لا يزال الإنديغو، وهو صبغة قديمة، يحتل مكانة مهمة في الصناعة الحديثة. ويُستخدم بشكل أساسي في صباغة قماش الدنيم، حيث يُستهلك أكثر من 90% من صبغة الإنديغو العالمية في إنتاج الجينز.
1. نظرة عامة على السوق العالمية
بعد أن نجحت شركة BASF في تحقيق التخليق الصناعي في عام 1897، حل الإنديغو الكيميائي تدريجيًا محل المنتجات الطبيعية. وبلغ حجم السوق العالمي 603.2 مليون دولار أمريكي في عام 2021، ومن المتوقع أن ترتفع إلى 1.1226 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2028، بمعدل نمو سنوي مركب يزيد عن 9%.
في الوقت الحالي، هناك أكثر من 99% يُنتج جزء من النيلي عن طريق التخليق الكيميائي، ويشكل صباغة الدنيم أكثر من 80%, ، حيث يبلغ الطلب السنوي حوالي 80,000 طن.
حجم السوق العالمي (100 مليون دولار أمريكي)
2. تحليل سلسلة الصناعة في المراحل الأولية والنهائية
1. مرحلة المواد الخام الأولية
تشمل المواد الخام الأساسية لصناعة النيلي الصناعي الأنيلين وسيانيد الهيدروجين والفورمالديهايد، وغيرها. ومن بينها،, 80% يتم إنتاج سيانيد الهيدروجين عبر عملية أندروسو، وتعتمد المواد الخام المستخدمة في هذه العملية على الغاز الطبيعي والأمونيا والهواء.
2. نهاية مرحلة الإنتاج في قطاع النقل والتوزيع
تنقسم العمليات السائدة إلى التخليق الكيميائي والتخمير البيولوجي. تعتمد الطريقة الكيميائية بشكل أساسي على مسار الأنيلينو-أسيتونيتريل، في حين تنتج الطريقة البيولوجية الإنديغو من خلال تخمير بكتيريا الإشريكية القولونية، مما يمكن أن يقلل من تصريف مياه الصرف بمقدار 50%.
3. نهاية تطبيق المرحلة النهائية
أكثر من 90% يُستخدم النيلي في صباغة الدنيم، مما يساهم في تطوير منتجات الدنيم نحو أنظمة خفيفة الوزن ومتعددة الألوان، ويمتد ذلك ليشمل فئات مثل السترات وحقائب الظهر. في عام 2021، شكل الطلب العالمي على النيلي في ملابس الدنيم نسبة 82% من إجمالي الإنتاج.
3. تطور تكنولوجيا الإنتاج والعمليات
طريقة التخليق الكيميائي
وهي عملية الإنتاج السائدة حالياً، حيث تصل نسبتها إلى 99%. منذ أن نجحت شركة BASF في تطوير تقنية تصنيع الإنديغو في عام 1897، خضعت هذه التقنية لعمليات تحسين وتطوير تقنية متعددة.
طريقة استخلاص النباتات
يتمتع نبات النيلي، باعتباره صبغة طبيعية مستخلصة من النباتات، بتاريخ يمتد لأكثر من 3,000 عام، إلا أنه لا يمثل سوى نسبة ضئيلة من الإنتاج الصناعي الحديث.
عملية تحضير نبات النيلي:
- التحول الحيوي: تحويل جليكوسيدات الإندوكسيل الموجودة في نباتات النيلي إلى إندوكسيل من خلال التخمير الميكروبي
- تفاعل الأكسدة: يتأكسد الإندوكسيل ليتحول إلى نيلي في الظروف القلوية
- معالجة التكرير: الحصول على النيلي المكرر المناسب لصبغ المنسوجات
في السنوات الأخيرة، أصبح التحضير عن طريق التحويل الحيوي وتكنولوجيا الصباغة في الموقع من المجالات البحثية البارزة، مما يوفر أفكارًا جديدة للتحضير البيولوجي لأصباغ المنسوجات وعملية صباغة أصباغ الكتلة الحيوية.
4. التكنولوجيا الأساسية للإنتاج: الإنجازات والمزايا التي تتميز بها عملية أندروسو
تستخدم عملية أندروسو الغاز الطبيعي والأمونيا والهواء كمواد خام لتصنيع سيانيد الهيدروجين، الذي يُضاف بعد ذلك إلى الفورمالديهايد لتوليد الجليكولونيتريل (وهو مادة وسيطة أساسية في صناعة النيلي).
استنادًا إلى مزاياها التكنولوجية الخاصة، قامت شركة DODGEN بتنفيذ عملية جديدة تمامًا لتحسين وتطوير العمليات في مجالات التفاعل وإزالة الأمين والتحضير، وذلك استنادًا إلى مسار عملية أندروسو، كما طورت الجيل الجديد عالميًّا من تكنولوجيا عمليات تصنيع سيانيد الهيدروجين ومشتقاته.
5. اتجاهات تطور الصناعة
1. التحديث التكنولوجي
يمكن أن يؤدي الجمع بين عملية أندروسو وتقنية الاختزال الكهروكيميائي إلى تقليل استخدام ثاني أكسيد الصوديوم. ومن المتوقع أن تنخفض تكلفة حماية البيئة بمقدار 15% بحلول عام 2030.
2. النقل الإقليمي
تستمر قواعد المواد الخام في شمال غرب الصين في التوسع، ومن المتوقع أن تتجاوز حصة سوق آسيا والمحيط الهادئ 60% بحلول عام 2031.
3. تنويع المنتجات
يمتد استخدام الإنديغو المستخرج من مصادر حيوية ليشمل مجالي الأغذية والأدوية، وقد يكون معدل نمو حجم السوق مرتين تلك المستخدمة في الطريقة الكيميائية.
