比PET更好的低碳材料？生物基PEF塑料，可口可乐、嘉士伯...都在关注！
没错，而且它还是生物基来源哦。
说到重点啦！PEF和PET的区别，就在于这个F和T。PEF中的F指的是FDCA（呋喃二甲酸），PET中的T代表PTA（对苯二甲酸）。FDCA、PTA和乙二醇分别聚合，就形成了PEF、PET塑料。这也是为什么，它们无论是看起来、还是用途都差不多的原因。
看下文，对话框放不下啦！橡橡今天就来给大伙儿科普科普PEF~
▲PEF矿泉水瓶
什么是PEF？
生物基呋喃聚酯（PEF），是以2,5-呋喃二甲酸（FDCA）为二酸单体聚合得到的一类聚酯。
FDCA作为100%生物质单体，可从玉米以及非粮农作物、秸秆、木屑等生物质原料中提取。其具有与石油基单体对苯二甲酸(TPA)相近的结构和物性，可用于合成高性能聚酯、聚酰胺和环氧树脂，于2004年被美国能源部确定为12种最具潜力的生物基平台化合物之一，也被视为“沉睡中的巨人”。
PEF是一种100％植物基、完全可回收的塑料材料，应用广泛，例如瓶子、包装、薄膜、纤维和纺织品，这些都是主要的终端市场。此外，还可用于电子产品和汽车零部件。
▲嘉士伯集团正在对其新型纤维瓶进行大规模试验，这种纤维瓶的内衬是植物基PEF聚合物，能够比传统化石燃料来源的PET塑料更好地保护啤酒的味道和起泡性。
PEF拥有哪些优点呢？
以FDCA为主要原料制备PEF，
是一次从石化物资到可再生资源的飞跃，
可以有效减轻传统化工行业
对石油化工资源的依赖，
为可持续发展提供重要的支持
PEF作为新兴的生物基聚酯新材料
还有哪些优异的性能呢？
具体来看👇
✅优越的阻隔性
研究证明，使用PEF材料制作的饮料瓶在许多方面优于PET瓶：
PEF的氧气阻隔性，是PET的10倍；
PEF的二氧化碳阻隔性，是PET的6至10倍；
PEF的阻湿性是PET的2倍。
这与其结构有关：
➡️在分子结构上，呋喃环的非对称性和极性使链刚性增大，使链段不易翻转，运动能力下降，阻碍小分子扩散；
➡️在聚集态结构上，结晶或其它促使分子链堆砌致密，自由体积减小（物理老化）阻碍小分子的溶解与扩散，进一步改善阻隔性。
这可使包装产品的保存期限延长，因此该材料在高阻隔性包装材料、高性能纤维和工程塑料等领域具有广阔的应用前景。
✅良好的热性能
PEF的Tg（玻璃化转变温度）为86°C，而PET的Tg（玻璃化转变温度）为74°C；
PEF的Tm（熔点）为235°C，PET的Tm（熔点）为265°C。
▲资料来源：Corbion
因此，PEF特别适合生产特定的食品与饮料包装，例如薄膜和塑料瓶。
✅可持续发展
研究证实，PEF在使用后能够进行回收，且回收路径与PET资源循环可兼容。
▲PEF与现有包装材料的对比
图源：Avantium和BASF
生物基PEF供应商
及重要中间体企业都有谁？
目前，PEF的研发主要集中在德国、荷兰、美国、日本和中国。核心厂商主要包括Avantium、合肥利夫、糖能科技、中科国生、AVA Biochem AG等。近期，TA们都有哪些新动作呢？
01
荷兰Avantium公司
Avantium公司正在荷兰的Delfzijl投资建设一座新工厂，以促进塑料生产从化石基原料向生物基原料转型。该项目计划引进创新技术来将植物糖转化成被称为聚乙烯呋喃酸酯(PEF)的新一代塑料材料。
Avantium的新工厂于2022年4月开始施工建设，预计于2024年建设完成并将PEF产品进行商业投放。
砍掉乙二醇业务，专注FDCA和PEF
2023年12月13日，Avantium宣布，它将完全专注于FCDA和PEF技术的生产和销售。该公司将停止投资生产plantMEG（植物基乙二醇）和plantMPG（植物基丙二醇）的Ray技术，直到找到合适的战略股权合作伙伴。
FDCA是一种从工业糖中提取的原材料，用于生物基塑料PEF，这是一种很有前途的PET替代品，引起了全球品牌所有者的关注。截至目前，Avantium已经签署了15项承购协议。
承购合作伙伴包括：嘉士伯(啤酒包装)、LVMH(化妆品包装)、AmBev(瓶装)、Kvadrat(室内纺织品)、PANGAIA(服装)和Refresco(瓶装)。
👀2023年11月29日，美国环保极简品牌PANGAIA宣布与荷兰生物材料公司Avantium合作，将100%植物PEF的可持续服装推向市场。
▲图源：Avantium
👀为使包装更具可持续性，最近，Avantium的100%植物基循环材料PEF已经被灌装厂商Refresco利用，制造出Albert Heijn的全新果汁瓶。这将是Avantium商业化生产之后，Albert Heijn超市里面的第一个PEF应用。
Albert Heijn作为荷兰最大的超市连锁店和顶尖的食品零售商，是全球第一家为自有品牌产品引入PEF包装的连锁超市。
02
合肥利夫生物科技有限公司
利夫生物成立于2014年，是一家以研发为根基，以应用为驱动的高新技术企业，深耕FDCA和相关衍生品的产业化。
▲利夫生物高纯度产品：
HMF 99%以上，FDCA 99.99%
利夫生物采用自主创新秸秆水解技术，以秸秆为原料，从中提炼出新型生物可降解塑料呋喃聚酯(PEF)的前端单体。该技术实现了秸秆百分百利用，制取多类高附加值产品，生产过程实现基本无三废排放。
2022年，利夫生物在蚌埠建成世界首条千吨级FDCA生产线，并计划于2023年底开始建设万吨级产线，2025年正式投产。
03
糖能科技
浙江糖能科技有限公司成立于2017年，总部位于宁波，是中国科学院宁波材料技术与工程研究所参股创办的国家级高新技术企业，专业从事绿色环保生物基呋喃新材料的设计开发、生产和应用推广工作。
👀9月14日，糖能科技宣布，公司顺利完成全球首套5-羟甲基糠醛(HMF)千吨产线的连续稳定运行，实现全流程工艺贯通，在稳产期间完成对欧洲前10强企业的首单交付。
该项目成功实施为HMF的低成本规模化生产奠定了坚实基础，将切实带动呋喃二甲酸（FDCA）、呋喃二甲醇（BHMF）、呋喃二甲醛（DFF）、聚呋喃二甲酸乙二醇酯（PEF）等下游衍生物的生产进程。
▲图源：糖能科技
04
中科国生
中科国生是一家专注于呋喃生物基材料研发和生产的企业，其产品广泛应用于包装、纤维、芳纶、胶黏剂、表面活性剂等领域。目前，中科国生已经完成了PEF在各应用领域的中试验证。
近日，据中科国生总裁张宇博士透露，中科国生正在扩大HMF及FDCA的产能，并积极推动呋喃生物基材料的产业化进程。
PEF聚酯瓶
PEF薄膜
PEF纤维
👀2023年9月，中科国生与桐昆新材料研究院合作项目生物基呋喃聚酯纤维中试试车成功。本次中试试车是项目的一个重要节点，也是生物基呋喃聚酯打开化纤和纺织应用领域的关键一步。
▲图源：中科国生
05
AVA Biochem AG
自2014年以来，总部位于瑞士的AVA Biochem AG一直在生产用于研究目的和特种化学品市场的高纯度5-HMF，以及用于大宗化学应用的技术级5-HMF，已突破的性水热加工技术(HTP)获得了专利并进行开始试点，可将C-6糖转化为可再生平台化学品5-羟甲基糠醛(5-HMF)水溶液和各种纯度的晶体。
其公司产品包括：5-羟甲基糠醛(5-HMF)、呋喃二甲酸甲酯(FDME) 、二甲酰呋喃 (DFF) 、聚呋喃乙烯酯(PEF)。
END
（素材源自：生物降解材料研究院、石化行业走出去联盟、合成纤维工业、TK生物基材料、ABB过程自动化、生物基能源与材料、中科国生、PTS未来包装、Petco丨致力于PET循环发展等，由CHINAPLAS国际橡塑展综合整理，转载请注明。）
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