增強尼龍生產技術到底難在哪？

發布于2023-05-17 15:31:11 點擊：0

    可能在很多人眼中，尼龍早就過氣了，跟科技感，時尚也沒什么關系，可能偶爾在衣服吊牌上能看到它們的身影。更何況尼龍已經問世80年，技術和工藝相當成熟，幾乎沒有什么創新的空間。這樣的印象對于我們專業尼龍生產廠家來說，答案肯定是給予否定的。     事實上呢，人們對尼龍的既有印象存在太多不準確，先不說尼龍的用途遠超過人們的想象，就是尼龍制造的相關技術，也沒有人們認為的那么簡單。
     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。目前市場上制備聚酰胺普遍采用石化法，但關鍵中間體己二腈的核心工藝至今被幾大化工巨頭壟斷，漲價和斷貨的情況時有發生。
     技術瓶頸加上石油化工行業本身也面臨著資源枯竭等重重危機，近年來業界對生物法制造尼龍的關注度越來越高。生物制造，簡言之就是利用微生物中的生物酶作為催化劑，將玉米等生物質中豐富的淀粉或糖類分解、轉化、重組，生成戊二胺，再與二元酸結合，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，現實卻很骨感，生物制造真正在生產成本，產量規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？
     以生產戊二胺的過程為例，當給微生物投以充足食物，得到的回報將會是包含目標產物及各種代謝副產物的一鍋「大雜燴」，其中戊二胺的濃度和產量根本無法滿足工業生產的要求。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，毒害生產出來的細胞，進一步抑制反應的進行。可以說生物制造是個高度敏感不穩定的過程，隨著條件的改變，你很難預測哪幾個會突然擦出火花，哪個又分分鐘撂挑子不干，如果再疊加上各種復雜因素，生物制造約等于不可控。
     作為一名生物化工企業的研發人員，他的工作日常可能是這樣的：周一篩選微生物，周二篩選微生物，周三篩選微生物……一周的篩選毫無進展之后，突然發現一個平板小試結果非常良好，他歡欣鼓舞，立即在搖瓶中進一步繁殖放大，但結果卻怎么都無法復現，他有點失望，但很快平靜，因為即使通過搖瓶這一關，要通過后面小型發酵罐中的再次試驗也是困難重重。為了找到最理想的菌種和發酵條件，研發人員必須不停重復篩選過程，對于他們來說，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量。
     當一切就緒，進入反應階段是不是就萬事大吉，坐等收獲成果呢？答案是否定的。生物制造與生產汽車、電子設備等離散工業不同，反應一旦開始就根本停不下來，如果反應過程中有一點條件波動，整個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雜精妙的轉化細節。


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