Guanghua Weiye'den Yang Yihu: Polilaktik Asit Kimyasal Geri Dönüşümünün Teknik Yolu, Avantajları ve Gelecek Pazarı

2006 yılında, açık kaynak teknolojisinin ortaya çıkmasıyla birlikte, 3D baskı (katmanlı üretim) teknolojisi Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri'nde ivme kazanmaya başladı. Ancak o zamanlar, 3D baskı ülkemde hala çok niş bir araştırma alanıydı ve uçak üretimi gibi endüstriyel alanlarda uygulanmaya yeni başlanmıştı.

Polilaktik asit (PLA), mısır, manyok, şeker kamışı veya şeker pancarı gibi bitki nişastalarının fermantasyonuyla üretilen bir polyesterdir. Bu yenilenebilir malzemelerdeki şekerler laktik aside fermente edilir ve daha sonra bu laktik asit PLA üretmek için kullanılır.

Guanghua Weiye ("eSUN" markası)2002 yılında kurulan ve başlangıçta şu alanlarda uzmanlaşmıştır:Laktatlar, polilaktik asit (PLA) ve polikaprolakton (PCL)Beş yıllık araştırma ve geliştirme çalışmalarının ardından Guanghua Weiye, ana gelişim alanlarından biri olarak 3D baskı malzemelerine odaklanmaya karar verdi. 2007 yılında, ticari olarak temin edilebilen polilaktik asit (PLA) 3D baskı sarf malzemelerini piyasaya süren dünyanın ilk şirketi oldu ve ardından bugün dünyanın önde gelen 3D baskı sarf malzemeleri markalarından biri haline gelen "eSUN" markasını kurdu. Şirket 2006 yılında...Polilaktik asit geri dönüşümü ve yüksek katma değerli yeniden kullanımAraştırma.

Bir yandan Guanghua Weiye, ürün uygulama alanlarını yatay olarak genişletirken, diğer yandan da dikey entegrasyonunu sürekli olarak derinleştirerek polilaktik asit için yeşil, kapalı döngülü bir endüstriyel zincir oluşturmaya kendini adamıştır.

2013 yılında Guanghua Weiye, Hubei eyaletinin Xiaogan şehrinde bağımsız fikri mülkiyet haklarına sahip bir tesis kurdu."Yıllık 5.000 ton kapasiteli, kimyasal geri dönüşümden laktid üreten bir üretim hattı"Malzeme sentezi ve modifikasyonu, uygulama, yan ürün sindirimi ve polimer kimyasal geri dönüşümü ve yeniden kullanımını kapsayan, yeşil, kapalı döngü bir teknoloji sistemi başlangıçta oluşturulmuştur.

Aralık 2023'te Guanghua Weiye, Hengtian Changjiang Biomaterials Co., Ltd.'nin (bundan sonra "Hengtian Changjiang" olarak anılacaktır) %51,265 hissesini satın alma işlemini tamamlayarak, yatay uygulama senaryosu geliştirme ve dikey endüstriyel zincir genişletme açısından Guanghua Weiye için bir diğer önemli kilometre taşını oluşturmuştur.

Ağırlıklı olarak polilaktik asit lifleri ve ürünlerinin araştırma, geliştirme ve üretimini yapan Hengtian Changjiang Biomaterials Co., Ltd., adını resmen değiştirdi.Yisheng Yeni Malzemeler (Suzhou) Co., Ltd.(Bundan sonra "Yisheng Yeni Malzemeler" olarak anılacaktır) Guanghua Weiye de bu satın alma işlemiyle bünyesine katma işlemini tamamlamıştır.Biyomedikal, 3D baskı, eko-elyaf ve çevre dostu ambalajDört ana uygulama düzenive daha da açıldıPolilaktik asit (PLA) lifleri, laktidin kimyasal olarak geri kazanılması ve ardından tekrar eritilerek PLA liflerine dönüştürülmesiyle üretilir.Yeşil, kapalı döngülü bir endüstriyel zincir.

"Endüstriyel zincirin yukarı ucunda, Hubei'nin Xiaogan şehrinde yıllık 5.000 ton kapasiteli bir laktid sentez üretim tesisi kurduk. Hammadde olarak laktik asidin yanı sıra, laktid üretmek için geri dönüştürülmüş polilaktik asidi de hammadde olarak kullanabiliyoruz. Endüstriyel zincirin aşağı ucunda ise Yisheng Yeni Malzemeler'in teknolojisi, laktidi hammadde olarak kullanarak polilaktik asit lifi üretiyor. Bu şekilde, endüstriyel zincirde yukarı ve aşağı yönlü bir bağlantı kurduk ve teknolojik düzeyde tamamlayıcı avantajlar elde ettik," dedi Yang Yihu.

Avrupa Plastik Birliği'ne göre, 2021 yılında biyolojik olarak parçalanabilir malzemelerin küresel üretim kapasitesi 1,553 milyon ton iken, plastik ürünlerin küresel üretimi 390 milyon tondu.

Bu büyük fark, muazzam bir pazar potansiyeli anlamına geliyor.

Plastik kullanımını azaltma ve yasaklama yönündeki küresel çabaların istikrarlı bir şekilde devam ettiği bir ortamda, en umut vadeden biyolojik olarak parçalanabilir malzemelerden biri olan polilaktik asit (PLA), son yıllarda küresel kapasite genişleme döngüsü yaşıyor. 2020'den bu yana, TotalEnergies Corbion ve Natureworks gibi uluslararası şirketlerin yanı sıra Fengyuan Group, Hisun Biomaterials, Jindan Technology, Kingfa Science & Technology ve Wanhua Chemical gibi yerli şirketler de bu gelişim fırsatını değerlendirmek için yeni üretim kapasiteleri devreye sokuyor.

Yang Yihu'nun inancına göreHam madde üretim kapasitesindeki genişleme tüm hızıyla devam etse de, yeni arzın uygulama tarafında henüz tam olarak karşılanmamış olabileceği görülüyor.

Yang Yihu, “Değerlendirmemize göre, polilaktik asit (PLA) hammaddesinin üretim kapasitesi nispeten hızlı bir şekilde artıyor, ancak alt sektör uygulamaları gelişme göstermezse, alt sektör pazarı bu kadar büyük bir hammadde üretim artışını absorbe etmekte zorlanabilir” dedi. “Aslında, 2006 yılından itibaren PLA için alt sektör uygulama senaryolarının ve atık malzemelerin kimyasal geri dönüşümünün geliştirilmesine dikkat etmeye başladık ve bu iki alandan genel endüstri gelişimindeki zayıf noktaları tamamlamayı umduk. Bu nedenle, 3D baskıya ek olarak, biyotıp, eko-elyaf ve biyolojik olarak parçalanabilir ürünler alanlarında da ardı ardına uygulamalar gerçekleştirdik ve dört ana uygulama modeli oluşturduk.”

"Son yıllarda, plastiklere yönelik küresel yasaklar ve kısıtlamalar ile özellikle polilaktik asit (PLA) malzeme teknolojisinin olgunlaşmasıyla birlikte, çevre dostu biyolojik olarak parçalanabilir malzemeler için pazar kapasitesi giderek genişledi. Biz de bu alandaki uygulamaları genişletmek için daha fazla çaba sarf ettik. Şimdi, tek kullanımlık biyolojik olarak parçalanabilir ürünlerimiz ve eko-elyaf ürünlerimiz, 3D baskı sarf malzemelerinden sonra ikinci en büyük büyüme faktörü haline geldi."Kimyasal geri dönüşüm yoluyla üretilen laktat ürünleri de hızlı bir büyüme kaydetti.Yang Yihu, "Önde gelen yerli fotorezist şirketleri elektronik sınıfı laktat ürünlerimizi kullanıyor. Mevcut hacim küçük olsa da, uygulama potansiyeli umut verici," diye açıkladı.

Atık polilaktik asit, kimyasal veya mekanik geri kazanım yoluyla geri dönüştürülebilir.Atıklar kirleticiler içerebilir, ancak polilaktik asit şu yöntemlerle kontrol altına alınabilir...Monomer üretmek için termal polimerizasyon veya hidroliz yoluyla kimyasal geri kazanım.Daha sonra yeni polilaktik aside dönüştürülür. Polilaktik asit ayrıca şu işlemlerden de geçirilebilir...Transesterifikasyon metil laktat üretir.Bu, kimyasalların geri dönüşümüne olanak tanır.

"Benzersiz X-konfigürasyonlu ortak üretim inovasyon teknoloji modelimiz, hammadde kaynaklarında ve nihai ürünlerde çeşitlilik elde etmemize yardımcı olarak üretim hattının işlevlerini zenginleştirir, üretim sisteminin verimliliğini etkin bir şekilde artırır ve enerji tüketimini ve maliyetleri azaltır. İki hammadde olan laktik asit veya geri dönüştürülmüş polilaktik asitten laktid üretebilir ve daha sonra çeşitli biyomalzemeler üretmek için polimerleştirebiliriz."Polilaktik asit hammaddelerinin geri dönüşümünü örnek olarak ele alırsak, elde edilenİyice saflaştırılmış laktid, bir sonraki polimerizasyon adımında polilaktik asit, polikaprolakton veya poliol üretmek için kullanılabilir.Yetersiz saflaştırılmış yan ürünler, kimyasal olarak saf laktat üretmek için etanol ile reaksiyona sokulabilir veya yüksek saflıktaki laktid doğrudan hammadde olarak kullanılarak yüksek saflıkta laktat üretilebilir."Yang Yihu sözlerine ekledi."

2006 yılında, piyasa polilaktik asidin biyolojik olarak parçalanabilirliğine ve tek kullanımlık ürünler alanındaki avantajlarına odaklanmışken, Guanghua Weiye polilaktik asit malzemelerinin kimyasal geri dönüşüm araştırmalarına girişti.

Biyolojik olarak parçalanabilen bir malzeme olan polilaktik asidin (PLA) kimyasal olarak geri dönüştürülmesi anlamlı mıdır?

Yang Yihu şunları söyledi:Bozulma, bir bakıma, bir tür atık anlamına da gelir."

2012 yılında, altı yıllık teknolojik atılımların ardından Guanghua Weiye resmi olarak "..." başvurusunu yaptı.Rafine edilmiş laktid elde etmek için polilaktik asidin geri kazanılması yöntemi"Ve" için patent başvurusu2014 yılında yetkilendirme başarıyla alındı.Dünyada bir ilk olan bu teknoloji, polilaktik asidi geri dönüştürerek yüksek saflıkta laktid elde edebiliyor ve yan ürünler de çeşitli laktik asit esterleri üretmek için kullanılabiliyor; böylece biyolojik bazlı bozunabilir malzemelerin geri dönüşümü ve yeniden kullanımı konusundaki küresel sorun çözülüyor ve "yeşil döngüsel" bir ekonomi oluşturmak için kapalı döngü bir endüstriyel zincir yaratılıyor.

Bu arada, biyolojik olarak parçalanabilen plastiklerin yetersiz kullanım ömrü sonu bertarafı, son yıllarda sektör tarafından giderek daha fazla kabul görmektedir. Tsinghua Üniversitesi ve Sinopec tarafından ortaklaşa yayınlanan "Biyolojik Olarak Parçalanabilen Plastikler Üzerine Çevresel Etki Değerlendirmesi ve Politika Destek Araştırma Raporu"na göre, ülkemizdeki biyolojik olarak parçalanabilen plastiklerin %96,77'si yakma ve depolama alanlarına gönderilirken, %3,1'i çevreye sızmakta ve sadece %0,007'si biyolojik bertaraf tesislerine girerek tamamen parçalanmaktadır.

Avrupa Komisyonu'nun 2021'de yayınladığı Tek Kullanımlık Plastik (SUP) yönergeleri, tek kullanımlık plastik ürünlerde oksidatif olarak parçalanabilen plastiklerin, biyolojik olarak parçalanabilen plastiklerin ve kompostlanabilir plastiklerin kullanımını yasaklamayı önerdi; 2022'de yayınlanan Ambalaj ve Atık Yönetimi Direktifi, tüm ambalajların 2030 yılına kadar geri dönüştürülebilir veya yeniden kullanılabilir olmasını şart koşuyor; ve 2023'te yayınlanan önerilen kullanım ömrünü tamamlamış araç (ELV) yönetmelikleri, yeni otomobillerde geri dönüştürülmüş malzeme kullanımının artırılmasını ve yeni otomobillerin en az %25 geri dönüştürülmüş plastik içermesi gerektiğini belirtiyor.

Bu politikalar, AB'nin plastik azaltımı, geri dönüşüm ve yeniden kullanım kavramlarını desteklediğini göstermektedir. Bununla birlikte, bu politikaların uygulanması, biyolojik olarak parçalanabilir plastik şirketlerinin üretim kapasitesinin genişlemesini de sınırlayacak ve şu soruyu gündeme getirecektir: Biyolojik olarak parçalanabilir plastiklerin hâlâ bir geleceği var mı?

Yang Yihu, karbon nötrlüğü bağlamında, biyolojik kaynaklı polilaktik asidin (PLA) anlamlı ve değerli olduğuna inanmaktadır. Bu nedenle, PLA'nın biyolojik kaynaklı karbon tutma ve çevre dostu olma avantajlarından şu anda daha fazla yararlanmalıyız. Bir yandan, dayanıklı PLA kırtasiye malzemeleri ve yüksek parlaklıkta PLA seramik taklitli bardaklar gibi dayanıklı PLA ürünleri geliştirmeli ve tanıtmalıyız; diğer yandan,Kullanımdan sonra geri dönüşümün ve yeniden kullanımın önemi vurgulanmalıdır.。

"Teknik açıdan bakıldığında, polilaktik asidin kimyasal geri dönüşümü, PET ve TPU gibi diğer plastiklere göre avantajlara sahiptir."Çünkü polilaktik asit yalnızca tek bir monomerden, laktidden oluşur.Geri dönüşümden sonra, laktit saflaştırma işlemi yoluyla yüksek saflıkta laktit elde edilebilir. Ekonomik açıdan bakıldığında,Polilaktik asidin geri dönüşümü, bazı nişasta ve şeker hammaddelerinin yerini alabilir.Bu durum, bir ölçüde, gelecekte polilaktik asit (PLA) hammaddeleri ve gıda için gerekli insan kaynakları arasındaki rekabeti hafifletecektir.