生物法PDO：可持续生产模式

从玉米到1，3-丙二醇（PDO），到变成不同种类的聚合物，再用于生产各种服饰、家饰、地毯、汽车内饰以及各种热塑性弹性体，这一革命性的工艺路线不但减少了人们对石油资源的依赖，而且生产过程二氧化碳排放大大减少，成为典型的低碳工艺案例。

杜邦首吃螃蟹

将玉米变成各种日用产品的核心在于生物法PDO的制备，杜邦公司是第一个吃螃蟹的人。该公司2007年宣布，已与泰特利乐公司合作，以玉米为原料成功实现了PDO的规模化生产，标志着以可再生生物资源为基础的PDO正式进入商业化生产阶段。杜邦公司还因此获得了美国环保局颁发的总统绿色化学奖。

与传统的石化工艺相比，从玉米中提取一种多糖-右旋糖作为原料，利用生物酶催化法来制备PDO，其能耗减少约40%，温室气体排放减少约20%。尤其是它以可再生资源为原料，生产过程中无污染，优势不言而喻。杜邦公司称，PDO以前只能从石油中提取，现在以玉米为原料实现规模化生产，有望摆脱对石油的过度依赖，使PDO成功转为可持续生产模式。

产品越来越多

在生物法PDO的基础上，杜邦开发了高性能纤维聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT），并以Sorona作为商品名。该聚合物品质稳定、便于加工，所制成的纤维和纱线性能卓越。由于染色过程无需高温、高压和染色载体，从而更具有节能环保的加工优势，并可降低生产成本。而且，由于Sorona采用连续工艺加工生产，聚合物性能的波动极为有限，废料产出率可降到最低，从而提高了生产效率。Sorona聚合物的独特结构和优异性能给纤维、织物生产商提供了巨大的发展空间。

杜邦公司亚太区总经理陈荣二曾表示，与相同产量的尼龙6聚合物相比，Sorona聚合物的生产过程不但能减少63%的温室气体排放量，而且能减少30%的能耗。由于Sorona的关键原料PDO来源于可再生资源，因此降低了化纤行业对石油资源的依赖性。2010年年初，杜邦公司宣布，日本丰田公司最新SAI车型采用杜邦Sorona聚合物制成的纤维制作车顶蓬内饰、遮阳板和车柱饰板。同时，丰田品牌的地毯也应用了杜邦Sorona纤维。

在Sorona大获成功的同时，杜邦公司又推出了新一代聚合物Cerenol，其功能相比石化制品毫不逊色。它是生物法PDO自聚的产物，也是以玉米代替石化材料制成的。Cerenol产品作为杜邦Hytrel热塑性弹性体不同等级产品的基材，可用于跑鞋鞋底，具有缓冲与稳定的作用，同时也可替代用石化原料制成的弹性纤维柔软素材，其耐挠曲性更佳，并能提高纺丝速度。

目前，Cerenol产品已在美国和加拿大生产，杜邦采用Cerenol产品制造的热塑性弹性体也已经推向市场。杜邦Cerenol可再生资源多元醇的创新设计和生产获得了美国塑料工程师协会(SPE)塑料环境分会颁发的2009环境管理大奖。据有关机构预测，杜邦生物材料业务收入将从2010年的3亿美元增至2012年的7亿美元，且在2017年达到16亿美元。

国内研发后来居上

令人可喜的是，掌握生物法PDO生产工艺的不止杜邦一家，我国清华大学、北京化工大学、江南大学以及大连理工大学等单位也对生物法PDO进行了深入研究。

其中尤为值得一提的是，清华大学刘德华教授开发的生物法PDO生产工艺已经实现了工业化生产，产品投向市场后反应良好。