Biorazgradiva plastika
Biorazgradiva plastika odnosi se na vrstu plastike koja se razgrađuje djelovanjem mikroorganizama u prirodi, kao što su bakterije, plijesni (gljivice) i alge. Idealna biorazgradiva plastika je polimerni materijal koji ima izvrsne performanse, može se potpuno razgraditi od strane mikroorganizama iz okoliša nakon što se odbaci, te je konačno anorganiziran kako bi postao sastavnica ugljičnog ciklusa u prirodi."Papir" je tipičan biorazgradiv materijal, dok"sintetička plastika" je tipičan polimerni materijal. Stoga su biorazgradiva plastika polimerni materijali s oba"papir" i"sintetička plastika" Svojstva.
Kineski znanstveni naziv
Biorazgradiva plastika
Klasifikacija
Potpuna stvorenja i destruktivna stvorenja
Glavni sastav
Prirodni polimer, alifatski poliester itd.
uglavnom uključuje
PBAT, PLA itd.
Karakteristike
Imaju određenu biorazgradljivost u specifičnim uvjetima okoliša
sadržaj
1 definicija
2 klasifikacija
3 aplikacije
4Povijest razvoja
5 Tržišni status
6 povezanih pitanja
7 specifičnih mjera
1 definicija
Biorazgradiva plastika, također poznata kao biorazgradiva plastika, odnosi se na djelovanje mikroorganizama koji postoje u prirodi u prirodnim uvjetima kao što su tlo i/ili pijesak, i/ili specifičnim uvjetima kao što su uvjeti kompostiranja, uvjeti anaerobne probave ili tekućine vodene kulture. Uzrokuje razgradnju i konačno se potpuno razgrađuje na ugljični dioksid (CO₂) i/i metan (CH4), vodu (H2O) i mineralizirane anorganske soli elemenata koji se u njemu nalaze, kao i na novu plastiku biomase.
2 klasifikacija
Prema izvoru sirovina, biorazgradivu plastiku možemo podijeliti u dvije vrste: biorazgradivu plastiku na bazi biorazgradnje i biorazgradivu plastiku na bazi petrokemije.
Biorazgradiva plastika na biološkoj osnovi može se podijeliti u četiri kategorije: prva kategorija je plastika izravno prerađena od prirodnih materijala; druga kategorija su polimeri dobiveni sudjelovanjem mikrobne fermentacije i kemijske sinteze; treća kategorija su polimeri izravno sintetizirani mikroorganizmima. Četvrta kategorija je biorazgradiva plastika dobivena miješanjem ovih materijala ili tih materijala i druge kemijski sintetizirane biorazgradive plastike.
Biorazgradiva plastika na bazi petrokemije odnosi se na plastiku dobivenu polimerizacijom petrokemijskih monomera kemijskom sintezom, kao što su PBAT, polibutilen sukcinat (PBS), kopolimer ugljičnog dioksida (PPC) itd. [1]
Potpuno biorazgradiva plastika na bazi škroba
Potpuno biorazgradiva plastika na bazi škroba
Prema klasifikaciji procesa biorazgradnje, biorazgradivu plastiku možemo podijeliti na potpuno biorazgradivu plastiku i destruktivnu biorazgradivu plastiku. Destruktivna biorazgradiva plastika trenutno uglavnom uključuje škrob modificiran (ili punjen) polietilen PE, polipropilen PP, polivinil klorid PVC, polistiren PS i tako dalje.
Potpuno biorazgradiva plastika uglavnom se proizvodi od prirodnih makromolekula (kao što su škrob, celuloza, hitin) ili poljoprivrednih i nusproizvoda mikrobnom fermentacijom ili sintezom biorazgradivih makromolekula, kao što su termoplastična škrobna plastika, alifatski poliesteri, škrob/polyvin alkohol, polimliječna kiselina itd. sve su takve plastike.
Biorazgradiva plastika na bazi škroba i drugih prirodnih tvari trenutno uglavnom uključuje sljedeće proizvode: polimliječnu kiselinu (PLA), polihidroksialkanoat (PHA), škrobnu plastiku, plastiku za bioinženjering, bio-opće plastiku (poliolefin i poliklorid) etilen).
Prema različitim sirovinama, postoje barem sljedeće vrste uobičajene biorazgradive plastike:
polikaprolakton (PCL)
Ova plastika ima dobru biorazgradljivost i talište joj je 62°C. Mikroorganizmi koji ga razgrađuju široko su rasprostranjeni u optimističnim ili anaerobnim uvjetima. Kao biorazgradiv materijal, može se miješati sa škrobom i celuloznim materijalima ili polimerizirati s mliječnom kiselinom.
Polibutilen sukcinat (PBS) i njegovi kopolimeri
Tehnologija proizvodnje raznih poliestera visoke molekularne mase na bazi PBS-a (točka tališta 114°C) dostigla je razinu industrijske proizvodnje. Japanski' Mitsubishi Chemical Corporation i Showa Polymer Corporation započeli su industrijsku proizvodnju, u opsegu od oko 1000 tona.
Institut za fiziku i kemiju Kineske akademije znanosti također provodi istraživanja o sintezi polibutilen sukcinat kopoliestera. Institut za fiziku i kemiju Kineske akademije znanosti surađivao je s tvrtkom Shandong Huiying na izgradnji proizvodne linije s godišnjom proizvodnjom od 25.000 tona PBS-a i njegovih polimera, a tvrtka Guangdong Jinfa izgradila je proizvodnu liniju s godišnjom proizvodnjom od 1.000 tona. Sveučilište Tsinghua izgradilo je proizvodnu liniju s godišnjom proizvodnjom od 10.000 tona PBS-a i njegovih kopolimera u Anqing Hexing Chemical Co., Ltd.
Polimliječna kiselina (PLA)
Natureworks of United States aktivno je i učinkovito radio na poboljšanju procesa proizvodnje polimliječne kiseline, te je razvio fermentaciju glukoze u kukuruzu za proizvodnju polimliječne kiseline, s godišnjim proizvodnim kapacitetom od 14.000 tona. Japanska tvrtka UNITIKA' razvila je i proizvela mnoge vrste proizvoda, među kojima su platno, pladnjevi, posuđe itd. naširoko korišteni na svjetskoj izložbi Aichi u Japanu.
U Kini je Zhejiang Haisheng Biodegradable Plastics Co., Ltd. (s proizvodnom linijom od 5.000 tisuća tona/godišnje) industrijalizirana u Kini, a Shanghai Tongjieliang Biomaterials Co., Ltd., Jiangsu Jiuding Group, itd. se pilotiraju.
polihidroksialkanoat (PHA)
Zemlje koje ostvaruju industrijaliziranu proizvodnju u inozemstvu su uglavnom SAD i Brazil. Domaće proizvodne jedinice uključuju Tianjin Guoyun Biomaterials Co., Ltd. (razmjer 10.000 tona godišnje), Ningbo Tianan Biomaterials Co., Ltd. (razmjer 2.000 tona godišnje) i Jiangsu Nantian Group Co., Ltd., koji je u fazi pilotiranja suđenja.
Korištenjem biorazgradive plastike dobivene iz obnovljivih izvora, miješanjem alifatskog poliestera i škroba, uspješno je proučavana i tehnologija za proizvodnju razgradive plastike. U europskim i američkim zemljama mješavine škroba i alifatskog poliestera naširoko se koriste za proizvodnju vreća za smeće i drugih proizvoda. Najveća i najprodavanija tvrtka na svijetu je talijanska tvrtka Novamont čiji je trgovački naziv Mater-bi. Proizvodi tvrtke' naširoko se koriste u Europi i Sjedinjenim Državama.
Postoje mnoge domaće istraživačke i proizvodne jedinice. Među njima, industrijalizirane jedinice uključuju Wuhan Huali Technology Co., Ltd. (s ljestvicom od 40.000 tona godišnje), Zhejiang Huashengtai Technology Co., Ltd. (8.000 tona godišnje) i Zhejiang Tianhe Ecological Technology Co., Ltd. (5.000 tona/godišnje), Fujian Best Biomaterials Co., Ltd. (skala 2.000 tona/godišnje), Zhaoqing Huafang Degradable Plastic Co., Ltd. (skala 5.000 tona/godišnje) itd.
Alifatski aromatski kopoliester
Alifatski aromatski nasumični kopoliester (Ecoflex) kojeg proizvodi BASF u Njemačkoj ima monomere: adipinsku kiselinu, tereftalnu kiselinu i 1,4-butandiol. Kapacitet proizvodnje je 140.000 tona godišnje. Istodobno su razvijeni biorazgradivi plastični proizvodi na bazi poliestera i škroba.
Biorazgradiva plastika od polivinil alkohola (PVA).
Na primjer, 1990-ih godina talijanskog NOVMANT's MaterBi proizvoda, PVA je uglavnom dodan u škrob, koji može puhati film, a također može prerađivati druge proizvode. Materijale od polivinil alkohola potrebno je modificirati kako bi imali dobru biorazgradljivost. Institut za preradu i primjenu plastike u lakoj industriji Pekinškog tehnološkog i poslovnog sveučilišta postigao je određene rezultate u tom pogledu.
Kopolimer ugljičnog dioksida
U inozemstvu, najranije zemlje koje su proučavale kopolimere ugljičnog dioksida uglavnom su Japan i Sjedinjene Države, ali nije bilo industrijske proizvodnje. Inner Mongolia Mengxi Group Corporation usvaja tehnologiju Changchun Institute of Applied Chemistry i izgradila je uređaj s godišnjom proizvodnjom od 3000 tona ugljičnog dioksida/epoksi spoja kopolimerne smole. Proizvodi se uglavnom koriste u ambalaži i medicinskim materijalima. Tehnologija kopolimera ugljičnog dioksida niske molekularne težine koju je razvio dr. Chen Liban s Kemijskog instituta Guangzhou Kineske akademije znanosti puštena je u proizvodnju u Taixingu, Jiangsu. I ostala pakiranja. Henan Tianguan Group usvaja tehnologiju profesora Meng Yuezhonga sa Sveučilišta Sun Yat-sen i izgradila je probnu liniju za proizvodnju kopolimera ugljičnog dioksida.
Drugi kao što su hitin, poliamid, poliasparaginska kiselina, polisaharidi, celuloza itd. su u razvoju.
Poli-β-hidroksibutirat (PHB)
3000 tona potpuno biorazgradive plastike
3000 tona potpuno biorazgradive plastike
Iz globalne perspektive, PHB i PHBV su prepoznati kao jedne od najperspektivnijih biorazgradivih plastika, a također su i novi proizvodi u razvoju. Trošak pilot proizvodnje tehničke strane je oko 40 RMB/kg. Nakon što se industrijalizacija stavi u proizvodnju, cijena proizvoda će se dodatno smanjiti, a cjenovna prednost je očita. Konkretno, jednostavan proizvodni proces s tehničke strane i jednostavna oprema lako je promovirati i izvoditi proizvodnju velikih razmjera.
3 aplikacije
Zbog svoje dobre razgradljivosti, biorazgradiva plastika se uglavnom koristi kao mekana i tvrda ambalaža za hranu, što je i najveće područje primjene u ovoj fazi.
Glavna ciljana tržišta za biorazgradivu plastiku su plastične folije za pakiranje, poljoprivredne folije, jednokratne plastične vrećice i jednokratno plastično posuđe. U usporedbi s tradicionalnim plastičnim ambalažnim materijalima, cijena novih razgradivih materijala nešto je veća. Međutim, s povećanjem svijesti o zaštiti okoliša, ljudi su spremni koristiti nove razgradive materijale s višim cijenama za zaštitu okoliša. Povećana svijest o zaštiti okoliša donijela je velike razvojne mogućnosti industriji novih biorazgradivih materijala. S razvojem kineskog gospodarstva, uspješnim održavanjem Olimpijskih igara, Svjetske izložbe Expo i drugih velikih događanja koja su šokirala svijet, potrebe za zaštitom različite svjetske kulturne baštine i nacionalnih scenskih mjesta, zagađenje okoliša uzrokovano plastikom postaju sve važniji, a vlade na svim razinama kao jedan od ključnih zadataka navode postupanje s bijelim onečišćenjem.
Razvijene zemlje i regije kao što su Europa, Sjedinjene Američke Države i Japan sukcesivno su formulirale i objavile relevantne zakone i propise za ograničavanje upotrebe nerazgradive plastike kroz mjere kao što su djelomična zabrana, ograničenje, obvezno prikupljanje i naplata poreza na zagađenje, i snažno razvijati nove biorazgradive materijale za zaštitu okoliša, zaštititi tlo. Među njima, Francuska je 2005. izdala politiku prema kojoj sve jednokratne plastične vrećice koje se mogu nositi moraju biti biorazgradive nakon 2010. godine.
Istodobno, Kina je sukcesivno uvela niz politika za poticanje primjene i promocije biorazgradive plastike. 2004. godine Nacionalni narodni kongres donio je"Zakon o obnovljivoj energiji (nacrt)" i"Zakon o krutom otpadu (revizija)" poticati korištenje obnovljive energije iz biomase te promicanje i primjenu razgradive plastike; 2005. godine, dokument Nacionalne komisije za razvoj i reformu br. 40 jasno je poticao korištenje i promicanje biorazgradive plastike; Godine 2006. Nacionalno povjerenstvo za razvoj i reformu pokrenulo je projekt posebnog fonda za promicanje razvoja biorazgradivih materijala iz biomase;"Definiranje, klasifikacija, označavanje i razgradivost zahtjeva za razgradivu plastiku" provedeno 1. siječnja 2007. dobiveno je Međusobno priznanje Europe, Sjedinjenih Država, Japana i drugih zemalja omogućilo je izvoz proizvoda kineskim tvrtkama.
4Povijest razvoja
Prema podacima Japanskog udruženja za istraživanje biorazgradive plastike, proizvodnja biorazgradive plastike u Japanu 2002. godine iznosila je oko 10.000 tona, 2003. godine oko 20.000 tona, 2005. godine oko 40.000 tona, a očekuje se oko 100,000 tona. na 200.000 tona u 2010.
Prema podacima Europskog udruženja za bioplastiku, brojke iz 2001. godine pokazale su da je potrošnja biorazgradivih proizvoda u EU bila 25.000 do 30.000 tona, dok je potrošnja tradicionalnih polimera iznosila čak 35 milijuna tona. Europska udruga za bioplastiku predviđa da će potrošnja tradicionalnih polimera u 2010. godini doseći 55 milijuna tona, dok će potrošnja biorazgradive plastike do tada doseći 500.000 do milijun tona. Biorazgradivi materijali mogu na kraju zauzeti 10% tržišnog udjela. U biorazgradivim materijalima, udio sirovina koje koriste obnovljive izvore činit će više od 90%.
Prema statistici Stručnog odbora za razgradivu plastiku Kineske udruge za plastiku, potrošnja biorazgradivih materijala u Kini 2003. godine iznosila je oko 15.000 tona, od čega oko 1.000 tona biorazgradivih polimera bez dodanog škroba. U 2005. godini bilo je oko 30 tvrtki koje se bave biorazgradivom plastikom, s proizvodnim kapacitetom od 60.000 tona godišnje. Stvarna proizvodnja je bila oko 30.000 tona. Potražnja domaćeg tržišta bila je oko 50.000 tona, inozemni uvoz 10.000 tona, a izvoz 20.000 tona. Procjenjuje se da će proizvodni kapacitet u 2010. godini dostići oko 250.000 tona. Za pojedinosti, molimo pogledajte"Foresight China's Biorazgradivu industriju plastike dubinsko istraživanje i izvješće o analizi strateškog planiranja ulaganja".
Neke razvijene zemlje također se vode idejom kružnog gospodarstva i koriste biorazgradivo jednokratno posuđe. Na primjer, Švedska je kasnih 1980-ih pokušala proizvesti kutije za brzu hranu za jednokratnu upotrebu napravljene od krumpira i kukuruza, a Južna Koreja obvezna je upotrebljavati čačkalice od ljepljive riže. Čekati. Europa je formulirala standard EN13432 za biorazgradivu kompostnu plastiku"Zahtjeve za ispitivanje i konačnu ocjenu ambalažnih materijala koji pogoduju kompostiranju i biorazgradnji za recikliranje", i drugu uredbu o promicanju obrade kompostiranja organskog otpada aktivno se formulira i priprema. Američka vlada je od 1996. ustanovila Presidential Green Chemistry Challenge Award kako bi potaknula razvoj biorazgradive plastične industrije. Godine 1989. država New York zabranila je korištenje ne-biorazgradivih vrećica za povrće, subvencionirala proizvođače koji proizvode razgradivu plastiku i zahtijevala od građana da odvajaju obnovljivi i neobnovljivi otpad, inače bi bili kažnjeni s 500 dolara.
Neke druge zemlje također su poduzele slične mjere: Indija je donijela zakon o zabrani upotrebe plastične ambalaže u mliječnoj industriji; Južnoafrički zakoni potpuno su zabranili korištenje plastičnih vrećica za pakiranje. S razvojem zakonodavstva u raznim zemljama, očekuje se da će novi biorazgradivi materijali za pakiranje postati sve popularniji.
U Kini, s produbljivanjem razumijevanja razgradive plastike, strateška uloga ovog materijala i njegove industrije u održivom razvoju Kine' je u potpunosti ostvarena. Očekivana je široka primjena biorazgradive plastike. Kineska narodna&Republika Kina #39; donijela je"Zakon o obnovljivoj energiji (nacrt)" i"Zakon o krutom otpadu (revidiran)" 2004. za poticanje korištenja energije iz obnovljive biomase te promicanje i primjenu razgradive plastike. U dokumentu Nacionalne komisije za razvoj i reformu br. 40 iz 2005. također je jasno da se potiče korištenje i promicanje biorazgradive plastike. Godine 2006. Nacionalna komisija za razvoj i reformu pokrenula je projekt posebnog fonda za promicanje razvoja biorazgradivih materijala iz biomase.
5 Tržišni status
Do 2019. tržišna vrijednost industrije biorazgradive plastike narasti će na 3,477 milijardi američkih dolara s prosječnom godišnjom stopom rasta od 13,01%. Očekuje se da će europsko tržište biorazgradive plastike rasti prosječnom godišnjom stopom rasta od 12% od 2014. do 2019. godine.
Biorazgradiva plastika uvodi u razdoblje brzog razvoja. Iako je koncept biorazgradive plastike naglašen, aplikacija nije uspjela povećati volumen.
Biorazgradiva plastika uglavnom se koristi u pakiranju, vlaknima, poljoprivredi, brizganju i drugim poljima. Među njima se najviše koristi u industriji ambalaže. U 2013. godini činio je oko 60% ukupnog tržišta. Potražnja za ambalažom za hranu činila je više od 70% tržišta biorazgradive plastične ambalaže. ; Tržište primjene injekcijskog prešanja glavna je pokretačka snaga za rast potražnje za biorazgradivom plastikom.
Od kraja 2013. Europa i Sjedinjene Države glavna su tržišta za biorazgradivu plastiku. Prema statistikama, u 2013. europsko i sjevernoameričko tržište činilo je 54% odnosno 28% globalne biorazgradive plastike.
Odbor za okoliš Europskog parlamenta usvojio je nacrt o smanjenju upotrebe jednokratnih laganih plastičnih vrećica. Nacrt predlaže da 28 država članica EU-a treba slijediti pristup u dva koraka za učinkovito smanjenje upotrebe plastičnih vrećica kako bi se postigao cilj smanjenja upotrebe ultratankih plastičnih vrećica za 80% u 2019. u odnosu na 2010. godinu. Očekuje se da će rješavanje uvelike stimulirati potražnju tržišta za biorazgradivom plastikom, a očekuje se da će stvoriti velike mogućnosti rasta za povezane proizvođače u sljedećih pet godina.
6 povezanih pitanja
No, iako postoji mnogo studija i izvješća o razgradivoj plastici, mnogi specifični problemi se ne mogu riješiti, promocija je iznimno teška, a izgledi nisu optimistični. Razlozi su: prvo, budući da razgradiva plastična vrećica ima malu nosivost, ne može zadovoljiti zahtjeve kupaca za više stvari i višekratnu upotrebu; drugo, razgradiva plastična vrećica je tamne i žute boje i niske prozirnosti, što ljudima daje osjećaj da nisu dovoljno čiste i neugledne. Ne brinite o korištenju; treće, cijena je previsoka, jer ga trgovac daje besplatno, pa je trošak neprihvatljiv.
Drugi primjer je rješavanje problema onečišćenja okoliša EPS kutija za brzu hranu. Pokušajte umjesto njih koristiti papirnate kutije za ručak ili biorazgradive plastične kutije za ručak. Međutim, iznimno ga je teško promovirati iz sljedećih razloga: Prvo, EPS