Biohajoava muovi
Biohajoavalla muovilla tarkoitetaan muovityyppiä, joka hajoaa luonnossa olevien mikro-organismien, kuten bakteerien, homeen (sieni) ja levien, vaikutuksesta. Ihanteellinen biohajoava muovi on polymeerimateriaali, jolla on erinomainen suorituskyky, jonka ympäristön mikro-organismit voivat hajottaa kokonaan hävittämisen jälkeen ja joka lopulta epäorgaanisesti organisoituu osaksi hiilen kiertoa luonnossa." Paperi" on tyypillinen biohajoava materiaali, kun taas&on synteettinen muovi&on tyypillinen polymeerimateriaali. Siksi biohajoavat muovit ovat polymeerimateriaaleja, joilla on molempien GG-ominaisuuksien ominaisuudet; ja&"synteettinen muovi GG".
Biohajoavan muovin kiinalainen nimi, biohajoavan muovin ulkomainen nimi, luokitellaan täydellisiksi organismeiksi ja tuhoaviksi organismeiksi, mukaan lukien pääasiassa PBAT, PLA jne., Jotka koostuvat pääasiassa luonnollisista polymeereistä, alifaattisista polyestereistä ja muista ominaisuuksista. Niillä on tiettyjä biohajoavia ominaisuuksia erityisissä ympäristöolosuhteissa.
sisällysluettelo
1 määritelmä
2 luokkaa
3 sovellus
4 Kehityshistoria
5 Markkinatila
määritelmä
Biohajoavat muovit, jotka tunnetaan myös nimellä biohajoavina muoveina, viittaavat luonnossa esiintyvien mikro-organismien toimintaan luonnollisissa olosuhteissa, kuten maaperässä ja / tai hiekassa, ja / tai erityisolosuhteissa, kuten kompostointiolosuhteissa tai anaerobisissa pilkkomisolosuhteissa tai vesipitoisissa viljelynesteissä. Aiheuttaa hajoamista ja hajoaa lopulta kokonaan hiilidioksidiksi (CO2) tai / ja metaaniksi (CH2), vedeksi (H20) ja niiden sisältämien alkuaineiden mineralisoituneiksi epäorgaanisiksi suoloiksi sekä uusiksi biomassamuoveiksi. [1]
luokittelu
Raaka-aineen lähteen mukaan biohajoavat muovit voidaan jakaa biopohjaisiin biohajoaviin muoveihin ja petrokemiallisiin biohajoaviin muoveihin.
Biopohjaiset biohajoavat muovit voidaan jakaa neljään luokkaan: ensimmäinen luokka on suoraan luonnonmateriaaleista valmistettu muovi; toinen luokka on polymeeri, joka saadaan mikrobien käymisen ja kemiallisen synteesin avulla; kolmas luokka on mikro-organismien suoraan syntetisoima polymerointi. Neljäs luokka on biologisesti hajoava muovi, joka saadaan sekoittamalla näitä materiaaleja tai näitä materiaaleja ja muita kemiallisesti syntetisoituja biohajoavia muoveja.
Petrokemiallisilla biohajoavilla muoveilla tarkoitetaan muoveja, jotka on saatu polymeroimalla petrokemiallisia monomeereja kemiallisella synteesillä, kuten PBAT, polybutyleenisukkinaatti (PBS), hiilidioksidikopolymeeri (PPC) jne. [2]
Biohajoamisprosessin luokituksen mukaan biohajoavat muovit voidaan jakaa täysin biohajoaviin muoviin ja tuhoaviin biohajoaviin muoveihin. Tuhoava biohajoavuus
Tärkkelyspohjainen täysin biohajoava muovi
Tärkkelyspohjainen täysin biohajoava muovi
Muovit sisältävät tällä hetkellä pääasiassa tärkkelysmodifioitua (tai täytettyä) polyetyleeni-PE: tä, polypropyleeni-PP: tä, polyvinyylikloridi-PVC: tä, polystyreeni-PS: tä ja niin edelleen.
Täysin biohajoavat muovit valmistetaan pääasiassa luonnonpolymeereistä (kuten tärkkelys, selluloosa, kitiini) tai maatalous- ja sivutuotetuotteista mikrobikäymisellä tai biohajoavien polymeerien synteesillä, kuten termoplastinen tärkkelysmuovit, alifaattiset polyesterit ja polymaitohappo, tärkkelys / polyvinyylialkoholi, jne. ovat kaikki tällaisia muoveja.
Luonnollisiin aineisiin, kuten tärkkelykseen, perustuvat biohajoavat muovit sisältävät tällä hetkellä pääasiassa seuraavia tuotteita: polymaitohappo (PLA), polyhydroksialkanoaatti (PHA), tärkkelysmuovit, bioinsinöörimuovit ja yleiset biomuovit (polyolefiini ja polikloridi) eteeni) [3].
Eri raaka-aineiden mukaan on olemassa ainakin seuraavia tyypillisiä biohajoavia muoveja:
Polykaprolaktoni (PCL)
Tällä muovilla on hyvä biohajoavuus ja sen sulamispiste on 62 ° C. Mikro-organismit, jotka hajottavat sen, ovat levinneet laajalti optimistisissa tai anaerobisissa olosuhteissa. Biohajoavana materiaalina se voidaan sekoittaa tärkkelyksen ja selluloosan kanssa tai polymeroida maitohapon kanssa.
Polybuteenisukkinaatti (PBS) ja sen kopolymeerit
Tekniikka erilaisten PBS: ään perustuvien suurmolekyylipainoisten polyestereiden (sulamispiste 114 ° C) valmistamiseksi on saavuttanut teollisen tuotannon tason. Japanin&# 39: n Mitsubishi Chemical Corporation ja Showa Polymer Corporation ovat aloittaneet teollisen tuotannon noin 1000 tonnin mittakaavassa.
Kiinan tiedeakatemian fysiikan ja kemian instituutti tutkii myös polybutyleenisukkinaattikopololyesterin synteesiä. Kiinan tiedeakatemian fysiikan ja kemian instituutti on tehnyt yhteistyötä Shandong Huiying Companyn kanssa rakentamaan tuotantolinjan, jonka vuotuinen tuotos on 25 000 tonnia PBS: ää ja sen polymeerejä, ja Guangdong Jinfa Company on rakentanut tuotantolinjan, jonka vuotuinen tuotos on 1000 tonnia. Tsinghuan yliopisto on rakentanut tuotantolinjan, jonka vuotuinen tuotos on 10000 tonnia PBS: ää ja sen kopolymeerejä Anqing Hexing Chemical Co., Ltd: ssä.
Polymaitohappo (PLA)
Yhdysvaltojen Natureworks on tehnyt aktiivista ja tehokasta työtä parantamalla polymaitohapon tuotantoprosessia ja kehittänyt maissin glukoosin fermentaation polymaitohapon tuottamiseksi, jonka vuotuinen tuotantokapasiteetti on 14 000 tonnia. Japan&# 39: n UNITIKA-yritys on kehittänyt ja valmistanut monenlaisia tuotteita, joista esimerkiksi kangasta, tarjottimia, astioita jne. Käytetään laajalti Aichi Expossa Japanissa.
Kiinassa Zhejiang Haisheng Biohajoavat Plastics Co., Ltd. (tuotantolinja 5000 tuhatta tonnia / vuosi) on teollistunut, ja Shanghai Tongjieliang Biomaterials Co., Ltd., Jiangsu Jiuding Group jne. Pilotoidaan.
Polyhydroksialkananoaatti (PHA)
Teollistetun tuotannon ulkomailla toteuttavat pääasiassa Yhdysvallat ja Brasilia. Kotimaisia tuotantoyksiköitä ovat Tianjin Guoyun Biomaterials Co., Ltd. (mittakaava 10000 tonnia / vuosi) [4], Ningbo Tianan Biomaterials Co., Ltd. (mittakaava 2000 tonnia / vuosi) ja Jiangsu Nantian Group Co., Ltd. ohjasi Odota.
Käyttämällä uusiutuvista luonnonvaroista saatua biohajoavaa muovia, sekoittamalla alifaattinen polyesteri ja tärkkelys, hajoavien muovien valmistustekniikkaa on myös tutkittu onnistuneesti. Euroopan ja Amerikan maissa tärkkelyksen ja alifaattisen polyesterin seoksia käytetään laajalti roskapussien ja muiden tuotteiden tuottamiseen. Suurin ja myydyin yritys maailmassa on italialainen yritys Novamont, jonka tuotenimi on Mater-bi, ja yrityksen' tuotteita käytetään laajalti Euroopassa ja Yhdysvalloissa.
BASF: n Saksassa valmistamassa alifaattisessa aromaattisessa satunnaiskopolyesterissä (Ecoflex) on monomeerejä: adipiinihappo, tereftaalihappo ja 1,4-butaanidioli. Tuotantokapasiteetti on 140 000 tonnia vuodessa. Samanaikaisesti on kehitetty polyesteriin ja tärkkelykseen perustuvia biohajoavia muovituotteita.
Polyvinyylialkoholi (PVA) biohajoava muovi
Esimerkiksi italialaisen NOVMANT' MaterBi -tuotteen 1990-luvulla PVA: ta lisättiin pääasiassa tärkkelykseen, joka voi puhaltaa kalvon ja käsitellä muita tuotteita. Polyvinyylialkoholimateriaaleja on muutettava, jotta ne hajoavat hyvin. Pekingin teknologia- ja kauppakorkeakoulun kevyen teollisuuden muovinjalostus- ja soveltamisinstituutti on saavuttanut tiettyjä tuloksia tältä osin.
Hiilidioksidikopolymeeri
Ulkomailla varhaisimmat maat, jotka tutkivat hiilidioksidikopolymeereja, olivat pääasiassa Japani ja Yhdysvallat, mutta teollista tuotantoa ei ole ollut. Sisä-Mongoliassa Mengxi Group Corporation omaksuu Changchunin soveltavan kemian instituutin tekniikan ja on rakentanut laitteen, jonka vuotuinen tuotos on 3000 tonnia hiilidioksidi / epoksiyhdiste-kopolymeerihartsia. Tuotteita käytetään pääasiassa pakkauksissa ja lääketieteellisissä materiaaleissa. Chen Libanin Kiinan tiedeakatemian Guangzhoun instituutista kehittämä matalamolekyylipainoinen hiilidioksidikopolymeeriteknologia on tuotettu Taixingissa, Jiangsussa. Ja muut pakkaukset. Henan Tianguan Group ottaa käyttöön Sun Yat-senin yliopiston professori Meng Yuezhongin tekniikan ja on rakentanut pilottimittakaavan hiilidioksidikopolymeerituotantolinjan.
Muita, kuten kitiini, polyamidi, polyasparihappo, polysakkaridi, selluloosa jne., Ovat kehitteillä.
Poly-β-hydroksibutyraatti (PHB)
Maailmanlaajuisesti PHB ja PHBV tunnustetaan yhdeksi lupaavimmista biohajoavista muoveista, ja ne ovat myös kehitteillä olevia uusia tuotteita. Teknisen puolen pilottituotantokustannukset ovat noin 40 RMB / kg. Kun teollistaminen on tuotettu tuotantoon, tuotteen kustannuksia alennetaan edelleen, ja hintaetu on ilmeinen, etenkin yksinkertainen tuotantoprosessi ja teknisen puolen yksinkertaiset laitteet ovat käteviä myynninedistämiseen ja massatuotantoon.
3000 tonnia täysin biohajoavaa muovia
3000 tonnia täysin biohajoavaa muovia
sovellus
Hajoavuutensa vuoksi biohajoavia muoveja käytetään pääasiassa elintarvikkeiden pehmeinä ja kovina pakkausmateriaaleina, mikä on myös sen suurin käyttöalue tässä vaiheessa.
Biohajoavien muovien tärkeimmät kohdemarkkinat ovat muoviset pakkauskalvot, maatalouskalvot, kertakäyttöiset muovipussit ja kertakäyttöiset muoviset astiat. Verrattuna perinteisiin muovipakkausmateriaaleihin, uusien hajoavien materiaalien kustannukset ovat hieman korkeammat. Ympäristönsuojelun tietoisuuden lisääntyessä ihmiset ovat kuitenkin valmiita käyttämään uusia hajoavia materiaaleja, joiden hinta on korkeampi ympäristön suojelemiseksi. Lisääntynyt tietoisuus ympäristönsuojelusta on tuonut valtavia kehitysmahdollisuuksia biohajoavalle uudelle materiaaliteollisuudelle. Kiinan talouden kehittyessä, olympialaisten, maailmannäyttelyn ja muiden maailmaa järkyttyneiden suurten tapahtumien onnistuneen järjestämisen, erilaisten kulttuuriperintöjen ja kansallisten luonnonkauniiden paikkojen suojelun tarpeen myötä muovien aiheuttama ympäristön pilaantuminen on tulee yhä tärkeämmäksi, ja hallitukset kaikilla tasoilla ovat luetelleet valkoisen pilaantumisen käsittely yhdeksi keskeisistä tehtävistä.
Kehittyneet maat ja alueet, kuten Eurooppa, Yhdysvallat ja Japani, ovat peräkkäin muotoilleet ja julkaisseet asiaankuuluvia lakeja ja asetuksia hajoamattomien muovien käytön rajoittamiseksi muun muassa osittaisen kiellon, rajoitusten, pakollisen keräämisen ja saasteiden perimisen avulla. ja kehittää voimakkaasti uusia biohajoavia materiaaleja ympäristön suojelemiseksi, Suojele maaperää, ja Ranska otti vuonna 2005 käyttöön politiikan, jonka mukaan kaikkien kannettavien kertakäyttöisten muovipussien on oltava biohajoavia vuoden 2010 jälkeen.
Samaan aikaan Kiina on peräkkäin ottanut käyttöön useita politiikkoja rohkaistakseen biohajoavien muovien käyttöä ja edistämistä. Kansallinen kansankongressi hyväksyi vuonna 2004 GG-lain; Uusiutuvaa energiaa koskeva laki (luonnos)" ja" Kiinteät jätelaki (tarkistus)" kannustamaan uusiutuvan biomassaenergian käyttöä ja hajoavien muovien edistämistä ja käyttöä; vuonna 2005 kansallisen kehitys- ja uudistuskomission asiakirjassa nro 40 kannustettiin selvästi biohajoavien muovien käyttöä ja edistämistä; Kansallinen kehitys- ja uudistuskomissio käynnisti vuonna 2006 erityisen rahastohankkeen biomassan biologisesti hajoavien materiaalien kehittämisen edistämiseksi. Määritä, luokittele, merkitse ja hajoavuusvaatimukset hajoaville muoveille" 1. tammikuuta 2007 toteutetut toimet saavutettiin. Euroopan, Yhdysvaltojen, Japanin ja muiden maiden vastavuoroinen tunnustaminen on helpottanut kiinalaisten yritysten vientiä.
kehityspolku
Japanin biohajoavien muovien tutkimusyhdistyksen tietojen mukaan biohajoavien muovien tuotanto Japanissa vuonna 2002 oli noin 10000 tonnia, vuonna 2003 noin 20 000 tonnia, vuonna 2005 noin 40 000 tonnia, ja sen odotetaan saavuttavan noin 100 000 tonnia 200 000 tonniin vuonna 2010.
Euroopan biomuoviliiton tietojen mukaan vuoden 2001 luvut osoittivat, että biohajoavien tuotteiden kulutus EU: ssa oli 25 000 - 30 000 tonnia, kun taas perinteisten polymeerien kulutus oli jopa 35 miljoonaa tonnia. Euroopan biomuoviliitto ennustaa, että perinteisten polymeerien kulutus nousee 55 miljoonaan tonniin vuonna 2010, kun taas biohajoavien muovien kulutus nousee 500 000 - 1 miljoonaan tonniin siihen mennessä. Biohajoavat materiaalit voivat lopulta viedä 10% markkinoista. Biohajoavissa materiaaleissa uusiutuvia luonnonvaroja käyttävien raaka-aineiden osuus on yli 90%.
China Plastics Associationin hajoavien muovien ammattikomitean tilastojen mukaan biohajoavien materiaalien kulutus Kiinassa vuonna 2003 oli noin 15 000 tonnia, josta noin 1000 tonnia biohajoavia polymeerejä ilman tärkkelystä. Vuonna 2005 oli noin 30 biohajoavaa muovia harjoittavaa yritystä, joiden tuotantokapasiteetti oli 60 000 tonnia vuodessa. Todellinen tuotanto oli noin 30000 tonnia. Kotimarkkinoiden kysyntä oli noin 50 000 tonnia, ulkomainen tuonti 10000 tonnia ja vienti 20000 tonnia. Arvioidaan, että tuotantokapasiteetti nousee noin 250 000 tonniin vuonna 2010. Lisätietoja on GG: n artikkelissa Foresight China' Biohajoava muoviteollisuus.
Jotkut kehittyneet maat ohjaavat myös kiertotalouden ideaa ja käyttävät biohajoavia kertakäyttötuotteita. Esimerkiksi Ruotsi yritti tuottaa kertakäyttöisiä pikaruokalaatikoita perunoista ja maissista 1980-luvun lopulla, ja Etelä-Korean pakolliset lait käyttävät tahmeasta riisistä valmistettuja hammastikkuja. Odota. Eurooppa on laatinut standardin EN13432 biohajoaville kompostointimuoveille" Vaatimukset kompostointia ja biologista hajoamista edistävien pakkausmateriaalien testaukselle ja loppuarvioinnille kierrätykseen" ja valmistautunut. Yhdysvaltain hallitus on perustanut Presidential Green Chemistry Challenge Award -palkinnon vuodesta 1996 rohkaistakseen biohajoavan muoviteollisuuden kehitystä. New Yorkin osavaltio kielsi biohajoamattomien vihannespussien käytön vuonna 1989, antoi tukia hajoavia muoveja valmistaville valmistajille ja vaati kansalaisia erottamaan uusiutuvan ja uusiutumattoman jätteen, muuten heille sakotettaisiin 500 dollaria.
Jotkin muut maat ovat myös toteuttaneet vastaavia toimenpiteitä: Intia on antanut lain kieltää muovipakkausten käyttö maitoteollisuudessa; Etelä-Afrikan lait ovat kokonaan kieltäneet muovipakkauspussien käytön. Eri maiden lainsäädännön kehittyessä uusien biohajoavien pakkausmateriaalien odotetaan yleistyvän.
Kiinassa hajoavien muovien ymmärtämisen syventymisen myötä tämän materiaalin ja sen teollisuuden strateginen rooli Kiinan&# 39: n kestävässä kehityksessä on täysin ymmärretty. Biohajoavien muovien suositun käytön on odotettu. Kiinan kansantasavallan Kiinan tasavalta hyväksyi uusiutuvan energian lain (luonnos) GG-lain; ja" Kiinteät jätelaki (tarkistettu)" edistämään uusiutuvan biomassaenergian käyttöä ja hajoavien muovien käytön edistämistä ja käyttöä. Vuoden 2005 kansallisen kehitys- ja uudistuskomission asiakirjassa nro 40 on myös selvää kannustaa biohajoavien muovien käyttöä ja edistämistä. Kansallinen kehitys- ja uudistuskomissio käynnisti vuonna 2006 erityisen rahastohankkeen biomassan biologisesti hajoavien materiaalien kehittämisen edistämiseksi.
markkinatilanne
Vuoteen 2019 mennessä biohajoavan muoviteollisuuden markkina-arvo kasvaa 3 477 miljardiin dollariin keskimääräisen vuotuisen kasvuvauhdin ollessa 13,01%. Euroopan biohajoavien muovimarkkinoiden odotetaan kasvavan keskimäärin 12 prosentin vuotuisella kasvuvauhdilla vuosina 2014--2019.
Biohajoava muovi tuo nopean kehityksen aikaan. Vaikka biohajoavien muovien käsite on kohonnut, sovellus ei ole voinut lisätä määrää.
Biohajoavia muoveja käytetään pääasiassa pakkauksissa, kuiduissa, maataloudessa, ruiskupuristuksessa ja muilla aloilla. Niistä se on eniten käytetty pakkausteollisuudessa. Vuonna 2013 sen osuus kokonaismarkkinoista oli noin 60%. Elintarvikepakkausten kysyntä muodosti yli 70% biohajoavien muovipakkausten markkinoista. ; Ruiskupuristussovellusten markkinat ovat tärkein liikkeellepaneva voima biohajoavien muovien kysynnän kasvulle.
Vuoden 2013 lopusta lähtien Eurooppa ja Yhdysvallat ovat biohajoavien muovien päämarkkinat. Tilastojen mukaan vuonna 2013 Euroopan ja Pohjois-Amerikan markkinoiden osuus maailman biohajoavista muoveista oli 54% ja Pohjois-Amerikan markkinoista 28%.
Euroopan parlamentin ympäristökomitea on hyväksynyt luonnoksen kertakäyttöisten kevyiden muovipussien käytön vähentämisestä. Luonnoksessa ehdotetaan, että EU: n 28 jäsenvaltion tulisi noudattaa kaksivaiheista lähestymistapaa muovipussien käytön vähentämiseksi tehokkaasti, jotta saavutetaan tavoite vähentää ultrakevyiden muovipussien käyttöä 80 prosentilla vuonna 2019 vuoteen 2010 verrattuna. Tämän päätöslauselman odotetaan stimuloivan suuresti biohajoavien muovien markkinoiden kysyntää ja sen odotetaan luovan valtavia kasvumahdollisuuksia etuyhteydessä oleville valmistajille seuraavan viiden vuoden aikana. [5]
Tarjoamme patentoitua täysin biohajoavaa kalvoa ja PVA-pussia, kaikki tuotteet valmistetaan valulaitteilla. Voimme tuottaa PVA-kalvoja ja -pusseja täysin läpinäkyvinä ja eri väreinä. ja PVA-kalvo on sileämpi kuin perinteiset puhallusmuovaustuotteet.
Tarjoamme myös orgaanisesta materiaalista täysin biohajoavaa kalvoa ja laukkuja patentoidulla raaka-aineella ja tuotantoprosessilla.
Lisää PVA-kalvo- ja pussituotteita saat käymällä osoitteessa:
http://www.joyful-printing.net/pva-bag/
http://www.joyful-printing.com/pva-bag/