當低碳環保、可持續發展成為時尚潮流,著力發展生物基纖維并擴大應用,成為我國化纖工業邁向綠色化的一個重要體現。
生物基纖維是以生物質為原料或用含有生物質來源單體的聚合物制成的纖維,屬于綠色纖維的一大類,包括生物基滌綸、生物基尼龍、生物基氨綸,以及聚乳酸纖維、海藻纖維、殼聚糖纖維等。
隨著技術的進步,一些原本被國外壟斷的生物基原料,也逐漸在國內進行量產。
項目正式投產,用于生產“聚酯之王”
近日,安徽華恒生物科技股份有限公司宣布旗下赤峰基地年產5萬噸生物基1,3-丙二醇(PDO)項目、5萬噸生物基丁二酸項目生產線順利實現高品質連續生產,這是華恒生物進軍生物基材料行業的重要里程碑。
資料顯示,華恒生物在2022年啟動生物基新材料單體生產基地建設項目,2023年年產5萬噸生物基PDO、5萬噸生物基丁二酸項目順利建設,截至目前已實現連續量產。
隨著“雙碳”政策的不斷推進,華恒生物以玉米淀粉等可再生資源為原料,通過生產菌種構建、菌株培養與發酵工藝、提純工藝改良生產的生物基PDO、丁二酸在純度、穩定性方面達到行業領先水平。
1,3-丙二醇(PDO)是一種重要化工原料,廣泛應用于聚酯、聚氨酯、化妝品、可降解塑料、醫藥中間體、油墨、印染、潤滑劑等領域。PDO最主要的用途是與對苯二甲酸(PTA)聚合,生產聚對苯二甲酸丙二醇酯(簡稱“PTT”)。
PTT是一種新型高性能生物基聚酯纖維:物理特性上,具有PET的穩定性、錦綸的柔軟性、腈綸的蓬松性、滌綸的抗污性以及接近氨綸的彈性恢復能力,并具備優良的保型特征,也被稱為“記憶纖維”;化學特性上,PTT抗紫外線,抗氯化物,適合低溫染色。PTT同時兼具多個優異性能,早在上世紀被評為“聚酯之王”。
國內PDO項目相關進展
近日,山東天潤和生物工程有限公司利用巴氏梭菌(丁酸發酵芽孢桿菌)發酵制備1,3-丙二醇(PDO)及其衍生物一體化綠色低碳技改項目環評報告書獲批。項目建成后年產1,3-丙二醇15000噸。
2023年7月4日,浙江省“千項萬億”重大項目集中開工活動舉行,寧波巨化15萬噸/年特種聚酯切片新材料項目開工。該項目實施內容包括7.2噸/年PDO和15噸/年PTT的主裝置及其配套工程,計劃2024年底試車。
2022年7月,廣東清大智興生物技術有限公司與山西長清生物科技有限公司合力打造的年產2萬噸糖法1,3-丙二醇(PDO)生產裝置一次開車成功。在已經擁有山東、山西兩個生產基地的基礎上,清大智興與中馬投控、廣弘資產共同投資建設的廣西欽州生物法年產2萬噸PDO項目正在緊鑼密鼓地敲定建設規劃。該項目預計2024年初開始籌劃建設,預計建設周期18個月。
杜邦公司靠糖法生產PDO壟斷了20年。直至2013年之后,清華大學團隊研制出新的合成途徑,開始和美景榮化學等公司進行商業化投產。直至現在,生物基1,3-丙二醇行業參與者依舊有限,技術,投產率等都仍處于前期探索和研究階段。
PDO項目發展只是我國生物基纖維發展的一個縮影,未來生物基纖維還擁有更廣闊的前景。
市場前景廣闊
伴隨著消費市場持續升級,更多消費者對紡織服裝產品中的“綠色環!睂傩栽絹碓疥P注。
在此背景下,生物基纖維未來的市場發展前景十分廣闊。中國化學纖維工業協會相關負責人指出:“生物基纖維從源頭上具備可持續發展優勢,能夠實現全生命周期的綠色低碳發展,是我國化纖行業未來重點發展的一個品類!
工業和信息化部等六部門2023年1月印發了《加快非糧生物基材料創新發展三年行動方案》,提出“完善材料體系,利用生物發酵、生物合成、化學合成等工藝,打造基于非糧生物質的生物基材料體系”,明確了“乳酸、丁二酸等含碳化學品,以及聚乳酸、聚酰胺等含碳聚合物”等重點發展方向,并提出“力爭到2025年,生物基化學品的品種不斷豐富,聚合物穩定性顯著提高,在塑料制品、紡織纖維等領域實現規;瘧。”
根據經濟合作與發展組織(OECD)的預測,未來10年,至少有20%、約8000億美元的石化產品將被生物基產品替代,而目前的替代率不足5%,市場缺口近6000億美元。預計到2030年,全球生物基化工產品的占比有望達到35%。生物基材料行業將迎來重大發展機遇,未來增長空間廣闊。