11月14日,陶氏化學推出一系列低碳材料解決方案,旨在幫助制鞋業(yè)和其他行業(yè)開發(fā)更可持續(xù)且性能更高的產(chǎn)品。這些方案包括采用質(zhì)量平衡方法的生物循環(huán)材料、消費后回收樹脂、可逆交聯(lián)樹脂和用于各種鞋類材料和應用中人造革的聚烯烴彈性體等,特別是其生物基聚烯烴彈性體(POE)產(chǎn)品,值得關注。
此外,陶氏化學還在生物基POE(ENGAGE? REN )的基礎上,推出生物循環(huán)的乙烯-醋酸乙烯酯 (EVA) (ELVAX? EVA REN)和烯烴嵌段共聚物 (OBC) ( INFUSE? OBC REN)等系列產(chǎn)品。
陶氏生物基POE(ENGAGE? REN)
生物基POE是什么?生物基POE(ENGAGE? REN)產(chǎn)品由陶氏化學于2022年5月在美國密歇根州首次推出,該產(chǎn)品作為ENGAGE?系列POE品牌的創(chuàng)新和更可持續(xù)性,并且將為鞋業(yè)制造商帶來顯著優(yōu)勢,包括提高泡沫質(zhì)量和聚合物稠度、更好的回彈性、具有同等硬度的更輕泡沫、提高耐磨性和耐用性等。
隨后,陶氏化學與鞋類品牌Crocs展開了合作,并將這款植物基聚合物(生物基POE)用于Crocs專有的Croslite?材料制造工藝,并采用質(zhì)量平衡方法,逐步擴大在鞋類產(chǎn)品中的使用比例,Crocs也成為第一個采用這種新材料技術的鞋類品牌。
在今年9月,陶氏化學又推出首款面向地板行業(yè)的ENGAGE? REN聚烯烴彈性體(POE),主要用于地板行業(yè)的地毯背襯制造,提供了卓越的尺寸穩(wěn)定性和粘合支持,使地板產(chǎn)品更加耐用、穩(wěn)定,并減少了更換頻率和廢棄物產(chǎn)生。
陶氏的ENGAGE? REN系列產(chǎn)品是什么?該產(chǎn)品由陶氏化學推出的世界首款生物基POE產(chǎn)品,主要采用可再生能源和植物原料(例如用過的食用油或生物質(zhì)廢料)生產(chǎn)。由于只利用廢渣或替代生產(chǎn)工藝的副產(chǎn)品,這些原料原料不會消耗額外的土地資源,也不會與食物鏈競爭。
從工藝上來說,Engage? REN植物基聚合物由于性能與化石基聚合物相當,可直接用于最終應用,因此無需配方調(diào)整。
與傳統(tǒng)POE相比,生物基POE的最大區(qū)別在于其原料來源和生產(chǎn)過程。生物基POE使用可再生資源,減少了對化石燃料的依賴,并在生產(chǎn)過程中減少了溫室氣體排放。此外,生物基POE在性能上與化石基POE相當,但提供了更多的環(huán)境和可持續(xù)性優(yōu)勢。
值得一提的是,目前,陶氏化學在POE系列產(chǎn)品中還推出了全新EVOAIR?POE人造革解決方案和INFINAIR?POE樹脂。其中,EVOAIR?POE生產(chǎn)的人造革專為消費后可回收性而設計,在生產(chǎn)過程中不使用增塑劑、溶劑和重金屬,揮發(fā)性有機化合物 (VOC) 含量低且氣味小;而INFINAIR?POE樹脂是一種基于空氣纖維技術的新型聚烯烴彈性體 (POE) 可持續(xù)解決方案,專為3D空氣纖維市場打造。
POE產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
聚烯烴彈性體(POE)是由乙烯與丙烯或其他α-烯烴(如1-辛烯、1-己烯、1-辛烯等)共聚而得到的一類聚烯烴,具有橡膠的高彈性和熱塑性塑料的加工性。
目前,世界上POE的生產(chǎn)工藝(主要為溶液法)有陶氏化學公司的Dowlex工藝、瑞士NOVA化學公司的Sclairtech工藝、荷蘭DSM公司的Compact工藝和美國Chevron Phillips公司的Phillips淤漿法工藝。
從下游應用來看,POE因其優(yōu)異的性能可以用于和多種聚烯烴產(chǎn)品混合改性使用,例如可以用于聚丙烯(PP)的增韌改性;用于PP和聚乙烯(PE)回收料的性能改善;用于乙烯乙酸乙烯共聚物(EVA)擠出軟管改性及發(fā)泡;用作聚酰胺的增韌劑及相容劑,并可用于生產(chǎn)熱熔膠、電纜護套料等。另外,還可用于光伏膠膜、汽車零部件、娛樂和運動用品、電線電纜等多個領域。
從產(chǎn)能布局來看,截至2023年,國外POE主要生產(chǎn)廠家包括陶氏化學115.6萬噸/年、LG化學29萬噸/年、埃克森美孚47萬噸/年、三井化學萬噸/年、北歐化工12萬噸/年,SK集團/中東SABIC公司23萬噸/年。
世界POE產(chǎn)能分布情況如下:
圖 1 世界POE產(chǎn)能分布
國內(nèi)在建/規(guī)劃布局已超400萬噸/年,其中,國內(nèi)現(xiàn)有POE產(chǎn)能23萬噸/年,包括萬華化學已投產(chǎn)20萬噸/年,京博石化去年投產(chǎn)3萬噸/年,詳見:一文了解高端聚烯烴的代表品種以及我國發(fā)展現(xiàn)狀。
生物基POE的發(fā)展前景
在國內(nèi)大力布局傳統(tǒng)POE時,全球領先的POE供應商陶氏化學已經(jīng)開始布局生物基POE,發(fā)展前景如何?
從POE的發(fā)展歷史來看,陶氏化學的POE研發(fā)歷史可追溯到上世紀90年代,陶氏化學采用以自制CGC茂金屬催化劑和結合自身的溶液聚合方法開發(fā)出的高溫溶液聚合工藝(INSITE工藝)合成POE,首次填補了熱塑性塑料及傳統(tǒng)橡膠材料間的空白。
后來,陶氏化學與DuPont化學合作,將原有的產(chǎn)品品種和系列擴大,形成了產(chǎn)品牌號為Engage的5大系列30多個產(chǎn)品,產(chǎn)品密度為0.868~0.910g/cm3 ,熔體流動速率為1.0~5.0 g/10min,并在美國路易斯安娜州、德州,西班牙,Tarragona以及泰國馬塔府建有多套裝置,成為POE最大生產(chǎn)商。
從環(huán)保綠色可持續(xù)發(fā)展方面來說,陶氏布局生物基POE是在其原有產(chǎn)業(yè)基礎上革新了可持續(xù)原料的替代,同時還具備較好的下游客戶基礎和行業(yè)的可持續(xù)需求,預示著POE正向綠色化和可持續(xù)化方向發(fā)展。
從公司發(fā)展來看,陶氏在多年前就制定了旨在到2030年實現(xiàn)300萬噸循環(huán)和可再生解決方案的商業(yè)化的目標,其中包括利用塑料廢料和生物循環(huán)等替代原料。
生物基POE的推出只是其戰(zhàn)略發(fā)展的一部分,近年來,陶氏在生物基領域推出了多款產(chǎn)品,包括生物基乙烯、生物基包裝材料、生物基丙二醇、生物基橡膠材料、生物基聚合物等,應用于汽車、包裝、鞋服等領域。
從國家政策來看,各個國家對于生物經(jīng)濟都發(fā)布了相關政策,具體來看我國發(fā)布《“十四五”生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》、美國發(fā)布《生物質(zhì)技術路線圖》規(guī)劃以及提出《促進生物經(jīng)濟革命:基于生物的產(chǎn)品和生物能源》戰(zhàn)略性計劃、歐盟發(fā)布《工業(yè)生物技術遠景規(guī)劃》、德國提出“德國生物經(jīng)濟優(yōu)先發(fā)展主題”等,都表示著生物經(jīng)濟在未來潛力巨大。
相關數(shù)據(jù)顯示,生物經(jīng)濟將解決全美45%的碳排放問題,同時帶來全球4-30萬億美元的藍海市場。
另外,隨著“新質(zhì)生產(chǎn)力”、“可持續(xù)發(fā)展”等理念成為企業(yè)核心競爭力,制造商日益重視材料生產(chǎn)的環(huán)境影響,追求可持續(xù)生產(chǎn)方式。陶氏生物基POE的推出標志著聚烯烴彈性體行業(yè)向綠色化和可持續(xù)化方向邁出了重要一步。
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