點。於靜態結晶期間，液相(liquid phase)不移動，因此晶體係於靜態液相(static liquid phase)中形成及生長(grown)。更具體而言，典型靜態結晶器(typical static crystallizer)包含多個壁(wall)，諸如板(plate)、或管(tube)或鰭片管(finned tube)，其可藉由使熱傳介質(heat transfer medium)循環通過該板之內部而冷卻、加熱。於開始時，靜態結晶器係填充液態進料混合物(liquid feed mixture)，即，填充內消旋交酯富集之組成物(meso-lactide enriched composition)或者內消旋交酯富集之組成物與一部分的含有未反應之交酯的組成物的混合物以使板(plate)接觸液態進料混合物。然後，使靜態結晶容器(static crystallization vessel)之板(plate)冷卻至低於液態進料混合物之平衡凝固溫度(equilibrium freezing temperature)的溫度以使內消旋交酯富集之晶體(crystals enriched in meso-lactide)形成且沉積於板之冷卻外表面(cooled outer surface)上。於結晶完成之後，液態混合物係從靜態結晶容器完全移出，終止板之冷卻及視需要(optionally)將板加熱以使形成於板之外表面上的晶體層(crystal layer)熔融，然後將熔體(melt)從結晶容器移出以獲得經純化之內消旋交酯富集之組成物。為了提高內消旋交酯之純度，在使晶體層熔融之前，可藉由將其溫和加熱至接近內消旋交酯之熔融溫度(melting temperature)的溫度以部分熔融晶體而使其發汗(sweated)。

如上述，於步驟d)中所進行的用於製造經純化之內消旋交酯富集之組成物的純化係包含至少一個結晶步驟(crystallization step)，其可包含1至10個結晶階段(crystallization stage)，諸如一個結晶階段或2至10個結晶階段及較佳為2至4個結晶階段，其最佳為靜態結晶階段(static crystallization stage)。若使於步驟b)中所製造的內消旋交酯富集之組成物及於粗製聚乳酸組成物之去揮發步驟中所獲得的含有未反應之交酯的組成物分別進行藉由結晶及較佳藉由靜態結晶之純化，然後將至少部分的兩經純化之流摻合成經純化之內消旋交酯富集之組成物，則步驟d)包含二或更多、較佳為2至10及更佳為2至4個結晶階段，其最佳為靜態結晶階段。

通常，內消旋交酯富集之組成物係於分離步驟b)中獲得為蒸餾塔(distillation column)之塔頂蒸氣組成物(overheads vapor composition)。若是如此，內消旋交酯富集之組成物較佳係在作為液態組成物進料至至少一個結晶步驟之前冷凝(condense)。

此外，關於步驟e)中所使用之結晶(crystallization)的種類，本發明並無特別限制。更具體而言，結晶步驟可為任何熔體結晶步驟，諸如靜態結晶步驟或動態結晶步驟，諸如降膜結晶步驟或懸浮結晶步驟。然而，於步驟e)中進行之純化包含至少一個動態結晶步驟且更佳係至少一個降膜結晶步驟時，特別獲得良好結果。相對於靜態結晶，液相(liquid phase)係於動態結晶期間移動(move)或攪動(agitate)。動態結晶以及特別是降膜結晶具有經濟地純化以相當低之量包含在結晶液體中的化合物之優點。

較佳的，至少一個動態結晶步驟較佳包含一至四個動態結晶階段且更佳為一個動態結晶階段。特佳的，至少一個動態結晶步驟包含一至四個降膜結晶階段且最佳為一個降膜結晶階段。

此外，關於步驟b)中所使用之分離技術的種類，本發明並無特別限制。較佳的，步驟b)包含一或多個蒸餾步驟，其中，該等蒸餾步驟各於蒸餾塔中進行，其中，若包含多於一個蒸餾步驟，則將粗製交酯組成物進料至第一蒸餾步驟之蒸餾塔，或者若僅包含一個蒸餾步驟，則進料至該一個蒸餾步驟之蒸餾塔。若包含多於一個蒸餾步驟，則於最後的蒸餾步驟(the last distillation step)之蒸餾塔製造呈塔頂餾分(overheads fraction)之內消旋交酯富集之組成物(meso-lactide enriched composition)以及製造呈塔底餾分(bottom fraction)或側餾分(side fraction)之內消旋交酯耗乏之組成物(meso-lactide depleted composition)，或者若僅包含一個蒸餾步驟，則於該一蒸餾步驟之蒸餾塔製造呈塔頂餾分之內消旋交酯富集之組成物以及製造呈塔底餾分或側餾分之內消旋交酯耗乏之組成物。

根據本發明之一較佳實施態樣，步驟b)僅包含一個蒸餾步驟，即，以僅一個蒸餾塔進行。將粗製交酯組成物進料至蒸餾塔，其中，內消旋交酯富集之組成物係作為塔頂餾分從蒸餾塔抽出(withdrawn)，以及內消旋交酯耗乏之組成物係作為塔底餾分從蒸餾塔抽出。若粗製交酯組成物含有相當低之量的寡聚物，諸如乳酸寡聚物(lactic acid oligomer)，例如，若粗製交酯組成物含有至多3重量%之寡聚物或較佳為至多1重量%之寡聚物，則該實施態樣特別適宜。

於本發明之概念的進一步發展中，建議步驟b)包含兩個蒸餾步驟，即，以兩個相繼的蒸餾塔進行，其中，各蒸餾步驟係於蒸餾塔進行，其中，將粗製交酯組成物進料至第一蒸餾塔，於第一蒸餾塔中，粗製交酯組成物較佳係分離成含有輕質化合物(light compound)之塔頂餾分、含有重質化合物(heavy compound)之塔底餾分以及含有內消旋交酯(meso-lactide)之側餾分。將第一蒸餾塔的富含內消旋交酯之側餾分進料至第二蒸餾塔，於第二蒸餾塔中，富含內消旋交酯之餾分係進一步純化以製造呈塔頂餾分之內消旋交酯富集之組成物以及製造呈側餾分或呈塔底餾分之內消旋交酯耗乏之組成物。較佳的，第一蒸餾塔之富含內消旋交酯之側餾分係進料至第二蒸餾塔，於第二蒸餾塔中，製造呈塔頂餾分之內消旋交酯富集之組成物以及製造呈側餾分或呈塔底餾分之內消旋交酯耗乏之組成物。若粗製交酯組成物含有相當高之量的寡聚物，諸如乳酸寡聚物，例如，若粗製交酯組成物含有至少10重量%之寡聚物或較佳為至少3重量%之寡聚物，則該實施態樣特別適宜。

較佳的，若存在多於一個蒸餾塔，則將一部分之於步驟d)中所製造的經純化之內消旋交酯富集之組成物作為側流(side stream)再循環至最後的蒸餾塔，若僅存在一個蒸餾塔，則再循環至該蒸餾塔。

於步驟a)中，提供包含內消旋交酯以及L-交酯及D-交酯中之至少一者的粗製交酯組成物。較佳的，以交酯之總含量為基準計，粗製交酯組成物中之內消旋交酯的含量為1至20重量%且較佳為3至10重量%之內消旋交酯，其中，至100重量%之其餘部分(remainder)為L-交酯及D-交酯。

如上述，於步驟b)中，製造內消旋交酯富集之組成物，以交酯之總含量為基準計，其含有至少80 mol-%(或80重量%)之內消旋交酯。再者，根據本發明，內消旋交酯富集之組成物意指於分離步驟b)期間所製造的個別組成物具有的內消旋交酯含量高於進料至分離步驟b)的粗製交酯組成物。換言之，若進料至分離步驟b)之粗製交酯組成物包含以交酯之總含量為基準計為15重量%之內消旋交酯，則內消旋交酯富集之組成物含有以交酯之總含量為基準計為多於15重量%但至少80重量%之內消旋交酯。於內消旋交酯富集之組成物含有多於80重量%、更佳為多於80至99重量%及最佳為多於80至95重量%之內消旋交酯時，特別獲得良好結果。此外，內消旋交酯富集之組成物較佳含有少於20重量%之L-交酯及D-交酯的總和。

與此相似的，根據本發明，內消旋交酯耗乏之組成物意指於分離步驟b)期間所製造的個別組成物具有的內消旋交酯含量低於進料至分離步驟b)的粗製交酯組成物。換言之，若進料至分離步驟b)之粗製交酯組成物包含以交酯之總含量為基準計為15重量%之內消旋交酯，則內消旋交酯耗乏之組成物含有以交酯之總含量為基準計為少於15重量%之內消旋交酯。此外，較佳係，以交酯之總含量為基準計，於步驟b)中製造的內消旋交酯耗乏之組成物含有多於85且更佳係多於90重量%之L-交酯、少於2重量%且更佳係少於0.5重量%之D-交酯以及少於12重量%及更佳係少於5重量%之內消旋交酯。

於本發明之概念的進一步發展中，提議步驟a)包含預聚合乳酸(prepolymerizing lactic acid)以製造乳酸寡聚物之步驟，然後使乳酸寡聚物進行解聚合反應(depolymerization reaction)以獲得粗製交酯組成物之步驟。例如，進行預聚合之粗製乳酸組成物含有多於70重量%且更佳含有多於80重量%之乳酸。更具體而言，較佳係粗製乳酸組成物之乳酸部分(即，無水及其他雜質之含量)包含多於97重量%之L-乳酸(L-lactic acid)及0.1至3重量%之D-乳酸(D-lactic acid)，其中，粗製乳酸組成物之乳酸部分的L-乳酸及D-乳酸之總含量較佳為97至99.9重量%。用於解聚合反應之適宜的觸媒為錫化合物，諸如SnO、SnCl ₂、Bu ₂SnO、Sn(Oc) ₂，以及Sb ₂O ₃、H ₂SO ₄、ZnO及上述觸媒中之二或更多者的任意組合。預聚合反應較佳係於150至200℃之溫度進行，而解聚合反應較佳係於190至240℃之溫度以及低於10 mbar之壓力進行。

根據本專利申請案之一特佳實施態樣，較佳係於聚合期間所製造的聚乳酸的數量平均分子量為至少5,000 g/mol、較佳為至少15,000 g/mol、更佳為至少25,000 g/mol、仍更佳為至少35,000 g/mol且最佳為至少45,000 g/mol。於開環聚合(ring-opening-polymerization)期間所製造的聚乳酸之數量平均分子量的上限較佳為110,000 g/mol，但亦可為90,000 g/mol或80,000 g/mol。於開環聚合期間所製造的聚乳酸之數量平均分子量的適宜範圍可為例如10,000至20,000 g/mol、20,000至30,000 g/mol、30,000至50,000 g/mol或50,000至80,000 g/mol。

根據本發明，聚合物之數量平均分子量及重量平均分子量(M _n及M _w)係藉由凝膠滲透層析術(gel permeation chromatography)、使用聚(甲基丙烯酸甲酯)標準品(poly(methyl methacrylate) standard)以及視樣本之分子量而定於1ml六氟異丙醇(hexafluoroisopropanol)(HFIP)中之樣本濃度為1至5 mg/ml來測定，其中，管柱溫度(column temperature)為40℃，RI偵測器(RI-Detector)(折射率(refractive index))之溫度為40℃以及流率(flow rate)為1 ml/min。作為儀器，可使用得自Malvern Panalytical, UK之GPC Viscotek TDA max，其配備有Viscotek VE 2001溶劑/樣本模組(solvent/sample module)、前置管柱HFIP保護(precolumn HFIP guard)(50 mm長及8 mm內徑(internal diameter))、兩個管柱(Viscotek HFIP6000M及HFIP3000, Viscotek, Switzerland；300 mm長及8 mm內徑)、及三重偵測器(triple detector)Viscotek TDA 305 (RI、UV及黏度計(viscosimeter))。校準曲線(calibration curve)可使用聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)標準品(Mn,max=50,352 g/mol且Ð為1.023)建構。

於開環聚合(ring-opening-polymerization)期間所製造的聚乳酸之多分散性指數(polydispersity index)，即，Mw/Mn之比率，較佳可為1至3、更佳為1至2且最佳為1至1.5。

於本發明之概念的進一步發展中，建議於開環聚合期間所製造的聚乳酸具有黃化指數(yellowness index)低於40、較佳係低於30、更佳係低於15、又較佳係低於10、仍更佳係低於5且最佳係低於3。根據本發明，黃化指數係根據ASTM E313測量。

較佳係於聚合開環聚合之後，將留在聚合產物中之未反應之交酯移除至最終濃度為較佳至少低於0.5重量%且更佳低於0.3重量%，以獲得適銷品質(marketable quality)之產物。根據本發明之此未反應之交酯的移除係利用於例如介於190與230℃之高溫以及例如低於5 mbar(絕對壓力(absolute))之減壓進行的至少一個去揮發步驟而達成。例如，可進行兩階段去揮發法(two-stage devolatilization process)，以獲得所需之交酯移除程度，因而獲得具有所需品質的聚合物。為了停止聚合反應，較佳係於聚合結束時且在第一去揮發步驟之前或之後將抑制劑(inhibitor)添加至聚合物產物。為了最大化每交酯進料量之聚合物產物的產率(yield of polymer product per amount of lactide feed)，又較佳係於去揮發之後例如藉由冷凝(condensation)以回收未反應之交酯，然後視需要(optionally)將冷凝之含有未反應之交酯的組成物再循環至內消旋交酯富集之組成物及/或再循環至內消旋交酯耗乏之組成物及/或分別再循環至聚合組成物。特別是，於聚合反應結束時添加一或多種高效抑制劑添加劑(efficient inhibitor additive)對高效去揮發(efficient devolatilization)而言較佳。在第一去揮發步驟之前、在第一與第二去揮發步驟之間或在第二去揮發步驟之後，可於一或多個單元中混合及/或摻合添加劑及/或其他聚合物以將添加劑混合及/或摻合至產物流(product stream)中，以改善最終聚合物產物的機械(mechanical)、流變(rheological)及/或熱(thermal)性質。

以交酯之總和為基準計，於粗製聚乳酸組成物之去揮發期間所獲得的含有未反應之交酯的組成物或於數個粗製聚乳酸組成物之去揮發步驟期間所獲得的含有未反應之交酯的組成物分別具有相當大量的L-交酯及D-交酯以及相當少量的內消旋交酯。較佳的，若進行多於一個去揮發步驟，則至少於粗製聚乳酸組成物之第一去揮發步驟期間所獲得的含有未反應之交酯的組成物，或者若僅進行一個去揮發步驟，則於粗製聚乳酸組成物之該一個去揮發步驟期間所獲得的含有未反應之交酯的組成物，係具有至多25重量%之內消旋交酯的含量（以交酯之總和為基準計）。

此外，最終聚合物產物流(final polymer product stream)可於冷卻器(cooler)中冷卻，然後分別通過製粒機(granulator)或造粒機(pelletizer)、或通過另外的成形單元(forming unit)而壓製(press)。

根據另一態樣，本發明係關於用於製造聚乳酸(polylactic acid)之設備，其中，該設備包含： i)  分離單元(separation unit)，其包含用於粗製交酯組成物之入口管線、用於內消旋交酯富集之組成物的出口管線以及用於內消旋交酯耗乏之組成物的出口管線， ii) 結晶單元(crystallization unit)，其包含用於內消旋交酯富集之組成物或內消旋交酯富集之組成物與一部分的含有未反應之交酯的組成物之混合物的入口管線，以及包含用於經純化之內消旋交酯富集之組成物的出口管線， iii) 結晶單元，其包含用於內消旋交酯耗乏之組成物與至少一部分的含有未反應之交酯的組成物之混合物的入口管線、或者包含兩個入口管線其中一者用於內消旋交酯富集之組成物而另一者用於至少一部分的含有未反應之交酯的組成物，以及進一步包含用於經純化之內消旋交酯耗乏之組成物的出口管線，以及 iv) 聚合反應器(polymerization reactor)，其包含用於聚合組成物之入口管線及用於粗製聚乳酸組成物之出口管線，以及進一步包含去揮發單元(devolatilization unit)其包含用於粗製聚乳酸組成物之入口管線、用於經純化之聚乳酸組成物之出口管線以及用於含有未反應之交酯的組成物之出口管線， 其中，結晶單元ii)之用於經純化之內消旋交酯富集之組成物的出口管線及視需要還有結晶單元iii)之用於經純化之內消旋交酯耗乏之組成物的出口管線係與聚合反應器之入口管線連接。

根據本發明之一特佳實施態樣，結晶單元ii)之用於內消旋交酯富集之組成物的入口管線係與分離單元之用於內消旋交酯富集之組成物的出口管線連接以及與去揮發單元之用於含有未反應之交酯的組成物的出口管線連接，其中，分離單元之用於內消旋交酯耗乏之組成物的出口管線係直接通至結晶單元iii)之用於內消旋交酯耗乏之組成物的入口管線，以及其中，結晶單元ii)之用於經純化之內消旋交酯富集之組成物的出口管線係與聚合反應器的入口管線連接，以及視需要(optionally)結晶單元iii)之用於經純化之內消旋交酯耗乏之組成物的出口管線係與聚合反應器之入口管線連接。例如，結晶單元ii)之用於經純化之內消旋交酯富集之組成物的出口管線與結晶單元iii)之用於經純化之內消旋交酯耗乏之組成物的出口管線彼此結合且結合之管線係與聚合反應器之入口管線連接。

根據本發明之一替代的特佳實施態樣，結晶單元ii)之用於內消旋交酯富集之組成物的入口管線係與分離單元之用於內消旋交酯富集之組成物的出口管線連接以及與去揮發單元之用於含有未反應之交酯的組成物的出口管線連接，其中，結晶單元iii)之用於內消旋交酯耗乏之組成物的入口管線係與分離單元之用於內消旋交酯耗乏之組成物的出口管線以及與去揮發單元之用於含有未反應之交酯的組成物的出口管線連接，其中，結晶單元ii)之用於經純化之內消旋交酯富集之組成物的出口管線係與聚合反應器之入口管線連接，以及視需要(optionally)結晶單元iii)之用於經純化之內消旋交酯耗乏之組成物的出口管線係與聚合反應器之入口管線連接。

於本發明之概念的進一步發展中，建議結晶單元ii)包含至少一個動態結晶器(dynamic crystallizer)、較佳係一至四個動態結晶器且更佳係一個動態結晶器。較佳的，至少一個動態結晶器，即，較佳一至四個動態結晶器或更佳一個動態結晶器為降膜結晶器(falling film crystallizer)。

根據本發明之另一較佳實施態樣，設備進一步包含兩個蒸餾塔(distillation column)，其中，兩個蒸餾塔之上游包含用於粗製交酯組成物之入口管線、塔頂出口管線(overheads outlet line)、塔底出口管線(bottom outlet line)及側出口管線(side outlet line)，其中，兩個蒸餾塔之上游(upstream)的側出口管線係與兩個蒸餾塔之下游(downstream)的側入口管線(side inlet line)連接，其中，兩個蒸餾塔之下游進一步包含塔頂出口管線、塔底出口管線及側出口管線，其中，兩個蒸餾塔之下游的塔頂出口管線係與結晶單元ii)之入口管線連接，以及其中，兩個蒸餾塔之下游的側出口管線係與結晶單元iii)之入口管線連接。

此外，較佳係設備進一步包含包括用於乳酸之入口管線及用於乳酸寡聚物之出口管線的預聚合反應器(prepolymerization reactor)，以及其中，設備進一步包含包括與用於預聚合反應器之乳酸寡聚物的出口管線連接之入口管線、以及與分離單元之入口管線連接之用於粗製交酯組成物的出口管線之解聚合反應器(depolymerization reactor)。

較佳的，用於粗製交酯組成物之出口管線係與兩個蒸餾塔之上游的用於粗製交酯組成物之入口管線連接。

圖1所示之設備(plant)10依序包含脫水單元(dewatering unit)12、預聚合反應器(prepolymerization reactor)14及解聚合反應器(depolymerization reactor)16，其中，脫水單元12包含用於乳酸之入口管線(inlet line)18。脫水單元12之一出口係藉由管線(line)20與預聚合反應器14之入口連接，然而，預聚合反應器14進一步經由返回管線(return line)22與脫水單元12連接以及經由管線(line)24與解聚合反應器16之入口連接。此外，脫水單元12包含水出口管線(water outlet line)25。接著，解聚合反應器16係經由返回管線(return line)26與預聚合反應器14連接且進一步包含沖洗管線(purge line)28。在解聚合反應器16下游提供兩個蒸餾塔30、32，其中，解聚合反應器16之出口係經由管線(line)34與第一蒸餾塔(first distillation column)30之入口連接，第一蒸餾塔30係經由返回管線(return line)36與預聚合反應器14連接、經由返回管線(return line)38與解聚合反應器16連接以及經由管線(line)40與第二蒸餾塔(second distillation column)32連接。第二蒸餾塔32於其塔頂包含與靜態結晶器(static crystallizer)44連接之管線(line)42，於其側邊包含與降膜結晶器(falling film crystallizer)48連接之管線(line)46，以及於其塔底包含與第一蒸餾塔30連接之返回管線(return line)50。靜態結晶器44包含分成(splits into)產物管線(product line)54及連接管線(connection line)56之出口管線(outlet line)52。此外，靜態結晶器44包含沖洗管線(purge line)58。接著，降膜結晶器48包含分成產物管線(product line)62及連接管線(connection line)64之第一出口管線(first outlet line)60，以及分成沖洗管線(purge line)68及通至第二蒸餾塔30之返回管線(return line)70的第二出口管線(second outlet line)66。連接管線56及64結合成通至聚乳酸反應器(polylactic acid reactor)74之單體入口管線(monomer inlet line)72。此外，用於觸媒和引發劑之入口管線(inlet line)76通至聚乳酸反應器74。聚乳酸反應器74進一步包含通至第一去揮發器(first devolatilizer)80之出口管線(outlet line)78。第一去揮發器80包含蒸氣出口管線(vapor outlet line)82及通至第二去揮發器(second devolatilizer)86之熔體出口管線(melt outlet line)84，第二去揮發器86包含蒸氣出口管線(vapor outlet line)88及聚乳酸出口管線(polylactic acid outlet line)90。此外，於設備10中，設置再循環管線(recycle line)98、98’及98”。更具體而言，從第一去揮發器80之蒸氣出口管線82分支出(branches off)再循環管線98，其又分成再循環管線98、98’及98”。再循環管線98’通至降膜結晶器48，而再循環管線98”通至靜態結晶器44。

於設備10操作期間，乳酸係經由入口管線18連續進料至脫水單元12，於脫水單元12中使乳酸脫水。經脫水之乳酸係經由管線20引至預聚合反應器14，於預聚合反應器14中使乳酸預聚合以製造乳酸寡聚物，而於脫水單元12中從乳酸分離的水係通過管線25抽出。乳酸寡聚物係經由管線24引至解聚合反應器16，於解聚合反應器16中使乳酸寡聚物解聚合成通常包含內消旋交酯、L-交酯及D-交酯之交酯混合物。殘餘的乳酸係經由管線26再循環至預聚合反應器14，以及沖洗流(purge stream)係經由管線28從解聚合反應器16抽出，交酯混合物係經由管線34由解聚合反應器16引至第一蒸餾塔30。於第一蒸餾塔30中，輕質物(lights)係作為塔頂流(overheads stream)由交酯分離出來且經由管線36返回預聚合反應器14，而剩餘乳酸寡聚物係作為塔底流(bottom stream)經由管線38返回解聚合反應器16，以及預純化之交酯流(pre-purified lactide stream)係作為第一蒸餾塔30之側流(side stream)經由管線40引至第二蒸餾塔32。預純化之交酯流係於第二蒸餾塔32中分離成塔頂流(overheads stream)及塔底流(bottom stream)，其中，塔頂流為內消旋交酯富集之組成物以及塔底流為內消旋交酯耗乏之組成物。當內消旋交酯富集之組成物係經由管線42進料至靜態結晶器44時，內消旋交酯耗乏之組成物係經由管線46進料至降膜結晶器48。此外，來自第一去揮發器80之未反應之交酯係再使用(re-used)於在聚乳酸反應器74中進行的聚合步驟。經由再循環管線98、98’及98”，將部分經由管線82從第一去揮發器80抽出之蒸氣流(vapour stream)再循環至靜態結晶器44及再循環至降膜結晶器48。經純化之內消旋交酯富集之組成物係經由管線52從靜態結晶器44抽出，而殘留物係經由沖洗管線58作為沖洗流(purge stream)抽出。同樣的，經純化之內消旋交酯耗乏之組成物係經由管線60從降膜結晶器48抽出，而殘留物係經由管線66抽出且分成經由返回管線70進料至第二蒸餾塔32之再循環流(recycle stream)以及經由沖洗管線(purge line)68抽出之沖洗流(purge stream)。經純化之內消旋交酯富集之組成物係分成經由產物管線54作為經純化之內消旋交酯從設備10抽出之部分(portion)以及經由管線56及72進料至聚乳酸反應器74之部分(portion)，而經純化之內消旋交酯耗乏之組成物係分成經由產物管線62作為經純化之L-交酯從設備10抽出之部分以及經由管線56及72進料至聚乳酸反應器74之部分。交酯係於聚乳酸反應器74中於經由入口管線76進料至聚乳酸反應器74之觸媒和引發劑存在下聚合成聚乳酸。粗製聚乳酸流(crude polylactic acid stream)係經由管線78進料至第一去揮發器80，於其中分離成聚乳酸熔體流(polylactic melt stream)以及包含未反應之交酯及微量觸媒和引發劑的蒸氣流(vapour stream)。當蒸氣部分(vapor fraction)係經由管線82從第一去揮發器80抽出時，聚乳酸熔體流係經由管線84進料至第二去揮發器86，於其中分離成經由管線88從第二去揮發器86抽出之包含未反應之交酯及微量觸媒和引發劑的蒸氣流以及經由管線90從設備10抽出之經純化之聚乳酸(purified polylactic acid)。

圖2示意顯示圖1所示之設備10的靜態結晶器44之兩個階段。靜態結晶器44包含第一靜態結晶階段(first static crystallization stage)92及第二靜態結晶階段(second static crystallization stage)92’。內消旋交酯富集之組成物及於粗製聚乳酸組成物之去揮發期間所獲得的含有未反應之交酯的組成物係經由管線(line)42及98”進料至靜態結晶器44之第一靜態結晶階段92，以及混合物係於其中結晶(crystallized)。於結晶期間，內消旋交酯在第一結晶階段92之冷卻表面(cooled surface)上結晶，而內消旋交酯耗乏之母液(meso-lactide depleted mother liquor)留下。於結晶終止之後，母液係作為沖洗液(purge)經由沖洗管線58從第一結晶階段92排出，而使於第一結晶階段92期間沉積之內消旋交酯的晶體層(crystal layer)進行發汗步驟(sweating step)，其中，將藉此獲得之發汗部分(sweating fraction)(未圖示)添加至經由沖洗管線58排出的沖洗流(purge stream)。之後，使晶體層熔融以獲得經純化之內消旋交酯組成物的第一結晶部分(first crystallized fraction)。經純化之內消旋交酯組成物的第一結晶部分係經由管線(line)94引至第二結晶階段92’，於其中使之結晶。於結晶期間，內消旋交酯在第二結晶階段92’之冷卻表面上結晶，而內消旋交酯耗乏之母液(meso-lactide depleted mother liquor)留下。於第二結晶階段92’中之結晶終止之後，排出母液且經由管線(line)96進料至第一結晶階段92。之後，使於第二結晶階段92’中沉積之晶體層進行發汗步驟，其後使於第二結晶階段92’中沉積之晶體層熔融(molten)以獲得經純化之內消旋交酯富集流(purified meso-lactide enriched stream)，其係經由出口管線52從靜態結晶器44抽出。

圖3顯示圖1所示之設備的適用於純化(purifying)內消旋交酯富集之組成物的替代(alternative)之靜態結晶器44之詳細示意圖。圖3中所示之靜態結晶器44對應於圖2中所示者，除了其係於第一靜態結晶階段92及第二靜態結晶階段92’外還包含第三靜態結晶階段(third static crystallization stage)92”及第四靜態結晶階段(fourth static crystallization stage)92”’。於第一靜態結晶階段92中所獲得的經純化之內消旋交酯組成物之結晶部分(crystallized fraction)係經由管線(line)94進料至第二結晶階段92’，於其中使之結晶。於結晶期間，內消旋交酯在第二結晶階段92’之冷卻表面上結晶，而內消旋交酯耗乏之母液留下。於第二結晶階段92’中之結晶終止之後，排出母液且經由管線(line)96進料至第一結晶階段92。之後，使於第二結晶階段92’中沉積之晶體層進行發汗步驟，其後使於第二結晶階段92’中沉積之晶體層熔融以獲得經純化之內消旋交酯富集流，其係經由出口管線(outlet line)100從靜態結晶器44抽出。管線(line)102從管線100流出(debouch)，一部分於第二結晶階段92’中所獲得的經純化之內消旋交酯富集流可由此從設備10抽出，而其餘部分係經由管線100引至出口管線52。接著，於第三靜態結晶階段92”中所獲得的經純化之D-交酯及L-交酯富集之組成物的結晶部分係經由管線(line)96”引至第四結晶階段92”’，於其中使之結晶。於結晶期間，D-交酯及L-交酯富集之組成物在第四結晶階段92”’之冷卻表面上結晶，而D-交酯及L-交酯耗乏之母液留下。於第四結晶階段92”’中之結晶終止之後，將母液排出且經由管線(line)94”進料至第三結晶階段92”。之後，使於第四結晶階段92”’中沉積之晶體層進行發汗步驟，其後使於第四結晶階段92”’中沉積之晶體層熔融以獲得經純化之D-交酯及L-交酯富集流，其係經由出口管線(outlet line)100’從靜態結晶器44抽出。管線(line)102’從管線100’流出(debouch)，一部分於第四結晶階段92”’中所獲得的經純化之D-交酯及L-交酯富集流(purified D- and L-lactide enriched stream)可由此從設備10抽出，而其餘部分係經由管線100’引至出口管線52。

雖然內消旋交酯富集之組成物係經由管線42進料至靜態結晶器44之第一靜態結晶階段92且於其中結晶，但於粗製聚乳酸組成物之去揮發期間所獲得的含有未反應之交酯的組成物係經由管線98”進料至靜態結晶器44之第三靜態結晶階段92”且於其中結晶。第一、第三及第四結晶階段92、92”、92”’各者中所獲得的交酯富集之部分(lactide enriched fraction)係通過管線94、94’、94”引至個別上游結晶階段92’、92’、92”，而於第二結晶階段92’中所獲得的經純化之交酯富集之部分係經由管線100從第二結晶階段92’抽出。管線102從管線100流出，一部分於第二結晶階段92’中所獲得的經純化之交酯富集之部分可由此從設備10抽出，而其餘部分係經由管線100引至出口管線52。於第二、第一及第三結晶階段92’、92、92”各者中所獲得的交酯耗乏之母液係通過管線96、96’、96”引至個別下游結晶階段92、92”、92”’，而於第二結晶階段92’中所獲得的經純化之交酯富集之部分係經由管線100從第二結晶階段92’抽出。管線102從管線100流出，一部分於第二結晶階段92’中所獲得的經純化之交酯富集之部分可由此從設備10抽出，而其餘部分係經由管線100引至出口管線52。

於結晶期間，內消旋交酯在第一結晶階段92之冷卻表面上結晶，而內消旋交酯耗乏之母液留下。於結晶終止之後，母液係作為沖洗液經由沖洗管線58從第一結晶階段92排出，而使於第一結晶階段92期間沉積之內消旋交酯的晶體層進行發汗步驟，其中，將藉此獲得之發汗部分(未圖示)添加至經由沖洗管線58排出的沖洗流。之後，使晶體層熔融以獲得經純化之內消旋交酯組成物的第一結晶部分(first crystallized fraction)。經純化之內消旋交酯組成物的第一結晶部分係經由管線(line)94引導，於其中使之結晶。於結晶期間，內消旋交酯在第二結晶階段92’之冷卻表面上結晶，而內消旋交酯耗乏之母液留下。於第二結晶階段92’中之結晶終止之後，排出母液且經由管線96進料至第一結晶階段92。之後，使於第二結晶階段92’中沉積之晶體層進行發汗步驟，其後使於第二結晶階段92’中沉積之晶體層熔融以獲得經純化之內消旋交酯富集流，其係經由出口管線52從靜態結晶器44抽出。

10:設備 12:脫水單元 14:預聚合反應器 16:解聚合反應器 18:乳酸之入口管線 20:管線 22:返回管線 24:管線 25:水出口管線 26:返回管線 28:沖洗管線 30:(第一)蒸餾塔 32:(第二)蒸餾塔 34:管線 36:返回管線 38:返回管線 40:管線 42:管線 44:靜態結晶器 46:管線 48:降膜結晶器 50:返回管線 52:出口管線 54:產物管線 56:連接管線 58,58’:沖洗管線 60:出口管線 62:產物管線 64:連接管線 66:出口管線 68:沖洗管線 70:返回管線 72:單體入口管線 74:聚乳酸反應器 76:入口管線 78:出口管線 80:第一去揮發器 82:蒸氣出口管線 84:熔體出口管線 86:第二去揮發器 88:蒸氣出口管線 90:聚乳酸出口管線 92:第一靜態結晶階段 92’:第二靜態結晶階段 92”:第三靜態結晶階段 92”’:第四靜態結晶階段 94,94’,94”:管線 96,96’,96”:管線 98,98’,98”:來自去揮發之再循環管線 100,100’:管線 102,102’:管線

隨後，本發明係利用說明性但非限制性圖式說明，其中： [圖1]顯示根據本發明之一實施態樣的用於製造聚乳酸之設備的示意圖。 [圖2]顯示圖1所示之設備的用於純化內消旋交酯富集之組成物的靜態結晶器之詳細示意圖。 [圖3]顯示圖1所示之設備的適用於純化內消旋交酯富集之組成物的替代之靜態結晶器之詳細示意圖。

10:設備

12:脫水單元

14:預聚合反應器

16:解聚合反應器

18:乳酸之入口管線

20,24,34,40,42,46:管線

22,26,36,38,50,70:返回管線

25:水出口管線

28:沖洗管線

30:第一蒸餾塔

32:第二蒸餾塔

44:靜態結晶器

48:降膜結晶器

52,60,66,78:出口管線

54,62:產物管線

56,64:連接管線

58,68:沖洗管線

72:單體入口管線

74:聚乳酸反應器

76:入口管線

80:第一去揮發器

82,88:蒸氣出口管線

84:熔體出口管線

86:第二去揮發器

90:聚乳酸出口管線

98,98’,98”:來自去揮發之再循環管線

Claims (15)

1. 一種製造聚乳酸(polylactic acid)之方法，其包含以下步驟： a)  提供包含內消旋交酯(meso-lactide)以及L-交酯(L-lactide)及D-交酯(D-lactide)中之至少一者的粗製交酯組成物(crude lactide composition)， b)  由該粗製交酯組成物分離內消旋交酯富集之組成物(meso-lactide enriched composition)以及內消旋交酯耗乏之組成物(meso-lactide depleted composition)，其中，以交酯之總含量為基準計，該內消旋交酯富集之組成物含有至少80 mol-%之內消旋交酯， c)  將包含內消旋交酯以及L-交酯及D-交酯中之至少一者的聚合組成物(polymerization composition)聚合(polymerizing)成粗製聚乳酸組成物(crude polylactic acid composition)，以及使該粗製聚乳酸組成物去揮發(devolatilizing)以製造經純化之聚乳酸組成物以及含有未反應之交酯的組成物， d)  使該內消旋交酯富集之組成物以及至少一部分的該含有未反應之交酯的組成物進行包含至少一個結晶步驟之純化，以製造經純化之內消旋交酯富集之組成物， e)  使該內消旋交酯耗乏之組成物或該內消旋交酯耗乏之組成物與一部分的該含有未反應之交酯的組成物的混合物進行包含至少一個結晶步驟之純化，以製造經純化之內消旋交酯耗乏之組成物， 其中，該聚合組成物含有至少一部分之於步驟d)中所製造的該經純化之內消旋交酯富集之組成物。
2. 如請求項1之方法，其中，於步驟d)中，將於步驟b)中所製造的該內消旋交酯富集之組成物以及至少一部分的於該粗製聚乳酸組成物之去揮發步驟中所獲得的該含有未反應之交酯的組成物混合，然後呈混合物進料至步驟d)之該至少一個結晶步驟。
3. 如請求項1之方法，其中，於步驟d)中，使於步驟b)中所製造的該內消旋交酯富集之組成物進行步驟d)之該至少一個結晶步驟，以及另外使至少一部分的於該粗製聚乳酸組成物之去揮發步驟中所獲得的該含有未反應之交酯的組成物進行步驟d)之該至少一個結晶步驟，之後使至少部分的兩經純化之流彼此混合以形成經純化之內消旋交酯富集之混合物。
4. 如請求項1之方法，其中，該聚合組成物含有至少一部分之於步驟d)中所製造的該經純化之內消旋交酯富集之組成物以及至少一部分之於步驟e)中所製造的該經純化之內消旋交酯耗乏之組成物。
5. 如請求項4之方法，其中，於該聚合組成物中的該經純化之內消旋交酯富集之組成物與該經純化之內消旋交酯耗乏之組成物的比(ratio)以重量計為10:1至1:10，諸如以重量計為5:1至1:1。
6. 如請求項1之方法，其中，使10至100重量%且較佳為50至100重量%之於該粗製聚乳酸組成物之去揮發步驟中所獲得的該含有未反應之交酯的組成物於步驟d)中進行至少一個結晶步驟，以及使0至90重量%且較佳為50至90重量%之於該粗製聚乳酸組成物之去揮發步驟中所獲得的該含有未反應之交酯的組成物於步驟e)中進行至少一個結晶步驟。
7. 如請求項1之方法，其中，該聚合組成物含有至少一種觸媒及/或至少一種引發劑，其中，該觸媒較佳為至少一種包含鋁或錫作為金屬之有機金屬化合物(organometallic compound)，以及其中，該觸媒更佳為至少一種選自下列所組成之群組的有機金屬化合物：辛酸錫(tin octoate)、四苯基錫(tetraphenyl tin)、三甲氧化丁錫(butyltin trimethoxide)、氧化二丁錫、異丙氧化鋁(aluminum isopropoxide)、Al(O-i-Pr) _p其中1≤p≤3、Et ₃-pAl(O(CH ₂) ₂X) _p其中1≤p≤3、α,β,γ,δ,ε四苯基卟吩鋁(α,β,γ,δ,ε tetraphenylporphinato aluminium)(TPPIAIX)及上述化合物之二或更多者的任何組合；以及，其中，至少一種引發劑較佳係選自由下列所組成之群組：單羥基化合物(monohydroxy compound)、二羥基化合物(dihydroxy compound)、三羥基化合物(trihydroxy compound)、四羥基化合物(tetrahydroxy compound)及上述化合物之二或更多者的任何組合，以及，更佳係該至少一種引發劑係選自由下列所組成之群組：2-乙基己醇、C ₁₀-C ₂₀-單羥基脂肪醇(C _10-C ₂₀-monohydroxy fatty alcohol)、苯甲醇、對苯基苯甲醇(p-phenylbenzyl alcohol)、乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇(butane-1,4-diol)、重量平均分子量為200至10,000 g/mol之聚乙二醇、2-羥甲基-1,3-丙烷、甘油、重量平均分子量為100至1,000 g/mol之聚甘油(polyglycerol)、三羥苯(trihydroxybenzene)、三羥甲丙烷(trimethylolpropane)及其二聚物(dimer)、新戊四醇及其二聚物以及上述化合物之二或更多者的任何組合。
8. 如請求項1之方法，其中，步驟d)之該純化包含至少一個靜態結晶步驟(static crystallization step)，其中，該至少一個靜態結晶步驟較佳包含一至十個靜態結晶階段(static crystallization stage)、較佳為一或2至10個結晶階段、更佳為2至4個靜態結晶階段。
9. 如請求項1之方法，其中，步驟e)之該純化包含至少一個動態結晶步驟(dynamic crystallization step)，其中，該至少一個動態結晶步驟較佳包含一至四個動態結晶階段(dynamic crystallization stage)、更佳為一個動態結晶階段，其中，該動態結晶較佳為降膜結晶(falling film crystallization)。
10. 如請求項1之方法，其中，步驟b)包含至少一個蒸餾步驟，其各於蒸餾塔(distillation column)(30, 32)中進行，其中，將該粗製交酯組成物進料至第一蒸餾步驟之蒸餾塔(30, 32)，以及其中，於最後的蒸餾步驟之蒸餾塔(30, 32)製造呈塔頂餾分(overheads fraction)之該內消旋交酯富集之組成物以及製造呈塔底餾分(bottom fraction)或側餾分(side fraction)之該內消旋交酯耗乏之組成物。
11. 如請求項10之方法，其中，步驟b)包含兩個蒸餾步驟，其各於蒸餾塔(30, 32)中進行，其中，於第一蒸餾塔(30, 32)中將該粗製交酯組成物分離成塔頂餾分、塔底餾分及側餾分，其中，將該第一蒸餾塔(30, 32)之該側餾分進料至第二蒸餾塔(30, 32)，於其中製造呈塔頂餾分之該內消旋交酯富集之組成物以及製造呈側餾分或呈塔底餾分之該內消旋交酯耗乏之組成物。
12. 如請求項10之方法，其中，將一部分之於步驟d)中所製造的經純化之內消旋交酯富集之組成物作為側流(side stream)再循環至最後的蒸餾塔(30, 32)。
13. 一種用於製造聚乳酸之設備(10)，其中，該設備(10)包含： i)    分離單元(separation unit)，其包含用於粗製交酯組成物之入口管線(10)、用於內消旋交酯富集之組成物之出口管線(42)以及用於內消旋交酯耗乏之組成物之出口管線(46)， ii)   結晶單元(crystallization unit)(44)，其包含用於該內消旋交酯富集之組成物與至少一部分的含有未反應之交酯的組成物之混合物的入口管線(42)、或者包含兩個入口管線(42, 98”)其中一者(42)用於該內消旋交酯富集之組成物而另一者(98”)用於至少一部分的含有未反應之交酯的組成物，以及進一步包含用於經純化之內消旋交酯富集之組成物的出口管線(52)， iii)  結晶單元(48)，其包含用於該內消旋交酯耗乏之組成物或該內消旋交酯耗乏之組成物與一部分的含有未反應之交酯的組成物之混合物的入口管線(46)，以及包含用於經純化之內消旋交酯耗乏之組成物的出口管線(60)，以及 iv)  聚合反應器(polymerization reactor)(74)，其包含用於聚合組成物之入口管線(72)及用於粗製聚乳酸組成物之出口管線(78)，以及進一步包含去揮發單元(devolatilization unit)其包含用於該粗製聚乳酸組成物之入口管線(78)、用於經純化之聚乳酸組成物之出口管線(90)以及用於含有未反應之交酯的組成物之出口管線(82, 88)， 其中，至少該結晶單元ii)(44)之用於經純化之內消旋交酯富集之組成物的該出口管線(52)以及視需要還有該結晶單元iii)(48)之用於經純化之內消旋交酯耗乏之組成物的該出口管線(60)係與該聚合反應器(74)之該入口管線(72)連接。
14. 如請求項13之設備(10)，其中： i)  該結晶單元ii)(44)之用於該內消旋交酯富集之組成物的該入口管線(42)係與該分離單元之用於該內消旋交酯富集之組成物之該出口管線(42)以及與該去揮發單元之用於該含有未反應之交酯的組成物之該出口管線(82, 98”)連接，其中，該分離單元之用於該內消旋交酯耗乏之組成物之該出口管線(46)係直接通至該結晶單元iii)(48)之用於該內消旋交酯耗乏之組成物的該入口管線(60)，以及其中，該結晶單元ii)(44)之用於經純化之內消旋交酯富集之組成物的該出口管線(52)係與該聚合反應器(74)之該入口管線(72)連接，以及視需要該結晶單元iii)(48)之用於經純化之內消旋交酯耗乏之組成物的該出口管線(60)係與該聚合反應器(74)之該入口管線(72)連接， 或 ii) 該結晶單元ii)(44)之用於該內消旋交酯富集之組成物的該入口管線(42)係與該分離單元之用於該內消旋交酯富集之組成物之該出口管線(42)以及與該去揮發單元之用於該含有未反應之交酯的組成物之該出口管線(82, 98”)連接，其中，該結晶單元iii)(48)之用於該內消旋交酯耗乏之組成物的該入口管線(60)係與該分離單元之用於該內消旋交酯耗乏之組成物之該出口管線(46)以及與該去揮發單元之用於該含有未反應之交酯的組成物之該出口管線(82, 98’)連接，其中，該結晶單元ii)(44)之用於經純化之內消旋交酯富集之組成物的該出口管線(52)係與該聚合反應器(74)之該入口管線(72)連接，以及視需要該結晶單元iii)(48)之用於經純化之內消旋交酯耗乏之組成物的該出口管線(60)係與該聚合反應器(74)之該入口管線(72)連接。
15. 如請求項13或14之設備(10)，其中，該設備(10)進一步包含兩個蒸餾塔(30, 32)，其中，該兩個蒸餾塔(30, 32)之上游包含用於粗製交酯組成物之入口管線(34)、塔頂出口管線(overheads outlet line)(36)、塔底出口管線(bottom outlet line)(38)及側出口管線(side outlet line)(40)，其中，該兩個蒸餾塔(30)之上游的該側出口管線(40)係與該兩個蒸餾塔(32)之下游的側入口管線(40)連接，其中，該兩個蒸餾塔(32)之下游進一步包含塔頂出口管線(42)、塔底出口管線(50)及側出口管線(46)，其中，該兩個蒸餾塔(32)之下游的該塔頂出口管線(42)係與該結晶單元ii)(44)之該入口管線(42)連接，以及其中，該兩個蒸餾塔(32)之下游的該側出口管線(46)係與該結晶單元iii)(48)之該入口管線(46)連接。

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