En 2006, con la tecnología de código abierto, la impresión 3D (fabricación aditiva) comenzó a prosperar en Europa y Estados Unidos. En aquel entonces, la impresión 3D era todavía un campo de investigación muy especializado en mi país y apenas comenzaba a aplicarse en sectores industriales como la fabricación de aeronaves.

Fue en ese año que Guanghua Weiye, fundada en 2002 e inicialmente especializada en la investigación y desarrollo de productos como lactato, ácido poliláctico (PLA) y policaprolactona (PCL), decidió expandirse al mercado de aplicaciones posteriores después de cinco años de desarrollo.

Tras una exhaustiva investigación de mercado, Guanghua Weiye decidió convertir los materiales de impresión 3D en una de sus principales líneas de desarrollo. En 2007, fue la primera empresa del mundo en lanzar consumibles comerciales de ácido poliláctico para impresión 3D y fundó la marca "公海赌船710".

En los últimos 15 años, 公海赌船710 se ha convertido en una marca líder mundial de consumibles para impresión 3D, con productos que se venden en más de 100 países. Al mismo tiempo, Guanghua Weiye también se ha expandido activamente a otras áreas de aplicación, y el sector de materiales biodegradables ha experimentado un rápido crecimiento, lo que ha ayudado a la empresa a establecer un modelo de desarrollo de tracción doble basado en la impresión 3D y materiales biodegradables respetuosos con el medio ambiente.

Por un lado, amplía las áreas de aplicación del producto horizontalmente; por otro lado, Guanghua Weiye continúa profundizando verticalmente, comprometido con la construcción de una cadena industrial verde de circuito cerrado para el ácido poliláctico.

En 2006, Guanghua Weiye inició investigaciones sobre la recuperación y reutilización de alto valor añadido del ácido poliláctico. En 2013, la empresa construyó una línea de producción anual de 5000 toneladas de lactida para la recuperación química, con derechos de propiedad intelectual independientes, en Xiaogan, Hubei. Inicialmente, formó un sistema tecnológico ecológico de circuito cerrado que abarca desde la síntesis y modificación de materiales hasta su aplicación, la digestión de subproductos y la recuperación y reutilización de polímeros.

En diciembre de 2023, Guanghua Weiye completó la adquisición del 51,265% del capital de Hengtian Changjiang Biomaterials Co., Ltd. (en adelante, "Hengtian Changjiang"), lo que marca otro hito importante para Guanghua Weiye en el desarrollo de escenarios de aplicación horizontales y la extensión de la cadena industrial vertical.

Hengtian Changjiang, dedicada principalmente a la investigación, el desarrollo y la producción de fibras y productos de ácido poliláctico, ha cambiado oficialmente su nombre a Yisheng New Materials (Suzhou) Co., Ltd. (en adelante, "Yisheng New Materials"). Con esta adquisición, Guanghua Weiye también ha completado cuatro áreas de aplicación principales: biomedicina, impresión 3D, fibras ecológicas y productos biodegradables, y ha profundizado en la cadena industrial ecológica de ciclo cerrado que consiste en el reciclaje químico de ácido poliláctico para obtener lactida y, posteriormente, el hilado directo por fusión para producir fibras de ácido poliláctico.

En la etapa inicial de la cadena industrial, hemos construido una planta de producción de síntesis de lactida de 5000 toneladas anuales en Xiaogan, Hubei. Además de utilizar ácido láctico como materia prima, también podemos utilizar ácido poliláctico reciclado como materia prima para producir lactida. En la etapa final de la cadena industrial, la tecnología de Yisheng New Materials utiliza lactida como materia prima para producir fibra de ácido poliláctico. De esta manera, hemos establecido una conexión entre las etapas iniciales y finales de la cadena industrial y hemos obtenido ventajas complementarias a nivel técnico.Yang Yihu le dijo a Bio-Based Ecology cuando hablaba sobre esta inversión en el extranjero.

Introducción a Yang Yihu:

Presidente de Shenzhen Guanghua Weiye Co., Ltd., Vicepresidente del Comité de Materiales Degradables de la Asociación de la Industria del Plástico de China, Presidente de la Alianza Tecnológica de la Industria de Bioplásticos con Bajo Contenido de Carbono, Miembro del Comité Técnico Nacional para la Estandarización de Materiales de Origen Biológico y Productos Degradables, Miembro del Comité Técnico Nacional para la Estandarización de Métodos Clave de Inspección de Productos para la Supervisión de Calidad. Fue seleccionado como Pionero Tecnológico de Forbes China en 2013, Líder Empresarial en Ciencia y Tecnología de Hubei en 2014, una de las 10 Personas Más Influyentes en la Industria de Impresión 3D de China en 2015, seleccionado para el Plan de Promoción de Talentos Innovadores del Ministerio de Ciencia y Tecnología en 2016, seleccionado para el tercer grupo de Líderes Empresariales del "Plan Nacional de los Diez Mil Talentos" en 2017, y entre los 10 Líderes Empresariales TOP10 en la Industria de Nuevos Materiales en 2018. Lideró la redacción de la norma internacional de impresión 3D ISO 5425:2023 "Especificaciones para el uso de filamento a base de poli(ácido láctico) en aplicaciones de fabricación aditiva", participó en la redacción de normas nacionales como "Policaprolactona", "Ácido poliláctico" y "Consumibles de impresión 3D PLA", y presidió una serie de proyectos de ciencia, tecnología y desarrollo para la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma, el Ministerio de Ciencia y Tecnología, provincia de Guangdong, ciudad de Shenzhen, etc. Solicitó más de 100 patentes de invención nacionales e internacionales, y más de 60 fueron autorizadas.

1. Profundizar en el campo de la impresión 3D y construir una marca de renombre mundial.

En los últimos 10 años, el mercado mundial de la impresión 3D ha experimentado un crecimiento explosivo. Según el Informe Wohlers 2023, el mercado mundial de la impresión 3D alcanzará los 18 000 millones de dólares en 2022, con una tasa de crecimiento anual compuesta promedio del 18,3 %, lo que representa un aumento de casi ocho veces en comparación con los 2288 millones de dólares de 2012.

Guanghua se dedica a la investigación y el desarrollo de materiales de impresión 3D desde 2007. Se puede decir que Guanghua Weiye ha sido testigo de la transformación del mercado de la impresión 3D, que ha pasado de miles de millones a decenas de miles de millones de dólares estadounidenses. Además, ha sabido aprovechar la tendencia de desarrollo y ha convertido a 公海赌船710 Yisheng en una marca reconocida en el sector de los consumibles para impresión 3D a nivel mundial.

La elección de establecer su propia marca, 公海赌船710, al comenzar el desarrollo de materiales de impresión 3D fue un paso clave para Guanghua Weiye.

Cuando nos involucramos en 2007, la impresión 3D aún era una industria muy especializada. Teníamos dos opciones: una era trabajar como OEM para fabricantes de impresoras 3D y la otra, promocionar nuestra propia marca. Optamos por una estrategia dual. Por un lado, trabajamos como OEM para fabricantes de impresoras 3D y, por otro, también establecimos y comenzamos a promocionar la marca 公海赌船710 —dijo Yang Yihu—.

En su opinión, el éxito de la marca 公海赌船710 se basa en dos pilares: primero, la innovación continua, la mejora continua de la calidad, la oferta constante de nuevos productos que satisfagan las necesidades del mercado y la permanencia en el recuerdo de los consumidores, que es la base para construir una marca. Segundo, Guanghua Weiye también concede gran importancia a la imagen de la marca 公海赌船710 a través de la promoción de marketing y fomenta su popularidad mediante una amplia participación en ferias y actividades de marketing de renombre en el ámbito profesional internacional.

Actualmente, 公海赌船710 cuenta con más de 50 agentes autorizados en todo el mundo y su red de marketing abarca más de 100 países. En 2019, 公海赌船710 comenzó a desarrollar su propia plataforma de comercio electrónico transfronterizo, y sus tiendas de comercio electrónico directo ahora abarcan más de 15 países en Norteamérica, Europa y Asia. La aparición de plataformas de comercio electrónico transfronterizo en línea está contribuyendo a la expansión de la influencia de la marca 公海赌船710.

De hecho, con el desarrollo del mercado de consumibles para impresión 3D en mi país, muchos competidores que desean entrar rápidamente en la industria no prestan atención al desarrollo de marca. Todos son marcas "Hecho en China", lo que significa que, al menos en apariencia, sus productos están homogeneizados. La homogeneidad conlleva guerras de precios, y mediante el desarrollo de la marca 公海赌船710, hemos evitado la competencia homogénea y las fricciones internas en estas guerras, y hemos obtenido un mayor poder de negociación y ganancias razonables, lo que a su vez nos permite invertir continuamente en investigación y desarrollo, mejorar la calidad, innovar en variedades y crear un círculo virtuoso. Añadió Yang Yihu.

Este ciclo virtuoso ha impulsado el continuo crecimiento de 公海赌船710. Actualmente, sus productos abarcan dos categorías: filamentos para impresoras 3D FDM y resinas fotosensibles para impresoras 3D fotopolimerizables SLA/DLP/LCD, con más de 90 subdivisiones. Además, la empresa también desarrolla activamente materiales poliméricos en polvo, como el ácido poliláctico y la policaprolactona, para impresoras 3D de polvo.

Yang Yihu se muestra muy seguro al hablar del futuro de la impresión 3D. Cree que, tras años de desarrollo, la impresión 3D ha entrado en una fase de rápido crecimiento y se está expandiendo gradualmente desde la fabricación de prototipos hasta la fabricación de piezas terminales, desde las aplicaciones de consumo hasta las industriales, desde la producción en lotes pequeños hasta la fabricación en masa, y desde un solo material hasta una solución integrada. Están surgiendo nuevos modelos de negocio. Actualmente, ya sea reemplazando los métodos de producción ineficientes del pasado mediante la impresión 3D en las industrias tradicionales o desarrollando nuevos formatos mediante la impresión 3D, existen amplias perspectivas.

De cara al 2024, basándose en las tendencias de desarrollo y situaciones de la industria de la impresión 3D, 公海赌船710 seguirá adhiriéndose a la filosofía empresarial de "posicionamiento diferenciado, innovación abierta", desarrollará nuevos productos diversificados en torno a nuevos materiales, nuevas tecnologías, nuevas aplicaciones, etc., y logrará un desarrollo de marca de alta calidad.

En concreto, 公海赌船710 optimizará integralmente el rendimiento de impresión de alta velocidad de los materiales, desarrollará desde materiales de uso general hasta materiales de ingeniería y funcionales, y ofrecerá a los usuarios de la industria productos de alta calidad, rentables y con baja huella de carbono. Al mismo tiempo, exploraremos a fondo nuevas tecnologías y procesos, combinaremos las ventajas de la compañía en la investigación, el desarrollo y la aplicación de materiales de ácido poliláctico, desarrollaremos materiales de impresión en polvo SLS, impulsaremos la industrialización de la impresión en polvo PLA y proporcionaremos a la industria productos alternativos más ecológicos y respetuosos con el medio ambiente. Además, 公海赌船710 desplegará activamente aplicaciones en múltiples campos, como la fabricación inteligente, la odontología, la automoción electrónica, el paisajismo exterior, los implantes médicos, la medicina de rehabilitación y la salud, etc., para liderar y promover un desarrollo más eficiente y sostenible de la industria de la impresión 3D mediante la innovación en materiales.

Suministros de impresión 3D 公海赌船710

2 Ampliar las aplicaciones posteriores y encontrar nuevas fuentes de biomateriales

Según las estadísticas de European Plastics, en 2021, la capacidad de producción total mundial de materiales biodegradables fue de 1,553 millones de toneladas y, durante el mismo período, la producción mundial de productos plásticos fue de 390 millones de toneladas.

La enorme brecha supone amplias perspectivas de mercado.

A medida que avanza el calendario global de restricciones y prohibiciones de plásticos, el ácido poliláctico, el material biodegradable más prometedor, ha experimentado un ciclo de expansión de capacidad global en los últimos años. Después de 2020, empresas extranjeras como TotalEnergies Corbion y Natureworks, y nacionales como Fengyuan Group, Hisun Biomaterials, Jindan Technology, Kingfa Technology y Wanhua Chemical, han desplegado nueva capacidad de producción para aprovechar la tendencia de desarrollo.

Yang Yihu cree que si bien la expansión de la capacidad de producción en el lado de la materia prima está en pleno apogeo, es posible que el lado de la aplicación del nuevo suministro no se haya digerido por completo.

Creemos que la capacidad de producción de materias primas para el ácido poliláctico sigue creciendo con relativa rapidez, pero si no se abren las aplicaciones para el sector final, podría resultar difícil que dicho mercado soporte un crecimiento tan significativo de las materias primas. Yang Yihu afirmó: «De hecho, ya en 2006, comenzamos a prestar atención al desarrollo de aplicaciones para el sector final del ácido poliláctico y al reciclaje químico de materiales terminales tras su eliminación, con la esperanza de complementar las deficiencias en el desarrollo de toda la industria desde estos dos aspectos. Por lo tanto, además de la impresión 3D, hemos definido sucesivamente los campos de la biomedicina, la fibra ecológica y los productos biodegradables, conformando cuatro áreas de aplicación principales».

En los últimos años, con la prohibición global del plástico y la creciente madurez de los biomateriales, en especial la tecnología de materiales de ácido poliláctico, la capacidad de mercado de materiales biodegradables respetuosos con el medio ambiente se ha expandido gradualmente, y también hemos invertido más energía en ampliar las aplicaciones de este campo. Actualmente, nuestros productos biodegradables desechables y productos de fibra ecológica se han convertido en el segundo mayor impulsor de crecimiento, después de los consumibles de impresión 3D, y los productos de lactato producidos mediante reciclaje químico también han experimentado un rápido crecimiento. Importantes empresas nacionales de fotorresistencia utilizan nuestros productos de lactato de grado electrónico. El volumen actual no es grande, pero las perspectivas de aplicación son prometedoras, explicó Yang Yihu.

Según el informe del primer semestre de 2023 de Guanghua Weiye, el segmento de materiales biodegradables respetuosos con el medio ambiente de la empresa (incluidos productos biomédicos, fibras ecológicas y biodegradables) logró un fuerte crecimiento en los ingresos operativos durante el período del informe, un aumento del 161,53% interanual.

Nuestro modelo original de innovación tecnológica de producción conjunta con configuración X nos permite diversificar las fuentes de materias primas y los productos finales, optimizando así las funciones de la línea de producción, mejorando eficazmente la eficiencia del sistema de producción y reduciendo el consumo de energía y los costos. Podemos utilizar ácido láctico o ácido poliláctico reciclado como materia prima para producir lactida y, posteriormente, polimerizarla para producir diversos biomateriales. Tomando como ejemplo la materia prima de ácido poliláctico reciclado, la lactida bien purificada obtenida puede utilizarse en la siguiente polimerización para producir ácido poliláctico, policaprolactona o polioles, y los subproductos poco purificados pueden reaccionar con etanol para producir ésteres de ácido láctico químicamente puros. También es posible utilizar directamente lactida de alta pureza como materia prima para producir ésteres de ácido láctico de alta pureza.Añadió Yang Yihu.

Fibra cortada de ácido poliláctico, filamento, tela no tejida

3 La adquisición de Hengtian Changjiang añade un nuevo impulso a la fibra ecológica

La aplicación de la fibra de ácido poliláctico en el sector textil tiene una larga historia. Ya en 1989, Kanebo, de Japón, colaboró con Shimadzu para desarrollar la fibra de ácido poliláctico puro Lactron™ y su mezcla con fibra natural Corn Fiber™ (de ahí su nombre "fibra de maíz"), que se exhibieron en los Juegos Olímpicos de Invierno de Nagano de 1998.

Desde entonces, la "fibra de maíz" parece haber desatado una ola de popularidad, pero la fibra de ácido poliláctico, inicialmente desarrollada, no ha podido ampliar su alcance de aplicación debido a sus deficiencias, como su baja hidrofilicidad, su alta fragilidad y su textura áspera. En cambio, se utiliza como una fibra de nicho en el sector textil.

En los últimos años, en el contexto de las prohibiciones y restricciones globales al plástico, la tendencia hacia una mayor sostenibilidad también se ha extendido a la industria textil. Grandes empresas y marcas han comenzado a competir para desarrollar materias primas y entrar en el mercado de la protección ambiental. La fibra de ácido poliláctico ha vuelto a atraer la atención de la industria textil.

Yang Yihu recordó que Guanghua Weiye comenzó a explorar la fibra de ácido poliláctico y sus aplicaciones en 2006. Debido a la excesiva longitud de la cadena industrial, era difícil expandirla centrándose únicamente en las materias primas, por lo que no ha podido desarrollar una capacidad de producción a gran escala. Desde 2020, Guanghua Weiye ha observado que el mercado de aplicaciones de la fibra de ácido poliláctico se ha vuelto cada vez más activo gracias a esta política, por lo que ha retomado sus esfuerzos en esta dirección.

En 2021, firmamos un acuerdo de cooperación estratégica con Hengtian Changjiang para fortalecer la colaboración en la modificación de materias primas, el procesamiento de fibras, la expansión de aplicaciones, el reciclaje de fibras y otros aspectos. Tras tres años de colaboración, hemos sentado unas bases sólidas y hemos logrado buenos resultados. En 2023, nuestras ventas en el mercado de fibras ecológicas crecieron rápidamente. Gracias a la cooperación entre ambas partes, Hengtian Changjiang también logró convertir las pérdidas en ganancias. Debido a que Hengtian Fiber Group quiso retirar su participación en Hengtian Changjiang, asumimos esta parte. Ahora, Hengtian Changjiang se ha convertido en miembro de Guanghua Weiye con la nueva identidad de Yisheng New Materials.

Se informa que Yisheng New Materials lideró la construcción de la primera línea de producción del mundo en el primer semestre de 2018, la cual produce 10.000 toneladas anuales de ácido poliláctico sintetizado a partir de lactida como materia prima y fibra de ácido poliláctico hilada por fusión. Utiliza su propia tecnología patentada de hilado por fusión de ácido poliláctico, que no requiere corte, reduce el consumo de energía en un 30 % y permite un ahorro total de 2.100 yuanes por tonelada.

En la etapa inicial de la cadena industrial, hemos construido una planta de producción de síntesis de lactida de 5000 toneladas anuales en Xiaogan, Hubei. Además de utilizar ácido láctico como materia prima, también podemos utilizar ácido poliláctico reciclado como materia prima para producir lactida. En la etapa final de la cadena industrial, la tecnología de Yisheng New Materials utiliza lactida como materia prima para producir fibra de ácido poliláctico. De esta manera, hemos establecido una conexión entre las etapas iniciales y finales de la cadena industrial y hemos obtenido ventajas complementarias a nivel técnico.

"Con esta adquisición, hemos cubierto la brecha de capacidad de producción en el campo de las fibras de ácido poliláctico, hemos completado los cuatro principales diseños de aplicaciones: biomedicina, impresión 3D, fibras ecológicas y productos biodegradables, y hemos abierto una cadena industrial ecológica de ciclo cerrado que consiste en el reciclaje químico del ácido poliláctico para obtener lactida y, posteriormente, el hilado directo por fusión para producir fibras de ácido poliláctico", declaró Yang Yihu al referirse a la adquisición.

Diagrama esquemático del reciclaje de fibra PLA

4. Desarrollar el reciclaje químico y abrir una cadena industrial verde de circuito cerrado

En 2006, cuando el mercado se centró en las propiedades biodegradables del ácido poliláctico y abogó por sus ventajas de aplicación en el campo de los productos desechables, Guanghua Weiye se sumergió en la investigación del reciclaje químico de materiales de ácido poliláctico.

Como material biodegradable, ¿tiene sentido el reciclaje químico del ácido poliláctico?

Yang Yihu dijo:"La degradación también significa, en cierta medida, desperdicio."

En 2012, tras seis años de investigación técnica, Guanghua Weiye presentó formalmente una solicitud de patente para "un método de reciclaje de ácido poliláctico para la preparación de lactida refinada", obteniendo la autorización en 2014. Esta tecnología pionera a nivel mundial permite obtener lactida de alta pureza mediante el reciclaje de ácido poliláctico, y el subproducto también puede utilizarse para producir diversos ésteres de ácido láctico, lo que resuelve el complejo problema mundial del reciclaje y la reutilización de materiales biodegradables de origen biológico, abre el ciclo cerrado de la cadena industrial y crea una economía circular verde.

Al mismo tiempo, en los últimos años, la industria ha reconocido cada vez más el problema de la disposición final incompleta de los plásticos biodegradables. Según el "Informe de Investigación sobre la Evaluación de Impacto Ambiental y el Apoyo a las Políticas de Plásticos Biodegradables", publicado conjuntamente por la Universidad de Tsinghua y Sinopec, el 96,77 % de los plásticos biodegradables de mi país se incineran y se depositan en vertederos, el 3,1 % se filtra al medio ambiente y solo el 0,007 % ingresa a las instalaciones de eliminación biológica y se degrada por completo.

Las directrices SUP emitidas por la Comisión Europea en 2021 propusieron prohibir el uso de plásticos oxodegradables, plásticos biodegradables y plásticos compostables en productos plásticos desechables; la Directiva PPW publicada en 2022 requiere que todos los envases sean reciclables o reutilizables para 2030; la propuesta de regulación de vehículos al final de su vida útil (VFU) publicada en 2023 propuso aumentar el uso de materiales reciclados en automóviles nuevos y estableció claramente que los automóviles nuevos deben contener al menos un 25% de plásticos reciclados.

Estas políticas significan que la UE está promoviendo los conceptos de reducción, reciclaje y reutilización de plástico, pero la implementación de esta serie de políticas también limitará la capacidad de producción de empresas de plásticos biodegradables, lo que hace que la gente se pregunte: ¿Hay alguna perspectiva para los plásticos biodegradables en el futuro?

Yang Yihu cree que, en el contexto de la neutralidad de carbono, las fuentes biológicas de ácido poliláctico son significativas y valiosas. Por lo tanto, se deben aprovechar al máximo las ventajas de la fijación de carbono biológica del ácido poliláctico y la protección del medio ambiente. Por un lado, se deben desarrollar y promover productos duraderos con ácido poliláctico, como artículos de papelería de larga duración y tazas de cerámica de imitación de ácido poliláctico de alto brillo, entre otros. Por otro lado, se debe promover el reciclaje y la reutilización tras el uso.

Desde una perspectiva técnica, el reciclaje químico del ácido poliláctico presenta ventajas sobre otros plásticos como el PET y el TPU. Dado que el ácido poliláctico solo tiene un monómero, la lactida, se puede obtener lactida de alta pureza reciclándola y repurificándola mediante el proceso de purificación de lactida. Desde una perspectiva económica, el reciclaje del ácido poliláctico puede sustituir algunas materias primas de almidón y azúcar, lo que aliviaría en cierta medida el problema de la futura competencia de las materias primas de ácido poliláctico con las personas por los alimentos.

Desde la perspectiva del reciclaje, podemos proceder en tres direcciones según la calidad de los residuos: los residuos industriales y otros residuos de calidad relativamente buena pueden regranularse para su reciclaje físico. Por ejemplo, las escamas de botellas pueden incluso utilizarse como materia prima de fibra tras la regranulación, o modificarse con aditivos para un uso de menor calidad. En el caso de algunos residuos que se han degradado hasta cierto punto durante el uso y la eliminación, y presentan una disminución considerable de peso molecular, se puede recurrir al reciclaje químico para descomponerlos en monómeros y luego repolimerizarlos para producir ácido poliláctico, o reaccionar con etanol para producir lactato. En el caso de residuos de muy mala calidad, cuyo reciclaje físico y químico no es rentable, pueden reciclarse biológicamente mediante compostaje industrial, degradarse en dióxido de carbono y agua, y participar de nuevo en la fotosíntesis. La combinación orgánica del reciclaje físico y el químico podría ser una fuente muy importante de materias primas para la producción de ácido poliláctico en el futuro, propuso Yang Yihu.

Hoy en día, la línea de producción anual de 5.000 toneladas de Guanghua Weiye para el reciclaje químico de lactida se ha industrializado. Yang Yihu reveló que, en el futuro, la compañía también planea expandir su capacidad de reciclaje químico de ácido poliláctico en el extranjero.