Em 2006, com a tecnologia de código aberto, a tecnologia de impressão 3D (manufatura aditiva) começou a ganhar força na Europa e nos Estados Unidos. Naquela época, a impressão 3D ainda era um campo de pesquisa de nicho no meu país e estava apenas começando a ser aplicada em áreas industriais, como a fabricação de aeronaves.

Foi naquele ano que a Guanghua Weiye, fundada em 2002 e inicialmente especializada em pesquisa e desenvolvimento de produtos como lactato, ácido polilático (PLA) e policaprolactona (PCL), decidiu expandir para o mercado de aplicações downstream após cinco anos de desenvolvimento.

Após extensa pesquisa de mercado, a Guanghua Weiye decidiu adotar materiais de impressão 3D como uma de suas principais direções de desenvolvimento. Em 2007, foi a primeira no mundo a lançar consumíveis comerciais para impressão 3D de ácido polilático e estabeleceu a marca "公海赌船710".

Nos últimos 15 anos, a 公海赌船710 tornou-se uma marca líder global em consumíveis para impressão 3D, com seus produtos vendidos em mais de 100 países. Ao mesmo tempo, a Guanghua Weiye também expandiu ativamente para outras áreas de aplicação, e o setor de materiais biodegradáveis alcançou rápido crescimento, ajudando a empresa a formar um padrão de desenvolvimento de veículos com tração dupla "impressão 3D + materiais biodegradáveis ecologicamente corretos".

Por um lado, expande as áreas de aplicação do produto horizontalmente; por outro lado, a Guanghua Weiye continua a se aprofundar verticalmente, comprometida em construir uma cadeia industrial de circuito fechado verde para ácido polilático.

Em 2006, a Guanghua Weiye iniciou pesquisas sobre a recuperação e reutilização de alto valor agregado do ácido polilático. Em 2013, a empresa construiu uma "linha de produção de lactídeo para recuperação química com capacidade anual de 5.000 toneladas" com direitos de propriedade intelectual independentes em Xiaogan, Hubei, e inicialmente formou um sistema de tecnologia verde de ciclo fechado, desde a síntese e modificação de materiais até a aplicação, digestão de subprodutos e recuperação e reutilização química de polímeros.

Em dezembro de 2023, a Guanghua Weiye concluiu a aquisição de 51,265% do capital da Hengtian Changjiang Biomaterials Co., Ltd. (doravante denominada "Hengtian Changjiang"), marcando outro marco importante para a Guanghua Weiye no desenvolvimento de cenários de aplicação horizontal e na extensão da cadeia industrial vertical.

Atualmente, a Hengtian Changjiang, que se dedica principalmente à pesquisa, desenvolvimento e produção de fibras e produtos de ácido polilático, mudou oficialmente seu nome para Yisheng New Materials (Suzhou) Co., Ltd. (doravante denominada "Yisheng New Materials"). Com esta aquisição, a Guanghua Weiye também concluiu os quatro principais layouts de aplicação: biomedicina, impressão 3D, fibras ecológicas e produtos biodegradáveis, e expandiu ainda mais a cadeia industrial verde de ciclo fechado, com reciclagem química de ácido polilático em lactídeo e, em seguida, fiação direta por fusão para produzir fibras de ácido polilático.

Na ponta da cadeia industrial, construímos uma unidade de produção de síntese de lactídeo com capacidade de 5.000 toneladas/ano em Xiaogan, Hubei. Além de usar ácido lático como matéria-prima, também podemos usar ácido polilático reciclado como matéria-prima para produzir lactídeo. Na ponta da cadeia industrial, a tecnologia da Yisheng New Materials utiliza lactídeo como matéria-prima para produzir fibra de ácido polilático. Dessa forma, estabelecemos uma conexão entre os níveis superior e inferior da cadeia industrial e construímos vantagens complementares em nível técnico.Yang Yihu falou à Bio-Based Ecology sobre esse investimento no exterior.

Introdução a Yang Yihu:

Presidente da Shenzhen Guanghua Weiye Co., Ltd., Vice-presidente do Comitê de Materiais Degradáveis da Associação da Indústria de Plásticos da China, Presidente da Aliança de Tecnologia da Indústria de Bioplásticos de Baixo Carbono, Membro do Comitê Técnico Nacional para Padronização de Materiais de Base Biológica e Produtos Degradáveis, Membro do Comitê Técnico Nacional para Padronização de Métodos de Inspeção de Produtos Essenciais para Supervisão de Qualidade. Ele foi selecionado como um Pioneiro em Tecnologia da Forbes China em 2013, um Líder de Empreendedorismo em Ciência e Tecnologia de Hubei em 2014, uma das 10 Pessoas Mais Influentes na Indústria de Impressão 3D da China em 2015, selecionado para o Plano de Promoção de Talentos Inovadores do Ministério da Ciência e Tecnologia em 2016, selecionado para o terceiro lote do Líder de Empreendedorismo Nacional "Plano Dez Mil Talentos" em 2017 e um dos 10 Melhores Líderes Empresariais na Indústria de Novos Materiais em 2018. Ele liderou a elaboração do padrão internacional de impressão 3D ISO 5425:2023 "Especificações para uso de filamento à base de poli(ácido láctico) em aplicações de manufatura aditiva", participou da elaboração de padrões nacionais como "Policaprolactona", "Ácido polilático" e "Consumíveis de Impressão 3D PLA" e presidiu uma série de projetos de ciência, tecnologia e desenvolvimento para a Comissão Nacional de Desenvolvimento e Reforma, a Ministério da Ciência e Tecnologia, Província de Guangdong, Cidade de Shenzhen, etc. Ele solicitou mais de 100 patentes de invenção nacionais e internacionais, e mais de 60 foram autorizadas.

1. Aprofundar o campo da impressão 3D e construir uma marca de renome mundial

Nos últimos 10 anos, o mercado global de impressão 3D apresentou um crescimento explosivo. De acordo com o Relatório Wohlers de 2023, o mercado global de impressão 3D atingirá US$ 18 bilhões em 2022, com uma taxa média de crescimento anual composta de 18,3%, um aumento de quase 8 vezes em comparação com os US$ 2,288 bilhões de 2012.

A Guanghua atua na pesquisa e desenvolvimento de materiais para impressão 3D desde 2007. Pode-se dizer que a Guanghua Weiye testemunhou a mudança no tamanho do mercado de impressão 3D de "bilhões" para "dezenas de bilhões" de dólares americanos. A empresa também aproveitou a tendência de desenvolvimento e fez com que a 公海赌船710 Yisheng se tornasse uma marca reconhecida no setor global de consumíveis para impressão 3D.

A escolha de estabelecer sua própria marca, 公海赌船710, no início do desenvolvimento de materiais de impressão 3D foi um passo fundamental para a Guanghua Weiye.

“Quando começamos, em 2007, a impressão 3D ainda era um setor de nicho. Tínhamos duas opções na época: uma era atuar como OEM para fabricantes de impressoras 3D e a outra era promover nossa própria marca. Escolhemos caminhar sobre duas pernas. Por um lado, atuamos como OEM para fabricantes de impressoras 3D e, por outro, também estabelecemos e começamos a promover a marca 公海赌船710”, disse Yang Yihu.

Em sua opinião, o sucesso da marca 公海赌船710 é inseparável de esforços em dois aspectos: primeiro, inovação contínua, aprimoramento da qualidade, fornecimento constante de novos produtos que atendam às necessidades do mercado e a lembrança dos consumidores, que é a base para a construção de uma marca. Em segundo lugar, Guanghua Weiye também atribui grande importância à divulgação da imagem da marca 公海赌船710 por meio de promoção de marketing e aumenta a popularidade da marca 公海赌船710 por meio da ampla participação em feiras e eventos de promoção de marketing de renome no setor profissional global.

Atualmente, a 公海赌船710 conta com mais de 50 agentes autorizados em todo o mundo e sua rede de marketing abrange mais de 100 países. Em 2019, a 公海赌船710 começou a construir sua própria plataforma de e-commerce internacional, e suas lojas físicas de e-commerce agora abrangem mais de 15 países na América do Norte, Europa e Ásia. O surgimento de plataformas de e-commerce internacional online está contribuindo para a expansão da influência da marca 公海赌船710.

De fato, com o desenvolvimento do mercado de consumíveis para impressão 3D do meu país, muitos concorrentes que desejam entrar rapidamente no setor não se preocupam com a construção da marca. Todos são marcas "Made in China", o que significa que, pelo menos superficialmente, seus produtos são homogeneizados. A homogeneidade leva a guerras de preços e, por meio da construção da marca 公海赌船710, evitamos a concorrência homogênea e o atrito interno em guerras de preços, obtendo maior poder de barganha e lucros razoáveis, o que, por sua vez, nos permite investir continuamente em pesquisa e desenvolvimento, aprimorar a qualidade, inovar variedades e formar um círculo virtuoso. Yang Yihu acrescentou.

Esse ciclo virtuoso injetou uma fonte de energia para o crescimento contínuo da 公海赌船710. Atualmente, os produtos da 公海赌船710 abrangem duas categorias: filamentos usados em impressoras 3D FDM e resinas fotossensíveis usadas em impressoras 3D fotopolimerizáveis SLA/DLP/LCD, com mais de 90 produtos subdivididos. Além disso, a empresa também está desenvolvendo ativamente materiais poliméricos em pó, como ácido polilático e policaprolactona, para impressoras 3D em pó.

Yang Yihu está confiante ao falar sobre o futuro da impressão 3D. Ele acredita que, após anos de desenvolvimento, a impressão 3D entrou em um canal de rápido crescimento e está gradualmente se expandindo da fabricação de protótipos para a fabricação de peças terminais, de aplicações de consumo para aplicações industriais, da produção em pequenos lotes para a fabricação em massa e de um único material para uma solução integrada. Novos modelos de negócios estão surgindo. Atualmente, seja substituindo os métodos de produção ineficientes do passado por meio de indústrias tradicionais + impressão 3D, ou desenvolvendo novos formatos por meio da impressão 3D +, as perspectivas são amplas.

Olhando para 2024, com base nas tendências de desenvolvimento e situações da indústria de impressão 3D, a 公海赌船710 continuará aderindo à filosofia empresarial de "posicionamento diferenciado, inovação aberta", desenvolverá novos produtos diversificados em torno de novos materiais, novas tecnologias, novas aplicações, etc., e alcançará desenvolvimento de marca de alta qualidade.

Especificamente, a 公海赌船710 otimizará de forma abrangente o desempenho de impressão em alta velocidade dos materiais, desenvolvendo materiais de uso geral para materiais de engenharia e funcionais, e fornecerá aos usuários da indústria produtos de alta qualidade, econômicos e com baixa pegada de carbono. Ao mesmo tempo, exploraremos profundamente novas tecnologias e processos, combinando as vantagens da empresa em pesquisa, desenvolvimento e aplicação de materiais de ácido polilático, desenvolvendo materiais de impressão em pó SLS, concretizando a industrialização da impressão em pó PLA e fornecendo à indústria produtos alternativos mais ecológicos e ecologicamente corretos. Além disso, a 公海赌船710 implementará ativamente aplicações multicampo, como manufatura inteligente, odontologia, automóveis eletrônicos, paisagens externas, implantes médicos, medicina de reabilitação e saúde, etc., para liderar e promover um desenvolvimento mais eficiente e sustentável da indústria de impressão 3D com inovação de materiais.

Suprimentos de impressão 3D 公海赌船710

2 Expandir aplicações posteriores e encontrar novas fontes de biomateriais

De acordo com estatísticas da European Plastics, em 2021, a capacidade total de produção global de materiais biodegradáveis foi de 1,553 milhão de toneladas e, durante o mesmo período, a produção global de produtos plásticos foi de 390 milhões de toneladas.

A enorme lacuna significa amplas perspectivas de mercado.

Com o avanço constante do cronograma global de restrição e proibição do plástico, o ácido polilático, como o material biodegradável mais promissor, tem passado por um ciclo de expansão de capacidade global nos últimos anos. Após 2020, empresas estrangeiras como TotalEnergies Corbion e Natureworks, e nacionais como Fengyuan Group, Hisun Biomaterials, Jindan Technology, Kingfa Technology e Wanhua Chemical, estabeleceram novas capacidades de produção para aproveitar a tendência de desenvolvimento.

Yang Yihu acredita que, embora a expansão da capacidade de produção no lado da matéria-prima esteja a todo vapor, o lado da aplicação do novo fornecimento pode não ter sido totalmente digerido.

Acreditamos que a capacidade de produção de matérias-primas upstream para ácido polilático ainda esteja crescendo relativamente rápido, mas se as aplicações downstream não forem abertas, poderá ser difícil para o mercado downstream suportar um crescimento tão grande de matéria-prima. Yang Yihu afirmou: "De fato, já em 2006, começamos a nos concentrar no desenvolvimento de cenários de aplicação downstream para ácido polilático e na reciclagem química de materiais terminais após o descarte, na esperança de complementar os elos fracos no desenvolvimento de toda a indústria sob esses dois aspectos. Portanto, além da impressão 3D, expandimos sucessivamente os campos de biomedicina, fibras ecológicas e produtos biodegradáveis, formando quatro grandes layouts de aplicação."

Nos últimos anos, com a proibição global do plástico e a crescente maturidade dos biomateriais, especialmente da tecnologia de materiais de ácido polilático, a capacidade de mercado de materiais biodegradáveis ecologicamente corretos expandiu-se gradualmente, e também investimos mais energia na expansão da aplicação nessa área. Atualmente, nossos produtos degradáveis descartáveis e produtos de fibra ecológica tornaram-se o segundo maior impulsionador de crescimento, depois dos consumíveis de impressão 3D, e os produtos de lactato produzidos por meio de reciclagem química também alcançaram rápido crescimento. Grandes empresas nacionais de fotorresistência estão utilizando nossos produtos de lactato de grau eletrônico. O volume atual não é grande, mas as perspectivas de aplicação são promissoras", explicou Yang Yihu.

De acordo com o relatório do primeiro semestre de 2023 da Guanghua Weiye, o segmento de materiais biodegradáveis ecologicamente corretos da empresa (incluindo produtos biomédicos, fibras ecológicas e biodegradáveis) obteve forte crescimento na receita operacional durante o período do relatório, um aumento de 161,53% em relação ao ano anterior.

Nosso modelo original de tecnologia de inovação em produção conjunta com configuração X pode nos ajudar a alcançar a diversidade de fontes de matéria-prima e produtos finais, enriquecendo assim as funções da linha de produção, melhorando efetivamente a eficiência do sistema de produção e reduzindo o consumo de energia e os custos. Podemos usar ácido lático ou ácido polilático reciclado como matéria-prima para produzir lactídeo e, posteriormente, polimerizar para produzir diversos biomateriais. Tomando como exemplo a matéria-prima de ácido polilático reciclado, o lactídeo bem purificado obtido pode ser usado na próxima polimerização para produzir ácido polilático, policaprolactona ou polióis, e os subprodutos mal purificados podem reagir com etanol para produzir ésteres de ácido lático quimicamente puros. Também é possível usar diretamente lactídeo de alta pureza como matéria-prima para produzir ésteres de ácido lático de alta pureza.Yang Yihu acrescentou.

Fibra de ácido polilático, filamento, tecido não tecido

3 A aquisição da Hengtian Changjiang adiciona um novo impulso à fibra ecológica

A aplicação da fibra de ácido polilático na indústria têxtil tem uma longa história. Já em 1989, a Kanebo do Japão cooperou com a Shimadzu para desenvolver a fibra de ácido polilático puro LactronTM e sua variedade combinada com fibra natural Corn FiberTM (daí o nome "fibra de milho"), que foram exibidas nos Jogos Olímpicos de Inverno de Nagano em 1998.

Desde então, a "fibra de milho" parece ter desencadeado uma onda de popularidade, mas a fibra de ácido polilático desenvolvida inicialmente não conseguiu expandir sua escala de aplicação devido a suas deficiências, como baixa hidrofilicidade, alta fragilidade e toque áspero. Em vez disso, é usada como uma variedade de fibra de nicho no setor têxtil.

Nos últimos anos, em meio às proibições e restrições globais ao plástico, a tendência de "esverdeamento" também se espalhou para a indústria têxtil. Grandes empresas e marcas começaram a competir para desenvolver matérias-primas e entrar no mercado de proteção ambiental. A fibra de ácido polilático atraiu mais uma vez a atenção da indústria têxtil.

Yang Yihu lembrou que a Guanghua Weiye começou a explorar a fibra de ácido polilático e suas aplicações em 2006. Como toda a cadeia industrial era muito longa, era difícil expandi-la concentrando-se apenas nas matérias-primas, o que a impediu de formar uma capacidade de produção em larga escala. Desde 2020, a Guanghua Weiye observou que o mercado de aplicação de fibra de ácido polilático se tornou cada vez mais ativo sob a política, e por isso começou a trabalhar novamente nessa direção.

Em 2021, assinamos um acordo de cooperação estratégica com a Hengtian Changjiang para fortalecer a cooperação em modificação de matéria-prima, processamento de fibras, expansão de aplicações, reciclagem de fibras e outros aspectos. Após três anos de cooperação, estabelecemos uma base sólida para a cooperação com a Hengtian Changjiang e alcançamos bons resultados. Em 2023, nossas vendas no mercado de fibras ecológicas cresceram rapidamente. Por meio da cooperação entre as duas partes, a Hengtian Changjiang também transformou prejuízos em lucros. Acontece que o Hengtian Fiber Group queria retirar sua participação na Hengtian Changjiang, então assumimos essa parte. Agora, a Hengtian Changjiang tornou-se membro da Guanghua Weiye com a nova identidade de Yisheng New Materials.

Segundo relatos, a Yisheng New Materials liderou a construção da primeira linha de produção do mundo no primeiro semestre de 2018, produzindo 10.000 toneladas por ano de ácido polilático sintetizado a partir de lactídeo como matéria-prima e fibra de ácido polilático de fiação por fusão. A empresa utiliza sua própria tecnologia patenteada de "fiação por fusão de ácido polilático", que dispensa o corte, reduz os custos de energia em 30% e pode economizar um custo total de 2.100 yuans por tonelada.

Na ponta da cadeia industrial, construímos uma unidade de produção de síntese de lactídeo com capacidade de 5.000 toneladas/ano em Xiaogan, Hubei. Além de usar ácido lático como matéria-prima, também podemos usar ácido polilático reciclado como matéria-prima para produzir lactídeo. Na ponta da cadeia industrial, a tecnologia da Yisheng New Materials utiliza lactídeo como matéria-prima para produzir fibra de ácido polilático. Dessa forma, estabelecemos uma conexão entre os níveis superior e inferior da cadeia industrial e construímos vantagens complementares em nível técnico.

"Por meio dessa aquisição, preenchemos a lacuna de capacidade de produção no campo de fibras de ácido polilático, concluímos os quatro principais layouts de aplicação de biomedicina, impressão 3D, fibras ecológicas e produtos biodegradáveis, e abrimos uma cadeia industrial verde de ciclo fechado de reciclagem química de ácido polilático para lactídeo e, em seguida, fiação direta por fusão para produzir fibras de ácido polilático", disse Yang Yihu ao falar sobre a aquisição.

Diagrama esquemático da reciclagem de fibras PLA

4. Desenvolver a reciclagem química e abrir uma cadeia industrial verde de ciclo fechado

Em 2006, quando o mercado se concentrou nas propriedades biodegradáveis do ácido polilático e defendeu suas vantagens de aplicação no campo de produtos descartáveis, a Guanghua Weiye mergulhou na pesquisa de reciclagem química de materiais de ácido polilático.

Como um material biodegradável, a reciclagem química do ácido polilático faz sentido?

Yang Yihu disse:"Degradação também significa desperdício até certo ponto."

Em 2012, após seis anos de pesquisa técnica, a Guanghua Weiye apresentou formalmente um pedido de patente para "um método de reciclagem de ácido polilático para preparar lactídeo refinado" e obteve autorização com sucesso em 2014. Essa tecnologia, pioneira no mundo, pode obter lactídeo de alta pureza por meio da reciclagem de ácido polilático, e o subproduto também pode ser usado para produzir uma variedade de ésteres de ácido lático, resolvendo o difícil problema mundial de reciclagem e reutilização de materiais degradáveis de base biológica, abrindo o ciclo fechado da cadeia industrial e formando uma economia "circular verde".

Ao mesmo tempo, o problema do descarte final incompleto de plásticos biodegradáveis tem sido cada vez mais reconhecido pela indústria nos últimos anos. De acordo com o "Relatório de Pesquisa de Avaliação de Impacto Ambiental e Apoio a Políticas sobre Plásticos Biodegradáveis", publicado em conjunto pela Universidade Tsinghua e pela Sinopec, 96,77% dos plásticos biodegradáveis do meu país são incinerados e depositados em aterros sanitários, 3,1% vazam para o meio ambiente e apenas 0,007% vão para as instalações de descarte biológico e são completamente degradados.

As diretrizes SUP emitidas pela Comissão Europeia em 2021 propuseram a proibição do uso de plásticos oxodegradáveis, plásticos biodegradáveis e plásticos compostáveis em produtos plásticos descartáveis; a Diretiva PPW publicada em 2022 exige que todas as embalagens sejam recicláveis ou reutilizáveis até 2030; a proposta de regulamentação de Veículos em Fim de Vida (ELV) lançada em 2023 propôs aumentar o uso de materiais reciclados em carros novos e declarou claramente que os carros novos deveriam conter pelo menos 25% de plásticos reciclados.

Essas políticas significam que a UE está promovendo os conceitos de redução, reciclagem e reutilização de plástico, mas a implementação dessa série de políticas também limitará a capacidade de expansão da capacidade de produção das empresas de plástico biodegradável, o que faz as pessoas se perguntarem: Existe alguma perspectiva para plásticos biodegradáveis no futuro?

Yang Yihu acredita que, no contexto da neutralidade de carbono, as fontes biológicas de ácido polilático são significativas e valiosas. Portanto, mais vantagens da fixação de carbono de ácido polilático e da proteção ambiental devem ser aproveitadas. Por um lado, produtos duráveis com ácido polilático devem ser desenvolvidos e promovidos, como artigos de papelaria de ácido polilático de longa duração e copos de cerâmica de alto brilho com alto brilho, etc. Por outro lado, a reciclagem e a reutilização após o uso devem ser enfatizadas.

Do ponto de vista técnico, a reciclagem química do ácido polilático apresenta vantagens em relação a outros plásticos, como PET e TPU. Como o ácido polilático possui apenas um monômero, o lactídeo, é possível obter lactídeo de alta pureza reciclando-o e repurificando-o por meio do processo de purificação do lactídeo. Do ponto de vista econômico, a reciclagem do ácido polilático pode substituir algumas matérias-primas de amido e açúcar, aliviando, em certa medida, o problema da competição entre as matérias-primas do ácido polilático e as pessoas por alimentos no futuro.

Do ponto de vista da reciclagem, podemos proceder em três direções, de acordo com a qualidade dos resíduos: resíduos industriais e outros resíduos com qualidade relativamente boa podem ser regranulados para reciclagem física. Por exemplo, flocos de garrafas podem até ser usados como matéria-prima de fibras após a regranulação, ou modificados com aditivos para uso em condições mais brandas. Para alguns resíduos que foram degradados até certo ponto durante o uso e descarte e apresentaram uma redução relativamente grande no peso molecular, a reciclagem química pode ser usada para decompor os resíduos em monômeros e, em seguida, repolimerizá-los para produzir ácido polilático, ou reagir com etanol para produzir lactato. Para resíduos de qualidade muito baixa, que não são economicamente viáveis para reciclagem física e química, eles podem ser reciclados biologicamente por meio de compostagem industrial, degradados em dióxido de carbono e água e participar novamente da fotossíntese. A combinação orgânica de reciclagem física e química pode ser uma fonte muito importante de matéria-prima para a produção de ácido polilático no futuro.", propôs Yang Yihu.

Hoje, a linha de produção anual de 5.000 toneladas para reciclagem química de ácido láctico da Guanghua Weiye foi industrializada. Yang Yihu revelou que, no futuro, a empresa também planeja expandir sua capacidade de reciclagem química de ácido polilático no exterior.