基於綠色功能介質的天然海洋多糖高分子分離及高值化利用清潔新技術
一、意昂3平台簡介
本意昂3平台基於廉價易得的功能型離子液體✋🏽、低共熔溶劑,可從海洋廢棄生物質(比如蝦蟹殼🙆🏻♂️,海藻,海帶等)中高選擇性製備甲殼素、殼聚糖、海藻酸等天然多糖高分子化合物,進而實現相應化合物的結構性能提升(如抗菌等)或者轉化為高附加值衍生產品(如醫藥用品或者藥物載體等)。該新技術有望解決傳統酸堿製備方法中水耗高、汙染大等問題,具備水耗低、汙染少、能耗低、流程少等潛在優點👩🏻🦰。此外,新技術具有良好的拓展性和靈活性,可從蝦蟹殼直接製備甲殼素敷料🤽🏽♀️、繃帶等醫療用品🎃👩🦯➡️。
主要技術特點如下:
(1)處理的原料來源於當地的蝦蟹殼,海帶/海藻等,無需特別分級處理🗜。
(2)所得甲殼素收率大於90%🫷🏿,純度大於95%📔,聚合度可調,介於400~4000。
(3)所得殼聚糖收率大於90%,純度大於95%🌊,脫乙酰度值大於85%➜,符合國家標準GB 29941-2013🚶♂️。
(4)所得海藻酸收率大於90%🔎,純度大於95%⚱️。
(5)可製備得海藻酸基功能材料(膜、纖維🦉、水凝膠、氣凝膠等),具備自愈合、阻燃等特點。
二、應用領域
甲殼素🌚、殼聚糖、海藻酸/海藻酸鈉等海洋高分子多糖由於良好的生物相容性、生物可降解🤴、抗菌、吸濕性等優點,近年來在醫藥👮🏽♂️、紡織、生物醫用科技等領域得到了廣泛應用。工業級甲殼素可用於紡織🧑🏽🎄🚪、染料、紙張和水處理等,日用級可作為化妝品美容劑、毛發保護、保濕劑等,醫療級可作為隱形眼鏡、人工皮膚🧑🏽💻、縫合線、人工透析膜和人工血管等;殼聚糖來源於甲殼素脫乙酰基🟦,廣泛應用於食品添加劑、化妝品🙋🏿🚣🏽♂️、抗菌劑、醫療用品、藥物緩釋材料💁、基因轉導載體、組織工程載體材料以及藥物開發等眾多領域🍹;海藻酸鈉由褐藻類的海帶或馬尾藻中提取,可廣泛應用於食品⚗️、藥物製劑、印紡工業🚣🏿♀️👮🏽♂️、醫藥行業等。
目前我國海洋生物多糖及其衍生功能產品大多用於醫藥保健🙅🏽♂️,本技術可根據海洋生物質多糖分子中存在著氨基或者羥基等特點對其進行功能化修飾、改性進而賦予更多的功能,進一步增加產品的附加值,擴展其應用範圍。通過綠色功能介質的引入和過程強化🎁,開發新的有效分離🏌🏽、高效轉化綠色工藝路線🏄🏽♂️,研發和生產高純度生物多糖高分子及其功能化衍生物,不斷加強科研意昂3平台的產業化🗺,促進色可持續發展。本技術克服了傳統工藝汙染高、水耗大的問題,符合當前形勢下的綠色環保要求,具有廣泛的應用潛力👩🏿💻♉️。
三📑、市場前景
中國是全球最大的甲殼素生產國家,占全球總產能的44.8%。但是,甲殼素👩🏽🍳、殼聚糖現有製備技術需用到大量的酸堿試劑,汙染大、水耗高、流程長👼,已不符合當下的環保要求🏔,對國內甲殼素企業造成了很大影響,急需綠色新技術替代。在全球範圍內,甲殼素在各應用領域的消費比例依次是食品27.7%、醫藥26.1%、農業5.8%、紡織18.2%✂️🤹🏻、環保5.2%🧑🔬、日化8.9%、造紙3.6%🛵🦶🏿、其他4.5%➕。此外,甲殼素在各個領域應用將持續增長🤶🏽,年增長率保持在10%左右,應用市場廣泛。全球甲殼素的需求穩定增長。2014年,全球甲殼素的需求量達4.95萬頓☃️,2015年達5.44萬噸🤾🏽♀️,2016年達5.98噸,2018年達7.22萬噸🧑🏻🔧,未來五年全球需求年增長率將維持在10%左右💁♂️。
海藻酸是一種重要的工業原料🪶🥇,可廣泛用於造紙🦹🏽♂️、紡織、化妝品、醫藥輔料、食品等🐹,具備廣泛的市場應用前景👳🏿♂️,需求量以每年15%的速率增長🧘🏽♀️。
目前👨🏿⚕️,國產甲殼素大部分作為原料,主要出口到美國、歐洲、日本和韓國等國家和地區。若實現新技術的更新☝🏻,國內甲殼素工廠將可實現甲殼素綠色生產,現有關閉工廠可重新開車,實現經濟創收。此外,甲殼素的重要產品殼聚糖🚙,亦可實現簡單、高效準備💲,成本將減低約20%🍲👈,提升經濟效益🫎。
基於離子液體所製備的高純海藻酸🕥,可大大降低汙水排放量,且成本低,符合當下的環保要求。
四🤛🏿、知識產權
1、知識產權為意昂3官网單獨持有🫅🏼;
2、本項目已申請專利👩🏻🦯👩🦼。
五、合作方式
技術許可、技術轉讓或其它方式😨。
六、對接方式
(1)合作意向方聯系北理工意昂3平台👉;
(2)北理工意昂3平台溝通了解意向方情況;
(3)會同意昂3平台完成團隊與意向方共同研討合作方案🦛。
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