В 2006 году, благодаря технологиям с открытым исходным кодом, 3D-печать (аддитивное производство) начала бурно развиваться в Европе и США. В то время 3D-печать в моей стране всё ещё оставалась узкоспециализированной областью исследований и только начинала применяться в таких промышленных областях, как авиастроение.

Именно в этом году компания Guanghua Weiye, основанная в 2002 году и изначально специализировавшаяся на исследованиях и разработках таких продуктов, как лактат, полимолочная кислота (PLA) и поликапролактон (PCL), после пяти лет разработки решила выйти на рынок последующих применений.

После тщательного исследования рынка компания Guanghua Weiye решила сделать производство материалов для 3D-печати одним из основных направлений своего развития. В 2007 году компания первой в мире выпустила на рынок расходные материалы для 3D-печати на основе полимолочной кислоты и создала бренд «公海赌船710».

За последние 15 лет компания 公海赌船710 превратилась в ведущего мирового бренда расходных материалов для 3D-печати, продавая свою продукцию более чем в 100 странах. В то же время Guanghua Weiye активно расширяет свою деятельность в других областях, а сектор биоразлагаемых материалов добился быстрого роста, что позволило компании сформировать модель развития с двойным приводом «3D-печать + экологически чистые биоразлагаемые материалы».

С одной стороны, компания расширяет сферы применения своей продукции по горизонтали, с другой стороны, Guanghua Weiye продолжает углубляться по вертикали, стремясь построить замкнутую зеленую производственную цепочку для полимолочной кислоты.

В 2006 году компания Guanghua Weiye начала исследования по восстановлению и повторному использованию полимолочной кислоты с высокой добавленной стоимостью. В 2013 году компания построила в Сяогане (провинция Хубэй) «линию по производству лактида химической регенерации мощностью 5000 тонн в год», обладая независимыми правами интеллектуальной собственности, и изначально создала замкнутую технологическую систему с замкнутым циклом, охватывающую синтез и модификацию материалов, их применение, переработку побочных продуктов, химическую регенерацию и повторное использование полимеров.

В декабре 2023 года компания Guanghua Weiye завершила сделку по приобретению 51,265% акций компании Hengtian Changjiang Biomaterials Co., Ltd. (далее именуемой «Hengtian Changjiang»), что стало еще одной важной вехой для Guanghua Weiye в развитии горизонтальных сценариев применения и расширении вертикальной производственной цепочки.

Компания Hengtian Changjiang, занимающаяся в основном исследованиями, разработками и производством волокон и изделий из полимолочной кислоты, официально сменила название на Yisheng New Materials (Suzhou) Co., Ltd. (далее именуемая «Yisheng New Materials»). Благодаря этому приобретению Guanghua Weiye также завершила четыре основных направления своей деятельности: биомедицина, 3D-печать, производство экологически чистых волокон и биоразлагаемых продуктов, а также открыла замкнутую цепочку экологичного производства, включающую химическую переработку полимолочной кислоты в лактид и последующее прядение из расплава для производства волокон полимолочной кислоты.

В начале производственной цепочки мы построили завод по синтезу лактида мощностью 5000 тонн в год в Сяогане, провинция Хубэй. Помимо использования молочной кислоты в качестве сырья, мы также можем использовать переработанную полимолочную кислоту в качестве сырья для производства лактида. В конце производственной цепочки технология Yisheng New Materials использует лактид в качестве сырья для производства волокна полимолочной кислоты. Таким образом, мы создали связь между начальным и конечным этапами производственной цепочки и создали взаимодополняющие преимущества на техническом уровне.Ян Иху рассказал изданию Bio-Based Ecology об этих зарубежных инвестициях.

Знакомство с Ян Иху:

Председатель Shenzhen Guanghua Weiye Co., Ltd., заместитель председателя Комитета по разлагаемым материалам Ассоциации пластмассовой промышленности Китая, председатель Альянса технологий низкоуглеродной биопластиковой промышленности, член Национального технического комитета по стандартизации биоматериалов и разлагаемых продуктов, член Национального технического комитета по стандартизации ключевых методов проверки продукции для контроля качества. В 2013 году он был назван «Пионером технологий» по версии журнала Forbes в Китае, в 2014 году – «Лидером предпринимательства в области науки и технологий провинции Хубэй», в 2015 году – одним из 10 самых влиятельных людей в индустрии 3D-печати Китая, в 2016 году – участником Плана содействия инновационным талантам Министерства науки и технологий, в 2017 году – участником третьего этапа Национального плана «Десять тысяч талантов» в области предпринимательства, а в 2018 году – одним из 10 лучших бизнес-лидеров в индустрии новых материалов. Он возглавил разработку международного стандарта 3D-печати ISO 5425:2023 «Спецификации по использованию филамента на основе полимолочной кислоты в аддитивном производстве», участвовал в разработке национальных стандартов, таких как «Поликапролактон», «Полимолочная кислота» и «Расходные материалы для 3D-печати на основе PLA», а также руководил рядом научно-технических и Проекты развития для Национальной комиссии по развитию и реформам, Министерства науки и технологий, провинции Гуандун, города Шэньчжэнь и т. д. Он подал заявки на получение более 100 международных и внутренних патентов на изобретения, и более 60 из них были одобрены.

1. Расширить сферу 3D-печати и создать всемирно известный бренд

За последние 10 лет мировой рынок 3D-печати демонстрировал взрывной рост. Согласно отчёту Wohlers Report 2023, к 2022 году объём мирового рынка 3D-печати достигнет 18 миллиардов долларов США, а среднегодовой темп роста составит 18,3%, что почти в 8 раз больше, чем 2,288 миллиарда долларов США в 2012 году.

Компания Guanghua занимается исследованиями и разработками материалов для 3D-печати с 2007 года. Можно сказать, что Guanghua Weiye стала свидетелем изменения объёма рынка 3D-печати с «миллиардов» до «десятков миллиардов» долларов США. Компания также воспользовалась этой тенденцией развития и превратила 公海赌船710 Yisheng в известный бренд в сфере расходных материалов для 3D-печати во всем мире.

Решение создать собственный бренд 公海赌船710 на начальном этапе разработки материалов для 3D-печати стало ключевым шагом для Guanghua Weiye.

«Когда мы пришли в 2007 году, 3D-печать всё ещё была узкоспециализированной отраслью. У нас было два варианта: заниматься OEM-производством для производителей 3D-принтеров и продвигать собственный бренд. Мы решили идти двумя путями. С одной стороны, мы занимались OEM-производством для производителей 3D-принтеров, а с другой — создали и начали продвигать бренд 公海赌船710», — сказал Ян Иху.

По его мнению, успех бренда 公海赌船710 неотделим от усилий в двух аспектах: во-первых, от постоянных инноваций, повышения качества, постоянного выпуска новых продуктов, отвечающих потребностям рынка, и запоминаемости для потребителей, что является основой построения бренда. Во-вторых, Guanghua Weiye также уделяет большое внимание продвижению бренда 公海赌船710 посредством маркетингового продвижения и способствует повышению его популярности, широко участвуя в известных выставках и маркетинговых акциях в международной профессиональной среде.

В настоящее время 公海赌船710 имеет более 50 авторизованных агентов по всему миру, а её маркетинговая сеть охватывает более 100 стран. В 2019 году 公海赌船710 начал разработку собственной платформы трансграничной электронной коммерции, и теперь её прямые интернет-магазины охватывают более 15 стран Северной Америки, Европы и Азии. Появление онлайн-платформ трансграничной электронной коммерции способствует дальнейшему расширению влияния бренда 公海赌船710.

«На самом деле, с развитием рынка расходных материалов для 3D-печати в моей стране многие конкуренты, стремящиеся быстро войти в отрасль, не уделяют внимания построению бренда. Все бренды позиционируются как «Сделано в Китае», а это означает, что, по крайней мере на первый взгляд, ваша продукция однородна. Однородность приводит к ценовым войнам, а благодаря созданию бренда 公海赌船710 мы избежали однородной конкуренции и внутренних разногласий в ценовых войнах, добились большей рыночной власти и разумной прибыли, что, в свою очередь, позволяет нам постоянно инвестировать в исследования и разработки, повышать качество, создавать новые ассортименты и формировать замкнутый круг», — добавил Ян Иху.

Этот благоприятный цикл стал источником энергии для непрерывного роста 公海赌船710. Теперь продукция 公海赌船710 охватывает две категории: филаменты для FDM-принтеров и фоточувствительные смолы для SLA/DLP/LCD-принтеров со светоотверждением, насчитывая более 90 наименований. Кроме того, компания активно разрабатывает полимерные порошковые материалы, такие как полимолочная кислота и поликапролактон, для порошковых 3D-принтеров.

Ян Иху с уверенностью говорит о будущем 3D-печати. Он считает, что после многих лет развития 3D-печать вышла на путь быстрого роста и постепенно расширяется от производства прототипов до производства готовых деталей, от потребительского применения до промышленного, от мелкосерийного производства до массового и от производства отдельных материалов до комплексных решений. Появляются новые бизнес-модели. В настоящее время открываются широкие перспективы, будь то замена неэффективных методов производства в прошлом традиционными отраслями промышленности и 3D-печатью или разработка новых форматов с помощью 3D-печати.

Заглядывая в 2024 год, основываясь на тенденциях развития и ситуации в отрасли 3D-печати, 公海赌船710 продолжит придерживаться бизнес-философии «дифференцированного позиционирования, открытых инноваций», разрабатывать диверсифицированные новые продукты на основе новых материалов, новых технологий, новых сфер применения и т. д., а также добиваться высококачественного развития бренда.

В частности, 公海赌船710 будет всесторонне оптимизировать производительность высокоскоростной печати материалов, разрабатывать материалы от материалов общего назначения до инженерных и функциональных материалов, а также предоставлять промышленным потребителям высококачественные, экономически эффективные и низкоуглеродные продукты. В то же время мы будем углубленно изучать новые технологии и процессы, объединять преимущества компании в исследованиях, разработках и применении материалов на основе полимолочной кислоты, разрабатывать материалы для порошковой печати SLS, осуществлять индустриализацию печати порошком PLA и предоставлять отрасли более экологичные и безвредные для окружающей среды альтернативные продукты. Кроме того, 公海赌船710 будет активно внедрять многопрофильные приложения, такие как интеллектуальное производство, стоматология, электронные автомобили, ландшафтное проектирование, медицинские имплантаты, реабилитационная медицина и здравоохранение и т. д., чтобы лидировать и способствовать более эффективному и устойчивому развитию индустрии 3D-печати с помощью инновационных материалов.

Расходные материалы для 3D-печати 公海赌船710

2. Расширить области применения и найти новые источники биоматериалов

По данным European Plastics, в 2021 году общемировые мощности по производству биоразлагаемых материалов составили 1,553 млн тонн, а за тот же период мировой объем производства пластиковых изделий составил 390 млн тонн.

Огромный разрыв означает широкие рыночные перспективы.

В связи с неуклонным ужесточением графика глобального ограничения и запрета пластика, полимолочная кислота, как наиболее перспективный биоразлагаемый материал, в последние годы переживает период глобального расширения производственных мощностей. После 2020 года иностранные компании, такие как TotalEnergies Corbion и Natureworks, а также отечественные компании, такие как Fengyuan Group, Hisun Biomaterials, Jindan Technology, Kingfa Technology и Wanhua Chemical, ввели новые производственные мощности, чтобы воспользоваться этой тенденцией развития.

Ян Иху полагает, что, хотя расширение производственных мощностей в части сырья идет полным ходом, сфера применения новых поставок, возможно, еще не полностью освоена.

«Мы считаем, что производственные мощности по производству сырья для полимолочной кислоты в первичной цепочке поставок всё ещё растут относительно быстро, но если не будут открыты сферы применения в вторичной цепочке поставок, рынку вторичной переработки может быть сложно справиться с таким значительным ростом спроса на сырье». Ян Иху отметил: «Фактически, ещё в 2006 году мы начали уделять внимание развитию направлений применения полимолочной кислоты в вторичной цепочке поставок и химической переработке конечных материалов после утилизации, надеясь восполнить слабые звенья в развитии всей отрасли в этих двух областях. Поэтому, помимо 3D-печати, мы последовательно развиваем такие направления, как биомедицина, экологически чистые волокна и биоразлагаемые продукты, формируя четыре основных направления применения».

«В последние годы, благодаря глобальному запрету на пластик и повышению зрелости биоматериалов, особенно технологии полимолочной кислоты, ёмкость рынка экологически чистых биоразлагаемых материалов постепенно расширяется, и мы также вкладываем больше усилий в расширение применения этой области. Сейчас наши одноразовые биоразлагаемые изделия и изделия из эковолокна стали вторым по величине драйвером роста после расходных материалов для 3D-печати, а производство лактатных изделий, производимых путём химической переработки, также демонстрирует стремительный рост. Крупнейшие китайские компании, производящие фоторезисты, используют наши лактатные изделия электронного класса. Текущий объём невелик, но перспективы применения многообещающие», — пояснил Ян Иху.

Согласно отчету Guanghua Weiye за первое полугодие 2023 года, сегмент экологически чистых биоразлагаемых материалов компании (включая биомедицинские, эковолокна и биоразлагаемую продукцию) добился значительного роста операционного дохода за отчетный период, увеличившись на 161,53% в годовом исчислении.

Наша оригинальная инновационная технологическая модель совместного производства с X-конфигурацией позволяет нам добиться диверсификации источников сырья и конечных продуктов, тем самым расширяя функциональность производственной линии, эффективно повышая эффективность производственной системы и снижая энергопотребление и затраты. Мы можем использовать молочную кислоту или переработанную полимолочную кислоту в качестве сырья для производства лактида, а затем полимеризовать их для получения различных биоматериалов. Например, полученный из переработанной полимолочной кислоты высокоочищенный лактид может быть использован для последующей полимеризации для получения полимолочной кислоты, поликапролактона или полиолов, а плохо очищенные побочные продукты могут реагировать с этанолом с образованием химически чистых эфиров молочной кислоты. Также возможно непосредственно использовать высокоочищенный лактид в качестве сырья для производства высокоочищенных эфиров молочной кислоты.добавил Ян Иху.

Штапельное волокно из полимолочной кислоты, нить, нетканый материал

3. Приобретение Hengtian Changjiang придаёт новый импульс развитию экологического волокна.

Применение полимолочной кислоты в текстильной промышленности имеет долгую историю. Ещё в 1989 году японская компания Kanebo совместно с Shimadzu разработала чистое полимолочное волокно LactronTM и его смешанный вариант с натуральным волокном Corn FiberTM (отсюда и название «кукурузное волокно»), которые были представлены на зимних Олимпийских играх 1998 года в Нагано.

С тех пор «кукурузное волокно», похоже, стало невероятно популярным, однако разработанное ранее волокно полимолочной кислоты не смогло расширить сферу применения из-за таких недостатков, как низкая гидрофильность, высокая хрупкость и шероховатость. Вместо этого оно используется как нишевый вид волокна в текстильной промышленности.

В последние годы, на фоне глобальных запретов и ограничений на пластик, тенденция к «озеленению» распространилась и на текстильную промышленность. Крупные компании и бренды начали конкурировать за разработку сырья и выход на рынок экологически чистых материалов. Волокно полимолочной кислоты вновь привлекло внимание текстильной промышленности.

Ян Иху напомнил, что компания Guanghua Weiye начала изучать полимолочную кислоту и её применение в 2006 году. Поскольку вся производственная цепочка была слишком длинной, было сложно сосредоточиться только на сырье, поэтому компания не смогла создать крупные производственные мощности. С 2020 года компания Guanghua Weiye отметила, что рынок полимолочной кислоты стал более активным в рамках этой политики, поэтому компания возобновила работу в этом направлении.

В 2021 году мы подписали соглашение о стратегическом сотрудничестве с Hengtian Changjiang, направленное на укрепление взаимодействия в области модификации сырья, обработки волокон, расширения сферы применения, переработки волокон и других аспектов. За три года сотрудничества мы заложили прочный фундамент для сотрудничества с Hengtian Changjiang и добились отличных результатов. В 2023 году наши продажи на рынке экологически чистых волокон стремительно выросли. Благодаря сотрудничеству между двумя сторонами, Hengtian Changjiang также превратила убытки в прибыль. Hengtian Fiber Group решила вывести свою долю в Hengtian Changjiang, поэтому мы приобрели эту часть капитала. Теперь Hengtian Changjiang стала частью Guanghua Weiye под новым названием Yisheng New Materials.

Сообщается, что в первой половине 2018 года компания Yisheng New Materials возглавила строительство первой в мире производственной линии, которая производит 10 000 тонн полимолочной кислоты в год, синтезированной из лактида в качестве сырья, и волокна полимолочной кислоты, формованного из расплава. Компания использует собственную запатентованную технологию формования полимолочной кислоты из расплава, которая не требует нарезки, снижает энергозатраты на 30% и позволяет сэкономить 2100 юаней на тонну.

В начале производственной цепочки мы построили завод по синтезу лактида мощностью 5000 тонн в год в Сяогане, провинция Хубэй. Помимо использования молочной кислоты в качестве сырья, мы также можем использовать переработанную полимолочную кислоту в качестве сырья для производства лактида. В конце производственной цепочки технология Yisheng New Materials использует лактид в качестве сырья для производства волокна полимолочной кислоты. Таким образом, мы создали связь между начальным и конечным этапами производственной цепочки и создали взаимодополняющие преимущества на техническом уровне.

«Благодаря этому приобретению мы восполнили пробел в производственных мощностях в области волокон полимолочной кислоты, завершили четыре основных направления их применения: биомедицина, 3D-печать, экологически чистые волокна и биоразлагаемые продукты, а также открыли экологичную замкнутую производственную цепочку химической переработки полимолочной кислоты в лактид и последующего прямого формования из расплава для производства волокон полимолочной кислоты», — сказал Ян Иху, рассказывая о приобретении.

Принципиальная схема переработки ПЛА-волокна

4. Развивать химическую переработку и создавать экологичную замкнутую производственную цепочку.

В 2006 году, когда рынок сосредоточился на биоразлагаемых свойствах полимолочной кислоты и пропагандировал преимущества ее применения в сфере одноразовых изделий, компания Guanghua Weiye занялась исследованиями в области химической переработки материалов на основе полимолочной кислоты.

Имеет ли смысл химическая переработка полимолочной кислоты как биоразлагаемого материала?

Ян Иху сказал:«Деградация в определенной степени означает и отходы».

В 2012 году, после шести лет технических исследований, компания Guanghua Weiye официально подала заявку на патент на «Способ переработки полимолочной кислоты для получения очищенного лактида» и успешно получила разрешение в 2014 году. Эта первая в мире технология позволяет получать высокочистый лактид путём переработки полимолочной кислоты, а побочный продукт также может быть использован для производства различных эфиров молочной кислоты, решая сложную мировую проблему переработки и повторного использования биоразлагаемых материалов, открывая замкнутый цикл промышленной цепочки и формируя «зелёную циклическую» экономику.

В то же время в последние годы отрасль всё чаще осознаёт проблему неполной утилизации биоразлагаемых пластиков. Согласно «Исследовательскому отчёту по оценке воздействия на окружающую среду и поддержке политики в отношении биоразлагаемых пластиков», совместно опубликованному Университетом Цинхуа и Sinopec, 96,77% биоразлагаемых пластиков в стране сжигаются и захораниваются, 3,1% попадают в окружающую среду и лишь 0,007% попадают на биологические объекты вторичной переработки и полностью разлагаются.

Руководящие принципы SUP, выпущенные Европейской комиссией в 2021 году, предполагали запрет на использование оксоразлагаемых, биоразлагаемых и компостируемых пластиков в одноразовых пластиковых изделиях; Директива PPW, опубликованная в 2022 году, требует, чтобы вся упаковка была пригодна для вторичной переработки или повторного использования к 2030 году; предложение о регламенте для транспортных средств с истекшим сроком службы (ELV), опубликованное в 2023 году, предлагало увеличить использование переработанных материалов в новых автомобилях и четко указывало, что новые автомобили должны содержать не менее 25% переработанного пластика.

Эти меры означают, что ЕС продвигает концепции сокращения объемов пластика, его переработки и повторного использования, однако реализация этого ряда мер также ограничит возможности компаний, производящих биоразлагаемый пластик, по расширению производственных мощностей, что заставляет людей задуматься: есть ли какие-либо перспективы у биоразлагаемого пластика в будущем?

Ян Иху считает, что в контексте углеродной нейтральности биоисточники полимолочной кислоты имеют важное значение и ценность. Поэтому необходимо использовать больше преимуществ биополимерной кислоты для связывания углерода и защиты окружающей среды. С одной стороны, необходимо разрабатывать и продвигать долговечные продукты на основе полимолочной кислоты, такие как канцелярские принадлежности из полимолочной кислоты с длительным сроком службы, глянцевые керамические чашки из полимолочной кислоты с имитацией поверхности и т.д. С другой стороны, следует уделять особое внимание переработке и повторному использованию после использования.

С технической точки зрения химическая переработка полимолочной кислоты имеет преимущества по сравнению с другими пластиками, такими как ПЭТ и ТПУ. Поскольку полимолочная кислота состоит только из одного мономера – лактида, лактид высокой чистоты можно получить, переработав её и затем повторно очистив с помощью процесса очистки лактида. С экономической точки зрения переработка полимолочной кислоты может заменить часть крахмала и сахара, что в некоторой степени снизит проблему конкуренции полимолочной кислоты с продуктами питания в будущем.

«С точки зрения переработки, мы можем действовать в трёх направлениях в зависимости от качества отходов: промышленные отходы и другие отходы относительно высокого качества могут быть повторно гранулированы для физической переработки. Например, хлопья бутылок могут быть даже использованы в качестве волокнистого сырья после повторной грануляции или модифицированы добавками для более низкого качества. Для некоторых отходов, которые подверглись определённой деградации в процессе использования и утилизации и имеют относительно значительное снижение молекулярной массы, можно использовать химическую переработку для разложения отходов на мономеры с последующей реполимеризацией для получения полимолочной кислоты или для реакции с этанолом для получения лактата. Отходы очень низкого качества, которые нерентабельны как для физической, так и для химической переработки, могут быть подвергнуты биологической переработке посредством промышленного компостирования, разлагаются на углекислый газ и воду и снова участвуют в фотосинтезе. Органическое сочетание физической и химической переработки может стать очень важным источником сырья для производства полимолочной кислоты в будущем», — предложил Ян Иху.

Сегодня линия по химической переработке лактида компании Guanghua Weiye мощностью 5000 тонн в год полностью запущена в эксплуатацию. Ян Иху сообщил, что в будущем компания также планирует расширить свои мощности по химической переработке полимолочной кислоты за рубежом.