En 2006, grâce à l'open source, l'impression 3D (fabrication additive) a connu un essor considérable en Europe et aux États-Unis. À cette époque, l'impression 3D était encore un domaine de recherche très spécialisé dans mon pays et commençait tout juste à être appliquée dans des secteurs industriels comme la construction aéronautique.

L'acide polylactique (PLA) est un polyester fabriqué à partir d'amidon végétal fermenté de maïs, de manioc, de canne à sucre ou de betterave sucrière. Les sucres contenus dans ces matières renouvelables sont fermentés pour produire de l'acide lactique, qui est ensuite transformé en acide polylactique (PLA).

Guanghua Weiye (marque «公海赌船710»)Fondée en 2002, elle est spécialisée dansLactate, acide polylactique (PLA) et polycaprolactone (PCL)Après cinq années de recherche et développement, Guanghua Weiye a décidé de faire des matériaux d'impression 3D l'un de ses axes de développement principaux. En 2007, l'entreprise a pris une longueur d'avance en lançant des consommables d'impression 3D à base d'acide polylactique et a créé la marque « 公海赌船710 ». Elle est aujourd'hui devenue l'une des marques mondiales les plus connues de consommables d'impression 3D. En 2006, l'entreprise a commencé àRécupération et réutilisation à haute valeur ajoutée de l'acide polylactiquerecherche.

D'une part, elle élargit les domaines d'application des produits horizontalement ; d'autre part, Guanghua Weiye continue d'approfondir verticalement, s'engageant à construire une chaîne industrielle verte en boucle fermée pour l'acide polylactique.

En 2013, Guanghua Weiye a créé un« Ligne de production annuelle de 5 000 tonnes de lactide de recyclage chimique », et a initialement formé un système technologique en boucle fermée verte allant de la synthèse et de la modification des matériaux à l'application, à la digestion des sous-produits et au recyclage et à la réutilisation des produits chimiques des polymères.

En décembre 2023, Guanghua Weiye a finalisé l'acquisition de 51,265 % du capital de Hengtian Changjiang Biomaterials Co., Ltd. (ci-après dénommée « Hengtian Changjiang »), marquant une autre étape importante pour Guanghua Weiye dans le développement de scénarios d'application horizontaux et l'extension de la chaîne industrielle verticale.

Aujourd'hui, Hengtian Changjiang Biomaterials Co., Ltd., qui se consacre principalement à la recherche, au développement et à la production de fibres et de produits à base d'acide polylactique, a officiellement changé de nom pour devenirYisheng nouveaux matériaux (Suzhou) Co., Ltd.(ci-après dénommée « Yisheng New Materials »), Guanghua Weiye a également finalisé l'acquisitionBiomédecine, impression 3D, éco-fibres et emballages respectueux de l'environnementQuatre principales dispositions d'application, et s'est encore ouvertRécupération chimique du lactide à partir d'acide polylactique et filage par fusion directe pour produire des fibres d'acide polylactiqueUne chaîne industrielle verte en boucle fermée.

En amont de la chaîne industrielle, nous avons construit une usine de synthèse de lactide d'une capacité de 5 000 tonnes par an à Xiaogan, dans le Hubei. Outre l'acide lactique comme matière première, nous pouvons également utiliser de l'acide polylactique recyclé pour produire du lactide. En aval, la technologie de Yisheng New Materials utilise le lactide comme matière première pour produire des fibres d'acide polylactique. Nous avons ainsi établi une connexion en amont et en aval de la chaîne industrielle et acquis des avantages techniques complémentaires. » a déclaré Yang Yihu.

Selon les statistiques européennes sur les plastiques, en 2021, la capacité de production mondiale totale de matériaux biodégradables était de 1,553 million de tonnes, et au cours de la même période, la production mondiale de produits en plastique était de 390 millions de tonnes.

Cet écart énorme ouvre de vastes perspectives de marché.

Alors que le calendrier mondial de restriction et d'interdiction du plastique progresse régulièrement, l'acide polylactique, matériau biodégradable le plus prometteur, connaît depuis quelques années un cycle mondial d'expansion de ses capacités. Après 2020, des entreprises étrangères comme TotalEnergies Corbion et Natureworks, ainsi que des entreprises nationales comme Fengyuan Group, Hisun Biomaterials, Jindan Technology, Kingfa Technology et Wanhua Chemical, ont toutes investi dans de nouvelles capacités de production pour tirer parti de cette tendance.

Yang Yihu croit queBien que l’expansion des capacités de production du côté des matières premières batte son plein, le côté application de la nouvelle offre n’a peut-être pas été entièrement absorbé.

Nous pensons que la capacité de production de matières premières en amont pour l'acide polylactique continue de croître rapidement. Cependant, si les applications en aval ne sont pas ouvertes, le marché en aval pourrait avoir du mal à supporter une telle croissance des matières premières. Yang Yihu a déclaré : « Dès 2006, nous avons commencé à nous intéresser au développement de scénarios d'application en aval pour l'acide polylactique et au recyclage chimique des matériaux terminaux après élimination, dans l'espoir de combler les lacunes du développement de l'ensemble du secteur sur ces deux plans. C'est pourquoi, outre l'impression 3D, nous avons successivement développé les domaines de la biomédecine, des fibres écologiques et des produits biodégradables, formant ainsi quatre grands domaines d'application. »

Ces dernières années, avec l'interdiction mondiale des plastiques et la maturité croissante des biomatériaux, notamment des matériaux à base d'acide polylactique, le marché des matériaux biodégradables respectueux de l'environnement s'est progressivement développé, et nous avons également investi davantage d'énergie pour développer les applications dans ce domaine. Aujourd'hui, nos produits biodégradables jetables et nos produits en fibres écologiques sont devenus le deuxième moteur de croissance après les consommables d'impression 3D.Les produits à base d'esters d'acide lactique fabriqués par recyclage chimique ont également connu une croissance rapide« Les principales entreprises nationales de photorésines utilisent nos produits à base de lactate de qualité électronique. Le volume actuel est faible, mais les perspectives d'application sont prometteuses », a expliqué Yang Yihu.

L'acide polylactique usagé peut être recyclé par recyclage chimique ou recyclage mécanique.Les déchets peuvent contenir des polluants, mais l’acide polylactique peut êtreRécupération chimique par dépolymérisation thermique ou hydrolyse pour produire des monomères. Il est ensuite transformé en nouvel acide polylactique. L'acide polylactique peut également êtreRéaction de transestérification pour produire du lactate de méthyle, réalisant ainsi une récupération chimique.

Notre modèle technologique d'innovation de production conjointe en configuration X nous permet d'atteindre une diversité de sources de matières premières et de produits finis, enrichissant ainsi les fonctions de la chaîne de production, améliorant efficacement l'efficacité du système de production et réduisant la consommation d'énergie et les coûts. Nous pouvons produire du lactide à partir d'acide lactique ou d'acide polylactique recyclé, puis le polymériser davantage pour produire divers biomatériaux.Prenons l’exemple du recyclage des matières premières d’acide polylactique.Le lactide purifié peut être utilisé pour la polymérisation suivante pour produire de l'acide polylactique, de la polycaprolactone ou des polyols.Les sous-produits mal purifiés peuvent réagir avec l'éthanol pour produire des esters d'acide lactique chimiquement purs, ou le lactide de haute pureté peut être directement utilisé comme matière première pour produire des esters d'acide lactique de haute pureté." a ajouté Yang Yihu.

En 2006, lorsque le marché s'est concentré sur les propriétés biodégradables de l'acide polylactique et a préconisé ses avantages d'application dans le domaine des produits jetables, Guanghua Weiye s'est lancé dans la recherche sur le recyclage chimique des matériaux à base d'acide polylactique.

En tant que matériau dégradable, le recyclage chimique de l’acide polylactique est-il judicieux ?

Yang Yihu a dit :La dégradation signifie aussi, dans une certaine mesure, des déchets« »

En 2012, après 6 ans de recherche technique, Guanghua Weiye a officiellement soumis le «Procédé de récupération d'acide polylactique pour préparer du lactide de qualité raffinée« Demande de brevet, etAutorisation obtenue avec succès en 2014Cette technologie, une première mondiale, permet d'obtenir du lactide de haute pureté en recyclant l'acide polylactique, et le sous-produit peut également être utilisé pour produire une variété d'esters d'acide lactique, résolvant ainsi le problème difficile du recyclage et de la réutilisation des matériaux biodégradables au niveau mondial, ouvrant la boucle fermée de la chaîne industrielle et formant une économie « circulaire verte ».

Parallèlement, le problème de l'élimination finale imparfaite des plastiques biodégradables est de plus en plus reconnu par l'industrie ces dernières années. Selon le « Rapport de recherche sur l'évaluation de l'impact environnemental et le soutien politique aux plastiques biodégradables », publié conjointement par l'Université Tsinghua et Sinopec, 96,77 % des plastiques biodégradables de mon pays sont incinérés et mis en décharge, 3,1 % se déversent dans l'environnement et seulement 0,007 % pénètrent dans les installations d'élimination biologique et sont complètement dégradés.

Les lignes directrices SUP publiées par la Commission européenne en 2021 proposaient une interdiction de l'utilisation de plastiques oxodégradables, de plastiques biodégradables et de plastiques compostables dans les produits en plastique jetables ; la directive PPW publiée en 2022 exige que tous les emballages soient recyclables ou réutilisables d'ici 2030 ; la proposition de réglementation sur les véhicules hors d'usage (VHU) publiée en 2023 proposait d'augmenter l'utilisation de matériaux recyclés dans les nouvelles voitures et indiquait clairement que les nouvelles voitures devraient contenir au moins 25 % de plastiques recyclés.

Ces politiques signifient que l’UE promeut le concept de réduction, de recyclage et de réutilisation du plastique, mais la mise en œuvre de cette série de politiques limitera également la capacité des entreprises de plastique biodégradable à accroître leur capacité de production, ce qui amène les gens à se demander : y a-t-il encore un avenir pour les plastiques biodégradables ?

Yang Yihu estime que, dans le contexte de la neutralité carbone, les sources biosourcées d'acide polylactique sont pertinentes et précieuses. Par conséquent, nous devons exploiter davantage les avantages de la fixation du carbone biosourcé par l'acide polylactique et de la protection de l'environnement. D'une part, nous devons développer et promouvoir des produits durables à base d'acide polylactique, tels que des articles de papeterie durables et des tasses en céramique brillantes et imitant l'acide polylactique. D'autre part,Le recyclage après utilisation doit être mis en avant。

« D’un point de vue technique, le recyclage chimique de l’acide polylactique présente des avantages par rapport à d’autres plastiques tels que le PET et le TPU.Parce que l'acide polylactique n'a qu'un seul monomère, le lactideAprès recyclage, il est possible d'obtenir du lactide de haute pureté en réutilisant le procédé de purification du lactide. D'un point de vue économique,L'acide polylactique recyclé peut remplacer une partie des matières premières de l'amidon et du sucre, dans une certaine mesure, cela peut atténuer le problème de la concurrence entre les matières premières à base d'acide polylactique et les populations pour l'alimentation à l'avenir.