Biorazgradiva plastika
Biorazgradiva plastika se odnosi na vrstu plastike koja se razgrađuje delovanjem mikroorganizama u prirodi, kao što su bakterije, plesni (gljivice) i alge. Idealna biorazgradiva plastika je polimerni materijal koji ima odlične performanse, može se potpuno razgraditi od strane mikroorganizama iz životne sredine nakon što se odbaci, i konačno je neorganizovan da postane komponenta ciklusa ugljenika u prirodi."Papir" je tipičan biorazgradivi materijal, dok"sintetička plastika" je tipičan polimerni materijal. Prema tome, biorazgradiva plastika je polimerni materijal sa oba"papir" i"sintetička plastika" svojstva.
Kinesko naučno ime
Biorazgradiva plastika
Klasifikacija
Kompletna stvorenja i destruktivna stvorenja
Glavna kompozicija
Prirodni polimer, alifatski poliester itd.
uglavnom uključuje
PBAT, PLA itd.
Karakteristike
Imaju određenu biorazgradljivost u specifičnim uslovima životne sredine
sadržaja
1 definicija
2 klasifikacija
3 prijave
4Istorija razvoja
5 Tržišni status
6 povezanih pitanja
7 konkretnih mera
1 definicija
Biorazgradiva plastika, takođe poznata kao biorazgradiva plastika, odnosi se na delovanje mikroorganizama koji postoje u prirodi u prirodnim uslovima kao što su zemljište i/ili pesak, i/ili specifičnim uslovima kao što su uslovi kompostiranja, uslovi anaerobne digestije ili vodene tečnosti za kulturu. Izaziva degradaciju i konačno se potpuno razgrađuje u ugljen dioksid (CO₂) i/i metan (CH4), vodu (H2O) i mineralizovane neorganske soli elemenata koji se u njemu nalaze, kao i na novu plastiku biomase.
2 klasifikacija
Prema izvoru sirovina, biorazgradiva plastika se može podeliti na dva tipa: biorazgradiva plastika na bazi biorazgradnje i biorazgradiva plastika na bazi petrohemije.
Biorazgradiva plastika na biološkoj bazi može se podeliti u četiri kategorije: prva kategorija je plastika direktno prerađena od prirodnih materijala; druga kategorija su polimeri dobijeni učešćem mikrobne fermentacije i hemijske sinteze; treća kategorija su polimeri direktno sintetisani od strane mikroorganizama. Četvrta kategorija je biorazgradiva plastika dobijena mešanjem ovih materijala ili ovih materijala i druge hemijski sintetizovane biorazgradive plastike.
Biorazgradiva plastika na bazi petrohemije odnosi se na plastiku dobijenu polimerizacijom petrohemijskih monomera hemijskom sintezom, kao što su PBAT, polibutilen sukcinat (PBS), kopolimer ugljen-dioksida (PPC) itd. [1]
Potpuno biorazgradiva plastika na bazi skroba
Potpuno biorazgradiva plastika na bazi skroba
Prema klasifikaciji procesa biorazgradnje, biorazgradiva plastika se može podeliti na potpuno biorazgradivu plastiku i destruktivnu biorazgradivu plastiku. Destruktivna biorazgradiva plastika trenutno uglavnom uključuje skrob modifikovan (ili punjen) polietilen PE, polipropilen PP, polivinilhlorid PVC, polistiren PS i tako dalje.
Potpuno biorazgradiva plastika je uglavnom napravljena od prirodnih makromolekula (kao što su skrob, celuloza, hitin) ili poljoprivrednih i sporednih proizvoda mikrobnom fermentacijom ili sintezom biorazgradivih makromolekula, kao što su termoplastična plastična skrob, alifatični poliestri, i polimlečna kiselina/polyvin alkohol. itd su sve takve plastike.
Biorazgradiva plastika na bazi skroba i drugih prirodnih supstanci trenutno uglavnom obuhvata sledeće proizvode: polimlečna kiselina (PLA), polihidroksialkanoat (PHA), skrobna plastika, plastika za bioinženjering, bio-generalna plastika (poliolefin i polihlorid) etilen).
Prema različitim sirovinama, postoje najmanje sledeće vrste uobičajene biorazgradive plastike:
polikaprolakton (PCL)
Ova plastika ima dobru biorazgradljivost i njena tačka topljenja je 62°C. Mikroorganizmi koji ga razlažu široko su rasprostranjeni u optimističnim ili anaerobnim uslovima. Kao biorazgradivi materijal, može se mešati sa skrobom i celuloznim materijalima, ili polimerizovano sa mlečnom kiselinom.
Polibutilen sukcinat (PBS) i njegovi kopolimeri
Tehnologija proizvodnje različitih poliestera visoke molekulske mase na bazi PBS (tačka topljenja 114°C) dostigla je nivo industrijske proizvodnje. Japanska' Mitsubishi Chemical Corporation i Showa Polymer Corporation započele su industrijsku proizvodnju, u obimu od oko 1.000 tona.
Institut za fiziku i hemiju Kineske akademije nauka takođe sprovodi istraživanja o sintezi polibutilen sukcinat kopoliestera. Institut za fiziku i hemiju Kineske akademije nauka sarađivao je sa kompanijom Shandong Huiying na izgradnji proizvodne linije sa godišnjom proizvodnjom od 25.000 tona PBS-a i njegovih polimera, a kompanija Guangdong Jinfa je izgradila proizvodnu liniju sa godišnjom proizvodnjom od 1.000 tona. Univerzitet Tsinghua izgradio je proizvodnu liniju sa godišnjom proizvodnjom od 10.000 tona PBS-a i njegovih kopolimera u Anqing Hexing Chemical Co., Ltd.
Polimlečna kiselina (PLA)
Natureworks of the United States aktivno je i efikasno radio na poboljšanju procesa proizvodnje polimlečne kiseline i razvio fermentaciju glukoze u kukuruzu za proizvodnju polimlečne kiseline, sa godišnjim proizvodnim kapacitetom od 14.000 tona. Japanska kompanija UNITIKA' je razvila i proizvela mnoge vrste proizvoda, među kojima su platno, poslužavnici, pribor za jelo, itd. koji se široko koriste na Aichi World Expo u Japanu.
U Kini, Zhejiang Haisheng Biodegradable Plastics Co., Ltd. (sa proizvodnom linijom od 5.000 hiljada tona/godišnje) je industrijalizovana u Kini, a Shanghai Tongjieliang Biomaterials Co., Ltd., Jiangsu Jiuding Group, itd.
polihidroksialkanoat (PHA)
Zemlje koje realizuju industrijalizovanu proizvodnju u inostranstvu su uglavnom SAD i Brazil. Domaće proizvodne jedinice uključuju Tianjin Guoyun Biomaterials Co., Ltd. (razmera 10.000 tona godišnje), Ningbo Tianan Biomaterials Co., Ltd. (razmera 2.000 tona godišnje) i Jiangsu Nantian Group Co., Ltd., koja je u fazi pilotiranja suđenja.
Korišćenjem biorazgradive plastike dobijene iz obnovljivih izvora, mešanjem alifatičnog poliestera i skroba zajedno, tehnologija za proizvodnju razgradive plastike je takođe uspešno proučavana. U evropskim i američkim zemljama, mešavine skroba i alifatičnog poliestera se široko koriste za proizvodnju kesa za smeće i drugih proizvoda. Najveća i najprodavanija kompanija na svetu je italijanska kompanija Novamont, čiji je trgovački naziv Mater-bi. Proizvodi kompanije' se široko koriste u Evropi i Sjedinjenim Državama.
Postoji mnogo domaćih istraživačkih i proizvodnih jedinica. Među njima, industrijalizovane jedinice uključuju Vuhan Huali Technology Co., Ltd. (sa skalom 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. (razmera 2.000 tona godišnje), Zhaoqing Huafang Degradable Plastic Co., Ltd. (skala 5.000 tona godišnje) itd.
Alifatični aromatični kopoliester
Alifatični aromatični nasumični kopoliestar (Ecoflex) koji proizvodi BASF u Nemačkoj ima monomere: adipinsku kiselinu, tereftalnu kiselinu i 1,4-butandiol. Kapacitet proizvodnje je 140.000 tona godišnje. Istovremeno su razvijeni biorazgradivi plastični proizvodi na bazi poliestera i skroba.
Biorazgradiva plastika od polivinil alkohola (PVA).
Na primer, tokom 1990-ih godina italijanskog NOVMANT's MaterBi proizvoda, PVA je uglavnom dodat skrobu, koji može da duva film i takođe može da obrađuje druge proizvode. Materijale od polivinil alkohola treba modifikovati da bi imali dobru biorazgradljivost. Institut za preradu i primenu plastike lake industrije Pekinškog tehnološkog i poslovnog univerziteta postigao je određene rezultate u tom pogledu.
Kopolimer ugljen-dioksida
U inostranstvu, najranije zemlje koje su proučavale kopolimere ugljen-dioksida su uglavnom Japan i Sjedinjene Države, ali nije bilo industrijske proizvodnje. Inner Mongolia Mengxi Group Corporation usvaja tehnologiju Instituta za primenjenu hemiju u Čangčunu i napravila je uređaj sa godišnjom proizvodnjom od 3.000 tona ugljen-dioksida/epoksi jedinjenja kopolimerne smole. Proizvodi se uglavnom koriste u ambalaži i medicinskim materijalima. Tehnologija kopolimera ugljen-dioksida male molekulske težine koju je razvio dr Čen Liban sa Instituta za hemiju Guangdžou, Kineske akademije nauka, puštena je u proizvodnju u Taixingu, Jiangsu. I druga ambalaža. Henan Tianguan Group usvaja tehnologiju profesora Meng Yuezhonga sa Univerziteta Sun Yat-sen i izgradila je pilot liniju za proizvodnju ugljen-dioksida kopolimera.
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 jedna od najperspektivnijih biorazgradivih plastika, a takođe su i novi proizvodi u razvoju. Troškovi pilot proizvodnje tehničke strane su oko 40 RMB/kg. Nakon što se industrijalizacija stavi u proizvodnju, cena proizvoda će biti dodatno smanjena, a prednost u ceni je očigledna. Konkretno, jednostavan proizvodni proces sa tehničke strane i jednostavna oprema su laki za promovisanje i izvođenje proizvodnje velikih razmera.
3 prijave
Zbog svoje dobre razgradljivosti, biorazgradiva plastika se uglavnom koristi kao meki i tvrdi materijali za pakovanje hrane, što je u ovoj fazi i najveće polje primene.
Glavna ciljna tržišta za biorazgradivu plastiku su plastične folije za pakovanje, poljoprivredne folije, plastične kese za jednokratnu upotrebu i plastični pribor za jednokratnu upotrebu. U poređenju sa tradicionalnim plastičnim materijalima za pakovanje, cena novih razgradivih materijala je nešto veća. Međutim, sa sve većom svešću o zaštiti životne sredine, ljudi su voljni da koriste nove razgradive materijale sa višim cenama za zaštitu životne sredine. Povećana svest o zaštiti životne sredine donela je ogromne razvojne mogućnosti industriji novih biorazgradivih materijala. Razvojem kineske privrede, uspešnim održavanjem Olimpijskih igara, Svetske izložbe i drugih velikih događaja koji su šokirali svet, potrebom za zaštitom različite svetske kulturne baštine i nacionalnih scenskih mesta, zagađenje životne sredine izazvano plastikom postaju sve važniji, a vlade na svim nivoima kao jedan od ključnih zadataka navode tretman belog zagađenja.
Razvijene zemlje i regioni kao što su Evropa, Sjedinjene Američke Države i Japan su sukcesivno formulisale i objavile relevantne zakone i propise za ograničavanje upotrebe nerazgradive plastike kroz mere kao što su delimična zabrana, ograničenje, obavezno prikupljanje i naplata poreza na zagađenje, i energično razvijati nove biorazgradive materijale za zaštitu životne sredine, zaštititi tlo. Među njima, Francuska je 2005. izdala politiku da sve plastične kese za jednokratnu upotrebu koje se mogu nositi moraju biti biorazgradive nakon 2010. godine.
Istovremeno, Kina je sukcesivno uvela niz politika za podsticanje primene i promocije biorazgradive plastike. 2004. godine Nacionalni narodni kongres je usvojio"Zakon o obnovljivoj energiji (nacrt)" i"Zakon o čvrstom otpadu (revizija)" podsticati korišćenje obnovljive energije iz biomase i promovisanje i primenu razgradive plastike; 2005. godine, dokument Nacionalne komisije za razvoj i reformu br. 40 jasno podstiče upotrebu i promociju biorazgradive plastike; Nacionalna komisija za razvoj i reformu je 2006. godine pokrenula projekat posebnog fonda za promociju razvoja biorazgradivih materijala iz biomase;"Definisanje, klasifikacija, obeležavanje i razgradivost zahteva za razgradivu plastiku" realizovano 1. januara 2007. dobijeno je uzajamno priznanje Evrope, Sjedinjenih Država, Japana i drugih zemalja omogućilo je izvoz proizvoda kineskim kompanijama.
4Istorija razvoja
Prema podacima Japanskog udruženja za istraživanje biorazgradive plastike, proizvodnja biorazgradive plastike u Japanu je 2002. godine bila oko 10.000 tona, 2003. oko 20.000 tona, 2005. godine oko 40.000 tona, a očekuje se da će dostići oko 100,000. do 200.000 tona u 2010.
Prema podacima Evropskog 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 miliona tona. Evropska asocijacija za bioplastiku predviđa da će potrošnja tradicionalnih polimera u 2010. godini dostići 55 miliona tona, dok će potrošnja biorazgradive plastike do tada dostići 500.000 do milion tona. Biorazgradivi materijali mogu na kraju zauzeti 10% tržišnog udela. U biorazgradivim materijalima, udeo sirovina koje koriste obnovljive resurse iznosiće više od 90%.
Prema statistici Stručnog komiteta za razgradive plastike Kineskog udruženja za plastiku, potrošnja biorazgradivih materijala u Kini 2003. godine iznosila je oko 15.000 tona, od čega oko 1.000 tona biorazgradivih polimera bez dodatka skroba. U 2005. godini bilo je oko 30 preduzeća koja se bave biorazgradivom plastikom, sa proizvodnim kapacitetom od 60.000 tona godišnje. Stvarna proizvodnja je bila oko 30.000 tona. Potražnja domaćeg tržišta bila je oko 50.000 tona, inostrani uvoz 10.000 tona, a izvoz 20.000 tona. Procenjuje se da će kapacitet proizvodnje u 2010. godini dostići oko 250.000 tona. Za detalje, pogledajte"Foresight China's Industry Industrije biorazgradive plastike dubinske istrage i izveštaj o analizi strateškog planiranja investicija".
Neke razvijene zemlje se takođe rukovode idejom cirkularne ekonomije i koriste biorazgradivo posuđe za jednokratnu upotrebu. Na primer, Švedska je pokušala da proizvede kutije za brzu hranu za jednokratnu upotrebu napravljene od krompira i kukuruza kasnih 1980-ih, a Južna Koreja je obavezna da koristi čačkalice napravljene od lepljivog pirinča. Чекати. Evropa je formulisala standard EN13432 za biorazgradivu kompostnu plastiku"Zahtevi za ispitivanje i konačnu procenu materijala za pakovanje koji pogoduju kompostiranju i biorazgradnji za reciklažu", i drugu uredbu o promociji tretmana kompostiranja organskog otpada se aktivno formuliše i priprema. Vlada SAD je od 1996. ustanovila Predsedničku nagradu Green Chemistry Challenge Award kako bi podstakla razvoj biorazgradive plastične industrije. Država Njujork je 1989. zabranila upotrebu nerazgradivih kesa za povrće, subvencionisala proizvođače koji proizvode razgradivu plastiku i zahtevala od građana da odvajaju obnovljivi i neobnovljivi otpad, inače bi bili kažnjeni sa 500 dolara.
Neke druge zemlje su takođe preduzele slične mere: Indija je donela zakon o zabrani upotrebe plastične ambalaže u mlečnoj industriji; Južnoafrički zakoni potpuno su zabranili upotrebu plastičnih kesa za pakovanje. Sa razvojem zakonodavstva u raznim zemljama, očekuje se da će novi biorazgradivi materijali za pakovanje postati sve popularniji.
U Kini, sa produbljivanjem razumevanja razgradive plastike, strateška uloga ovog materijala i njegove industrije na održivi razvoj Kine' je u potpunosti realizovana. Očekivana je široka primena biorazgradive plastike. Kineska narodna&Republika Kina #39; usvojila je"Zakon o obnovljivoj energiji (nacrt)" i"Zakon o čvrstom otpadu (revidiran)" 2004. za podsticanje korišćenja energije iz obnovljive biomase i promociju i primenu razgradive plastike. U dokumentu Nacionalne komisije za razvoj i reformu br. 40 iz 2005. godine takođe je jasno da se podstiče upotreba i promocija biorazgradive plastike. Godine 2006. Nacionalna komisija za razvoj i reformu pokrenula je projekat posebnog fonda za promovisanje razvoja biorazgradivih materijala iz biomase.
5 Tržišni status
Do 2019. godine, tržišna vrednost industrije biorazgradive plastike će porasti na 3,477 milijardi dolara sa prosečnom godišnjom stopom rasta od 13,01%. Očekuje se da će evropsko tržište biorazgradive plastike rasti po prosečnoj godišnjoj stopi rasta od 12% od 2014. do 2019. godine.
Biorazgradiva plastika otvara period brzog razvoja. Iako je koncept biorazgradive plastike naglašen, aplikacija nije mogla da poveća obim.
Biorazgradiva plastika se uglavnom koristi u ambalaži, 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 aplikacija za brizganje je glavna pokretačka snaga za rast potražnje za biorazgradivom plastikom.
Od kraja 2013. godine, Evropa i Sjedinjene Države su glavna tržišta za biorazgradivu plastiku. Prema statističkim podacima, 2013. godine na evropsko i severnoameričko tržište otpada 54% i 28% svetske biorazgradive plastike.
Odbor za životnu sredinu Evropskog parlamenta usvojio je nacrt o smanjenju upotrebe lakih plastičnih kesa za jednokratnu upotrebu. Nacrt predlaže da 28 država članica EU treba da prate pristup u dva koraka za efikasno smanjenje upotrebe plastičnih kesa kako bi se postigao cilj smanjenja upotrebe ultratankih plastičnih kesa za 80% u 2019. u odnosu na 2010. godinu. Očekuje se da će rezolucija u velikoj meri stimulisati potražnju tržišta za biorazgradivom plastikom, i očekuje se da će stvoriti ogromne mogućnosti za rast za srodne proizvođače u narednih pet godina.
6 povezanih pitanja
Međutim, iako postoji mnogo studija i izveštaja o razgradivoj plastici, mnogi specifični problemi se ne mogu rešiti, promocija je izuzetno teška, a izgledi nisu optimistični. Razlozi su: prvo, zato što razgradiva plastična kesa ima malu nosivost, ne može da ispuni zahteve kupaca za više stvari i višekratnu upotrebu; drugo, razgradiva plastična kesa je tamne i žute boje i niske providnosti, što ljudima daje osećaj da nisu dovoljno čiste i ružne. Ne brinite o upotrebi; treće, cena je previsoka, jer ga trgovac poklanja besplatno, pa je trošak neprihvatljiv.
Drugi primer je rešavanje problema zagađenja životne sredine EPS kutija za brzu hranu. Pokušajte da koristite papirne kutije za ručak ili biorazgradive plastične kutije za ručak. Međutim, izuzetno je teško promovisati iz sledećih razloga: Prvo, EPS