Yang Yihu dari Guanghua Weiye: Laluan Teknikal, Kelebihan dan Pasaran Masa Depan Kitar Semula Kimia Asid Polilaktik

Pada tahun 2006, dengan kemunculan teknologi sumber terbuka, teknologi percetakan 3D (pembuatan tambahan) mula mendapat momentum di Eropah dan Amerika Syarikat. Walau bagaimanapun, pada masa itu, percetakan 3D masih merupakan bidang penyelidikan yang sangat khusus di negara saya, dan ia baru mula digunakan dalam bidang perindustrian seperti pembuatan pesawat.

Asid polilaktik (PLA) ialah poliester yang diperbuat daripada penapaian kanji tumbuhan daripada jagung, ubi kayu, tebu atau bit gula. Gula dalam bahan boleh diperbaharui ini ditapai menjadi asid laktik, yang kemudiannya digunakan untuk membuat PLA.

Guanghua Weiye (jenama "eSUN")Ditubuhkan pada tahun 2002, pada mulanya mengkhusus dalamLaktat, asid polilaktik (PLA), dan polikaprolakton (PCL)Selepas lima tahun penyelidikan dan pembangunan, Guanghua Weiye memutuskan untuk menumpukan pada bahan percetakan 3D sebagai salah satu hala tuju pembangunan utamanya. Pada tahun 2007, ia menjadi yang pertama di dunia melancarkan bahan habis pakai percetakan 3D asid polilaktik (PLA) yang tersedia secara komersial, dan seterusnya menubuhkan jenama "eSUN", yang kini telah berkembang menjadi salah satu jenama bahan habis pakai percetakan 3D terkemuka di dunia. Pada tahun 2006, syarikat itu mula...Kitar semula asid polilaktik dan penggunaan semula bernilai tambah tinggiPenyelidikan itu.

Di satu pihak, Guanghua Weiye sedang mengembangkan kawasan aplikasi produknya secara mendatar, dan di pihak yang lain, ia juga terus memperdalam integrasi vertikalnya, komited untuk mewujudkan rantaian perindustrian gelung tertutup hijau untuk asid polilaktik.

Pada tahun 2013, Guanghua Weiye telah membina sebuah kemudahan dengan hak harta intelek bebas di Xiaogan, Wilayah Hubei."Barisan pengeluaran untuk menghasilkan laktida daripada kitar semula kimia pada kadar tahunan 5,000 tan"Satu sistem teknologi gelung tertutup hijau telah dibentuk pada mulanya, merangkumi sintesis dan pengubahsuaian bahan, aplikasi, pencernaan hasil sampingan, dan kitar semula dan penggunaan semula bahan kimia polimer.

Pada Disember 2023, Guanghua Weiye telah menyelesaikan pengambilalihan 51.265% ekuiti Hengtian Changjiang Biomaterials Co., Ltd. (selepas ini dirujuk sebagai "Hengtian Changjiang"), menandakan satu lagi peristiwa penting untuk Guanghua Weiye dari segi pembangunan senario aplikasi mendatar dan peluasan rantaian perindustrian menegak.

Hengtian Changjiang Biomaterials Co., Ltd., yang terutamanya terlibat dalam penyelidikan dan pembangunan serta pengeluaran gentian dan produk asid polilaktik, kini telah secara rasmi menukar namanya kepadaBahan Baharu Yisheng (Suzhou) Co., Ltd.(selepas ini dirujuk sebagai "Bahan Baharu Yisheng"), Guanghua Weiye juga telah menyelesaikan pengambilalihannya melalui pengambilalihan ini.Bioperubatan, percetakan 3D, gentian eko dan pembungkusan mesra alamEmpat susun atur aplikasi utamadan seterusnya dibukaSerat asid polilaktik (PLA) dihasilkan dengan memulihkan laktida secara kimia dan kemudian meleburkannya semula menjadi serat PLA.Rantaian perindustrian gelung tertutup hijau.

"Di hujung huluan rantaian perindustrian, kami telah membina kemudahan pengeluaran sintesis laktida 5,000 tan/tahun di Xiaogan, Hubei. Selain menggunakan asid laktik sebagai bahan mentah, kami juga boleh menggunakan asid polilaktik kitar semula sebagai bahan mentah untuk menghasilkan laktida. Di hujung hiliran rantaian perindustrian, teknologi Yisheng New Materials menggunakan laktida sebagai bahan mentah untuk menghasilkan gentian asid polilaktik. Dengan cara ini, kami telah membentuk hubungan huluan dan hiliran dalam rantaian perindustrian dan mencapai kelebihan pelengkap pada peringkat teknologi," kata Yang Yihu.

Menurut European Plastics, pada tahun 2021, kapasiti pengeluaran global bagi bahan terbiodegradasi ialah 1.553 juta tan, manakala output global bagi produk plastik ialah 390 juta tan.

Jurang yang besar itu bermaksud prospek pasaran yang luas.

Berlatarbelakangkan desakan global yang berterusan untuk pengurangan dan larangan plastik, asid polilaktik (PLA), sebagai salah satu bahan terbiodegradasi yang paling menjanjikan, telah mengalami kitaran pengembangan kapasiti global dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Sejak tahun 2020, syarikat antarabangsa seperti TotalEnergies Corbion dan Natureworks, serta syarikat domestik seperti Fengyuan Group, Hisun Biomaterials, Jindan Technology, Kingfa Science & Technology, dan Wanhua Chemical, semuanya telah menggunakan kapasiti pengeluaran baharu untuk merebut peluang pembangunan ini.

Yang Yihu percaya bahawaWalaupun pengembangan kapasiti pengeluaran bahan mentah sedang rancak, penggunaan bekalan baharu mungkin belum diserap sepenuhnya.

“Penilaian kami ialah kapasiti pengeluaran bahan mentah huluan asid polilaktik (PLA) meningkat dengan agak cepat, tetapi jika aplikasi hiliran tidak berkembang, pasaran hiliran mungkin sukar untuk menyerap peningkatan pengeluaran bahan mentah yang begitu besar,” kata Yang Yihu. “Malah, kami mula memberi perhatian kepada pembangunan senario aplikasi hiliran untuk PLA dan kitar semula bahan buangan kimia seawal tahun 2006, dengan harapan dapat melengkapi kelemahan dalam pembangunan industri keseluruhan daripada dua aspek ini. Oleh itu, selain percetakan 3D, kami telah berturut-turut menggunakan bidang bioperubatan, eko-gentian dan produk terbiodegradasi, membentuk empat susun atur aplikasi utama.”

"Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, dengan pengharaman dan sekatan plastik global, dan peningkatan kematangan biobahan, terutamanya teknologi bahan asid polilaktik (PLA), kapasiti pasaran untuk bahan terbiodegradasi mesra alam telah berkembang secara beransur-ansur. Kami juga telah melabur lebih banyak usaha dalam mengembangkan aplikasi dalam bidang ini. Kini, produk terbiodegradasi pakai buang dan produk eko-gentian kami telah menjadi pemacu pertumbuhan kedua terbesar selepas bahan habis pakai percetakan 3D."Produk laktat yang dihasilkan melalui kitar semula kimia juga telah mencapai pertumbuhan yang pesat."Syarikat-syarikat fotoresis domestik utama sedang menggunakan produk laktat gred elektronik kami. Jumlah semasa adalah kecil, tetapi prospek aplikasinya memberangsangkan," jelas Yang Yihu.

Sisa asid polilaktik boleh dikitar semula melalui pemulihan kimia atau mekanikal.Sisa tersebut mungkin mengandungi bahan cemar, tetapi asid polilaktik boleh dikawal melalui...Pemulihan kimia melalui pempolimeran terma atau hidrolisis untuk menghasilkan monomer.Kemudian ia dihasilkan menjadi asid polilaktik baharu. Asid polilaktik juga boleh diproses melalui...Transesterifikasi menghasilkan metil laktatIni membolehkan kitar semula bahan kimia.

"Model teknologi inovasi pengeluaran bersama konfigurasi-X kami yang unik dapat membantu kami mencapai kepelbagaian dalam sumber bahan mentah dan produk akhir, sekali gus memperkayakan fungsi barisan pengeluaran, meningkatkan kecekapan sistem pengeluaran dengan berkesan, dan mengurangkan penggunaan tenaga serta kos. Kami boleh menghasilkan laktida daripada dua bahan mentah, asid laktik atau asid polilaktik kitar semula, dan kemudian mempolimerkannya selanjutnya untuk menghasilkan pelbagai biobahan."Mengambil kitar semula bahan mentah asid polilaktik sebagai contoh, yang diperolehiLaktida yang telah ditulenkan dengan baik boleh digunakan dalam langkah pempolimeran seterusnya untuk menghasilkan asid polilaktik, polikaprolakton atau poliol.Hasil sampingan yang tidak ditulenkan dengan baik boleh direaksikan dengan etanol untuk menghasilkan laktat tulen secara kimia, atau laktida berketulenan tinggi boleh digunakan secara langsung sebagai bahan mentah untuk menghasilkan laktat berketulenan tinggi."Yang Yihu menambah."

Pada tahun 2006, ketika pasaran tertumpu pada kebolehuraian biologi asid polilaktik dan menggembar-gemburkan kelebihannya dalam bidang produk pakai buang, Guanghua Weiye menceburi penyelidikan kitar semula kimia bahan asid polilaktik.

Adakah kitar semula kimia asid polilaktik (PLA), bahan terbiodegradasi, bermakna?

Yang Yihu berkata:Degradasi, sehingga tahap tertentu, juga bermaksud satu bentuk pembaziran.。”

Pada tahun 2012, selepas enam tahun kejayaan teknologi, Guanghua Weiye secara rasminya mengemukakan "..."Kaedah untuk mendapatkan semula asid polilaktik bagi menyediakan laktida gred halusPermohonan paten untuk "dan"Berjaya memperoleh kebenaran pada tahun 2014Teknologi pertama di dunia ini boleh mendapatkan laktida berketulenan tinggi dengan mengitar semula asid polilaktik, dan hasil sampingannya juga boleh digunakan untuk menghasilkan pelbagai ester asid laktik, menyelesaikan masalah dunia dalam mengitar semula dan menggunakan semula bahan terbio berasaskan bio, dan mewujudkan rantaian perindustrian gelung tertutup untuk membentuk ekonomi "pekeliling hijau".

Sementara itu, pelupusan plastik biodegradasi yang tidak mencukupi pada akhir hayatnya telah semakin dikenali oleh industri sejak kebelakangan ini. Menurut "Laporan Penyelidikan Penilaian Impak Alam Sekitar dan Sokongan Dasar mengenai Plastik Biodegradasi" yang dikeluarkan bersama oleh Universiti Tsinghua dan Sinopec, 96.77% plastik biodegradasi di negara saya berakhir dengan pembakaran dan tapak pelupusan sampah, 3.1% bocor ke alam sekitar, dan hanya 0.007% memasuki kemudahan pelupusan biologi hiliran dan terdegradasi sepenuhnya.

Garis panduan SUP Suruhanjaya Eropah, yang dikeluarkan pada tahun 2021, mencadangkan pengharaman penggunaan plastik yang boleh terbiodegradasi secara oksidatif, plastik yang boleh terbiodegradasi dan plastik yang boleh dikompos dalam produk plastik guna sekali; Arahan PPW, yang diterbitkan pada tahun 2022, menghendaki semua pembungkusan mesti boleh dikitar semula atau boleh diguna semula menjelang 2030; dan peraturan kenderaan akhir hayat (ELV) yang dicadangkan, yang diterbitkan pada tahun 2023, mencadangkan peningkatan penggunaan bahan kitar semula dalam kereta baharu, dengan menyatakan bahawa kereta baharu hendaklah mengandungi sekurang-kurangnya 25% plastik kitar semula.

Dasar-dasar ini menandakan bahawa EU sedang mempromosikan konsep pengurangan, kitar semula dan penggunaan semula plastik. Walau bagaimanapun, pelaksanaan dasar-dasar ini juga akan mengehadkan pengembangan kapasiti pengeluaran untuk syarikat plastik terbiodegradasi, menimbulkan persoalan: Adakah plastik terbiodegradasi masih mempunyai masa depan?

Yang Yihu percaya bahawa, dalam konteks peneutralan karbon, sumber asid polilaktik (PLA) berasaskan bio adalah bermakna dan berharga. Oleh itu, kita harus memanfaatkan kelebihan penyerapan karbon berasaskan bio dan keramahan alam sekitar PLA dengan lebih baik. Di satu pihak, kita harus membangunkan dan mempromosikan produk PLA yang tahan lama, seperti alat tulis PLA yang tahan lama dan cawan seramik tiruan tinggi PLA berkilat tinggi; sebaliknya,Kepentingan kitar semula dan penggunaan semula selepas penggunaan perlu ditekankan.。

"Dari sudut pandangan teknikal, kitar semula kimia asid polilaktik mempunyai kelebihan berbanding plastik lain seperti PET dan TPU."Kerana asid polilaktik hanya mempunyai satu monomer, iaitu laktida.Selepas kitar semula, laktida berketulenan tinggi boleh diperoleh melalui proses penulenan laktida. Dari perspektif ekonomi,Kitar semula asid polilaktik boleh menggantikan beberapa bahan mentah kanji dan gula.Ini akan, sedikit sebanyak, mengurangkan persaingan masa depan antara bahan mentah asid polilaktik (PLA) dan sumber manusia untuk makanan.