光華偉業楊義滸：聚乳酸化學回收技術路徑、優勢與未來市場

2006年，隨著技術開源，3D列印（積層製造）技術開始在歐美風起雲湧。而彼時，3D列印在我國還只是一個非常小眾的研究領域，剛開始在飛機製造等工業領域應用。

聚乳酸（PLA）是一種聚酯，由玉米、木薯、甘蔗或甜菜中的植物澱粉發酵製成。這些可再生材料中的糖經過發酵變成乳酸，然後再製成聚乳酸（PLA）。

光華偉業（品牌「eSUN新葡萄AMG(奔驰)品牌官网」）成立於2002年，早期專門從事乳酸酯、聚乳酸(PLA)和聚己內酯(PCL)等產品研究開發，在經過5年的沉澱後，光華偉業決定將3D列印材料作為主要發展方向之一，於2007年在全球率先推出了商業化的聚乳酸3D列印耗材，並順勢建立了「eSUN新葡萄AMG(奔驰)品牌官网」品牌，目前已經成長為3D列印耗材全球知名品牌之一。在2006年，該公司開始對聚乳酸回收及高附加價值再利用的研究。

一方面橫向拓展產品應用領域，另一方面，光華偉業也不斷縱向深入，致力於打造聚乳酸綠閉環式產業鏈。

2013年，光華偉業在湖北孝感建成具有自主智慧財產權的“年產5000噸化學回收製丙交酯生產線”，初步形成了從材料合成改質到應用、副產物消化與聚合物化學回收再利用的綠色閉路循環技術系統。

2023年12月，光華偉業完成對恆天長江生物材料有限公司(以下簡稱「恆天長江」)51.265%的股權收購，標誌著光華偉業在橫向應用場景開發和縱向產業鏈延伸方面的又一重要里程碑。

現在，主要從事聚乳酸纖維及製品研發與生產的恆天長江生物材料有限公司已正式更名為新葡萄AMG(奔驰)品牌官网新材料(蘇州)有限公司（以下簡稱「新葡萄AMG(奔驰)品牌官网新材料」），光華偉業也藉由此次收購，完成了生物醫用、3D列印、生態纖維和環保包裝四大應用程式佈局，並進一步打通了聚乳酸化學回收丙交酯、再熔體直紡生產聚乳酸纖維的綠色閉環產業鏈。

「在產業鏈的前端，我們在湖北孝感建設了5000噸/年的丙交酯合成生產設施，除了以乳酸為原料，我們也可以用回收的聚乳酸為原料來生產丙交酯。而在產業鏈的後端，新葡萄AMG(奔驰)品牌官网新材料的技術則以丙交酯為原料生產聚乳酸纖維。這樣,我們就在楊鏈上形成了楊條的技術。

根據European Plastics統計，2021年，全球生物可降解材料總產能為155.3萬噸，同期，全球塑膠製品產量為3.9億噸。

巨大的差距意味著廣闊的市場前景。

在全球限塑禁塑時程穩步推進的背景下，作為最具有發展前景的生物可降解材料，近年來聚乳酸正處於全球產能擴張週期。 2020年後,國外TotalEnergies Corbion(道達爾科碧恩)、Natureworks，國內豐原集團、海正生材、金丹科技、金髮科技、萬華化學等紛紛佈局新產能，搶佔發展風口。

楊義滸認為，雖然原料端產能擴張如火如荼，但新增供給的應用端消化或尚未充分。

「我們的判斷是,整個聚乳酸上游原料產能上的還是比較快，但是下游應用如果沒有打開，可能下游市場很難承接這麼大量的原料增長。」楊義滸說道，「實際上，我們早在2006年就開始關注聚乳酸下游應用場景開發以及末端材料廢棄後的化學回收，期望從這兩個方面出發，與整個產業發展中的弱環形成一個互補。

「最近幾年，隨著全球禁塑限塑，以及生物材料尤其是聚乳酸材料技術的日趨成熟，環境友好型生物降解材料的市場容量逐步擴大，我們也在這一領域的應用拓展方面投入了更多精力。現在,我們的一次性降解製品和生態纖維產品已經成為僅次於3D列印耗材的第二大增長動力，透過化學回收生產的乳酸酯產品也實現了較快成長。國內主要的光阻企業都在使用我們的電子級乳酸酯產品，目前量不大，但應用前景可期。 」楊義滸解釋。

廢棄聚乳酸可以透過化學回收或機械回收來實現循環利用。廢料中可能含有污染物，但聚乳酸可以通過熱解聚或水解作用進行化學回收，產生單體。然後再製造成新的聚乳酸。聚乳酸還可以透過酯交換反應生成乳酸甲酯，從而進行化學回收。

「我們獨創的X構型聯合生產創新技術模型可以幫助我們實現原料來源和最終產品的多樣性，從而豐富產線功能,有效提高生產系統的效率，降低能耗及成本。我們可以以乳酸或回收的聚乳酸兩種原料生產丙交酯，再進一步聚合生產各種生物材料。以回收聚乳酸原料為例，得到的純化較好的丙交酯可以用於下一步聚合，以生產聚乳酸、聚己內酯或多元醇，純化不好的副產物則可以跟乙醇反應生產化學純乳酸酯，也可以直接用高光純度的丙交酯為原料生產高光純乳酸酯。」楊義滸補充道。

2006年，當市場關注點聚焦在聚乳酸的可降解性能，鼓吹其在一次性製品領域的應用優勢時，光華偉業卻一頭扎進了聚乳酸材料的化學回收研究中。

作為一種可降解材料，聚乳酸的化學回收有意義嗎?

楊義滸說：「降解從某種程度上也意味著一種浪費“

2012年，經過6年的技術攻關,光華偉業正式提交了“一種回收聚乳酸製備精製級丙交酯的方法」的專利申請，並2014年成功獲得授權。這項全球首創技術可以透過回收聚乳酸得到高光純度丙交酯，副產物還可以用於生產多種乳酸酯，解決了生物基降解材料回收和再利用的世界難題，打通產業鏈閉環形成了「綠色循環」經濟。

同時，近來年可降解塑膠末端處置未完善的問題越來越被業界所認知。根據清華大學和中國石化聯合發布的《可降解塑膠的環境影響評估與政策支撐研究報告》，我國的生物降解塑膠有96.77%流向焚燒和填埋，有3.1%洩漏進入環境，僅0.007%進入後端的生物處置設施、完全被降解。

歐盟委員會在2021年出台的SUP指南提出，禁止包括氧化降解塑膠、可生物降解塑膠和可堆肥塑膠在一次性塑膠產品中的使用；2022年發表的PPW指令要求到2030年，所有包裝必須可回收或可重複使用；2023年發布的報廢車輛(ELV)提案中提出，增加塑膠車中至少有使用，25%的法規中提出，使用至少25%的法規中提出，使用至少25%。

這些政策意味著歐盟正在提倡減塑、循環、回收再利用的概念，但這一系列政策的實施也將限制生物降解塑膠企業在擴大產能方面的佈局，這不禁讓人疑問：未來生物降解塑膠還有前景嗎?

楊義滸認為，在碳中和大背景下，聚乳酸的生物基來源是有意義、有價值的。因此,當下應該更多地去利用聚乳酸生物基固碳和環保的優點，一方面，開發和推廣聚乳酸耐久製品，比如可以耐久使用的聚乳酸文具，再如高光澤的聚乳酸高仿陶瓷杯等等；另一方面，應該強調使用之後的回收再利用。

「從技術層面來講，聚乳酸的化學回收相對於PET、TPU等其他塑膠是有優勢的。因為聚乳酸只有丙交酯一個單體，回收後再重新用丙交酯的純化過程就可以得到高純度的丙交酯。從經濟層面，回收聚乳酸可以取代一部分澱粉、糖原料，從一定程度上緩解未來聚乳酸原料與人爭糧問題。 」