1,3-propándiol (PDO):

Kémiai képlet: C3H8O2

IUPAC név: Diol: Propan-1,3-diol

CAS-nyilvántartási szám: 504-63-2

Molekulatömeg: 76,09 g/mol

1. Fizikai tulajdonságok

Megjelenés: Színtelen, viszkózus folyadék

Olvadáspont: -32°C (-25.6°F)

Forráspont: 214°C (417.2°F)

Sűrűség: 1,0597 g/cm³ 20°C-on

Oldhatóság: Vízzel és számos szerves oldószerrel keverhető.

2. Kémiai tulajdonságok

Az OEM két hidroxilcsoportot tartalmazó diol.

Tipikus alkoholreakciókat, például észteresítést és éteresítést képes végrehajtani.

A PDO monomerként használható polimerizációs reakciókban.

3. Alkalmazások

1) Polimer gyártás

Polytrimetilén-tereftalát (PTT): Az 1,3-propándiol kulcsfontosságú monomer a PTT, egy poliészter előállításában, amelyet a textíliákban, szőnyegekben és csomagolóanyagokban alkalmaznak. A PTT szálak kiváló tartóssággal, rugalmassággal és foltállósággal rendelkeznek.

Poliuretánok: Rugalmasságot és szilárdságot biztosít a habok, ragasztók és bevonatok számára.

2) Kozmetikumok és testápolás

Az 1,3-propándiol nedvesítőszerként, lágyítószerként és oldószerként szolgál különböző kozmetikai készítményekben. Segít fenntartani a nedvességet a bőrápolási termékekben, és fokozza más összetevők felszívódását.

Élelmiszer- és italipar:

Élelmiszer-adalékanyagként és ízesítőszerként használják. A vegyületet az FDA biztonságosnak ismerte el (GRAS), és az élelmiszerek textúrájának és stabilitásának javítására használják.

3) Gyógyszerek

A gyógyszeriparban az 1,3-propándiolt oldószerként és segédanyagként használják a gyógyszerek formulálásában, fokozva a gyógyszerhatóanyagok bejuttatását és hatékonyságát.

4) Ipari alkalmazások

Az 1,3-propándiolt alacsony toxicitása és alacsony hőmérsékleten való hatékonysága miatt fagyálló és jégtelenítő anyagként használják. Tisztítószerek, festékek és bevonatok előállításához is használják.

4. Szintézis és gyártás

Az 1,3-propándiol (PDO) többféle módszerrel szintetizálható, beleértve a hagyományos kémiai eljárásokat és a biotechnológiai megközelítéseket. Mindegyik módszernek megvannak a maga előnyei és hátrányai a hatékonyság, a költségek és a környezeti hatások tekintetében.

Az akrolein hidratálása

Az akrolein hidratálása az 1,3-propándiol előállításának egyik legelterjedtebb kémiai módszere.

1. lépés: Akrolein előállítása

Az akrolein a propilén oxidációja során keletkezik. A propilén, egy kőolaj-finomításból származó szénhidrogén, katalizátor jelenlétében oxigénnel reakcióba lépve akroleint képez.

CH2=CH-CH3+O2→CH2=CH-CHO+H2OCH2=CH-CH3+O2→CH 2=CH-CHO+H2O

2. lépés: Hidrogénezés

Az akrolein ezután hidrogénezéssel 3-hidroxipropionaldehidet (3-HPA) képez. Ebben a lépésben hidrogéngázt (H₂) adnak hozzá egy fémkatalizátor, például palládium vagy nikkel jelenlétében.

CH2=CH-CHO+H2→CH2OH-CH2CHOCH2=CH-CHO+H2→CH2OH-CH 2CHO

3. lépés: Hidratálás

Végül a 3-HPA-t hidratálják, hogy 1,3-propándiol keletkezzen. Ehhez a lépéshez általában savas vagy bázikus körülményekre van szükség a víz (H₂O) hozzáadásának megkönnyítése érdekében.

CH2OH-CH2CHO+H2O→CH2OH-CH2OH+H2OCH2OH-CH2CHO+H2O→CH2OH-CH2OH+H2O

5. Az ok, amiért a textilipar annyira ígéretes

1. Kulcsszerep a politrimetilén-tereftalát (PTT) gyártásában

Az 1,3-propándiol egyik elsődleges felhasználási területe a textiliparban a politrimetilén-tereftalát (PTT) előállításához használt monomer. A PTT egy olyan poliészter típus, amely a textilipari alkalmazásokban számos kívánatos tulajdonsággal rendelkezik:

Puha és kényelmes: PTT szálak puhábbak és kényelmesebbek más poliészter szálakhoz képest. Ez teszi őket ideális ruházathoz, beleértve az aktív ruházatot és az alkalmi viseletet is.

Rugalmasság és nyújtás: PTT kiváló rugalmassággal rendelkezik, ami jó nyújtást és helyreállítást biztosít. Ez különösen előnyös az olyan alkalmazásoknál, mint a sportruházat, harisnyák és más ruházati cikkek, ahol a rugalmasság kulcsfontosságú.

Tartósság: A PTT szálak rendkívül tartósak, ellenállnak a kopásnak és a kopásnak. Ez biztosítja a PTT-ből készült textíliák hosszú élettartamát, még gyakori használat és mosás esetén is.

Foltállóság: A PTT a hagyományos poliészterszálakhoz képest kiváló foltállóságot mutat, így könnyebben tisztítható és karbantartható.

Esztétika: PTT könnyen festhető, ami élénk színeket és nagy színtartóságot eredményez. Ez fokozza a textíliák esztétikai vonzerejét.

2. Fenntarthatóság és környezeti előnyök

Az 1,3-propándiol biotechnológiai módszerekkel, például megújuló alapanyagok (pl. glicerin) mikrobiális fermentációjával történő előállítása jelentős környezetvédelmi előnyökkel jár:

Megújuló alapanyagok: A megújuló nyersanyagok használata csökkenti a fosszilis tüzelőanyagoktól való függőséget, és csökkenti az OEM előállításához kapcsolódó szénlábnyomot.

Alacsonyabb üvegházhatású gázkibocsátás: A biotechnológiai termelési módszerek jellemzően alacsonyabb üvegházhatású gázkibocsátást eredményeznek a hagyományos petrolkémiai eljárásokhoz képest.

Biológiai lebonthatóság: A bioalapú PTT-ből készült textíliák biológiailag jobban lebomolhatnak, mint a hagyományos poliészter, ami hozzájárul a termék életciklusának végén a környezetre gyakorolt hatás csökkentéséhez.

3. Javított teljesítményjellemzők

A PDO-ból származó PTT szálak jobb teljesítményjellemzőket kínálnak, amelyeket a textiliparban nagyra értékelnek:

Nedvességkezelés: A PTT szálak képesek elvezetni a nedvességet a bőrtől, fokozva a kényelmet és a teljesítményt az aktív ruházatban és a sportruházatban.

Hőszigetelés: A PTT szálak jó hőszigetelést biztosítanak, így meleg és hideg időjárási ruházathoz egyaránt alkalmasak.

Gyűrődésállóság: Ez csökkenti a vasalás szükségességét és megkönnyíti a ruhák ápolását.

4. Sokoldalúság az alkalmazásokban

A PDO és PTT szálak sokoldalúsága a ruházaton túl számos más textilalkalmazásra is kiterjed:

Lakástextíliák: PTT szálakat szőnyegekben, kárpitokban és drapériákban használnak tartósságuk, foltállóságuk és esztétikai vonzerejük miatt.

Ipari textíliák: A PTT-t olyan ipari alkalmazásokban alkalmazzák, mint az autóipari szövetek, a geotextíliák és a szűrőanyagok, amelyeknek előnyére válik szilárdsága és kopásállósága.