Năm 2006, với công nghệ nguồn mở, công nghệ in 3D (sản xuất bồi đắp) bắt đầu bùng nổ ở Châu Âu và Hoa Kỳ. Vào thời điểm đó, in 3D vẫn còn là một lĩnh vực nghiên cứu rất hạn hẹp ở nước tôi và mới bắt đầu được ứng dụng trong các lĩnh vực công nghiệp như sản xuất máy bay.

Axit polylactic (PLA) là một loại polyester được làm từ tinh bột thực vật lên men từ ngô, sắn, mía hoặc củ cải đường. Đường trong các vật liệu tái tạo này được lên men thành axit lactic, sau đó được sản xuất thành axit polylactic (PLA).

Quang Hoa Weiye (Thương hiệu "公海赌船710")Được thành lập vào năm 2002, chuyên vềLactate, axit polylactic (PLA) và polycaprolactone (PCL)Sau năm năm nghiên cứu và phát triển, Guanghua Weiye quyết định lấy vật liệu in 3D làm một trong những hướng phát triển chủ đạo. Năm 2007, công ty dẫn đầu thế giới trong việc tung ra thị trường vật tư tiêu hao in 3D axit polylactic thương mại và thành lập thương hiệu "公海赌船710". Hiện nay, công ty đã phát triển thành một trong những thương hiệu vật tư tiêu hao in 3D nổi tiếng thế giới. Năm 2006, công ty bắt đầuThu hồi axit polylactic và tái sử dụng có giá trị gia tăng caonghiên cứu.

Một mặt, công ty mở rộng phạm vi ứng dụng sản phẩm theo chiều ngang; mặt khác, Guanghua Weiye tiếp tục phát triển theo chiều dọc, cam kết xây dựng chuỗi công nghiệp khép kín xanh cho axit polylactic.

Năm 2013, Guanhua Weiye đã thành lập"Dây chuyền sản xuất 5.000 tấn hóa chất tái chế lactide hàng năm"và ban đầu đã hình thành một hệ thống công nghệ vòng kín xanh từ tổng hợp và biến đổi vật liệu đến ứng dụng, tiêu hóa sản phẩm phụ và tái chế và tái sử dụng hóa chất polyme.

Vào tháng 12 năm 2023, Guanghua Weiye đã hoàn tất việc mua lại 51,265% vốn chủ sở hữu của Công ty TNHH Vật liệu sinh học Hengtian Changjiang (sau đây gọi là "Hengtian Changjiang"), đánh dấu một cột mốc quan trọng nữa của Guanghua Weiye trong việc phát triển các kịch bản ứng dụng theo chiều ngang và mở rộng chuỗi công nghiệp theo chiều dọc.

Hiện nay, Công ty TNHH Vật liệu sinh học Hengtian Changjiang, chủ yếu tham gia vào nghiên cứu, phát triển và sản xuất sợi và sản phẩm axit polylactic, đã chính thức đổi tên thànhCông ty TNHH Vật liệu mới Yisheng (Tô Châu)(sau đây gọi là "Yisheng New Materials"), Guanghua Weiye cũng đã hoàn tất việc mua lạiY sinh học, in 3D, sợi sinh thái và bao bì thân thiện với môi trườngBốn bố cục ứng dụng chínhvà mở rộng hơn nữaThu hồi hóa học lactide từ axit polylactic và kéo sợi nóng chảy trực tiếp để sản xuất sợi axit polylacticChuỗi công nghiệp khép kín xanh.

"Ở đầu chuỗi công nghiệp, chúng tôi đã xây dựng một cơ sở sản xuất tổng hợp lactide công suất 5.000 tấn/năm tại Hiếu Cảm, Hồ Bắc. Ngoài việc sử dụng axit lactic làm nguyên liệu thô, chúng tôi còn có thể sử dụng axit polylactic tái chế làm nguyên liệu thô để sản xuất lactide. Ở cuối chuỗi công nghiệp, công nghệ của Yisheng New Materials sử dụng lactide làm nguyên liệu thô để sản xuất sợi axit polylactic. Bằng cách này, chúng tôi đã hình thành mối liên kết thượng nguồn và hạ nguồn trong chuỗi công nghiệp, tạo ra những lợi thế bổ sung về mặt kỹ thuật." Yang Yihu cho biết.

Theo thống kê của European Plastics, năm 2021, tổng công suất sản xuất vật liệu phân hủy sinh học toàn cầu là 1,553 triệu tấn và trong cùng kỳ, sản lượng sản phẩm nhựa toàn cầu là 390 triệu tấn.

Khoảng cách lớn này có nghĩa là triển vọng thị trường rộng mở.

Trong bối cảnh lịch trình hạn chế và cấm nhựa toàn cầu đang dần được triển khai, axit polylactic, vật liệu phân hủy sinh học đầy hứa hẹn nhất, đang trong chu kỳ mở rộng công suất toàn cầu trong những năm gần đây. Sau năm 2020, các công ty nước ngoài như TotalEnergies Corbion và Natureworks, cùng các công ty trong nước như Tập đoàn Fengyuan, Hisun Biomaterials, Jindan Technology, Kingfa Technology và Wanhua Chemical đều đã triển khai năng lực sản xuất mới để nắm bắt xu hướng phát triển.

Dương Nghi Hổ tin rằngMặc dù việc mở rộng năng lực sản xuất về mặt nguyên liệu thô đang diễn ra sôi nổi, nhưng việc ứng dụng nguồn cung mới có thể chưa được hấp thụ hoàn toàn.

"Chúng tôi tin rằng năng lực sản xuất nguyên liệu thô thượng nguồn cho axit polylactic vẫn đang tăng trưởng nhanh chóng, nhưng nếu không mở rộng ứng dụng hạ nguồn, thị trường hạ nguồn có thể khó đáp ứng được mức tăng trưởng nguyên liệu thô lớn như vậy." Ông Dương Nghị Hồ cho biết: "Thực tế, ngay từ năm 2006, chúng tôi đã bắt đầu chú trọng đến việc phát triển các kịch bản ứng dụng hạ nguồn cho axit polylactic và tái chế hóa học vật liệu đầu cuối sau khi thải bỏ, với hy vọng bổ sung những điểm yếu trong sự phát triển của toàn ngành từ hai khía cạnh này. Do đó, ngoài in 3D, chúng tôi đã lần lượt triển khai các lĩnh vực y sinh, sợi sinh thái và sản phẩm phân hủy sinh học, hình thành bốn mảng ứng dụng chính."

"Trong những năm gần đây, với lệnh cấm nhựa trên toàn cầu và sự phát triển ngày càng tăng của vật liệu sinh học, đặc biệt là vật liệu axit polylactic, dung lượng thị trường vật liệu phân hủy sinh học thân thiện với môi trường đã dần được mở rộng, và chúng tôi cũng đã đầu tư nhiều năng lượng hơn vào việc mở rộng ứng dụng trong lĩnh vực này. Hiện nay, các sản phẩm phân hủy sinh học dùng một lần và sản phẩm sợi sinh thái của chúng tôi đã trở thành động lực tăng trưởng lớn thứ hai sau vật tư tiêu hao in 3D.Các sản phẩm este axit lactic được sản xuất thông qua tái chế hóa học cũng đạt được sự tăng trưởng nhanh chóng"Các công ty sản xuất chất cản quang lớn trong nước đang sử dụng sản phẩm lactate cấp điện tử của chúng tôi. Sản lượng hiện tại còn nhỏ, nhưng triển vọng ứng dụng rất hứa hẹn", Yang Yihu giải thích.

Axit polylactic thải có thể được tái chế thông qua tái chế hóa học hoặc tái chế cơ học.Chất thải có thể chứa chất gây ô nhiễm, nhưng axit polylactic có thểThu hồi hóa học bằng phương pháp khử trùng nhiệt hoặc thủy phân để sản xuất monome. Sau đó, nó được tạo thành axit polylactic mới. Axit polylactic cũng có thể đượcPhản ứng chuyển este hóa để sản xuất metyl lactat, do đó thực hiện quá trình thu hồi hóa chất.

Mô hình công nghệ đổi mới sản xuất liên hợp cấu hình X ban đầu của chúng tôi có thể giúp chúng tôi đạt được sự đa dạng về nguồn nguyên liệu thô và sản phẩm cuối cùng, từ đó làm phong phú thêm chức năng của dây chuyền sản xuất, cải thiện hiệu quả hệ thống sản xuất, đồng thời giảm tiêu thụ năng lượng và chi phí. Chúng tôi có thể sản xuất lactide từ axit lactic hoặc axit polylactic tái chế, sau đó tiếp tục trùng hợp để tạo ra nhiều loại vật liệu sinh học khác nhau.Lấy việc tái chế nguyên liệu axit polylactic làm ví dụ,Lactide tinh khiết có thể được sử dụng cho quá trình trùng hợp tiếp theo để sản xuất axit polylactic, polycaprolactone hoặc polyol.Các sản phẩm phụ kém tinh khiết có thể phản ứng với etanol để tạo ra este axit lactic tinh khiết về mặt hóa học, hoặc lactide có độ tinh khiết cao có thể được sử dụng trực tiếp làm nguyên liệu thô để sản xuất este axit lactic có độ tinh khiết cao.Dương Nghi Hổ nói thêm.

Năm 2006, khi thị trường tập trung vào tính chất phân hủy sinh học của axit polylactic và ủng hộ những lợi thế ứng dụng của nó trong lĩnh vực sản phẩm dùng một lần, Guanghua Weiye đã lao vào nghiên cứu tái chế hóa học vật liệu axit polylactic.

Là một vật liệu dễ phân hủy, việc tái chế hóa học axit polylactic có hợp lý không?

Yang Yihu nói:Sự xuống cấp cũng có nghĩa là lãng phí ở một mức độ nhất định。”

Năm 2012, sau 6 năm nghiên cứu kỹ thuật, Guanghua Weiye đã chính thức đệ trình "Một phương pháp thu hồi axit polylactic để điều chế lactide tinh chế"Đơn xin cấp bằng sáng chế vàĐã nhận được sự cho phép thành công vào năm 2014Công nghệ đầu tiên trên thế giới này có thể thu được lactide có độ tinh khiết cao bằng cách tái chế axit polylactic và sản phẩm phụ cũng có thể được sử dụng để sản xuất nhiều loại este axit lactic, giải quyết vấn đề khó khăn của thế giới về tái chế và tái sử dụng vật liệu phân hủy sinh học, mở ra vòng khép kín của chuỗi công nghiệp và hình thành nền kinh tế "tuần hoàn xanh".

Đồng thời, vấn đề xử lý cuối cùng không hoàn hảo của nhựa phân hủy sinh học đã ngày càng được ngành công nghiệp nhận thức rõ trong những năm gần đây. Theo "Báo cáo Nghiên cứu về Đánh giá Tác động Môi trường và Hỗ trợ Chính sách cho Nhựa Phân hủy Sinh học" do Đại học Thanh Hoa và Sinopec đồng phát hành, 96,77% nhựa phân hủy sinh học của Trung Quốc được đốt và chôn lấp, 3,1% rò rỉ ra môi trường và chỉ có 0,007% được đưa vào các cơ sở xử lý sinh học ở giai đoạn sau và bị phân hủy hoàn toàn.

Hướng dẫn SUP do Ủy ban Châu Âu ban hành năm 2021 đề xuất lệnh cấm sử dụng nhựa phân hủy oxo, nhựa phân hủy sinh học và nhựa phân hủy trong các sản phẩm nhựa dùng một lần; Chỉ thị PPW được công bố năm 2022 yêu cầu tất cả bao bì phải có thể tái chế hoặc tái sử dụng vào năm 2030; đề xuất quy định về Xe hết vòng đời (ELV) được ban hành năm 2023 đề xuất tăng cường sử dụng vật liệu tái chế trong ô tô mới và nêu rõ rằng ô tô mới phải chứa ít nhất 25% nhựa tái chế.

Những chính sách này có nghĩa là EU đang thúc đẩy khái niệm giảm thiểu, tái chế và tái sử dụng nhựa, nhưng việc thực hiện loạt chính sách này cũng sẽ hạn chế việc bố trí các công ty nhựa phân hủy sinh học trong việc mở rộng năng lực sản xuất, điều này khiến mọi người tự hỏi: Liệu nhựa phân hủy sinh học có còn tương lai không?

Yang Yihu tin rằng trong bối cảnh trung hòa carbon, các nguồn axit polylactic sinh học có ý nghĩa và giá trị. Do đó, chúng ta nên tận dụng nhiều hơn những lợi thế của axit polylactic trong việc cố định carbon sinh học và bảo vệ môi trường. Một mặt, chúng ta nên phát triển và quảng bá các sản phẩm axit polylactic bền bỉ, chẳng hạn như văn phòng phẩm axit polylactic có thể sử dụng lâu dài, cốc sứ polylactic axit polylactic độ bóng cao, v.v.; mặt khác,Cần nhấn mạnh việc tái chế sau khi sử dụng。

“Về mặt kỹ thuật, tái chế hóa học axit polylactic có nhiều ưu điểm hơn so với các loại nhựa khác như PET và TPU.Bởi vì axit polylactic chỉ có một monome là lactideSau khi tái chế, có thể thu được lactide có độ tinh khiết cao bằng cách tái sử dụng quy trình tinh chế lactide. Về mặt kinh tế,Axit polylactic tái chế có thể thay thế một phần nguyên liệu tinh bột và đường, ở một mức độ nào đó, nó có thể làm giảm bớt vấn đề cạnh tranh giữa nguyên liệu axit polylactic và con người về thực phẩm trong tương lai."