In 2006, met de komst van opensourcetechnologie, begon de technologie voor 3D-printen (additieve productie) een grote vlucht te nemen in Europa en de Verenigde Staten. Destijds was 3D-printen in mijn land nog een zeer niche onderzoeksgebied en begon het net te worden toegepast in industriële sectoren zoals de vliegtuigbouw.

Polymelkzuur (PLA) is een polyester gemaakt van gefermenteerd plantaardig zetmeel uit maïs, cassave, suikerriet of suikerbieten. De suikers in deze hernieuwbare materialen worden gefermenteerd tot melkzuur, dat vervolgens wordt omgezet in polymelkzuur (PLA).

Guanghua Weiye (merk "公海赌船710")Opgericht in 2002, is het gespecialiseerd inLactaat, polymelkzuur (PLA) en polycaprolacton (PCL)Na vijf jaar onderzoek en ontwikkeling besloot Guanghua Weiye 3D-printmaterialen als een van de belangrijkste ontwikkelingsrichtingen te beschouwen. In 2007 nam het bedrijf het voortouw in de wereldwijde lancering van commerciële polymelkzuur 3D-printbenodigdheden en richtte het het merk "公海赌船710" op. Het is inmiddels uitgegroeid tot een van 's werelds bekendste merken van 3D-printbenodigdheden. In 2006 begon het bedrijf met de ontwikkeling vanTerugwinning van polymelkzuur en hergebruik met hoge toegevoegde waardeonderzoek.

Enerzijds breidt het bedrijf de toepassingsgebieden van het product horizontaal uit, anderzijds blijft Guanghua Weiye verticaal uitbreiden en streeft het naar het bouwen van een groene, gesloten industriële keten voor polymelkzuur.

In 2013 richtte Guanghua Weiye een"Jaarlijkse productielijn van 5.000 ton chemisch gerecycled lactide"en heeft in eerste instantie een groen, gesloten technologiesysteem gevormd dat loopt van de synthese en modificatie van materialen tot toepassing, vertering van bijproducten en recycling en hergebruik van chemische polymeren.

In december 2023 voltooide Guanghua Weiye de overname van 51,265% van de aandelen van Hengtian Changjiang Biomaterials Co., Ltd. (hierna "Hengtian Changjiang" genoemd), wat een nieuwe belangrijke mijlpaal markeert voor Guanghua Weiye in de ontwikkeling van horizontale toepassingsscenario's en de uitbreiding van de verticale industriële keten.

Nu heeft Hengtian Changjiang Biomaterials Co., Ltd., dat zich voornamelijk bezighoudt met onderzoek, ontwikkeling en productie van polymelkzuurvezels en -producten, officieel zijn naam veranderd inYisheng nieuwe materialen (Suzhou) Co., Ltd.(hierna te noemen "Yisheng New Materials"), Guanghua Weiye voltooide ook de overnameBiomedicijnen, 3D-printen, eco-vezels en milieuvriendelijke verpakkingenVier belangrijke toepassingsindelingen, en verder geopendChemische winning van lactide uit polymelkzuur en direct smeltspinnen om polymelkzuurvezels te producerenEen groene, gesloten industriële keten.

"Aan de voorkant van de industriële keten hebben we in Xiaogan, Hubei, een productiefaciliteit voor lactidesynthese gebouwd met een capaciteit van 5.000 ton/jaar. Naast het gebruik van melkzuur als grondstof kunnen we ook gerecycled polymelkzuur gebruiken als grondstof voor de productie van lactide. Aan de achterkant van de industriële keten gebruikt de technologie van Yisheng New Materials lactide als grondstof voor de productie van polymelkzuurvezels. Zo hebben we een verbinding tot stand gebracht tussen de boven- en onderkant van de industriële keten en op technisch niveau complementaire voordelen gecreëerd", aldus Yang Yihu.

Volgens de Europese statistieken over kunststoffen bedroeg de totale wereldwijde productiecapaciteit van biologisch afbreekbare materialen in 2021 1,553 miljoen ton en bedroeg de wereldwijde productie van kunststofproducten in dezelfde periode 390 miljoen ton.

Deze enorme kloof betekent dat de marktperspectieven breed zijn.

Nu de wereldwijde beperking en het verbod op plastic gestaag vordert, bevindt polymelkzuur, als meest veelbelovende biologisch afbreekbare materiaal, zich de afgelopen jaren in een wereldwijde capaciteitsuitbreidingscyclus. Na 2020 hebben buitenlandse bedrijven zoals TotalEnergies Corbion en Natureworks, en binnenlandse bedrijven zoals Fengyuan Group, Hisun Biomaterials, Jindan Technology, Kingfa Technology en Wanhua Chemical allemaal nieuwe productiecapaciteit aangelegd om in te spelen op de groeiende trend.

Yang Yihu gelooft datHoewel de uitbreiding van de productiecapaciteit aan de grondstoffenzijde in volle gang is, is het mogelijk dat de toepassingszijde van het nieuwe aanbod nog niet volledig is geabsorbeerd.

"Wij zijn van mening dat de productiecapaciteit van upstream-grondstoffen voor polymelkzuur nog steeds snel groeit, maar als downstream-toepassingen niet worden opengesteld, kan het voor de downstream-markt moeilijk worden om zo'n grote grondstoffengroei te dragen." Yang Yihu zei: "Sterker nog, al in 2006 begonnen we aandacht te besteden aan de ontwikkeling van downstream-toepassingsscenario's voor polymelkzuur en de chemische recycling van eindmaterialen na afval, in de hoop de zwakke schakels in de ontwikkeling van de hele industrie vanuit deze twee aspecten aan te vullen. Daarom hebben we, naast 3D-printen, achtereenvolgens de gebieden biomedische technologie, ecologische vezels en biologisch afbreekbare producten in kaart gebracht, waarmee we vier belangrijke toepassingsmogelijkheden hebben gecreëerd."

De afgelopen jaren, met het wereldwijde verbod op kunststoffen en de toenemende volwassenheid van biomaterialen, met name polymelkzuurmaterialen, is de marktcapaciteit van milieuvriendelijke biologisch afbreekbare materialen geleidelijk uitgebreid. We hebben ook meer energie gestoken in de uitbreiding van de toepassing op dit gebied. Onze biologisch afbreekbare wegwerpproducten en ecovezelproducten zijn nu de op één na grootste groeimotor geworden, na verbruiksartikelen voor 3D-printen.Melkzuuresterproducten die via chemische recycling worden geproduceerd, kenden ook een snelle groei"Grote binnenlandse fotoresistbedrijven gebruiken onze lactaatproducten van elektronische kwaliteit. Het huidige volume is klein, maar de toepassingsmogelijkheden zijn veelbelovend", aldus Yang Yihu.

Afvalpolymelkzuur kan worden gerecycled via chemische recycling of mechanische recycling.Afval kan verontreinigende stoffen bevatten, maar polymelkzuur kanChemische terugwinning door thermische depolymerisatie of hydrolyse om monomeren te produceren. Vervolgens wordt er nieuw polymelkzuur van gemaakt. Polymelkzuur kan ookTransesterificatiereactie om methyllactaat te produceren, en zo chemische terugwinning te bewerkstelligen.

Ons originele X-configuratie gezamenlijke productie-innovatietechnologiemodel kan ons helpen de diversiteit aan grondstoffenbronnen en eindproducten te bereiken, waardoor de functies van de productielijn worden verrijkt, de efficiëntie van het productiesysteem effectief wordt verbeterd en het energieverbruik en de kosten worden verlaagd. We kunnen lactide produceren uit melkzuur of gerecycled polymelkzuur en dit vervolgens verder polymeriseren om diverse biomaterialen te produceren.Als we het recyclen van polymelkzuur als voorbeeld nemen,Het gezuiverde lactide kan worden gebruikt voor de volgende polymerisatie om polymelkzuur, polycaprolacton of polyolen te produceren.De slecht gezuiverde bijproducten kunnen met ethanol reageren om chemisch zuivere melkzuuresters te produceren, of het zeer zuivere lactide kan direct als grondstof worden gebruikt om zeer zuivere melkzuuresters te produceren."voegde Yang Yihu toe.

In 2006, toen de markt zich richtte op de biologisch afbreekbare eigenschappen van polymelkzuur en de toepassingsvoordelen ervan op het gebied van wegwerpproducten werd gepromoot, stortte Guanghua Weiye zich op het onderzoek naar chemische recycling van polymelkzuurmaterialen.

Heeft chemische recycling van polymelkzuur als afbreekbaar materiaal zin?

Yang Yihu zei:Degradatie betekent in zekere mate ook afval。”

In 2012, na 6 jaar technisch onderzoek, diende Guanghua Weiye officieel de "Een methode voor het terugwinnen van polymelkzuur om lactide van geraffineerde kwaliteit te bereiden"Patentaanvraag enMet succes vergunning verkregen in 2014Met deze technologie, een wereldprimeur, kan zeer zuiver lactide worden verkregen door polymelkzuur te recyclen. Het bijproduct kan ook worden gebruikt om verschillende melkzuuresters te produceren. Daarmee wordt een oplossing geboden voor het lastige wereldwijde probleem van recycling en hergebruik van afbreekbare biomaterialen. Hiermee wordt de gesloten kringloop van de industriële keten geopend en ontstaat er een 'groene circulaire' economie.

Tegelijkertijd is het probleem van de gebrekkige eindverwerking van biologisch afbreekbare kunststoffen de afgelopen jaren steeds meer erkend door de industrie. Volgens het "Research Report on Environmental Impact Assessment and Policy Support for Biodegradable Plastics", gezamenlijk gepubliceerd door Tsinghua University en Sinopec, wordt 96,77% van de biologisch afbreekbare kunststoffen in mijn land verbrand en gestort, lekt 3,1% in het milieu en komt slechts 0,007% terecht in de biologische afvalverwerkingsinstallaties en wordt daar volledig afgebroken.

In 2021 stelde de Europese Commissie in haar SUP-richtlijnen een verbod voor op het gebruik van oxo-afbreekbare kunststoffen, biologisch afbreekbare kunststoffen en composteerbare kunststoffen in wegwerpproducten van kunststof. In 2022 werd de PPW-richtlijn gepubliceerd, die vereist dat alle verpakkingen vanaf 2030 recyclebaar of herbruikbaar zijn. In het voorstel voor regelgeving inzake afgedankte voertuigen (ELV) uit 2023 werd voorgesteld om het gebruik van gerecyclede materialen in nieuwe auto's te verhogen en werd duidelijk gesteld dat nieuwe auto's minimaal 25% gerecyclede kunststoffen moeten bevatten.

Met dit beleid promoot de EU het concept van het verminderen, recyclen en hergebruiken van plastic. De implementatie van deze reeks beleidsmaatregelen beperkt echter ook de mogelijkheden van bedrijven die biologisch afbreekbaar plastic produceren om hun productiecapaciteit uit te breiden. Daardoor vragen mensen zich af: is er nog een toekomst voor biologisch afbreekbaar plastic?

Yang Yihu is van mening dat biobased bronnen van polymelkzuur zinvol en waardevol zijn in de context van koolstofneutraliteit. Daarom zouden we meer gebruik moeten maken van de voordelen van biobased koolstoffixatie en milieubescherming met polymelkzuur. Enerzijds zouden we duurzame producten met polymelkzuur moeten ontwikkelen en promoten, zoals briefpapier met polymelkzuur dat lang meegaat, en hoogglanzende keramische bekers met polymelkzuurimitatie, enz.; anderzijdsRecycling na gebruik moet worden benadrukt。

“Vanuit technisch oogpunt heeft chemische recycling van polymelkzuur voordelen ten opzichte van andere kunststoffen zoals PET en TPU.Omdat polymelkzuur slechts één monomeer heeft, lactideNa recycling kan lactide met een hoge zuiverheidsgraad worden verkregen door hergebruik van het lactidezuiveringsproces. Vanuit economisch oogpunt is het gunstiger omGerecycled polymelkzuur kan een deel van de grondstoffen voor zetmeel en suiker vervangen"Het kan in zekere zin het probleem van de concurrentie tussen polymelkzuurgrondstoffen en mensen om voedsel in de toekomst verlichten."