Волокна из полиэтилентерефталата (ПЭТ) на биологической основе представляют собой полиэфирные волокна, производимые путем частичной или полной замены традиционного нефтехимического сырья материалами, полученными из биомассы. Их первичные мономеры — этиленгликоль (ЭГ) и терефталевая кислота — идентичны мономерам обычных ПЭТ-волокон, при этом ключевым отличием является переход к возобновляемой биомассе в качестве источника сырья. Что касается методов производства мономеров, производство ЭГ на биологической основе является относительно зрелым. Обычно в качестве сырья используются такие растения, как сахарный тростник или кукуруза, которые ферментируются в этанол, который затем преобразуется в ЭГ посредством стадий обезвоживания, окисления и гидратации. В некоторых процессах также используется газификация биомассы для производства синтез-газа для непрямого синтеза ЭГ. Терефталевую кислоту биологического происхождения можно производить либо путем окисления параксилола биологического происхождения (PX) или смешанных ароматических соединений (BTX), либо путем прямой конверсии биомассы. Например, начиная с таких платформенных соединений, как фурфурол, многостадийные реакции могут создавать ароматические структуры для синтеза терефталевой кислоты биологического происхождения.
В практическом производстве ПЭТ на биологической основе наиболее широко распространенным подходом остается ПЭТ «частично на биологической основе», при котором терефталевая кислота по-прежнему производится из нефтяного сырья, а ЭГ — из биомассы (рис. 1). Содержание биологического происхождения в таких продуктах обычно достигает примерно 30%. Поскольку этот полимер имеет идентичный химический состав с обычным ПЭТ, он совместим с существующими системами полимеризации и прядения полиэфиров, что делает его основным способом достижения крупномасштабного производства ПЭТ-волокон на биологической основе. Напротив, технический путь создания ПЭТ на полностью биологической основе (где и терефталевая кислота, и ЭГ происходят из биомассы) остается на этапе исследований и разработок или демонстрационного применения.
Волокна представляют собой ключевую производную ПЭТ на биологической основе. Благодаря включению высокой доли ЭГ растительного происхождения в систему ПЭТ, эти волокна сохраняют превосходные характеристики, сохраняя при этом баланс экологических характеристик, тем самым обогащая портфель продуктов из полиэфирных волокон на биологической основе в Китае.
Исследования показывают, что волокна ПЭТ, полностью изготовленные на растительной основе, соответствуют обычному полиэстеру по долговечности и технологичности, обеспечивая при этом значительный потенциал снижения выбросов парниковых газов. На фоне растущего спроса на низкоуглеродистые материалы эти волокна имеют значительную ценность для будущего развития.