对于尼龙产业
市场,近期呈现出一定的波动
,
日本宇部兴产
关闭了部分尼龙生产线;尼龙巨头
兰蒂奇
出售了其特
种化学品和高性能聚合物业务;尼龙领军企业
神马股份
预计2024年
扣非净利润是近12年来首次出现亏损。然而值得注意的是,日本
宇部未来将扩大如
再生尼龙
和
生物基尼龙
等
环保产品。
近日,LG化学推出
全新
的环保
生物基尼龙材料Earthyle™
。与传统的石油基尼龙相比,该材料
它以从糖中提取的赖氨酸
(Lysine)
为原料,碳排放量低,且物性和环保性能优异。
该材料适用于运动服装(如
速干衣)
、作业服、汽车内外饰、电子产品配件及高附加值产品领域,如3D打印原料和亲肤衣物。
值得一提的是,去年2月,LG化学与CJ第一制糖公司合作并建立合资企业,主要是利用CJ
第一制糖
的微生物精密发酵技术和双方共同研发的技术生产生物基尼龙原料
PMDA(
通过玉米、甘蔗和其他作物发酵而成
)
,再由LG化学聚合制成生物基尼龙产品,并通过合资企业销售该产品。
生物基尼龙
,是以生物质可再生资源(如葡萄糖、纤维素、植物油)为原料,通过生物、化学及物理等手段制造用于合成聚酰胺的单体(如生物基内酰胺、生物基二元酸、生物基二元胺等),再通过聚合反应合成的高分子新材料,具有绿色、环境友好、原料可再生等特性。
与传统石油基尼龙材料相比,
生物基尼龙降低了石油依赖,生产过程减少了排放二氧化碳,且更为绿色环保。
PA
的聚合工艺比较成熟,制约我国PA发展
的是聚合单体的制备技术。
同样,
生物基尼龙制备的关键在于单体合成,主要分为
油路线
与
糖路线
两大技术路径:
油路线:
是指以植物油(如蓖麻油、
油酸与亚油酸等
)
为原料
,经过
酯交换、高温裂解等
一系列
化学转化得到
PA单体(如
ω-十一氨基酸、癸二酸、壬二酸
)进而合成生物基尼龙
的路线。油类路线是目前化工企业采用的生物基尼龙主要合成路线。
PA11/PA1010:以蓖麻油为原料,通过酯交换、高温裂解、氨解生成ω-十一氨基酸或癸二酸。阿科玛实现工业化生产,收率稳定。此工艺也是目前工业上最主要的生产工艺。
PA9:油酸臭氧氧化法生产壬二酸,催化剂选择MoO₃/PbO₂时收率超75%。
糖路线:
是利用微生物技术,对葡萄糖、纤维素、淀粉等原料进行发酵得到
合成PA的单体(如
γ-氨基丁酸、己内酰胺、己二酸、戊二胺
)
,从而合成生物基尼龙
的路线。
生物基PA4便是利用葡萄糖发酵最终合成生物基γ-氨基丁酸制备得来。
PA56:葡萄糖→赖氨酸→1,5-戊二胺(大肠杆菌发酵技术),凯赛生物实现万吨级产能。
PA46:葡萄糖→黏糠酸→己二酸(杜邦生物酶法),或5-羟甲基糠醛(5-HMF)催化加氢法,收率超89%。
常见的生物基尼龙材料包括
尼龙11、尼龙1010、尼龙610、尼龙510、尼龙56、尼龙410、尼龙1012
等,与来源于石油的尼龙6和尼龙66相比,生物基尼龙(如尼龙11和尼龙1010)具有更长的烷基链, 熔点在180~195℃之间,比尼龙6和尼龙66的熔点低30~60℃。
因此生物基尼龙在进行熔融挤出改性
时具有加工温度低、能耗小的优点,而且更长的烷
基链使得生物基尼龙吸水率更低 (一般在0.1%~
0.4%),冲击强度比尼龙6和尼龙66高50%,具有
更好的韧性,但是拉伸强度和模量不如尼龙6和尼
龙66高。
其中,
凯赛生物
自主研发生产的生物基戊二胺,广泛应用于环氧固化剂、热熔胶、异氰酸酯等相关领域。
凯赛生物的生物法长碳链二元酸于
2018年
被国家工业和信息化部、中国工业经济联合会评为制造业单项冠军产品。
据资料显示,全球生物基材料产能
已超过3500万吨
,仍保持着高速增长。
工业和信息化部等六部门此前印发了《加快非粮生物基材料创新发展三年行动方案》,提出“力争到2025年,生物基化学品的品种不断丰富,聚合物稳定性显著提高,在塑料制品、纺织纤维等领域实现规模化应用。”
据资料显示,全球市场对生物基尼龙的需求预计将从2023年的
40万吨
增至2028年的
140万吨
,年均增长率将高达29%。
根据相关数据预测,2025年
生物基尼龙市场空间有望达到
215.91亿元
。
同时,随着
日益
增强的
低碳环保意识,消费者更加倾向于选择可持续的、绿色环保的终端产品。
生物基尼龙作为生物基化学纤维的一个重要品类,
正逐渐走近我们的日常生活,应用于瑜伽服、T恤、户外服装等服饰用品。
例如,2024年7月“生物基尼龙纺织产业联盟”成立,该联盟是由黑龙江伊品新材料有限公司、福建永荣锦江股份有限公司、广东省纺织品进出口股份有限公司、山东中康国创先进印染技术研究院有限公司、广东海鸥百胜纺织有限公司、PQC(Pacific Quality Control Center China Co., Ltd)、南通双弘纺织有限公司和菲诺染料化工(无锡)有限公司组成。
另外,生物基尼龙还可以进行改性,通过
熔融共混的方式提升其增强、阻燃、增
韧、电性能和导热性能,应用于汽车等领域。
来源:
LG化学
、百度百科、知网、化工新材料、化工进展、现代塑料加工应用等网络公开信息