Biolagunev plastik

Biolagunev plastik

Biolagunev plastik tähistab plastide klassi, mis laguneb looduses esinevate mikroorganismide, nagu bakterid, hallitusseened (seened) ja vetikad, toimel. Ideaalne biolagunev plastik on omamoodi suurepärase jõudlusega kõrgmolekulaarne materjal, mida keskkondlikud mikroorganismid võivad pärast ladestumist täielikult lagundada ja lõpuks anorgaaniliseks muuta, et saada looduses süsinikuringe osaks. "Paber" on tüüpiline biolagunev materjal, "sünteetiline plast" aga tüüpiline polümeermaterjal. Seetõttu on biolagunevad plastid polümeermaterjalid, millel on nii paberi kui ka sünteetilise plasti omadused.

Hiina nimi Biolagunev plast Võõrkeelne nimetus Biolagunevad plastid Klassifikatsioon Täiesti bioloogilised ja hävitavad organismid hõlmavad peamiselt polüetüleen-PE, polüpropüleeni PP-d jne. Põhikoostis looduslik polümeer, alifaatne polüester jne. Omadused Hea lagunduvus

Sisukord

1 määratlus

2 Rakendus

3 kategooriat

4 Arengu ajalugu

5 Turuseisund

6 Seotud probleemid

7 Erimeetmed

määratlus

Biolagunevat plasti võib jagada kahte tüüpi: täielikult biolagunev plast ja hävitav biolagunev plast. Hävitavate biolagunevate plastide hulka kuuluvad praegu peamiselt tärklisega modifitseeritud (või täidetud) polüetüleen PE, polüpropüleen PP, polüvinüülkloriid PVC, polüstüreen PS jne.

Täielikult biolagunevad plastid valmistatakse peamiselt looduslikest polümeeridest (nagu tärklis, tselluloos, kitiin) või põllumajanduslikest ja kõrvalsaadustest biolagunevate polümeeride, näiteks termoplastiliste tärkliseplastide, alifaatsete polüestrite, polüpiimhappe, tärklise / polüvinüülalkoholi, mikroobse kääritamise või sünteesi teel. kuuluvad selle tüüpi plastikusse.

Looduslikel materjalidel, nagu tärklis, põhinevad biolagunevad plastid hõlmavad praegu järgmisi tooteid: polüpiimhape (PLA), polühüdroksüalkanoaat (PHA), tärkliseplast, bioenergeetika plastik, biogeneeriline plast (polüolefiinid ja polüvinüülkloriid) etüleen) [1].

Tärklisel põhinev täielikult biolagunev plastik

Tärklisel põhinev täielikult biolagunev plastik

rakendus

Biolagunevaid plaste kasutatakse peamiselt toidu pehmete ja kõvade pakkematerjalidena nende hea lagunduvuse tõttu, mis on ka nende suurim kasutusala selles etapis.

Biolaguneva plasti peamised sihtturud on plastist pakkekiled, põllumajanduskiled, ühekordselt kasutatavad kilekotid ja ühekordselt kasutatavad plastnõud. Võrreldes traditsiooniliste plastikust pakkematerjalidega on uute lagunemismaterjalide hind pisut kõrgem. Keskkonnakaitse teadlikkuse suurenemisega on inimesed nõus keskkonna kaitsmiseks kasutama uute lagunemismaterjalide pisut kõrgemat hinda. Suurenenud keskkonnateadlikkus on toonud biolagunevate uute materjalide tööstusele kaasa suurepäraseid arenguvõimalusi. Tänu Hiina majanduse arengule, paljude suuremahuliste ürituste, näiteks olümpiamängude ja maailmanäituse edukale korraldamisele ning vajadusele kaitsta mitmesuguseid maailma kultuuripärandit ja rahvuslikke looduskauneid paiku, on plastidest põhjustatud keskkonnareostus muutunud üha olulisem. Käsitlege valget saastet ühe peamise ülesandena.

Euroopa, USA, Jaapani ja teiste riikide arenenud riigid ja piirkonnad on järjestikku sõnastanud ja kehtestanud vastavad määrused, mis piiravad mittelagunevate plastide kasutamist selliste meetmete abil nagu osalised keelud, piirangud, kohustuslik kogumine ja saastetasude kogumine ning jõuliselt keskkonna kaitsmiseks töötada välja uusi biolagunevaid materjale. 2. Kaitske pinnast. Nende hulgas kehtestas Prantsusmaa 2005. aastal poliitika, mis näeb ette, et kõik ühekordselt kasutatavad kilekotid peavad pärast 2010. aastat olema biolagunevad.

Samal ajal on Hiina välja andnud ka mitu poliitikat, et soodustada biolagunevate plastide kasutamist ja reklaamimist. 2004. aastal võttis rahvakongress vastu taastuvenergia seaduse (eelnõu) ja tahkete jäätmete seaduse (läbivaatamine), et soodustada taastuva biomassi energia kasutamist ning lagunevate plastide edendamist ja kasutamist. 2005. aastal julgustas riikliku arengu- ja reformikomisjoni dokument nr 40 biolagunevate plastide kasutamist ja reklaamimist; 2006. aastal käivitas riiklik arengu- ja reformikomisjon spetsiaalse fondi projekti biomassi biolagunevate materjalide arendamise edendamiseks; saadi 1. jaanuaril 2007 rakendatud lagunevate plastide määratlus, klassifitseerimine, märgistamine ja lagunemisomadused ". Selliste riikide nagu Euroopa, USA ja Jaapan vastastikune tunnustamine on hõlbustanud Hiina toodete eksporti.

klassifikatsioon

Toorainest klassifitseerituna on olemas vähemalt järgmised biolagunevate plastide tüübid:

Polükaprolaktoon (PCL)

Sellel plastikul on hea biolagunevus ja sulamistemperatuur 62 ° C. Mikroorganismid, mis seda lagundavad, on laialt levinud kas aeroobsetes või anaeroobsetes tingimustes. Biolaguneva materjalina võib seda segada tärklise ja tselluloosmaterjalidega või polümeriseerida piimhappega.

Polübutüleensuktsinaat (PBS) ja selle kopolümeer

Erinevate PBS-l põhinevate suure molekulmassiga polüestrite (sulamistemperatuur 114 ° C) valmistamise tehnoloogia on jõudnud tööstusliku tootmise tasemele. Jaapani Mitsubishi Chemical ja Showa Polymer Corporation on alustanud tööstuslikku tootmist mõõtmetega umbes 1000 tonni.

Hiina Teaduste Akadeemia füüsika- ja keemiainstituut viib läbi ka polübutüleensuktsinaatkopolüestri sünteesi uuringuid. Hiina Teaduste Akadeemia füüsika- ja keemiainstituut on teinud koostööd Shandong Huiying Companyga tootmisliini ehitamiseks, mille aastane toodang on 25 000 tonni PBS-i ja selle polümeere, ning Guangdong Jinfa Company on ehitanud tootmisliini, mille aastane toodang on 1000 tonni. Tsinghua ülikool on Anqing Hexing Chemical Co., Ltd. asutanud tootmisliini, mille aastane toodang on 10 000 tonni PBS-i ja selle kopolümeere.

Polüpiimhape (PLA)

Ameerika Ühendriikide loodusettevõtted on teinud piimhappe tootmisprotsessi parendamisel aktiivset ja tõhusat tööd. See on välja töötanud maisist glükoosikäärimise polüpiimhappe saamiseks, mille aastane tootmisvõimsus on 14 000 tonni. Jaapani ettevõte UNITIKA on välja töötanud ja tootnud mitmesuguseid tooteid, mille hulgas lõuendit, kandikuid, lauanõusid jne kasutatakse Jaapanis Aichi näitusel laialdaselt.

Hiina industrialiseerimine hõlmab Zhejiang Haishengi biolagunevat plastikut Co., Ltd. (maht 5000 kilotonni aastas tootmisliinil) ning pilootüksused on Shanghai Tongjieliang Biomaterials Co., Ltd. ja Jiangsu Jiuding Group.

Polühüdroksüalkanoaat (PHA)

Tööstuses toodetud tootmine välismaal on peamiselt USA ja Brasiilia. Kodumaiste tootmisüksuste hulka kuuluvad Tianjin Guoyun Biomaterials Co., Ltd. (skaala 10 000 tonni aastas) [2], Ningbo Tianan Biomaterials Co., Ltd. (skaala 2000 tonni aastas) ja pilootüksusteks on Jiangsu Nantian Group Co., Ltd Oota.

Taastuvatest ressurssidest saadud biolagunevad plastid, alifaatne polüester ja tärklis segatakse omavahel ning edukalt on uuritud ka laguneva plasti tootmise tehnoloogiat. Euroopas ja Ameerika Ühendriikides kasutatakse tärklise ja alifaatsete polüestrite segusid laialdaselt selliste toodete tootmiseks nagu prügikotid. Maailma suurim ja enimmüüdud ettevõte on Itaalia Novamont, mille kaubanimi on Mater-bi. Ettevõtte toodetel on palju rakendusi Euroopas ja Ameerika Ühendriikides.

Seal on palju kodumaiseid uurimis- ja tootmisüksusi, millest tööstuslikuks üksuseks on Wuhan Huali Technology Co., Ltd. (maht 40 000 tonni aastas), Zhejiang Huafa osariigi tehnoloogia Co., Ltd. (8000 tonni aastas), Zhejiang Tianhe ökoloogiline Technology Co, Ltd (5000 tonni aastas), Fujian Beststar Biomaterials Co., Ltd. (skaala 2000 tonni aastas), Zhaoqing Huafang Degradable Plastics Co., Ltd. (skaala 5000 tonni aastas) jne.

Alifaatne aromaatne kopolüester

Saksamaa BASF-i toodetud alifaatne aromaatne juhuslik kopolüester (Ecoflex), selle monomeerid on: adipiinhape, tereftaalhape, 1,4-butaandiool. Tootmisvõimsus on 140 000 tonni aastas. Samal ajal töötati välja polüestril ja tärklisel põhinevad biolagunevad plasttooted.

Polüvinüülalkohol (PVA) biolagunevad plastid

Näiteks Itaalia MaterBi NOVMANT lisas 1990. aastatel peamiselt tärklist PVA-d. See võib puhuda kilet ja töödelda muid tooteid. Polüvinüülalkoholi materjale tuleb hea biolagunevuse tagamiseks modifitseerida. Pekingi tehnoloogia- ja äriülikooli kergetööstuse plastide töötlemise ja rakendamise instituut on selles osas saavutanud teatavaid tulemusi.

Süsinikdioksiidi kopolümeer

Välismaal olid varaseimad riigid, kus süsinikdioksiidi kopolümeere uuriti, peamiselt Jaapan ja USA, kuid tööstuslikku tootmist pole olnud. Kodumaine Sise-Mongoolia Mengxi Group Co, Ltd on kasutusele võtnud Changchuni Rakenduskeemia Instituudi tehnoloogia ja ehitanud seadme, mille aastane toodang on 3000 tonni süsinikdioksiidi / epoksüühendi kopolümeervaiku. Tooteid kasutatakse peamiselt pakendites ja meditsiinimaterjalides. Hiina Teaduste Akadeemia Guangzhou keemia instituudi dr Chen Libani poolt välja töötatud madala molekulmassiga süsinikdioksiidi kopolümeeri tehnoloogia on tootmist alustanud Jiangsu Taixingis. Liigiks on madala molekulmassiga süsinikdioksiidi / epoksüühendi kopolümeer, mida kasutatakse polüuretaanvahtmaterjalide toorainena ja kasutatakse kodumasinates. Ja muud pakendid. Henan Tianguani rühm on ehitanud Sun Yat-sen'i ülikooli professori Meng Yuezhongi tehnoloogia abil piloot-süsinikdioksiidi kopolümeeri tootmisliini.

Muud, nagu kitiin, polüamiid, polüasparthape, polüsahhariidid ja tselluloos, on väljatöötamisel.

Polü-β-hüdroksübutüraat (PHB)

Ülemaailmselt vaadatuna on PHB ja PHBV tunnustatud kui üks kõige lootustandvamaid biolagunevaid plaste ja need on ka uued tooted, mida arendatakse. Tehnilise poole pilootkulu on umbes 40 RMB / kg. Pärast industrialiseerimist vähenevad toote maksumused veelgi ja hinnaeelis on ilmne. Eriti tehnilise poole lihtne tootmisprotsess ja lihtsad seadmed on mugavad reklaamimiseks ja suuremahuliseks tootmiseks.

3000 tonni täielikult biolagunevat plastikut

3000 tonni täielikult biolagunevat plastikut

Arengu ajalugu

Jaapani biolagunevate plastide uurimisühingu andmetel oli Jaapani biolagunevate plastide toodang 2002. aastal umbes 10 000 tonni, 2003. aastal umbes 20 000 tonni, 2005. aastal umbes 40 000 tonni ja 2010. aastal peaks see jõudma umbes 100 000 kuni 200 000 tonnini.

Euroopa Bioplastikute Assotsiatsiooni andmetel näitavad 2001. aasta andmed, et biolagunevate toodete tarbimine ELis on 25 000–30 000 tonni, traditsiooniliste polümeeride tarbimine aga koguni 35 miljonit tonni. Euroopa Bioplastikute Liit ennustab, et traditsiooniliste polümeeride kogus ulatub 2010. aastal 55 miljoni tonnini, biolagunevate plastide kogus aga 500 000–1 miljoni tonnini. Biolagunevad materjalid võivad lõpuks moodustada 10% turust. Biolagunevates materjalides moodustab taastuvaid ressursse kasutavate toorainete osakaal üle 90%.

Hiina Plastide Assotsiatsiooni lagunevate plastide kutsekomitee statistika kohaselt oli Hiinas 2003. aastal biolagunevate materjalide kogus umbes 15 000 tonni, millest umbes 1000 tonni olid tärkliseta biolagunevad polümeerid. 2005. aastal oli umbes 30 biolaguneva plastiga tegelevat ettevõtet, mille tootmisvõimsus oli 60 000 tonni aastas, tegelik tootmine oli umbes 30 000 tonni, siseturu nõudlus umbes 50 000 tonni, välismaine import 10 000 tonni ja eksport 20 000 tonni. Eeldatakse, et 2010. aastal jõuab tootmisvõimsus umbes 250 000 tonnini. Üksikasjalikuma teabe saamiseks lugege "Hiina biolaguneva plastitööstuse põhjaliku uurimise ja investeeringute strateegilise kavandamise analüüsi aruande prognoosimine".

Mõned arenenud riigid kasutavad ringmajanduse ideed ka lagunevate ühekordselt kasutatavate riistade kasutamisel, näiteks Rootsi 80ndate aastate lõpus proovinud kartuli- ja maisi ühekordselt kasutatavaid suupistekarpe ning Lõuna-Korea on lubanud kasutada kleepuvast riisist valmistatud hambaorku. Oota. Euroopas töötati välja biolaguneva kompostiplasti jaoks standard EN13432 “Komposti ja biolagundamise hõlbustatud pakendimaterjalide katsetamise ja lõpliku hindamise nõuded ringlussevõtuks”, samal ajal kui orgaaniliste jäätmete kompostimise edendamiseks koostatakse aktiivselt muid määrusi. USA valitsus on alates 1996. aastast loonud presidendi rohelise keemia väljakutse auhinda biolaguneva plastitööstuse arengu soodustamiseks. New Yorgi osariik keelas 1989. aastal mittebiolagunevate köögiviljakottide kasutamise, subsideeris lagunevate plastide tootjaid ja nõudis kodanikelt taastuvate ja taastumatute jäätmete eraldamist, vastasel juhul trahviti 500 dollarit.

Teised riigid on võtnud sarnaseid meetmeid: India on seadusega keelanud plastpakendite kasutamise piimatööstuses; Lõuna-Aafrika seadused on täielikult keelanud plastpakendite kasutamise. Riiklike õigusaktide väljatöötamisega loodetakse, et uued biolagunevad pakkematerjalid muutuvad üha populaarsemaks.

Hiinas on lagunevate plastide süvendatud mõistmise kaudu täielikult aru saanud selle materjali ja selle tööstuse strateegiline roll Hiina säästvas arengus. Laialdaselt on oodatud biolaguneva plasti laialdast kasutamist. Hiinlased võtsid 2004. aastal vastu taastuvenergia seaduse (eelnõu) ja tahkete jäätmete seaduse (läbivaatamine), ergutades taastuva biomassi energia kasutamist ning lagunevate plastide edendamist ja kasutamist. Riikliku arengu- ja reformikomisjoni 2005. aasta dokumendis nr 40 julgustati selgesõnaliselt ka biolagunevate plastide kasutamist ja reklaamimist. Riiklik arengu- ja reformikomisjon käivitas 2006. aastal spetsiaalse fondi projekti biomassi biolagunevate materjalide arendamise edendamiseks.

Turuseisu redigeerija

2019. aastaks kasvab biolaguneva plastitööstuse turuväärtus keskmise aastase kasvumäärani 13,01% - 3,477 miljardi dollarini. Aastatel 2014 kuni 2019 peaks Euroopa biolaguneva plasti turg kasvama keskmiselt 12% aastas.

Biolagunev plast on alanud kiire arengu perioodil. Eelmist biolaguneva plasti kontseptsiooni on küll kuumutatud, kuid rakendus pole seda suutnud kaaluda.

Biolagunevaid plaste kasutatakse peamiselt pakendites, kiudainetes, põllumajanduses, survevaluseadmetes ja muudes valdkondades, nende hulgas kõige laialdasemalt kasutatav pakenditööstuses, moodustades 2013. aastal koguturust umbes 60% ja toidupakendinõudlus üle 70 % biolagunevate plastpakendite turust; Sissepritsevormimise turg on biolagunevate plastide nõudluse kasvu peamine edasiviiv jõud.

Alates 2013. aasta lõpust on biolagunevate plastide peamised turud Euroopa ja Ameerika Ühendriigid. Statistika kohaselt moodustasid 2013. aastal Euroopa ja Põhja-Ameerika turgudel biolagunevad plastid vastavalt 54% ja 28% kogu maailmas.

Euroopa Parlamendi keskkonnakomisjon on vastu võtnud eelnõu ühekordsete kergete kilekottide kasutamise vähendamiseks. Eelnõus soovitatakse 28-l EL-i liikmesriigil järgida kaheastmelist lähenemisviisi kilekottide kasutamise tõhusaks vähendamiseks, et saavutada eesmärk vähendada 2019. aastal ülikergete kilekottide kasutamist 80% võrreldes 2010. aastaga. See resolutsioon Eeldatakse, et see stimuleerib oluliselt biolagunevate plastide nõudlust ja loob eeldatavasti seotud tootjate jaoks järgmise 5 aasta jooksul tohutu kasvuvõimaluse. [3]

seotud küsimus

Ehkki plastide lagunemise kohta on palju uuringuid ja aruandeid, ei saa paljusid konkreetseid probleeme lahendada, edendamine on äärmiselt keeruline ja väljavaated pole optimistlikud. Põhjused on järgmised: üks on see, et laguneval kilekotil on väike kandevõime ja see ei vasta klientide nõudmistele rohkem laadida ja korduvalt kasutada; teine ​​on see, et lagunev kilekott on tuhmkollast värvi ja vähese läbipaistvusega, mis annab inimestele puhtuse puuduse ja kole tunde, ärge selle pärast muretsege; kolmandaks on hind kõrgel küljel, kuna kaupmees annab tasuta ära, seega on kulusid keeruline vastu võtta. Teine näide on EPS kiirsöögikarpide keskkonnareostuse probleemi lahendamine. Proovige see asendada paberist lõunasöögikarbi või lagunevast plastikust lõunasöögikarbiga. Järgmistel põhjustel on seda ülimalt keeruline reklaamida: esiteks, EPSi tugev tugevus, kerge kaal ja hea soojusisolatsioon; teiseks on paberlõunakastide hind 1,5–2,5 korda EPS hinnast kõrgem; kolmandaks, isegi kui kasutatakse halvendatud PP lõunasöögikaste, pole nende jõudlus nii hea kui EPS-il. Hiina ametivõimud nõuavad EPS-i asemel ühekordselt kasutatavate lauanõude valmistamiseks taimsete kiudude kasutamist. Kuna selliste taimsest kiust lauanõude vormimisprotsessis kasutatakse suure molekulmassiga termosoole, on taimsetest kiunõudest allesjäänud pestitsiidide sisalduse käsitlemisel ja kontrollimisel siiski probleeme.

Seetõttu on lagunevate plastide arendamiseks ja uurimiseks veel pikk tee minna. Biolaguneva plastitööstuse areng seisab silmitsi viie peamise probleemiga. Esimene on see, et tehnoloogia ei ole piisavalt küps ja lagunevate plasttoodete jõudlus ei vasta täielikult tarbijate erinevatele vajadustele. Ehkki turul on palju biolagunevate plastide tüüpe, on iga materjali mehaanilised ja töötlemisomadused silmapaistvad ainult ühes aspektis ning terviklikul jõudlusel on endiselt mõned puudused. Praegu on kodumaised uuringud lagunevate plasttoodete töötlemise osas endiselt nõrgad. Enamik ettevõtteid keskendub materjalide sünteesile ning ignoreerib toodete töötlemist ja arendamist. Mõned biolagunevast plastist valmistatud toidu- ja joogiseadmed on vastupidavad kuumusele, veele ja masinatele. Tugevuse poolest on see kaugel traditsioonilistest plasttoodetest.

Teine teema on maksumus. Biolagunevate plasttoodete hinnas on endiselt keeruline konkureerida naftapõhiste toodetega, mis nõuab tehnoloogia arengu kaudu pidevat tootmiskulude ja toodete hindade alandamist.

Kolmas on tugeva poliitika puudumine

Pakume patenteeritud täielikult biolagunevat kilet ja PVA-kott, kõik tooted on valmistatud valamisseadmete abil. See erineb traditsioonilistest puhumisvormimistoodetest, kõik puhumisvormimistooted pole täielikult biolagunevad. Saame toota pva-filme ja -kotte, mis on täiesti läbipaistvad ja erinevates värvides. ja PVA-kile on siledam kui traditsioonilised puhumisvormimistooted.

Pakume ka orgaanilise materjaliga täielikult biolagunevat kilet ja patenteeritud tooraine ning tootmisprotsessiga kotte.

Lisateavet PVA-kilede ja -kottide kohta leiate meie kodulehelt:

http://www.joyful-printing.net/pva-bag/

http://www.joyful-printing.com/pva-bag/