生物基表面活性剂产业将成为下一片新蓝海
2024-09-02
生物基化学原料的概念早已被提出并应用多年,但直到双碳战略的概念被提出后才迎来更为全面的发展契机。可以预见,生物基化学原料将在品类、产量、产业链等多个维度得到爆发式的增长,其发展程度和速度最终依然取决于技术、资金与人才在该行业的分布。 生物基材料指来源于自然生物质的材料,包括利用生物质为原料或(和)经由生物制造得到的材料。生物基材料来源于可再生资源,具有减碳、可持续等多种优点。 生物质原料替代石油基原料、生化法结合或生物法是化学品制造业发展的重点方向。生物基化学品是指利用可再生的生物质(淀粉、葡萄糖、木质纤维素等)为原料生产的大宗化学品和精细化学品等产品。 一、千亿蓝海生物基产业 据美国《生物质技术路线图》规划,2030 年生物基化学品将替代 25%有机化学品和 20%的石油燃料;据欧盟《工业生物技术远景规划》规划,2030 年生物基原料替代 6%-12%化工原料、30%-60%精细化学品由生物基制造。 欧美力推 2050 年实现碳中和,我国紧随其后,我国规划未来现代生物制造产业产值超1万亿元,生物基产品在全部化学品产量中的比重达到25%。随着三大经济体政策上的推进,全球碳减排进程开始加速。 环保与可持续发展,是当下及未来数十年少有的全球统一诉求。 在化石资源日益枯竭、CO2过度排放等造成的全球气候、环境危机背景下,转向低碳循环经济已成为全球共识,而生物基产业是其中重要一环。 以塑料为例,通过工程微生物改造可应用于生产PHA、PHB等多种材料。 据OECD预测,未来十年至少有20%的石化产品、约8000亿美元的石化产品可由生物基产品替代,目前替代率不到5%,缺口近6000亿美元。生物基化学品及材料代表着千亿规模新蓝海。 二 欧洲生物基市场发展概况 据 Nova Institute 研究,从技术角度来看,几乎所有由化石资源制成的工业材料都可以被生物基替代。近年来,生物精炼技术相关基因组学、蛋白组学、代谢组学及系统生物学等技术的进步共同构建了化学品及下游材料的生物合成网络。 生物质合成原料谱系图(由nova研究所绘制) 欧洲生物经济存在先发优势,其中欧盟主导的RoadToBio项目规划了欧洲化学工业走向生物经济的路线图,以期实现多元化的生物基产品组合。 RoadToBio 项目对生物基产品进行了细分,形成了包括大宗化学品、溶剂、塑料用聚合物、化纤制品、油漆/涂料 /油墨/染料、表面活性剂、化妆品和个人护理产品、胶粘剂、润滑剂、增塑剂等多个下游细分领域。 根据当前的细分标准,欧盟生物基产品类别包括大宗化学品、塑料、溶剂、表面活性剂等 10 大类,其中大宗化学品和溶剂归属于基础化学品,表面活性剂、个人护理/化妆品、 胶黏剂、润滑剂及增塑剂则归属于精细化学品,油漆/涂料/油墨/染料、塑料及纤维制品归属于生物基聚合物。 2018 年欧盟市场生物基化学品及下游产量近 470 万吨,需求近 550 万吨,产值近 92 亿欧元,尤其是高端消费市场,其对生物基产品的需求非常旺盛。 在系列生物基产品中,表面活性剂、油漆/涂料/ 油墨/燃料、纤维制品及个人护理/化妆用品产量最大,这归功于欧盟市场的消费层次较高及对生物基油脂类化合物的大量需求。 由于区域内生产规模、以及生产技术方面的限制,现阶段生物基化学品的整体价格水平高于石油基,但随着产品品类趋于精细化,以及相关技术和生产工艺的普及与推广,其与石油基产品价格差距也将不断缩小。 随着生物合成技术的不断进步,部分生物基精细化学品(例如琥珀酸,PA56)的售价甚至已经开始低于对应的石化产品。 从当前的发展水平来看,欧洲市场的生物基化学品及下游渗透率仅达到 3%,但未来市场增长空间达 4 倍,全球市场规模有望破千亿。 根据JRC 提供的数据,2018 年欧盟相应子行业化学品总产量近 1.6 亿吨/年,生物基占比仅 为 3%,尤其是大宗化学品及塑料行业,总产量占比 77%,但生物基替代率仅有 0.7%。 从欧盟《工业生物技术的远景规划》中的内容来看,根据大宗化学品、塑料制品替代率达到 6%、以及精细化学品 替代率达到30%的最低目标来测算,到 2030 年生物基产品的产值可能将达到 370 亿欧元/年,相较于2018 年的92 亿欧元增长达到 4 倍之多。 另外,在2018-2025期间,在上述子行业的新增私人投资额度也有望达到 190 亿欧元,叠加近年来持续加码的欧盟生物经济专项计划投资,未来生物基产品替代率有很大的上行空间。 除了欧盟市场,美国和中国的生物经济战略也正在大力推行,假设市场体量与欧盟相当,未来全球生物基化学品及下游市场规模有望达到千亿欧元级别。 三 生物基表活赛道的布局 20世纪60年代,一种新型表面活性剂面世,不同于传统的化工产品,这种表面活性剂以生物质为原料制备,因此属于可再生品,且产品用过后降解快,污染小。因此一经面世就成为了研究的热门。这就是生物基表面活性剂。 在生物基表活面世后的几十年内,国外化工巨头如巴斯夫、科莱恩、赢创、斯泰潘、味之素等,纷纷斥巨资投入生物化工产业,不断开发出新型生物基表面活性剂,并将产品应用于日化、涂料、农业、工业清洗、金属加工等多个领域。 而国内,表面活性剂本就起步较晚,1957年才开始自主研发表活,因此直到21世纪,生物基表面产品并不多,但近年来已有很多大学与企业进行跟进。国内量产的生物基表活主要集中在甲基乙基磺酸盐(MES)、氨基酸类表活、烷基糖苷等产品上,槐糖脂和鼠李糖脂等新型生物基表面活性剂正在从实验室走向应用。 目前,晨化股份、天赐新材、发凯化工、广州花语、长沙普济、万淇生物、江苏奥洁、张家港格瑞特等国内表活企业正在快速扩张生物基表活的版图,不断坚持研发新品、扩大产能。 四 生物基表活处于高速增长起点 生物基表面活性剂,是由生物质为原材料合成的表面活性剂。其疏水部分主要来自植物油(蓖麻油、棕榈油、椰子油,当然还包括使用过的食用油等),动物脂肪(包括一些细菌生产的油脂),磷脂等,而亲水部分的生物源包括多糖、氨基酸(来源于蛋白质)、甘油(生物柴油生产时的廉价和未充分利用的产物)和柠檬酸等。当然,有些生物天然产物就具有很好的表面活性,这种称为“生物表面活性剂”。 生物基表面活性剂在日化、农业、工业、食品、医疗等行业具有较大的应用优势。 生物基表面活性剂优势: 1、适应范围广,几乎可以用于各种领域; 2、分子结构类型多样,部分类型具有许多特殊的官能团,表面性能优异; 3、生物毒性极低、对环境友好,100%可生物降解。 我国生物基表面活性剂目前发展存在的问题: 1、我国绿色表活品种较为缺乏,缺少以生物质资源为原料开发的效率高、环境友好型的表面活性剂新品种。 2、我国表面活性剂产品工艺虽在近几年有较大进步,但仍与国外先进水平有差距。 3、生物基表面活性剂相对于传统表活而言,生产周期长、成本较高。如何降低生产成本、提高生产效率的问题仍待解决。
万淇与您相会,在浪漫的巴黎 铁塔下!
2024-04-13
In Cosmetics Global' 2024 will be hold from April 16th~18th in Paris. Welcome to visit our booth C115. 全球化妆品原料展将于 4月16 ~4 月 18 在法国巴黎盛大展开!欢迎莅临展位C115!
我司受邀参加海安-南京大学‘海安日”活动
2024-03-28
3月24日清晨雨后的南京大学仙林校区林木清旷 芬芳馥郁。海安市举办的高校“海安日”,首站活动在这座百年学府缓缓拉开帷幕。 活动当天,南京大学党委常务副书记杨忠,中国科学院院士郑有炓、都有为,南京大学副校长陆延青等南京大学领导和专家教授应邀出席活动。 海安市委书记谭真,市委副书记、市长赵男男,市委副书记、副市长杨善彤,市领导杨春红、郝三旺、张勇华、钱旭东、夏卫军、侯艳秋、施金华以及南京大学在校学生代表,海安市级机关相关部门负责人,省海中党委书记、校长,相关企业负责人参加活动。 当天,除了创新创业环境推介会,系列活动还开展了海安市—南京大学产学研合作对接会,来自海安的十多家科创型企业与南大的专家教授进行了深入的交流对接,我司作为海安企业也受邀参加了本次活动。
醇醚糖苷、烷基糖苷等几种表面活性剂的去油性能研究
2024-03-06
表面活性剂作为洗涤剂的一个重要组成部分,对洗涤过程中各种污垢的去除起着至关重要的作用。近年来,随着洗涤剂工业的不断发展,各种新型表面活性剂不断问世,为洗涤剂的配方提供了更多的选择以及机遇。 当前,常用的表面活性剂主要包括烷基硫酸盐以及烷基磺酸盐等阴离子表面活性剂、脂肪醇聚氧乙烯醚等非离子表面活性剂以及甜菜碱等两性离子表面活性剂等。本实验主要对几种常用表面活性剂的去油性能进行了测定,希望能够为研发新的餐具洗涤产品或者优化成品配方提供参考依据。 1 实验 1.1材料及仪器 实验原料: 几种表面活性剂原料见表1。 实验材料: 标准混合油、标准餐具洗涤剂,CaCl2、MgSO4、NaOH等均为化学试剂。 仪器: 立式去污机,恒温干燥箱,;分析天平,;电子万用炉。 表1 几种表面活性剂原料情况 1.2实验方法: 将各表面活性剂原料用去离子水配制为质量分数为15%的溶液并依据GB9985-2000《手洗餐具用洗涤剂》附录B1方法进行去油力的测定。 2 结果与讨论 表2 各种表面活性去油率结果 2.1阴离子表面活性剂 实验结果表明,常见阴离子表面活性剂的去油率由大到小依次为: AES ,AOS,AECNa>SnS-80。 AES是当前我国产销量仅次于LAS的第二大表面活性剂品种,不仅具有良好的去油率、溶解性能以及抗硬水性能,而且刺激性较低,是一种不会对 皮肤造成损伤的较为温和的餐具洗涤剂常用的原料,如果加量过大,容易引起泡沫过高的问题。 AOS对去油表现出了较好的性能,甚至优于LAS,这可能是由于AOS的抗硬水能力以及钙皂分散能力明显优于LA。AOS具有良好的综合性能以及较低的刺激性,可以将其应用于餐具洗涤剂中。但是在此过程中需要注意,AOS对产品的黏度会造成较大的影响,因而应将其应用于高含量的液体洗涤剂中,同时由于传统的氯化钠以及脂肪醇二乙醇酰胺对其黏度的提高效果并不理想,应采用氧化胺或者甜菜碱来进行体系的增黏。LAS作为当前产量最大的阴离子表面活性剂,其原料来源较为充足,生产工艺成熟,成本较低,具有较好的去油性能以及泡沫性能,已经被广泛应用于餐具洗涤剂中。 AEC-9Na是一种新型的多功能绿色阴离子表面活性剂,具有无毒无刺激以及易生物降解的作用,尤其适用于配制功能性的透明产品。因其具有良好的配伍性,可以与任何离子型表面活性剂进行配伍,在洗涤剂中可以用于部分代替LAS或者相应的非离子表面活性剂。 SNS-80是由天然油脂经插入式乙氧基化和磺化改性制得的一种新型绿色表面活性剂,具有较高的生物降解性以及良好的水溶性以及耐硬水性,可以与多种非离子以及阴离子表面活性剂进行配伍。单一的SNS-80去油率较低, 将其与AES按照1:1的比例混合以后,其去油率有了明显提高,此外,由于SNS-80具有明显的降黏功能,将其添加到浓缩产品中可以有效改善产品的水溶性,是一种性能优良的低泡型表面活性剂. 2.2非离子表面活性剂 从表2中可以看出,常见非离子表面活性剂的 去油率由大到小依次为: APG1214>TX-10>AEO3AEG300>AEO7>1309>SOE>2445。 APG1214作为一种环保型的表面活性剂,近年来得到了迅猛的发展,其在个人护理以及家居清洁用品中得到了广泛的应用。作为一种具有较高去油率并且低毒易于清洗的表面活性剂,APG1214非常适用于餐具洗涤剂,无论是手洗餐具洗洁精,还是果蔬清洗剂、强碱性的机洗洗洁精,都可采用APG1214。 TX-10为一种烷基酚聚氧乙烯醚,其分子结构中含有10个环氧乙烷加成数,能溶于水,具有明显的亲水性,在常见的非离子表面活性剂中TX-10的去油率较高, 但是因其代谢产物具有较大的毒性,同时很难进行生物降解,不建议在清洗剂中使用。 AEO型表面活性剂是当前应用最为广泛的一类非离子表面活性剂,因其对环境较为友好,具有较强的清洁能力,尤其是在脱脂以及润湿方面,目前应用较为广泛。但是由于其价格较高,考虑到成本因素,在餐县洗涤剂中的添加量并不高,通常仅在高档餐具洗涤剂中才会添加。 从表2中可以看出,AEO9的去油率要高于AEO7,但是从结构来看,二者的结构非常相似,只是AEO9的环氧链要长于AEO7,导致AEO9具有更好的亲水性,AEO7具有更好的亲油性,因而,从理论上来说,AEO7的去油效果应优于AEO9,这与实验结果相背离,有待进一步研究。 AEG300是烷基糖苷与脂肪醇醚的一种改良产品,兼具有烷基糖苷以及脂肪醇醚的双重功效,是一种新型的绿色表面活性剂,因其具有良好的增黏以及增泡、稳泡功效,可以与阴离子、阳离子、非离子以及两性离子表面活性剂进行复配,因而多用于多功能配方的配制。AEG300的去油力低于APG1214以及AEO,,但是其发泡性能与AEO。相当,增黏功效明显优于APG1214,添加少量的醇醚AEG300就可以明显提高配方的黏度,是非离子表面活性剂的理想替代品。 1309作为一种带有 支链的脂肪醇聚氧乙烯醚,支链结构显著提升了其渗透性能以及乳化性能,实验结果表明,其去油率并不高,目前该产品主要应用于家用以及工业洗涤领域,但是该产品不可以与皮肤进行长期的直接接触。 SOE是一种以天然油脂为原料改性得到的种新型的聚氧乙烯型非离子表面活性剂,不仅具有生物降解性好、无毒的特点,而且其对油脂具有较强的乳化能力。研究结果表明,SOE去油率较低,但是可以与水以任意比例进行互溶,凝点甚至低于-10C,非常适用于生产高浓缩的洗涤剂,将其与LAS以及AES进行三元复配以后,其去污力以及稳定性也可以达到行业对浓缩洗涤剂的标准要求用。 2445是种C2/C脂肪醇OE-OP聚合物,可以与其他阴离子、阳离子以及非离子共同使用。2445的去油率以及泡沫较低,但是具有较好的润湿性,因此,可以用于低泡清洗剂的生产。 2.3两性离子表面活性剂 CAO以及CAB两种两性 表面活性剂的去油率均较高,其中CAB的去油率要高于CAO。 CAB是 种稳定性较好的表面活性剂,与阴离子、阳离子以及非离子表面活性剂具有良好的配伍性。不仅易溶于水,而且泡沫较多并具有较强的去油力,与适量的阴离子进行配伍时,具有明显的增稠作用,此外,CAB对皮肤的刺激性极低,因而非常适合于生产高端餐具洗涤剂。 CAO是一种具有良好去油、增稠、稳泡、乳化以及抗静电性能的表面活性剂,与阴离子、阳离子以及非离子表面活性剂均具有良好的协同作用,因此,被认为是最好的液体类增稠稳泡剂,也非常适用于餐具洗涤剂的生产。 由于CAO以及CAB的价格较高,目前在餐具洗涤剂中添加量并不高,研发人员应结合自身产品的特点以及实际需求来进行选择。 结语: 在阴离子表面活性剂中,AES、 LAs以及AOS的去油力较强;在非离子表面活性剂中,APG1214、TX-10以及AEO,去油力较强;对于CAB以及CAO两种两性离子表面活性剂,其去油力均较强。 在实际的餐具洗涤剂配方研制过程中,研发人员不能仅考虑单一原料的去污力,应当根据各个表面活性剂的综合性能对其进行复配,尽可能达到协同增效的效果,进而研制出更好的餐具洗涤剂配方。
习近平主持召开中央财经委员会第四次会议强调 推动新一轮大规模设备更新和消费品以旧换新 有效降低全社会物流成本
2024-02-24
新华社北京2月23日电 中共中央总书记、国家主席、中央军委主席、中央财经委员会主任习近平2月23日下午主持召开中央财经委员会第四次会议,研究大规模设备更新和消费品以旧换新问题,研究有效降低全社会物流成本问题。习近平在会上发表重要讲话强调,加快产品更新换代是推动高质量发展的重要举措,要鼓励引导新一轮大规模设备更新和消费品以旧换新。物流是实体经济的“筋络”,联接生产和消费、内贸和外贸,必须有效降低全社会物流成本,增强产业核心竞争力,提高经济运行效率。 中共中央政治局常委、国务院总理、中央财经委员会副主任李强,中共中央政治局常委、中央书记处书记、中央财经委员会委员蔡奇,中共中央政治局常委、国务院副总理、中央财经委员会委员丁薛祥出席会议。 会议听取了国家发展改革委、商务部、工业和信息化部关于大规模设备更新和消费品以旧换新的汇报,听取了国家发展改革委、交通运输部、商务部关于有效降低全社会物流成本的汇报。住房和城乡建设部、国家市场监管总局、国家铁路集团作了书面汇报。 会议强调,实行大规模设备更新和消费品以旧换新,将有力促进投资和消费,既利当前、更利长远。要打好政策组合拳,推动先进产能比重持续提升,高质量耐用消费品更多进入居民生活,废旧资源得到循环利用,国民经济循环质量和水平大幅提高。要坚持市场为主、政府引导,坚持鼓励先进、淘汰落后,坚持标准引领、有序提升。 会议指出,要推动各类生产设备、服务设备更新和技术改造,鼓励汽车、家电等传统消费品以旧换新,推动耐用消费品以旧换新。推动大规模回收循环利用,加强“换新+回收”物流体系和新模式发展。对消费品以旧换新,要坚持中央财政和地方政府联动,统筹支持全链条各环节,更多惠及消费者。 会议强调,降低全社会物流成本是提高经济运行效率的重要举措。物流降成本的出发点和落脚点是服务实体经济和人民群众,基本前提是保持制造业比重基本稳定,主要途径是调结构、促改革,有效降低运输成本、仓储成本、管理成本。优化运输结构,强化“公转铁”、“公转水”,深化综合交通运输体系改革,形成统一高效、竞争有序的物流市场。优化主干线大通道,打通堵点卡点,完善现代商贸流通体系,鼓励发展与平台经济、低空经济、无人驾驶等结合的物流新模式。统筹规划物流枢纽,优化交通基础设施建设和重大生产力布局,大力发展临空经济、临港经济。 中央财经委员会委员出席会议,中央和国家机关有关部门负责同志列席会议。