-
-
Whatsapp
Технологии очистки мономеров биологически основанных материалов и обзор практических случаев
2025-11-10
В эпоху, стремящейся к устойчивому развитию, биологически основанные материалы постепенно преображают облик отрасли благодаря своим экологическим и возобновляемым свойствам. В настоящее время рынок биологически основанных материалов постоянно расширяется, а области их применения не прекращают распространяться. Помимо традиционных отраслей, таких как упаковка, сельское хозяйство, медицина и другие, биологически основанные материалы также могут использоваться в автомобильной промышленности, электронике, строительстве и многих других отраслях.
Производство биологически основанных материалов включает процесс синтеза полимеров из мономеров. Чистота мономеров гарантирует продуктам отличные физико-химические свойства и хорошие технологические характеристики, что имеет решающее значение для применения биологически основанных материалов в различных отраслях.
Какпион идеи «Зеленая технология и рециркуляция», компания DODGEN специализируется на очистке мономеров биологически основанных материалов и добились революционных прорывов для отрасли. В данной статье детально рассматриваются инновации и практическое применение технологий очистки компании DODGEN на примере нескольких ключевых биологически основанных материалов: ПЛА, ГМФ, изосорбида и адипиновой кислоты.
Ⅰ.ПЛА:пион биоразлагаемых материалов
Биологически основанный ПЛА (полилактид) — это полимерный материал, полученный полимеризацией лактатных мономеров. Он обладает отличной биосовместимостью и биоразлагаемостью, а в качестве сырья используются кукурузный крахмал, сахарный тростник и другие растительные материалы. Однако очистка лактида — мономера полилактида — сопряжена с большими сложностями. Сырой лактид в основном состоит из L-лактида, D-лактида, молочной кислоты, димера молочной кислоты, тримера молочной кислоты и воды. При этом вода способна гидролизовать лактид до кислоты; кислотные примеси (молочная кислота, димер и тример молочной кислоты) приводят к разрыву полимерных цепей полилактида в результате кислотного гидролиза, что влияет на молекулярную массу полилактида и ее распределение. А D-лактид снижает механические свойства полилактида. Поэтому лактид обязательно подвергается тонкой очистке, чтобы его химическая и оптическая чистота соответствовали требованиям к мономерам для полимеризации. Технология кристаллизации из расплава успешно преодолела эту проблему. Данный процесс не только повышает чистоту продукции, но и значительно снижает энергопотребление и затраты, заложая прочный фундамент для широкого применения биоразлагаемых пластиков.
Лактид
Ⅱ.ГМФ:биологически основанное платформенное соединение
5-гидроксиметилфурфурал (ГМФ) является важным биологически основанным платформенным соединением. Из ГМФ посредством окислительного раскрытия кольца с последующим окислением можно получить ФДКК (2,5-фурандикарбоновую кислоту) — мономер биологически основанного пластика ПЭФ (полиэтиленфураноата) с отличными свойствами. Кроме того, из ГМФ с помощью других химических реакций можно синтезировать различные производные, такие как фурановые смолы и фурановые лекарства. Эти производные имеют широкие перспективы применения в медицине, пестицидной промышленности, производстве красителей, ароматических веществ и других отраслях. Чистота ГМФ существенно влияет на селективность продуктов последующих химических реакций, кинетику реакций и качество продукции. Применение технологии кристаллизации из расплава гарантирует высокую чистоту и стабильность продукции. Компания DODGEN активно продвигает применение этой технологии в очистке ГМФ, позволяя достичь чистоты продукции выше 99,9%, что обеспечивает мощную поддержку для диверсификации мономеров биологически основанных пластиков.
5-гидроксиметилфурфурал (ГМФ)
III. Изосорбид:основа высокопроизводительных полимеров
Изосорбид можно извлечь из различных видов биомассы и синтезировать химическими методами. Биологически основанный изосорбид используется для производства поликарбоната (ПК) посредством трансэфирификации и поликонденсации. Поликарбонат — один из пяти основных инженерных пластиков, демонстрирующий самый высокий темп роста и наибольший объем потребления. Он широко применяется в различных отраслях национальной экономики. Благодаря тщательно разработанной технологии кристаллизации из расплава компания DODGEN может очищать изосорбид до 99,9% чистоты, давая мощный толчок развитию отрасли биологически основанных полиэфиров.
Изосорбид
Ⅳ.Адипиновая кислота:ключевое сырье для нейлона 66
Сырье для производства биологически основанной адипиновой кислоты — сахара, полученные из несъедобной биомассы. Эти сахара быстро превращаются в муконовую кислоту посредством ферментации, а гидрирование муконовой кислоты позволяет получить биологически основанную адипиновую кислоту высокой чистоты с высоким выходом. Полученная биологически основанная адипиновая кислота может использоваться в качестве сырья для производства нейлона 66, в частности для синтеза смол и волокон, аналогичных продуктам на основе нефтяного нейлона 66. Экологически чистый нейлон 66, произведенный биологическими методами, способствует развитию круговой экономики и снижению выбросов парниковых газов. С помощью современной технологии кристаллизации из расплава компания DODGEN добились эффективной очистки биологически основанной адипиновой кислоты, повысив ее чистоту с 99,3% до 99,8%.
Адипиновая кислота
Результаты испытаний продукции после применения технологии кристаллизации из расплава представлены в следующей таблице:
Итог：
В настоящее время биологически основанные материалы сталкиваются с трудностями в широком применении из-за относительно высоких производственных затрат и сложности производственных технологий. Одним из путей преодоления этих проблем является решение технических задач, связанных с разделением и очисткой на этапах производства. Компания DODGEN добились значительных успехов в области очистки мономеров и продолжает способствовать широкому внедрению биологически основанных материалов.
