合成工藝全線打通
劉德華介紹，生物法PTT并不是完全來自生物基，而是主要原料PDO可從生物基材料獲得，另一種主要原料PTA(對(duì)苯二甲酸)目前尚未見生物法合成的報(bào)道。與化學(xué)法PTT相比，生物法PTT的環(huán)保和資源優(yōu)勢不言而喻，產(chǎn)品性能也更好。譬如，化學(xué)法PTT因工藝問題羰基含量高，導(dǎo)致黏度太大，后序紡絲質(zhì)量不夠高，生物法PTT就不存在這個(gè)問題，能更好地滿足聚合要求。
他表示，經(jīng)過多年的探索，我國已經(jīng)打通了從生物材料到PDO，再由PDO到PTT的全部生產(chǎn)工藝，很多公司都進(jìn)行過一定規(guī)模生物法PDO生產(chǎn)。目前國內(nèi)最大裝置為清華大學(xué)與湖南海納百川生物工程有限公司合作的3000～4000噸/年的生產(chǎn)線，主要以廢油脂為原料。國際上主要以杜邦的谷物原料合成法為代表。
中國工程院院士、南京工業(yè)大學(xué)校長歐陽平凱表示，PTT生產(chǎn)的關(guān)鍵在于獲得生物法PDO原料。我國清華大學(xué)、北京化工大學(xué)、江南大學(xué)以及大連理工大學(xué)等單位對(duì)生物法生產(chǎn)PDO進(jìn)行了深入的研究，主要工作集中在菌種代謝機(jī)理、關(guān)鍵酶、動(dòng)力學(xué)特性、基因工程菌構(gòu)建等方面，成績顯著，預(yù)計(jì)未來幾年內(nèi)將逐漸實(shí)現(xiàn)用微生物發(fā)酵法來取代化學(xué)法生產(chǎn)PDO。
歐陽平凱認(rèn)為，與國外技術(shù)相比，我國研究人員開發(fā)的以柴油副產(chǎn)物甘油為原料生產(chǎn)1,3-丙二醇工藝具有創(chuàng)新性，綜合成本低于國外技術(shù)，發(fā)酵方式經(jīng)過進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化后，工業(yè)化前景較好。
據(jù)了解，國內(nèi)對(duì)化學(xué)法PDO進(jìn)行探索的企業(yè)也很多，但目前都已放棄了工業(yè)化生產(chǎn)。作為曾經(jīng)的PDO生產(chǎn)工藝壟斷者之一，殼牌公司也于去年3月正式關(guān)閉了其位于美國的化學(xué)法PDO生產(chǎn)裝置。
推廣關(guān)鍵在PDO成本
據(jù)介紹，PDO與PTA合成的聚酯PTT，比以1,2-丙二醇、丁二醇、乙二醇為單體合成的聚合物的性能更優(yōu)異。PTT除具有聚酯PET（聚對(duì)苯二甲酸乙二酯）的化學(xué)穩(wěn)定性外，還具有良好的生物可降解性、耐污染性、尼龍的韌性和回彈性及抗紫外線等。PTT不易褪色，易加工成型，制成的纖維可拉長20%。此外，PTT纖維還具有耐磨、低吸水性、低靜電、易染色等優(yōu)點(diǎn)，用于生產(chǎn)地毯可與尼龍媲美。
劉德華稱，與目前的熱點(diǎn)材料生物基材料聚乳酸（PLA）、聚羥基脂肪酸酯（PHA）相比，PTT更具加工優(yōu)勢。雖然國際上已經(jīng)有了萬噸級(jí)PLA生產(chǎn)裝置，但產(chǎn)品質(zhì)量并不佳，58℃就會(huì)融化，難以用于高端市場，只能用于飯盒等低端市場。即便這些問題可以用L型乳酸和D型乳酸混合聚合的方式改善，但技術(shù)上尚未成熟。PHA則在紡絲上存在缺陷。
他強(qiáng)調(diào)，PTT自身性能在推廣應(yīng)用上完全沒問題，但受PDO價(jià)格偏高因素制約，目前PTT主要是用于服裝、地毯等高端領(lǐng)域。如果能把PDO 的成本降下來， PTT將前途無量。譬如，由于性能好，PTT可以取代PET。目前國內(nèi)的PET市場容量是千萬噸級(jí)，如果10％用PTT取代，那就將形成百萬噸的市場；如果能替代50％，形成的市場就更不可估量。此外，PTT還可以用作工程塑料。
據(jù)了解，海天輕紡、上海華源股份、江蘇盛虹等企業(yè)已初步打開了PTT的應(yīng)用市場。
2～3年內(nèi)可形成規(guī)模
劉德華表示，雖然前景看好，但國內(nèi)真正建成的PTT裝置只有張家港美景榮化學(xué)工業(yè)有限公司一家。該公司獲杜邦授權(quán)，PDO由杜邦供應(yīng)。造成這種局面的原因是：一方面，PTT生產(chǎn)企業(yè)因?yàn)闆]有足夠的PDO原料供應(yīng)，不會(huì)盲目上馬PTT裝置；另一方面，PDO生產(chǎn)商則認(rèn)為，下游沒有PTT用戶，不敢隨意擴(kuò)大PDO產(chǎn)能。令人欣慰的是，目前僵局已經(jīng)開始打破，江蘇盛虹3萬噸/年的PTT裝置將于今年建成。屆時(shí)，國內(nèi)現(xiàn)有的幾千噸PDO生產(chǎn)規(guī)模將不能滿足國內(nèi)市場需求。為此，清華大學(xué)目前正在跟江蘇盛虹洽談，打算新建一套PDO裝置。預(yù)計(jì)2～3年內(nèi)，我國PTT產(chǎn)能將達(dá)到數(shù)萬噸規(guī)模，但要形成PET那樣的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，或許還需20年。
劉德華告訴記者，由于國內(nèi)生物柴油產(chǎn)業(yè)沒有發(fā)展起來，沒有足夠的副產(chǎn)甘油，導(dǎo)致PDO原料競爭激烈。不過，國外生物柴油發(fā)展紅火，很多甘油沒有出路，國內(nèi)部分企業(yè)開始從國外進(jìn)口粗甘油，加工成工業(yè)甘油出售，這將大大降低PDO 生產(chǎn)成本。
記者在各大科研院所網(wǎng)站的瀏覽中也發(fā)現(xiàn)，大連理工大學(xué)等生物法PDO生產(chǎn)技術(shù)的擁有者都在尋找合作企業(yè)。