Ян Иху из компании Guanghua Weiye: Технический путь, преимущества и перспективы рынка химической переработки полимолочной кислоты.

В 2006 году, с появлением технологий с открытым исходным кодом, технология 3D-печати (аддитивного производства) начала набирать обороты в Европе и Соединенных Штатах. Однако в то время 3D-печать в моей стране все еще оставалась очень узкоспециализированной областью исследований и только начинала применяться в таких промышленных областях, как авиастроение.

Полимолочная кислота (ПЛА) — это полиэстер, получаемый путем ферментации растительных крахмалов из кукурузы, маниоки, сахарного тростника или сахарной свеклы. Сахара в этих возобновляемых материалах ферментируются в молочную кислоту, которая затем используется для производства ПЛА.

Гуанхуа Вейе (торговая марка «eSUN»)Компания была основана в 2002 году и первоначально специализировалась наЛактаты, полимолочная кислота (PLA) и поликапролактон (PCL)После пяти лет исследований и разработок компания Guanghua Weiye решила сосредоточиться на материалах для 3D-печати как на одном из основных направлений своего развития. В 2007 году она стала первой в мире, кто выпустил на рынок расходные материалы для 3D-печати из полимолочной кислоты (PLA), а затем основала бренд «eSUN», который сейчас превратился в один из ведущих мировых брендов расходных материалов для 3D-печати. ​​В 2006 году компания начала...Переработка полимолочной кислоты и ее повторное использование с высокой добавленной стоимостью.Исследование.

С одной стороны, компания Guanghua Weiye расширяет области применения своей продукции в горизонтальном направлении, а с другой — постоянно углубляет вертикальную интеграцию, стремясь создать экологически чистую замкнутую производственную цепочку для полимолочной кислоты.

В 2013 году компания Guanghua Weiye построила предприятие с независимыми правами интеллектуальной собственности в городе Сяогань, провинция Хубэй."Производственная линия по выпуску лактида из переработанных химических веществ с годовой производительностью 5000 тонн"Первоначально была сформирована экологически чистая замкнутая технологическая система, охватывающая синтез и модификацию материалов, их применение, переработку побочных продуктов, а также химическую переработку и повторное использование полимеров.

В декабре 2023 года компания Guanghua Weiye завершила приобретение 51,265% акций компании Hengtian Changjiang Biomaterials Co., Ltd. (далее именуемой «Hengtian Changjiang»), что стало еще одной важной вехой для Guanghua Weiye в плане развития горизонтальных сценариев применения и расширения вертикальной производственной цепочки.

Компания Hengtian Changjiang Biomaterials Co., Ltd., занимающаяся в основном исследованиями, разработкой и производством волокон и изделий из полимолочной кислоты, официально сменила название на...Компания Yisheng New Materials (Сучжоу) Co., Ltd.Компания Guanghua Weiye (далее именуемая «Yisheng New Materials») также завершила приобретение другой компании посредством этой сделки.Биомедицина, 3D-печать, экологичные волокна и экологически чистая упаковка.Четыре основных варианта компоновки приложенияи еще больше открылосьВолокна из полимолочной кислоты (PLA) производятся путем химического извлечения лактида и последующего его повторного расплавления в волокна PLA.Экологичная замкнутая производственная цепочка.

«На начальном этапе производственной цепочки мы построили завод по синтезу лактида мощностью 5000 тонн в год в городе Сяогань, провинция Хубэй. Помимо использования молочной кислоты в качестве сырья, мы также можем использовать переработанную полимолочную кислоту для производства лактида. На конечном этапе производственной цепочки технология компании Yisheng New Materials использует лактид в качестве сырья для производства полимолочнокислого волокна. Таким образом, мы сформировали связь между начальным и конечным этапами производственной цепочки и достигли взаимодополняющих преимуществ на технологическом уровне», — сказал Ян Иху.

Согласно данным Европейской ассоциации производителей пластмасс, в 2021 году мировая производственная мощность по выпуску биоразлагаемых материалов составила 1,553 миллиона тонн, а мировой объем производства пластмассовых изделий — 390 миллионов тонн.

Огромный разрыв означает огромные рыночные перспективы.

На фоне неуклонного глобального стремления к сокращению использования пластика и введению запретов, полимолочная кислота (PLA), как один из наиболее перспективных биоразлагаемых материалов, в последние годы переживает цикл глобального расширения производственных мощностей. С 2020 года международные компании, такие как TotalEnergies Corbion и Natureworks, а также отечественные компании, такие как Fengyuan Group, Hisun Biomaterials, Jindan Technology, Kingfa Science & Technology и Wanhua Chemical, активно наращивают производственные мощности, чтобы воспользоваться этой возможностью для развития.

Ян Иху считает, чтоНесмотря на то, что расширение производственных мощностей по выпуску сырья идет полным ходом, спрос на новые поставки, возможно, еще не полностью восполнен.

«По нашей оценке, производственные мощности по выпуску полимолочной кислоты (PLA) на начальном этапе производства растут относительно быстро, но если не будет развито ее применение на последующих этапах, то рынку сбыта может быть сложно поглотить такой значительный рост производства сырья», — сказал Ян Иху. «Фактически, мы начали уделять внимание развитию сценариев применения PLA на последующих этапах производства и химической переработке отходов еще в 2006 году, надеясь восполнить слабые звенья в общем развитии отрасли в этих двух областях. Поэтому, помимо 3D-печати, мы последовательно внедряем технологии в области биомедицины, эковолокон и биоразлагаемых продуктов, сформировав четыре основных направления применения».

«В последние годы, в связи с глобальным запретом и ограничением использования пластика, а также с развитием биоматериалов, особенно технологии производства полимолочной кислоты (PLA), рыночные возможности для экологически чистых биоразлагаемых материалов постепенно расширяются. Мы также вложили больше усилий в расширение областей применения в этой сфере. Сейчас наши одноразовые биоразлагаемые изделия и изделия из эко-волокна стали вторым по величине драйвером роста после расходных материалов для 3D-печати».Быстрорастущим сегментом рынка стали также продукты на основе лактата, производимые посредством химической переработки.«Крупные отечественные компании, производящие фоторезисты, используют наши лактатные продукты электронного класса. В настоящее время объемы производства невелики, но перспективы применения многообещающие», — пояснил Ян Иху.

Отходы полимолочной кислоты могут быть переработаны химическим или механическим способом.В отходах могут содержаться загрязняющие вещества, но содержание полимолочной кислоты можно контролировать с помощью...Химическая регенерация путем термической полимеризации или гидролиза для получения мономеров.Затем из него производится новая полимолочная кислота. Полимолочная кислота также может быть переработана посредством...В результате реакции переэтерификации образуется метиллактат.Это позволяет осуществлять химическую переработку.

«Наша уникальная инновационная технологическая модель совместного производства с X-образной конфигурацией позволяет нам достичь разнообразия источников сырья и конечной продукции, тем самым обогащая функциональные возможности производственной линии, эффективно повышая эффективность производственной системы и снижая энергопотребление и затраты. Мы можем производить лактид из двух видов сырья: молочной кислоты или переработанной полимолочной кислоты, а затем подвергать его дальнейшей полимеризации для получения различных биоматериалов».Рассмотрим в качестве примера переработку сырья из полимолочной кислоты. Полученный результатХорошо очищенный лактид можно использовать на следующем этапе полимеризации для получения полимолочной кислоты, поликапролактона или полиолов.Плохо очищенные побочные продукты можно подвергнуть реакции с этанолом для получения химически чистого лактата, или же можно использовать высокочистый лактид непосредственно в качестве сырья для получения высокочистого лактата.«Ян Иху добавил».

В 2006 году, когда рынок был сосредоточен на биоразлагаемости полимолочной кислоты и рекламировал ее преимущества в области одноразовых изделий, компания Guanghua Weiye погрузилась в исследования по химической переработке материалов на основе полимолочной кислоты.

Имеет ли смысл химическая переработка полимолочной кислоты (PLA), биоразлагаемого материала?

Ян Иху сказал:Разложение в некоторой степени также означает форму отходов.。”

В 2012 году, после шести лет технологических прорывов, компания Guanghua Weiye официально представила свой проект "...".Способ выделения полимолочной кислоты для получения лактида рафинированного качества.Заявка на патент на слово «и»Успешно получено разрешение в 2014 году.Эта уникальная в мире технология позволяет получать высокочистый лактид путем переработки полимолочной кислоты, а побочные продукты могут быть использованы для производства различных сложных эфиров молочной кислоты, решая глобальную проблему переработки и повторного использования биоразлагаемых материалов и создавая замкнутую производственную цепочку для формирования «зеленой циркулярной» экономики.

Между тем, в последние годы отрасль все чаще осознает ненадлежащую утилизацию биоразлагаемых пластмасс после окончания срока их службы. Согласно совместному отчету «Оценка воздействия на окружающую среду и поддержка политики в области биоразлагаемых пластмасс», опубликованному Университетом Цинхуа и компанией Sinopec, 96,77% биоразлагаемых пластмасс в моей стране в конечном итоге сжигаются и захораниваются на свалках, 3,1% попадают в окружающую среду, и только 0,007% попадают в последующие биологические хранилища и полностью разлагаются.

В руководящих принципах Европейской комиссии по одноразовым пластиковым изделиям, опубликованных в 2021 году, предлагалось запретить использование окислительно разлагаемых, биоразлагаемых и компостируемых пластиков в одноразовых пластиковых изделиях; Директива о пластиковой упаковке и отходах, опубликованная в 2022 году, требует, чтобы вся упаковка была пригодна для вторичной переработки или повторного использования к 2030 году; а предлагаемые правила утилизации транспортных средств, вышедших из эксплуатации, опубликованные в 2023 году, предлагали увеличить использование переработанных материалов в новых автомобилях, указывая, что новые автомобили должны содержать не менее 25% переработанного пластика.

Эти меры свидетельствуют о том, что ЕС продвигает концепции сокращения использования пластика, его переработки и повторного использования. Однако реализация этих мер также ограничит расширение производственных мощностей компаний, занимающихся биоразлагаемыми пластмассами, что поднимает вопрос: есть ли у биоразлагаемых пластмасс будущее?

Ян Иху считает, что в контексте углеродной нейтральности биооснованный источник полимолочной кислоты (PLA) имеет важное значение и представляет ценность. Поэтому в настоящее время нам следует шире использовать преимущества биооснованной углеродной секвестрации и экологичности PLA. С одной стороны, мы должны разрабатывать и продвигать долговечные изделия из PLA, такие как прочные канцелярские принадлежности из PLA и глянцевые чашки из PLA, имитирующие керамику; с другой стороны,Следует подчеркнуть важность переработки и повторного использования после применения..

«С технической точки зрения, химическая переработка полимолочной кислоты имеет преимущества перед переработкой других пластмасс, таких как ПЭТ и ТПУ».Потому что полимолочная кислота состоит всего из одного мономера — лактида.После переработки высокочистый лактид может быть получен в процессе его очистки. С экономической точки зрения,Переработка полимолочной кислоты может заменить некоторые виды крахмала и сахара в качестве сырья.Это в некоторой степени смягчит будущую конкуренцию между сырьем для производства полимолочной кислоты (PLA) и человеческими ресурсами в пищевой промышленности.