生物基产业进展 | 植物基尼龙-6

【生物基能源与材料】获悉，10月7日，美国生物制造企业 Genomatica（简称“Geno”）宣布已与双日株式会社（简称“双日”）建立合作，旨在推进基于 Geno 专有技术的生物质基尼龙6的商业化进程，在工业规模上具备成本竞争力，并直接替代石油基尼龙6。

早在2022年，Geno 和 Aquafil 集团已成功实现100%可再生来源的生物质基尼龙6的生产，并计划继续进行商业化前工厂运营，以进一步评估其生产能力。

据悉，该生物质基尼龙6产品已尝试应用于下游材料开发。此前已与多家品牌合作，包括 lululemon、H&M 和 Vaude。

尼龙6（PA6）是一种含有酰胺键“—NH—CO—”结构的含氮高分子化合物，具有热塑性、轻质、韧性好、耐化学品和耐久性好等特性。按纤维长短分为尼龙6长丝和尼龙6短丝，应用于电子电器、军工、铁路、汽车、纺织、农业配件等领域。

从市场竞争看，尼龙6年产量占总尼龙的60%左右。我国作为全球最大的尼龙6生产与消费国，2024年已经达到约430.88亿元的市场规模与约725万吨的总产能。

随着竞争加剧和下游可持续需求提高，尼龙6企业的可持续发展策略包括：生物基己内酰胺替代石油基产品、以废纤维解聚再生己内酰胺路径。

其中，生物基己内酰胺开发主要是以葡萄糖为原料生物发酵制备。

以Geno为例，据官网显示，其专有技术就是将可再生碳（生物质糖），通过发酵法转化为己内酰胺单体，进一步聚合产生100% 可再生生物质基尼龙6，并可直接替代品传统材料。

主要路径参考：

①原料：葡萄糖 → 通过微生物发酵（如使用代谢工程改造的酵母或细菌）生产赖氨酸。

②化学转化：赖氨酸在催化剂作用下脱羧，生成戊二胺（1,5-戊二胺，一种重要的生物基二元胺）。戊二胺可以通过催化环化等步骤，最终转化为己内酰胺。

除了从葡萄糖到赖氨酸路径，目前，其他科研团队也在寻找更直接的路径，将糖类（如葡萄糖、果糖）或其衍生物（如羟甲基糠醛HMF）一步或几步转化为己内酰胺。

2011年，荷兰格罗宁根大学Heeres团队使用5-羟甲基糠醛 (HMF) 转化为己内酰胺，但该方法操作繁琐、依赖贵金属催化剂以及不可避免地会产生副产物；

2025年，大连化物所周旭凯研究员团队报道了一种温和条件下实现从生物质丁二酸衍生物高效合成ε-己内酰胺的光/热顺序催化策略。

总体来看，生物基尼龙6开发受限于其单体己内酰胺的可持续生产和低成本规模化，目前相关技术有待突破。同时，尼龙6目前成本上涨且需求疲软，生物基来源的市场应用率有待考究。但从市场长期需求来看，可持续原料替代仍旧是尼龙行业值得关注的布局方向。

▌ 参考信息：本文部分素材来自Genomatica及网络公开信息。由作者重新编写，系作者个人观点，本平台发布仅为了传达一种不同观点，不代表对该观点或支持。如果有任何问题，请联系我们：15356747796（微信同号）。