En la era actual de perseguir el desarrollo sostenible, los materiales de base biológica, con sus propiedades ecológicas y renovables, están transformando gradualmente el rostro de las industrias. Actualmente, el mercado de materiales de base biológica se está expandiendo continuamente, y sus aplicaciones se extienden más allá de los campos tradicionales como el empaque, la agricultura y los productos farmacéuticos. Los materiales de base biológica ahora se utilizan cada vez más en sectores como la automoción, la electrónica y la construcción.
La producción de materiales de base biológica implica la síntesis de polímeros a partir de monómeros. La pureza de estos monómeros es fundamental para garantizar excelentes propiedades fisicoquímicas y un buen rendimiento de procesamiento de los productos finales, que es esencial para su aplicación en diversas industrias.
Como pionero de la "tecnología verde y la regeneración circular", DODGEN está comprometido con la purificación de monómeros de materiales de base biológica, trayendo avances revolucionarios a la industria. Este artículo se centrará en varios materiales clave de base biológica (PLA, HMF, Isosorbida y Ácido Adipico) y proporcionará una introducción detallada a las innovaciones y aplicaciones de DODGEN Chemical en tecnología de purificación.
El PLA de base biológica (ácido poliláctico) es un material polimérico hecho de la polimerización de monómeros de ácido láctico. Cuenta con excelente biocompatibilidad y biodegradabilidad, con materias primas derivadas del almidón de maíz, la caña de azúcar y otras fuentes. Sin embargo, el proceso de purificación del monómero de PLA-lactida-plantea desafíos significativos. Los principales componentes de la lactida cruda incluyen L-lactida, D-lactida, ácido láctico, dímeros de ácido láctico, trímeros de ácido láctico y agua. Entre estos, el agua puede hidrolizar la lactida en ácido, y las impurezas ácidas (ácido láctico, dímeros y trímeros de ácido láctico) pueden hacer que las cadenas de polímero PLA se rompan debido a la hidrólisis ácida, afectando negativamente el peso molecular y la distribución de peso molecular de PLA. Además, La D-lactida puede reducir las propiedades mecánicas de PLA. Por lo tanto, es esencial refinar y purificar la lactida para cumplir con los requisitos de pureza química y óptica para los monómeros de polimerización. La tecnología de cristalización fundida ha superado con éxito este cuello de botella. Este proceso no solo mejora la pureza del producto, sino que también reduce significativamente el consumo y los costos de energía, sentando una base sólida para la aplicación generalizada de plásticos biodegradables.
Lactida
El 5-hidroximetilfurfural (HMF) es un importante compuesto de plataforma de base biológica que se puede utilizar para preparar FDCA (ácido 2,5-furandicarboxílico) a través de la apertura del anillo oxidativo y la reacidificación. FDCA es el monómero del furanoato de polietileno (PEF) de plástico de base biológica de alto rendimiento. El HMF también puede sufrir varias reacciones químicas para producir una variedad de derivados, como resinas de furano y medicamentos a base de furano. Estos derivados tienen amplias perspectivas de aplicación en campos como productos farmacéuticos, pesticidas, colorantes y fragancias. La pureza de HMF afecta significativamente la selectividad de reacciones químicas posteriores, cinética de reacción y calidad del producto. Mediante el uso de tecnología de cristalización fundida, se puede garantizar una alta pureza y estabilidad del producto. DODGEN está promoviendo activamente esta tecnología en la aplicación de HMF, logrando una pureza del producto mayor que 99.9%, proporcionando un fuerte apoyo para la diversificación de monómeros plásticos de base biológica.
5-Hidroximetilfurfural (HMF)
La isosorbida se puede extraer de varias materias primas de biomasa y sintetizar a través de métodos químicos. El isosorbida de base biológica se puede utilizar para producir policarbonato (PC) mediante policondensación por transesterificación. El policarbonato es uno de los plásticos de ingeniería de más rápido crecimiento y más ampliamente utilizados entre los cinco primeros, con amplias aplicaciones en diversas industrias de la economía nacional. A través de un diseño cuidadosamente diseñadoProceso de cristalización por fusiónDODGEN puede purificar isosorbida para 99.9%, inyectando fuerza en el desarrollo de la industria del poliéster de base biológica.
Isosorbida
Ácido adípico de base biológicaSe deriva de azúcares no derivados de biomasa alimentaria, que se convierten rápidamente en ácido mucónico mediante la fermentación. La hidrogenación de ácido mucónico produce ácido adípico de base biológica de alto rendimiento y alta pureza. Este ácido adípico de base biológica se puede utilizar como materia prima para Nylon 66, que se emplea para producir resinas y fibras similares al Nylon 66.A base de petróleo El Nylon 66 ecológico producido a través de métodos biológicos ayuda a crear una economía circular y reduce las emisiones de gases de efecto invernadero. DODGEN ha logrado una purificación eficiente del ácido adípico de base biológica utilizando tecnología avanzada de cristalización fundida, mejorando la pureza del producto de 99.3% a 99.8%.
Ácido adípico
Los resultados de la prueba del producto después de la cristalización fundida se muestran en la siguiente tabla:
Actualmente, los materiales de base biológica enfrentan desafíos de aplicación generalizados debido a sus costos de producción relativamente altos y la complejidad de las tecnologías de producción. Abordar los problemas técnicos en los procesos de separación y purificación es una de las formas clave de superar estos cuellos de botella. DODGEN ha logrado resultados significativos en la purificación de monómeros y continúa impulsando la aplicación generalizada de materiales de base biológica.
