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.

O ácido polilático (PLA) é um poliéster feito de amido vegetal fermentado de milho, mandioca, cana-de-açúcar ou beterraba. Os açúcares desses materiais renováveis são fermentados em ácido lático, que por sua vez é transformado em ácido polilático (PLA).

Guanghua Weiye (Marca "公海赌船710")Fundada em 2002, especializou-se emLactato, ácido polilático (PLA) e policaprolactona (PCL)Após cinco anos de pesquisa e desenvolvimento, a Guanghua Weiye decidiu adotar os materiais de impressão 3D como uma de suas principais direções de desenvolvimento. Em 2007, assumiu a liderança mundial no lançamento de consumíveis comerciais para impressão 3D com ácido polilático e estabeleceu a marca "公海赌船710". Tornou-se uma das marcas mais conhecidas do mundo em consumíveis para impressão 3D. Em 2006, a empresa começou aRecuperação de ácido polilático e reutilização de alto valor agregadopesquisar.

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 2013, Guanghua Weiye estabeleceu uma"Linha de produção anual de 5.000 toneladas de lactídeo para reciclagem química", e inicialmente formou um sistema de tecnologia de circuito fechado verde, desde a síntese e modificação de materiais até a aplicação, digestão de subprodutos e reciclagem e reutilização de produtos químicos 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.

Agora, a Hengtian Changjiang Biomaterials Co., Ltd., que se dedica principalmente à pesquisa, desenvolvimento e produção de fibras e produtos de ácido polilático, mudou oficialmente seu nome paraYisheng Novos Materiais (Suzhou) Co., Ltd.(doravante denominada "Yisheng New Materials"), a Guanghua Weiye também concluiu a aquisiçãoBiomedicina, impressão 3D, fibra ecológica e embalagens ecológicasQuatro layouts de aplicação principais, e abriu ainda maisRecuperação química de lactídeo do ácido polilático e fiação direta para produzir fibra de ácido poliláticoUma cadeia industrial verde de circuito fechado.

"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 fibras de ácido polilático. Dessa forma, estabelecemos uma conexão a montante e a jusante na cadeia industrial e construímos vantagens complementares em nível técnico", afirmou Yang Yihu.

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, está em 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 queEmbora a expansão da capacidade de produção do lado da matéria-prima esteja a todo vapor, o lado da aplicação do novo fornecimento pode não ter sido totalmente absorvido.

Acreditamos que a capacidade de produção de matérias-primas upstream para ácido polilático ainda esteja crescendo rapidamente, mas se as aplicações downstream não forem exploradas, 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 de plásticos e a crescente maturidade dos biomateriais, especialmente os 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 neste campo. Agora, nossos produtos biodegradáveis descartáveis e produtos de fibra ecológica tornaram-se o segundo maior impulsionador de crescimento, depois dos consumíveis de impressão 3D.Os produtos de éster de ácido láctico 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 é pequeno, mas as perspectivas de aplicação são promissoras", explicou Yang Yihu.

O ácido polilático residual pode ser reciclado por meio de reciclagem química ou reciclagem mecânica.Os resíduos podem conter poluentes, mas o ácido polilático pode serRecuperação química por despolimerização térmica ou hidrólise para produzir monômeros. Em seguida, é transformado em novo ácido polilático. O ácido polilático também pode serReação de transesterificação para produzir lactato de metila, realizando assim a recuperação química.

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 produzir lactídeo a partir de ácido lático ou ácido polilático reciclado e, em seguida, polimerizá-lo para produzir diversos biomateriais.Tomando como exemplo a reciclagem de matérias-primas de ácido poliláctico, aO lactídeo purificado pode ser usado na próxima polimerização para produzir ácido polilático, policaprolactona ou polióis.Os subprodutos mal purificados podem reagir com o etanol para produzir ésteres de ácido láctico quimicamente puros, ou o lactídeo de alta pureza pode ser usado diretamente como matéria-prima para produzir ésteres de ácido láctico de alta pureza."Yang Yihu acrescentou.

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 degradável, a reciclagem química do ácido polilático faz sentido?

Yang Yihu disse:Degradação também significa desperdício até certo ponto。”

Em 2012, após 6 anos de pesquisa técnica, a Guanghua Weiye apresentou oficialmente o "Um método para recuperar ácido polilático para preparar lactídeo de grau refinado“Pedido de patente eObteve autorização com sucesso em 2014Esta 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 biodegradáveis de base biológica, abrindo o ciclo fechado da cadeia industrial e formando uma economia "circular verde".

Ao mesmo tempo, o problema do descarte final imperfeito de plásticos biodegradáveis tem sido cada vez mais reconhecido pela indústria nos últimos anos. De acordo com o "Relatório de Pesquisa sobre Avaliação de Impacto Ambiental e Apoio a Políticas para 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 o conceito 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: ainda há futuro para os plásticos biodegradáveis?

Yang Yihu acredita que, no contexto da neutralidade de carbono, as fontes biológicas de ácido polilático são significativas e valiosas. Portanto, devemos aproveitar mais as vantagens da fixação de carbono por ácido polilático e da proteção ambiental. Por um lado, devemos desenvolver e promover produtos duráveis com ácido polilático, como artigos de papelaria de ácido polilático de longa duração, xícaras de cerâmica de alto brilho e imitação de ácido polilático, etc.; por outro lado,A reciclagem após o uso deve ser enfatizada。

“Do ponto de vista técnico, a reciclagem química do ácido polilático tem vantagens sobre outros plásticos, como PET e TPU.Como o ácido polilático possui apenas um monômero, o lactídeoApós a reciclagem, é possível obter lactídeo de alta pureza reutilizando o processo de purificação do lactídeo. Do ponto de vista econômico,O ácido polilático reciclado pode substituir parte das matérias-primas de amido e açúcar, até certo ponto, pode aliviar o problema da competição entre as matérias-primas do ácido polilático e as pessoas por alimentos no futuro."