乳酸发酵生产工艺主要有传统钙盐法等。传统钙盐法乳酸发酵技术在聚乳酸生产过程中,每生产1吨聚乳酸,约副产1.5吨石膏,同时需投入钙盐和硫酸1.5吨以上,还会产生大量难以处理的离交废水。以10万吨级聚乳酸一体化生产线为例,需附带15万吨级石膏生产线,这使得原料成本大幅提高,环保处理难度剧增。并且,该技术下乳酸纯度品质难以突破瓶颈,严重制约了聚乳酸产业的进一步发展。
与之相比,经海纬象公司的无石膏工艺展现出显著优势。经海纬象公司通过深入探索合成生物技术,成功培育新一代无石膏乳酸发酵工业菌种,并突破“rPLA化学循环回收”技术瓶颈,实现“聚乳酸不降级”回收再利用,达成近“零碳排”效果。该工艺能降低80%的粮食原料消耗,成本降低50%以上,与石油基塑料成本基本相当,极大提高了产品性价比。目前,此技术正与海外巨头客户共同推进应用场景落地,其“聚乳酸全产业链”生产技术领先国际同类技术,以核心技术突破国外“卡脖子”手段,“非粮生物质利用、新一代菌种、无石膏法乳酸技术、rPLA化学循环回收”等全套生产工艺,填补国内生产空白并推动生物基材料规模化产业应用,实现了“生物质-乳酸-丙交酯-PLA-制品-rPLA回收(至丙交酯)”全产业链覆盖。
在全球范围内,其他企业也在相关领域有所探索。如印度的Praj Industries公司,乳酸发酵采用无石膏工艺,运用专有的低pH酵母和细菌平台,产量较高,可生产食品级、工业级、聚合级乳酸,其丙交酯采用新型连续工艺,纯度和产量表现良好。Praj公司成立于1983年,在印度工业生物技术领域地位显著,2020年6月与美国合成生物学公司Lygos签署合作备忘录开发先进乳酸酵母技术,其聚乳酸中试工厂接近完工并原计划2024年4月投入运营。为了减轻乳酸发酵过程中调酸带来的污染、降低相应的能耗,普拉克公司已经开发了相应的无石膏发酵工艺。而美国嘉吉公司则表示,其目前工艺中只需要使用很少的硫酸。