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生物基纤维

生物基-PDO 和生物基纤维的制造流程

 杜邦公司将葡萄糖(一种生物基单体)作为生产生物基-PDO 的基础材料,制造出一种可再生来源的原料,用于生产杜邦™ Sorona® 等生物基纤维,能广泛用于日常生活用品,如地毯和服装等。

生物基-PDO 的研究与开发

对生物基-PDO 的研究最早始于杜邦研发中心总部的研发经理 Tim Gierke。他发现:1,3 丙二醇 (PDO) 含有三个碳原子,而自然界中充斥着三个碳和六个碳的物质。杜邦公司的科学家和工程师团队与聚合物专家们进行了协作,以讨论用生物法生产 PDO 的可能性。这导致了一个持续十几年的研究项目的产生,该项目最终收获了能在商业上可行的用于生产足够数量 PDO 的生物法工艺。

接下来,杜邦公司的科学家们与杰能科公司的科学家们合作开发出了一种微生物,它能把来自玉米淀粉的葡萄糖(即糖分)生产成 PDO。他们还开发了一项拥有专利的发酵工艺,加上细致的清洁和蒸馏工艺,以求最终获得高纯度的生物基-PDO。

下一步是将该工艺的应用从实验室延伸到现实世界。

生物基-PDO 的生产

杜邦公司和 Tate & Lyle 公司共同斥资一亿美元,在田纳西州的洛顿市合资建立了一家生物基-PDO 工厂。

满载玉米的轨道货车到达 Tate & Lyle 的玉米湿磨加工厂后,经加工,玉米淀粉会被转换成葡萄糖,由湿磨工厂用泵机输送到生物基-PDO 的生产工厂。

在生产工厂,会向葡萄糖中添加一种微生物。五座九层楼高的发酵罐都装满了微生物和葡萄糖。这些微生物随后会分泌生物基-PDO,形成液体。

接着,生物基-PDO 液体会被分离出来,并蒸馏成纯度为 99.97% 的高浓度液体,其余成分主要为水。最后,生物基-PDO 通过轨道罐车运送到世界各地的客户处,他们会自行将其加工成自己的产品。

Sorona® 的制造

最激动人心的面向消费者的应用之一是杜邦™ Sorona®:它是一种可再生来源的聚合物,能用于生产地毯和服装用的生物基纤维。

Sorona® 聚合物是在位于北卡罗来纳州金斯顿市的杜邦™ Sorona® 工厂以及中国的工厂进行生产的。

生物基-PDO 从轨道车上卸下并装入储罐,然后将经历一个连续的聚合过程。Sorona® 聚合物生产出来后,将被挤出成众多条状物。冷却后,这些条状物会通过切粒机,被切成糖果大小的小颗粒。

然后,这些颗粒会进入分筛器,以去除不合格的颗粒和较长的条状物。接着,经筛捡的粒子会落入包装袋,并进行称重。最后,成品将被运到遍布世界各地的客户处。

环境影响

通过生物基-PDO,杜邦公司发现了另一种降低对石化资源依赖性的方式。与石油基 PDO 相比,生物基-PDO 的生产过程减少了高达 40% 的能耗,并减少了 40% 以上的温室效应气体排放。

由于使用生物基-PDO 作为主要原料,Sorona® 的生产要比石油基尼龙 6 的生产减少 63% 的温室效应气体排放。

Sorona® 在地毯和服装上的使用

使用杜邦™ Sorona® 的 Mohawk SmartStrand® 地毯提供了独特的天然、永久的防污性能、特别的柔软性和出色的耐用性,因而被誉为近 20 年来家用地毯行业最激动人心的创新产品之一。

成衣制造商也喜欢 Sorona®,因为它集尼龙和涤纶纤维的优点于一身,如极好的柔软性、特别的舒适弹性、靓丽的色彩和易打理性。所有这些特性结合在一起,为运动服、泳装、内衣、牛仔服和其他成衣带来了更靓丽的外观、更舒适的手感和更上乘的品质。

生物基-PDO 与 Sorona®:成功的组合

Sorona® 是一种高性能聚合物,它借助生物基-PDO,获得了可再生来源的特别价值。使用 Sorona® 等生物基纤维,地毯和成衣制造商可以生产出更好的产品,并帮助最大程度地减轻对环境的不利影响。

 

 

Sorona®纤维,按重量计算,有37% 的原料来自可永续再生的植物性资源(即含有 28 %的生物基碳)
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