Биоразлагаемый пластик

Биоразлагаемый пластик относится к классу пластиков, которые разлагаются под действием микроорганизмов, таких как бактерии, плесень (грибки) и водоросли, которые существуют в природе. Идеальный биоразлагаемый пластик представляет собой вид высокомолекулярного материала с превосходными эксплуатационными характеристиками, который может быть полностью разложен микроорганизмами окружающей среды после выброса и, наконец, неорганизованным, чтобы стать компонентом углеродного цикла в природе. «Бумага» является типичным биоразлагаемым материалом, в то время как «синтетический пластик» является типичным полимерным материалом. Следовательно, биоразлагаемые пластики представляют собой полимерные материалы, которые обладают свойствами как бумаги, так и синтетических пластиков.

Китайское название Биоразлагаемый пластик Иностранное название Биоразлагаемые пластики Классификация Полностью биологические и разрушающие организмы В основном включают полиэтилен ПЭ, полипропилен ПП и т. Д. Основной состав Натуральный полимер, алифатический полиэфир и т. Д. Особенности Хорошая способность к разложению

оглавление

1 Определение

2 Применение

3 категории

4 История развития

5 Состояние рынка

6 Связанные проблемы

7 Конкретные меры

определение

Биоразлагаемые пластмассы можно разделить на два типа: полностью биоразлагаемые пластмассы и разрушающие биоразлагаемые пластмассы. Разрушающие биоразлагаемые пластики в настоящее время в основном включают модифицированный крахмалом (или наполненный) полиэтилен PE, полипропилен PP, поливинилхлорид PVC, полистирол PS и т.д.

Полностью биоразлагаемые пластики в основном изготавливаются из природных полимеров (таких как крахмал, целлюлоза, хитин) или сельскохозяйственных и побочных продуктов путем микробной ферментации или синтеза биоразлагаемых полимеров, таких как термопластичные крахмальные пластики, алифатические полиэфиры, полимолочная кислота, крахмал / поливиниловый спирт и т. Д. . принадлежат к этому типу пластика.

Биоразлагаемые пластики на основе природных материалов, таких как крахмал, в настоящее время включают следующие продукты: полимолочная кислота (PLA), полигидроксиалканоат (PHA), крахмальные пластики, биоинженерные пластики, биогенные пластики (полиолефины и поливинилхлорид), этилен) [1].

Полностью биоразлагаемый пластик на основе крахмала

приложение

Биоразлагаемые пластики в основном используются в качестве пищевых мягких и твердых упаковочных материалов благодаря их хорошей разлагаемости, что также является их самой большой областью применения на данном этапе.

Основными целевыми рынками для биоразлагаемых пластиков являются пластиковые упаковочные пленки, сельскохозяйственные пленки, одноразовые пластиковые пакеты и одноразовая пластиковая посуда. По сравнению с традиционными пластиковыми упаковочными материалами стоимость новых материалов для разложения немного выше. Тем не менее, с ростом осведомленности об охране окружающей среды люди готовы использовать немного более высокую цену на новые материалы для разложения, чтобы защитить окружающую среду. Повышение осведомленности об окружающей среде предоставило большие возможности для развития индустрии биоразлагаемых новых материалов. С развитием экономики Китая, успешным проведением многих масштабных мероприятий, таких как Олимпийские игры и Всемирная выставка, а также необходимостью защиты различных объектов мирового культурного наследия и национальных живописных мест, загрязнение окружающей среды, вызванное пластмассами, стало все более важным. Считайте, что белое загрязнение является одной из ключевых задач.

Развитые страны и регионы Европы, США, Японии и других стран последовательно сформулировали и ввели соответствующие нормативные акты, ограничивающие использование неразлагающихся пластмасс посредством таких мер, как частичные запреты, ограничения, обязательный сбор и сбор налогов на загрязнение, а также энергичные разработать новые биоразлагаемые материалы для защиты окружающей среды. 2. Защитить почву. Среди них Франция представила политику в 2005 году, которая предусматривает, что все одноразовые пластиковые пакеты должны быть биоразлагаемыми после 2010 года.

В то же время, Китай также выпустил ряд политик, поощряющих применение и продвижение биоразлагаемых пластиков. В 2004 году Национальный народный конгресс принял Закон о возобновляемых источниках энергии (проект) и Закон о твердых отходах (пересмотренный вариант) в целях поощрения использования энергии из возобновляемых источников биомассы, а также поощрения и применения разлагаемых пластмасс. В 2005 году в документе № 40 Национальной комиссии по развитию и реформам прямо поощрялось использование и пропаганда биоразлагаемых пластмасс; В 2006 году Национальная комиссия по развитию и реформам запустила проект специального фонда для содействия развитию биоразлагаемых биоразлагаемых материалов; «Определение, классификация, маркировка и требования к качеству разлагаемых пластиков», введенные 1 января 2007 г., было получено. Взаимное признание таких стран, как Европа, США и Япония, облегчило экспорт китайской продукции.

классификация

Отнесенные от сырья, существуют как минимум следующие виды биоразлагаемых пластиков:

Поликапролактон (ПКЛ)

Этот пластик обладает хорошей способностью к биологическому разложению и имеет температуру плавления 62 ° C. Микроорганизмы, которые разрушают его, широко распространены в аэробных или анаэробных условиях. В качестве биоразлагаемого материала он может быть смешан с крахмалом и целлюлозными материалами или полимеризован с молочной кислотой.

Полибутиленсукцинат (PBS) и его сополимер

Технология изготовления различных высокомолекулярных сложных полиэфиров на основе PBS (температура плавления 114 ° С) достигла уровня промышленного производства. Японские Mitsubishi Chemical и Showa Polymer Corporation начали промышленное производство в масштабе около 1000 тонн.

Институт физики и химии Академии наук Китая также проводит исследования по синтезу полибутиленсукцинатного сополиэфира. Институт физики и химии Академии наук Китая сотрудничал с компанией Shandong Huiying для строительства производственной линии с годовым объемом производства 25 000 тонн PBS и ее полимеров, а компания Guangdong Jinfa построила производственную линию с годовым объемом производства: 1000 тонн. Университет Цинхуа создал производственную линию с годовым объемом производства 10000 тонн PBS и его сополимеров в Anqing Hexing Chemical Co., Ltd.

Полимолочная кислота (PLA)

Natureworks в Соединенных Штатах проделал активную и эффективную работу по улучшению процесса производства полимолочной кислоты. Он разработал ферментацию глюкозы из кукурузы для производства полимолочной кислоты с годовой производственной мощностью 14 000 тонн. Японская компания UNITIKA разработала и произвела много видов продукции, среди которых полотно, подносы, столовые приборы и т. Д. Широко используются на выставке Aichi в Японии.

Индустриализация Китая включает Zhejiang Haisheng Biodegradable Plastics Co., Ltd. (производственная линия мощностью 5000 килотонн / год), а пилотные подразделения - Shanghai Tongjieliang Biomaterials Co., Ltd. и Jiangsu Jiuding Group.

Полигидроксиалканоат (ПГА)

Промышленное производство за рубежом - это в основном США и Бразилия. Внутренние производственные подразделения включают Tianjin Guoyun Biomaterials Co., Ltd. (масштаб 10 000 тонн / год) [2], Ningbo Tianan Biomaterials Co., Ltd. (масштаб 2000 тонн / год), а пилотные подразделения - Jiangsu Nantian Group Co., Ltd. Подожди.

Биоразлагаемые пластики, полученные из возобновляемых ресурсов, алифатического полиэфира и крахмала смешиваются вместе, и технология для производства разлагаемых пластиков также была успешно исследована. В Европе и Соединенных Штатах смеси крахмала и алифатических сложных полиэфиров широко используются для производства таких продуктов, как мешки для мусора. Крупнейшей в мире и самой продаваемой компанией является итальянская компания Novamont, торговая марка которой Mater-bi. Продукция компании имеет большое количество применений в Европе и США.

Существует много отечественных исследовательских и производственных подразделений, промышленными подразделениями которых являются Wuhan Huali Technology Co., Ltd. (масштаб 40000 тонн / год), Zhejiang Huafa State Technology Co., Ltd. (8000 тонн / год), Zhejiang Tianhe Ecological. Technology Co., Ltd. (5000 тонн / год), Fujian Beststar Biomaterials Co., Ltd. (масштаб 2000 тонн / год), Zhaoqing Huafang Degradable Plastics Co., Ltd. (масштаб 5000 тонн / год) и др.

Алифатический ароматический сополиэфир

Алифатический ароматический случайный сополиэфир (Ecoflex), производимый немецкой компанией BASF, его мономерами являются: адипиновая кислота, терефталевая кислота, 1,4-бутандиол. Производственная мощность составляет 140 000 тонн / год. В то же время были разработаны биоразлагаемые пластиковые изделия на основе полиэфира и крахмала.

Поливиниловый спирт (ПВС) биоразлагаемые пластики

Например, компания MaterBi из Италии NOVMANT в основном добавила PVA к крахмалу в 1990-х годах. Это может взорвать пленку и обрабатывать другие продукты. Материалы поливинилового спирта должны быть модифицированы, чтобы иметь хорошую биоразлагаемость. Институт обработки и применения пластмасс легкой промышленности Пекинского университета технологий и бизнеса достиг определенных результатов в этом направлении.

Сополимер диоксида углерода

За рубежом самыми ранними странами для изучения сополимеров углекислого газа были в основном Япония и Соединенные Штаты, но промышленного производства не было. Внутренняя компания «Внутренняя Монголия Mengxi Group Co., Ltd.» приняла технологию Института прикладной химии Чанчуня и создала устройство с годовым объемом производства 3000 тонн сополимерной смолы диоксид углерода / эпоксидное соединение. Продукция в основном используется в упаковочных и медицинских материалах. Технология низкомолекулярного сополимера диоксида углерода, разработанная доктором Ченом Либаном из Института химии Гуанчжоу Академии наук Китая, начала производство в Тайсин, Цзянсу. Этот вид представляет собой низкомолекулярный сополимер диоксида углерода / эпоксидного соединения, который используется в качестве сырья для пенополиуретановых материалов и используется в бытовой технике. И другая упаковка. Используя технологию профессора Мэн Юэчжуна из Университета Сунь Ят-сена, Henan Tianguan Group построила экспериментальную линию по производству сополимера диоксида углерода.

Другие, такие как хитин, полиамид, полиаспарагиновая кислота, полисахариды и целлюлоза, находятся в стадии разработки.

Поли-β-гидроксибутират (ПГБ)

В мировом масштабе PHB и PHBV признаны одним из наиболее перспективных биоразлагаемых пластиков, а также являются новыми продуктами, которые разрабатываются. Стоимость пилотного производства технической партии составляет около 40 юаней / кг. После индустриализации стоимость продукта будет дополнительно снижена, а ценовое преимущество очевидно. Особенно простой процесс производства и простое оборудование технической стороны удобны для продвижения и крупномасштабного производства.

3000 тонн полностью биоразлагаемого пластика

История развития

По данным Японской ассоциации исследований биоразлагаемых пластиков, объем производства биоразлагаемых пластиков в Японии в 2002 году составил около 10 000 тонн, около 20 000 тонн в 2003 году, около 40 000 тонн в 2005 году, и ожидается, что в 2010 году он достигнет примерно 100 000–200 000 тонн.

Согласно данным Европейской ассоциации биопластиков, данные 2001 года показывают, что потребление биоразлагаемых продуктов в ЕС составляет от 25 000 до 30 000 тонн, а потребление традиционных полимеров достигает 35 миллионов тонн. Европейская ассоциация биопластиков прогнозирует, что количество традиционных полимеров достигнет 55 миллионов тонн в 2010 году, а количество биоразлагаемых пластиков достигнет от 500 000 до 1 миллиона тонн. Биоразлагаемые материалы могут в конечном итоге занять 10% рынка. В биоразлагаемых материалах доля сырья, использующего возобновляемые ресурсы, составит более 90%.

Согласно статистике Профессионального комитета по разлагаемым пластикам Китайской ассоциации пластмасс, количество биоразлагаемых материалов в Китае в 2003 году составило около 15 000 тонн, из которых около 1000 тонн были биоразлагаемыми полимерами без крахмала. В 2005 году около 30 компаний занимались производством биоразлагаемых пластиков с производственной мощностью 60 000 тонн в год, фактическим производством около 30 000 тонн, потребностью на внутреннем рынке около 50 000 тонн, иностранным импортом в 10 000 тонн и экспортом в 20 000 тонн. Ожидается, что производственные мощности в 2010 году достигнут около 250 000 тонн. Для получения подробной информации, пожалуйста, обратитесь к «Отчету об аналитическом отчете о стратегическом планировании в области биоразлагаемых пластмасс в Китае».

Некоторые развитые страны также используют идею циркулярной экономики для использования разлагаемой одноразовой посуды, например, в конце 1980-х годов в Швеции было изготовлено одноразовые коробки для закусок из картофеля и кукурузы, а Южная Корея ввела в действие зубочистку из липкого риса. Подождите. В Европе был разработан стандарт EN13432 для биоразлагаемых компостных пластиков «Требования к испытаниям и окончательной оценке упаковочных материалов, облегчаемых компостом и биоразложением для переработки», в то время как другие постановления, способствующие компостированию органических отходов, активно разрабатываются и готовятся. Правительство США учредило Президентскую Премию «Зеленая химия» с 1996 года, чтобы стимулировать развитие индустрии биоразлагаемых пластмасс. Штат Нью-Йорк запретил использование не биоразлагаемых овощных мешков в 1989 году, субсидировал производителей разлагаемых пластиков и требовал, чтобы граждане разделили возобновляемые и невозобновляемые отходы, в противном случае были оштрафованы на 500 долларов.

Другие страны приняли аналогичные меры: Индия запретила использование пластиковой упаковки в молочной промышленности; Южноафриканский закон полностью запретил использование пластиковых упаковочных пакетов. Ожидается, что с развитием национального законодательства новые биоразлагаемые упаковочные материалы будут становиться все более популярными.

В Китае, благодаря углубленному пониманию разлагаемых пластмасс, мы полностью осознали стратегическую роль этого материала и его промышленности в устойчивом развитии Китая. Широко распространено применение биоразлагаемых пластиков. В 2004 году китайцы приняли Закон о возобновляемых источниках энергии (проект) и Закон о твердых отходах (пересмотренный), поощряя использование возобновляемой энергии биомассы, а также продвигая и применяя разлагаемые пластмассы. В документе Национальной комиссии по развитию и реформам № 40 от 2005 года также прямо поощрялось использование и пропаганда биоразлагаемых пластмасс. В 2006 году Национальная комиссия по развитию и реформам запустила проект специального фонда по содействию разработке биоразлагаемых биомассы.

Редактор состояния рынка

К 2019 году рыночная стоимость индустрии биоразлагаемых пластмасс вырастет до среднегодовых темпов роста в 13,01% до 3,477 млрд долларов. Ожидается, что с 2014 по 2019 год европейский рынок биоразлагаемых пластиков будет расти со среднегодовым темпом роста в 12%.

Биоразлагаемые пластики открыли период быстрого развития. Предыдущая концепция биоразлагаемых пластиков была нагрета, но применение не было в состоянии взвесить.

Биоразлагаемые пластики в основном используются в упаковочной, волокнистой, сельскохозяйственной, литьевой и других областях, среди которых наиболее широко используется в упаковочной промышленности, что составляет около 60% всего рынка в 2013 году, а спрос на упаковку для пищевых продуктов составил более 70 % рынка биоразлагаемой пластиковой упаковки; Рынок литья под давлением является основной движущей силой роста спроса на биоразлагаемые пластики.

По состоянию на конец 2013 года Европа и США являются основными рынками для биоразлагаемых пластиков. Согласно статистическим данным, в 2013 году биоразлагаемые пластики на рынках Европы и Северной Америки составляли 54% и 28% от общего объема в мире, соответственно.

Комитет по окружающей среде Европейского парламента принял проект по сокращению использования одноразовых легких пластиковых пакетов. В проекте рекомендуется, чтобы 28 стран-членов ЕС придерживались двухэтапного подхода, чтобы эффективно сократить использование пластиковых пакетов для достижения цели сокращения использования ультратонких пластиковых пакетов на 80% в 2019 году по сравнению с 2010 годом. Эта резолюция как ожидается, значительно стимулирует рыночный спрос на биоразлагаемые пластики, и, как ожидается, создаст огромные возможности для роста соответствующих производителей в ближайшие 5 лет. [3]

связанный вопрос

Однако, хотя существует много исследований и сообщений о деградации пластмасс, многие конкретные проблемы не могут быть решены, продвижение по службе чрезвычайно сложно, и перспективы не оптимистичны. Причины этого: одна из них заключается в том, что разлагаемый пластиковый пакет имеет низкую несущую способность и не может удовлетворить требования клиентов по увеличению нагрузки и повторному использованию; другая причина в том, что разлагаемый пластиковый пакет имеет тускло-желтый цвет и низкую прозрачность, что создает у людей чувство нехватки чистоты и уродливости. Не беспокойтесь об этом; в-третьих, цена находится на высокой стороне, потому что продавец раздает бесплатно, поэтому стоимость трудно принять. Другим примером является решение проблемы загрязнения окружающей среды в коробках быстрого питания EPS. Попробуйте заменить его на бумажную коробку для завтрака или пластиковую коробку для завтрака. Тем не менее, по следующим причинам, это чрезвычайно трудно продвигать: во-первых, высокая прочность, легкий вес и хорошая теплоизоляция из EPS; во-вторых, цена бумажных ланч-боксов в 1,5-2,5 раза выше, чем у EPS; в-третьих, даже если используются обеденные коробки из полипропилена, их производительность не такая хорошая, как у EPS. Китайские власти требуют использовать растительные волокна для изготовления одноразовой посуды вместо EPS. Однако из-за использования высокомолекулярных термозолей в процессе формования такой посуды из растительных волокон все еще существуют проблемы с обработкой и контролем содержания пестицидов, остающихся в посуде из растительных волокон.

Следовательно, предстоит еще долгий путь для разработки и исследования разлагаемых пластмасс. Развитие индустрии биоразлагаемых пластмасс сталкивается с пятью основными проблемами. Во-первых, технология недостаточно развита, и производительность разлагаемых пластиковых изделий не может полностью удовлетворить различные потребности потребителей. Несмотря на то, что на рынке существует много типов биоразлагаемых пластиков, механические и технологические свойства каждого материала являются выдающимися только в одном аспекте, и все же есть некоторые недостатки в комплексной производительности. В настоящее время отечественные исследования по переработке разлагаемых пластмассовых изделий все еще слабы. Большинство компаний сосредоточены на синтезе материалов и игнорируют переработку и разработку продуктов. Некоторые приборы для производства продуктов питания и напитков, изготовленные из биоразлагаемых пластиков, устойчивы к теплу, воде и оборудованию. По прочности они далеки от традиционных пластмассовых изделий.

Второй вопрос - стоимость. По цене на биоразлагаемые пластмассовые изделия по-прежнему сложно конкурировать с продуктами на нефтяной основе, что требует постоянного снижения производственных затрат и цен на продукцию в результате технического прогресса.

В-третьих, отсутствие сильной политики

Мы предлагаем запатентованную полностью биоразлагаемую пленку и полиэтиленовый пакет, все продукты изготавливаются на литейном оборудовании. Он отличается от традиционных изделий для выдувного формования, все продукты для выдувного формования не являются полностью биоразлагаемыми. Мы можем изготовить плва пленки и пакеты в полностью прозрачных и различных цветах. и пленка ПВА более гладкая, чем традиционные продукты для выдувного формования.

Мы также предлагаем органические материалы, полностью биоразлагаемые пленки и пакеты с запатентованным сырьем и производственным процессом.

Для получения дополнительной продукции из пленок и пакетов из ПВА, пожалуйста, посетите нас:

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

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