增強(qiáng)尼龍生產(chǎn)技術(shù)到底難在哪？

發(fā)布于2023-05-17 15:31:11 點(diǎn)擊：0

    可能在很多人眼中，尼龍?jiān)缇瓦^氣了，跟科技感，時(shí)尚也沒什么關(guān)系，可能偶爾在衣服吊牌上能看到它們的身影。更何況尼龍已經(jīng)問世80年，技術(shù)和工藝相當(dāng)成熟，幾乎沒有什么創(chuàng)新的空間。這樣的印象對(duì)于我們專業(yè)尼龍生產(chǎn)廠家來說，答案肯定是給予否定的。     事實(shí)上呢，人們對(duì)尼龍的既有印象存在太多不準(zhǔn)確，先不說尼龍的用途遠(yuǎn)超過人們的想象，就是尼龍制造的相關(guān)技術(shù)，也沒有人們認(rèn)為的那么簡(jiǎn)單。
     尼龍是怎么來的？
     尼龍的真正成分叫聚酰胺，它可以由二元胺與二元酸縮聚生成。目前市場(chǎng)上制備聚酰胺普遍采用石化法，但關(guān)鍵中間體己二腈的核心工藝至今被幾大化工巨頭壟斷，漲價(jià)和斷貨的情況時(shí)有發(fā)生。
     技術(shù)瓶頸加上石油化工行業(yè)本身也面臨著資源枯竭等重重危機(jī)，近年來業(yè)界對(duì)生物法制造尼龍的關(guān)注度越來越高。生物制造，簡(jiǎn)言之就是利用微生物中的生物酶作為催化劑，將玉米等生物質(zhì)中豐富的淀粉或糖類分解、轉(zhuǎn)化、重組，生成戊二胺，再與二元酸結(jié)合，最終變成生物基聚酰胺。目前基于這一課題的研究成果并不少，但是理論很豐滿，現(xiàn)實(shí)卻很骨感，生物制造真正在生產(chǎn)成本，產(chǎn)量規(guī)模等方面做到與石化法媲美，仍有一定難度。     生物制造難在哪兒？
     以生產(chǎn)戊二胺的過程為例，當(dāng)給微生物投以充足食物，得到的回報(bào)將會(huì)是包含目標(biāo)產(chǎn)物及各種代謝副產(chǎn)物的一鍋「大雜燴」，其中戊二胺的濃度和產(chǎn)量根本無法滿足工業(yè)生產(chǎn)的要求。更糟糕的是，1,5-戊二胺又名尸胺，它的作用是加速生物體的腐敗，毒害生產(chǎn)出來的細(xì)胞，進(jìn)一步抑制反應(yīng)的進(jìn)行?？梢哉f生物制造是個(gè)高度敏感不穩(wěn)定的過程，隨著條件的改變，你很難預(yù)測(cè)哪幾個(gè)會(huì)突然擦出火花，哪個(gè)又分分鐘撂挑子不干，如果再疊加上各種復(fù)雜因素，生物制造約等于不可控。
     作為一名生物化工企業(yè)的研發(fā)人員，他的工作日?？赡苁沁@樣的：周一篩選微生物，周二篩選微生物，周三篩選微生物……一周的篩選毫無進(jìn)展之后，突然發(fā)現(xiàn)一個(gè)平板小試結(jié)果非常良好，他歡欣鼓舞，立即在搖瓶中進(jìn)一步繁殖放大，但結(jié)果卻怎么都無法復(fù)現(xiàn)，他有點(diǎn)失望，但很快平靜，因?yàn)榧词雇ㄟ^搖瓶這一關(guān)，要通過后面小型發(fā)酵罐中的再次試驗(yàn)也是困難重重。為了找到最理想的菌種和發(fā)酵條件，研發(fā)人員必須不停重復(fù)篩選過程，對(duì)于他們來說，找到有用的微生物比找到有趣的靈魂可難多了，50 萬里挑一也極有可能，而這還只是一年的試驗(yàn)量。
     當(dāng)一切就緒，進(jìn)入反應(yīng)階段是不是就萬事大吉，坐等收獲成果呢？答案是否定的。生物制造與生產(chǎn)汽車、電子設(shè)備等離散工業(yè)不同，反應(yīng)一旦開始就根本停不下來，如果反應(yīng)過程中有一點(diǎn)條件波動(dòng)，整個(gè)批次的努力就付之東流。一句話，生物體本身奧妙無窮，人們很難完全掌握變化過程中所有復(fù)雜精妙的轉(zhuǎn)化細(xì)節(jié)。


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