Biohajoava muovi
Biohajoava muovi tarkoittaa muovityyppiä, joka hajoaa luonnossa olevien mikro-organismien, kuten bakteerien, homesien (sienten) ja levien vaikutuksesta. Ihanteellinen biohajoava muovi on polymeerimateriaali, jolla on erinomainen suorituskyky, ympäristön mikro-organismit voivat hajottaa sen kokonaan hävittämisen jälkeen ja lopulta epäorgaanisiksi tullakseen osaksi luonnon hiilikiertoa."paperi" on tyypillinen biohajoava materiaali, kun taas"synteettinen muovi" on tyypillinen polymeerimateriaali. Siksi biohajoavat muovit ovat polymeerimateriaaleja, joilla on sekä"paperi" ja"synteettiset muovit" ominaisuuksia.
Kiinalainen tieteellinen nimi
Biohajoava muovi
Luokitus
Täydellisiä olentoja ja tuhoisia olentoja
Pääkoostumus
Luonnollinen polymeeri, alifaattinen polyesteri jne.
Ulkomaalainen nimi
Biohajoava muovi
sisältää pääasiassa
PBAT, PLA jne.
Ominaisuudet
Niillä on tietty biohajoavuus tietyissä ympäristöolosuhteissa
sisällys
1 määritelmä
2 luokitus
3 sovellusta
4Kehityshistoria
5 Markkinatilanne
6 asiaan liittyvää asiaa
7 erityistoimenpiteitä
1 määritelmä
Biohajoavat muovit, jotka tunnetaan myös nimellä biohajoavat muovit, viittaavat mikro-organismien toimintaan luonnossa luonnollisissa olosuhteissa, kuten maaperässä ja/tai hiekassa, ja/tai erityisissä olosuhteissa, kuten kompostointiolosuhteissa, anaerobisissa mädätysolosuhteissa tai vesipitoisissa viljelynesteissä. Se aiheuttaa hajoamista ja hajoaa lopulta kokonaan hiilidioksidiksi (CO₂) ja/tai metaaniksi (CH4), vedeksi (H2O) ja sen sisältämien alkuaineiden mineralisoituneiksi epäorgaanisiksi suoloiksi sekä uusiksi biomassamuoveiksi.
2 luokitus
Raaka-ainelähteen mukaan biohajoavat muovit voidaan jakaa kahteen tyyppiin: biopohjaiset biohajoavat muovit ja petrokemian pohjaiset biohajoavat muovit.
Biopohjaiset biohajoavat muovit voidaan jakaa neljään luokkaan: ensimmäinen luokka on suoraan luonnonmateriaaleista jalostetut muovit; toinen luokka on polymeerit, jotka on saatu osallistumalla mikrobifermentaatioon ja kemialliseen synteesiin; Kolmas luokka on mikro-organismien suoraan syntetisoimat polymeerit. Neljäs luokka on biohajoavat muovit, jotka saadaan sekoittamalla näitä materiaaleja tai näitä materiaaleja ja muita kemiallisesti syntetisoituja biohajoavia muoveja.
Petrokemianpohjaisilla biohajoavilla muoveilla tarkoitetaan muoveja, jotka on saatu polymeroimalla petrokemian monomeerejä kemiallisella synteesillä, kuten PBAT, polybuteenisukkinaatti (PBS), hiilidioksidikopolymeeri (PPC) jne. [1]
Tärkkelyspohjainen täysin biohajoava muovi
Tärkkelyspohjainen täysin biohajoava muovi
Biohajoavien muovien luokituksen mukaan biohajoavat muovit voidaan jakaa täysin biohajoaviin ja tuhoaviin biohajoaviin muoveihin. Tuhoavia biohajoavia muoveja ovat tällä hetkellä pääasiassa tärkkelyksellä modifioitu (tai täytetty) polyeteeni PE, polypropeeni PP, polyvinyylikloridi PVC, polystyreeni PS ja niin edelleen.
Täysin biohajoavia muoveja valmistetaan pääasiassa luonnollisista makromolekyyleistä (kuten tärkkelyksestä, selluloosasta, kitiinistä) tai maatalous- ja sivutuotteista mikrobifermentaation tai biohajoavien makromolekyylien synteesin avulla, kuten termoplastiset tärkkelysmuovit, alifaattiset polyesterit ja polymaitohappo, Tärkkelys/polyvinyylialkoholi, jne. ovat kaikki tällaisia muovia.
Tärkkelys- ja muihin luonnonaineisiin perustuvia biohajoavia muoveja ovat tällä hetkellä pääasiassa seuraavat tuotteet: polymaitohappo (PLA), polyhydroksialkanoaatti (PHA), tärkkelysmuovit, biotekniikan muovit, bioyleiset muovit (polyolefiini ja polykloridi) eteeni).
Tavallisia biohajoavia muoveja on eri raaka-aineiden mukaan ainakin seuraavanlaisia:
polykaprolaktoni (PCL)
Tällä muovilla on hyvä biohajoavuus ja sen sulamispiste on 62°C. Sitä hajottavat mikro-organismit ovat laajalle levinneitä optimistisissa tai anaerobisissa olosuhteissa. Biohajoavana materiaalina se voidaan sekoittaa tärkkelys- ja selluloosamateriaalien kanssa tai polymeroida maitohapon kanssa.
Polybuteenisukkinaatti (PBS) ja sen kopolymeerit
Erilaisten PBS-pohjaisten (sulamispiste 114°C) korkeamolekyylipainoisten polyestereiden valmistusteknologia on saavuttanut teollisen tuotannon tason. Japanin':n Mitsubishi Chemical Corporation ja Showa Polymer Corporation ovat aloittaneet teollisen tuotannon noin 1 000 tonnin mittakaavassa.
Kiinan tiedeakatemian fysiikan ja kemian instituutissa tutkitaan myös polybuteenisukkinaattikopolyesterin synteesiä. Kiinan tiedeakatemian fysiikan ja kemian instituutti on tehnyt yhteistyötä Shandong Huiying Companyn kanssa rakentaakseen tuotantolinjan, jonka vuosituotanto on 25 000 tonnia PBS:ää ja sen polymeerejä, ja Guangdong Jinfa Company on rakentanut tuotantolinjan, jonka vuosituotanto 1000 tonnia. Tsinghuan yliopisto on rakentanut Anqing Hexing Chemical Co., Ltd:hen tuotantolinjan, jonka vuosituotanto on 10 000 tonnia PBS:ää ja sen kopolymeerejä.
Polylmaitohappo (PLA)
Yhdysvaltain Natureworks on tehnyt aktiivista ja tehokasta työtä polymaitohapon tuotantoprosessin parantamiseksi ja kehittänyt maissin glukoosin käymisen polymaitohapon valmistamiseksi, jonka vuotuinen tuotantokapasiteetti on 14 000 tonnia. Japani'UNITIKA-yritys on kehittänyt ja valmistanut monenlaisia tuotteita, joiden joukossa kankaita, tarjottimia, astioita jne. käytetään laajasti Aichin maailmannäyttelyssä Japanissa.
Kiinassa Zhejiang Haisheng Biodegradable Plastics Co., Ltd. (tuotantolinja 5 000 tuhatta tonnia/vuosi) on teollistunut Kiinassa, ja Shanghai Tongjieliang Biomaterials Co., Ltd., Jiangsu Jiuding Group jne. ovat pilottivaiheessa.
Polyhydroksialkanoaatti (PHA)
Teollista tuotantoa ulkomailla toteuttavat pääasiassa Yhdysvallat ja Brasilia. Kotimaisia tuotantoyksiköitä ovat Tianjin Guoyun Biomaterials Co., Ltd. (mittakaavassa 10 000 tonnia/vuosi), Ningbo Tianan Biomaterials Co., Ltd. (skaala 2 000 tonnia/vuosi) ja Jiangsu Nantian Group Co., Ltd., joka on pilottivaiheessa. koettelemuksia.
Uusiutuvista luonnonvaroista saatavia biohajoavia muoveja käyttämällä alifaattista polyesteriä ja tärkkelystä sekoittamalla on myös tutkittu onnistuneesti hajoavien muovien valmistustekniikkaa. Euroopan ja Amerikan maissa tärkkelyksen ja alifaattisen polyesterin sekoituksia käytetään laajalti roskapussien ja muiden tuotteiden valmistukseen. Maailman suurin ja myydyin yritys on italialainen Novamont, jonka toiminimi on Mater-bi. Yrityksen' tuotteita käytetään laajalti Euroopassa ja Yhdysvalloissa.
Kotimaisia tutkimus- ja tuotantoyksiköitä on useita. Niistä teollistuneita yksiköitä ovat Wuhan Huali Technology Co., Ltd. (koko 40 000 tonnia/vuosi), Zhejiang Huashengtai Technology Co., Ltd. (8000 tonnia/vuosi) ja Zhejiang Tianhe Ecological Technology Co., Ltd. (5 000 tonnia/vuosi), Fujian Best Biomaterials Co., Ltd. (2 000 tonnia/vuosi), Zhaoqing Huafang Degradable Plastic Co., Ltd. (5 000 tonnia/vuosi) jne.
Alifaattinen aromaattinen kopolyesteri
BASF:n Saksassa valmistamassa alifaattisessa aromaattisessa satunnaiskopolyesterissa (Ecoflex) on monomeerejä: adipiinihappoa, tereftaalihappoa ja 1,4-butaanidiolia. Tuotantokapasiteetti on 140 000 tonnia/vuosi. Samalla on kehitetty polyesteriin ja tärkkelyspohjaisia biohajoavia muovituotteita.
Polyvinyylialkoholi (PVA) biohajoava muovi
Esimerkiksi italialaisen NOVMANT':n MaterBi-tuotteen 1990-luvulla tärkkelykseen lisättiin pääasiassa PVA:ta, jolla voidaan puhaltaa kalvoa ja käsitellä muita tuotteita. Polyvinyylialkoholimateriaaleja on muunnettava, jotta niillä on hyvä biohajoavuus. Pekingin teknologia- ja kauppakorkeakoulun kevyen teollisuuden muovien käsittelyn ja soveltamisen instituutti on saavuttanut tiettyjä tuloksia tässä suhteessa.
Hiilidioksidin kopolymeeri
Ulkomailla ensimmäiset maat, jotka tutkivat hiilidioksidikopolymeerejä, olivat pääasiassa Japani ja Yhdysvallat, mutta teollista tuotantoa ei ole ollut. Inner Mongolia Mengxi Group Corporation ottaa käyttöön Changchun Institute of Applied Chemistry -instituutin teknologian ja on rakentanut laitteen, jonka vuosituotanto on 3 000 tonnia hiilidioksidi/epoksiyhdistekopolymeerihartsia. Tuotteita käytetään pääasiassa pakkauksissa ja lääketieteellisissä materiaaleissa. Pienimolekyylipainoinen hiilidioksidikopolymeeriteknologia, jonka on kehittänyt tohtori Chen Liban Guangzhou Institute of Chemistrysta, Kiinan tiedeakatemiasta, on otettu tuotantoon Taixingissa, Jiangsussa. Ja muut pakkaukset. Henan Tianguan Group ottaa käyttöön Sun Yat-senin yliopiston professori Meng Yuezhongin teknologian ja on rakentanut pilottimittakaavan hiilidioksidikopolymeerin tuotantolinjan.
Muut, kuten kitiini, polyamidi, polyasparagiinihappo, polysakkaridit, selluloosa jne. ovat kehitteillä.
Poly-β-hydroksibutyraatti (PHB)
3000 tonnia täysin biohajoavaa muovia
3000 tonnia täysin biohajoavaa muovia
Globaalista näkökulmasta katsottuna PHB ja PHBV on tunnustettu yhdeksi lupaavimmista biohajoavista muoveista sekä uusina kehitteillä olevina tuotteina. Teknisen puolen pilottituotantokustannukset ovat noin 40 RMB/kg. Kun teollistuminen on otettu tuotantoon, tuotteen kustannukset laskevat edelleen, ja hintaetu on ilmeinen. Erityisesti teknisen puolen yksinkertainen tuotantoprosessi ja yksinkertaiset laitteet on helppo edistää ja toteuttaa suurtuotantoa.
3 sovellusta
Biohajoavia muoveja käytetään hyvän hajoavuuden ansiosta pääasiassa elintarvikkeiden pehmeinä ja kovina pakkausmateriaaleina, mikä on tässä vaiheessa myös suurin käyttöalue.
Biohajoavien muovien pääasialliset kohdemarkkinat ovat muoviset pakkauskalvot, maatalouskalvot, kertakäyttöiset muovipussit ja muoviset kertakäyttöastiat. Perinteisiin muovipakkausmateriaaleihin verrattuna uusien hajoavien materiaalien hinta on hieman korkeampi. Ympäristönsuojelutietoisuuden lisääntyessä ihmiset ovat kuitenkin valmiita käyttämään uusia hajoavia materiaaleja korkeammalla hinnalla ympäristön suojelemiseksi. Lisääntynyt tietoisuus ympäristönsuojelusta on tuonut valtavia kehitysmahdollisuuksia biohajoavien uusien materiaalien teollisuudelle. Kiinan talouden kehittymisen, olympialaisten, maailmannäyttelyn ja muiden maailmaa järkyttäneiden suurten tapahtumien onnistuneen isännöinnin, erilaisten maailman kulttuuriperinnön ja kansallisten maisemapaikkojen suojelutarpeen myötä muovien aiheuttama ympäristön saastuminen on kasvanut. tulee yhä tärkeämmäksi, ja hallitukset kaikilla tasoilla ovat luetteloineet valkoisen saastumisen hoidon yhdeksi tärkeimmistä tehtävistä.
Kehittyneet maat ja alueet, kuten Eurooppa, Yhdysvallat ja Japani, ovat peräkkäin muotoilleet ja julkaisseet asiaankuuluvia säännöksiä hajoamattomien muovien käytön rajoittamiseksi toimenpitein, kuten osittaisella kiellolla, rajoittamisella, pakollisella keräämisellä ja saasteverojen perimisellä, sekä voimakkaasti. kehittää uusia biohajoavia materiaaleja ympäristön suojelemiseksi, suojella maaperää. Niistä Ranska julkaisi vuonna 2005 politiikan, jonka mukaan kaikkien mukana kuljetettavien kertakäyttöisten muovipussien on oltava biohajoavia vuoden 2010 jälkeen.
Samaan aikaan Kiina on peräkkäin ottanut käyttöön useita politiikkoja edistääkseen biohajoavien muovien käyttöä ja edistämistä. Vuonna 2004 Kansallinen kansankongressi hyväksyi"Renewable Energy Law (Draft)" ja"Solid Waste Law (Revision)" edistää uusiutuvan biomassaenergian käyttöä sekä hajoavien muovien edistämistä ja käyttöä; Vuonna 2005 kansallisen kehitys- ja uudistuskomission asiakirja nro 40 rohkaisi selvästi biohajoavien muovien käyttöä ja edistämistä; Kansallinen kehitys- ja uudistuskomissio käynnisti vuonna 2006 erityisen rahastohankkeen biomassan biohajoavien materiaalien kehittämisen edistämiseksi;" Määritä, luokitus, merkintä ja hajoavuusvaatimukset hajoaville muoveille" toteutettu 1.1.2007 saatiin Euroopan, Yhdysvaltojen, Japanin ja muiden maiden vastavuoroinen tunnustaminen on helpottanut kiinalaisten yritysten tuotteiden vientiä.
4Kehityshistoria
Japan Biodegradable Plastics Research Associationin tietojen mukaan biohajoavien muovien tuotanto Japanissa vuonna 2002 oli noin 10 000 tonnia, vuonna 2003 noin 20 000 tonnia, vuonna 2005 noin 40 000 tonnia ja sen odotetaan saavuttavan noin 10 000 tonnia. 200 000 tonniin vuonna 2010.
European Bioplastics Associationin mukaan vuoden 2001 luvut osoittivat, että biohajoavien tuotteiden kulutus EU:ssa oli 25 000–30 000 tonnia, kun taas perinteisten polymeerien kulutus oli peräti 35 miljoonaa tonnia. European Bioplastics Association ennustaa perinteisten polymeerien kulutuksen nousevan 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 tulee olemaan yli 90 %.
China Plastics Associationin hajoavien muovien ammattikomitean tilastojen mukaan biohajoavien materiaalien kulutus Kiinassa vuonna 2003 oli noin 15 000 tonnia, josta noin 1 000 tonnia biohajoavia polymeerejä ilman lisättyä tärkkelystä. Vuonna 2005 biohajoavaa muovia harjoitti noin 30 yritystä, joiden tuotantokapasiteetti oli 60 000 tonnia vuodessa. Todellinen tuotanto oli noin 30 000 tonnia. Kotimaan kysyntä oli noin 50 000 tonnia, tuonti ulkomailta 10 000 tonnia ja vienti 20 000 tonnia. Vuonna 2010 tuotantokapasiteetin arvioidaan nousevan noin 250 000 tonniin. Katso lisätietoja &:n Foresight China':n biohajoavan muoviteollisuuden perusteellisesta tutkimuksesta ja investointien strategisen suunnittelun analyysiraportista &.
Jotkut kehittyneet maat myös ohjaavat ajatusta kiertotaloudesta ja käyttävät biohajoavia kertakäyttöastioita. Esimerkiksi Ruotsi yritti 1980-luvun lopulla valmistaa perunoista ja maissista valmistettuja kertakäyttöisiä pikaruokalaatikoita, ja Etelä-Korea pakotti lakeja käyttämään tahmeasta riisistä valmistettuja hammastikkuja. Odota. Eurooppa on laatinut standardin EN13432 biohajoaville kompostointimuoveille" Vaatimukset pakkausmateriaalien testaamisesta ja lopullisesta arvioinnista, jotka edistävät kompostointia ja biohajoamista kierrätystä varten" ja muita orgaanisen jätteen kompostoinnin edistämistä koskevia säännöksiä laaditaan aktiivisesti. muotoiltu ja valmistettu. Yhdysvaltain hallitus on perustanut Presidential Green Chemistry Challenge Award -palkinnon vuodesta 1996 lähtien edistääkseen biohajoavan muoviteollisuuden kehitystä. Vuonna 1989 New Yorkin osavaltio kielsi ei-biohajoavien kasvispussien käytön, tuki hajoavaa muovia tuottavia valmistajia ja vaati kansalaisia erottelemaan uusiutuvat ja uusiutumattomat jätteet, muuten heille määrättäisiin 500 dollarin sakko.
Myös eräät muut maat ovat ryhtyneet vastaaviin toimenpiteisiin: Intia on säätänyt lailla muovipakkausten käytön meijeriteollisuudessa; Etelä-Afrikan lait ovat kieltäneet muovipakkauspussien käytön kokonaan. Eri maiden lainsäädännön kehittyessä uusien biohajoavien pakkausmateriaalien suosion odotetaan kasvavan.
Kiinassa hajoavien muovien ymmärryksen syvenemisen myötä tämän materiaalin ja sen teollisuuden strateginen rooli Kiinan' kestävässä kehityksessä on toteutunut täysin. Biohajoavien muovien suosiota ja käyttöä on odotettu. Kiinan kansantasavalta's Kiinan tasavalta hyväksyi &-määräyksen; uusiutuvan energian lain (luonnos) &; ja"Kiinteän jätteen laki (tarkistettu)" Vuonna 2004 kannustetaan uusiutuvan biomassaenergian käyttöä sekä hajoavien muovien edistämistä ja käyttöä. Kansallisen kehitys- ja uudistuskomission asiakirjassa nro 40 vuonna 2005 on myös selvää, että kannustetaan biohajoavien muovien käyttöön ja edistämiseen. Kansallinen kehittämis- ja uudistustoimikunta käynnisti vuonna 2006 erityisen rahastohankkeen edistääkseen biomassan biohajoavien materiaalien kehittämistä.
5 Markkinatilanne
Vuoteen 2019 mennessä biohajoavan muoviteollisuuden markkina-arvo kasvaa 3,477 miljardiin Yhdysvaltain dollariin ja keskimääräinen vuotuinen kasvuvauhti on 13,01 %. Euroopan biohajoavien muovien markkinoiden odotetaan kasvavan keskimäärin 12 prosentin vuotuisella kasvuvauhdilla vuosina 2014–2019.
Biohajoavat muovit käynnistävät nopean kehityksen ajan. Vaikka biohajoavien muovien konsepti on ollut esillä aiemminkin, sovellus ei ole kyennyt lisäämään volyymia.
Biohajoavia muoveja käytetään pääasiassa pakkauksissa, kuiduissa, maataloudessa, ruiskuvalussa ja muilla aloilla. Niistä se on laajimmin käytetty pakkausteollisuudessa. Vuonna 2013 sen osuus kokonaismarkkinoista oli noin 60 %. Elintarvikepakkausten kysynnän osuus biohajoavien muovipakkausten markkinoista oli yli 70 %. ; Ruiskuvalusovellusmarkkinat ovat tärkein biohajoavien muovien kysynnän kasvun liikkeellepaneva voima.
Vuoden 2013 lopussa biohajoavien muovien päämarkkinat ovat Eurooppa ja Yhdysvallat. Tilastojen mukaan vuonna 2013 Euroopan ja Pohjois-Amerikan markkinoiden osuus maailmanlaajuisesta biohajoavasta muovista oli 54 % ja 28 %.
Euroopan parlamentin ympäristövaliokunta on hyväksynyt luonnoksen kertakäyttöisten kevyiden muovipussien käytön vähentämisestä. Luonnoksessa ehdotetaan, että EU:n 28 jäsenvaltion tulisi noudattaa kaksivaiheista lähestymistapaa vähentääkseen tehokkaasti muovikassien käyttöä, jotta saavutetaan tavoite vähentää ultraohuiden muovikassien käyttöä 80 % vuonna 2019 vuoteen 2010 verrattuna. resoluution odotetaan stimuloivan suuresti biohajoavien muovien kysyntää markkinoilla, ja sen odotetaan luovan valtavia kasvumahdollisuuksia vastaaville valmistajille seuraavan viiden vuoden aikana.
6 asiaan liittyvää asiaa
Vaikka hajoavista muoveista on olemassa monia tutkimuksia ja raportteja, monia erityisongelmia ei kuitenkaan voida ratkaista, edistäminen on erittäin vaikeaa, eivätkä näkymät ole optimistiset. Syyt ovat: Ensinnäkin, koska hajoavalla muovipussilla on alhainen kantavuus, se ei voi täyttää asiakkaiden vaatimuksia tavaroiden lisäämisestä ja toistuvasta käytöstä; Toiseksi hajoava muovipussi on väriltään himmeä ja keltainen ja läpinäkyvyys on heikko, mikä antaa ihmisille tunteen, ettei se ole tarpeeksi puhdas ja ruma. Älä huolehdi sen käytöstä. Kolmanneksi hinta on liian korkea, koska kauppias antaa sen ilmaiseksi, joten hintaa ei voida hyväksyä.
Toinen esimerkki on ratkaista EPS-pikaruokalounaslaatikoiden ympäristön saastuminen. Yritä sen sijaan käyttää paperia tai biohajoavaa muovista lounasrasiaa. Sitä on kuitenkin erittäin vaikea mainostaa seuraavista syistä: Ensinnäkin EPS
Tarjoamme patentoidun täysin biohajoavan kalvon ja PVA-pussin, kaikki tuotteet valmistetaan valulaitteilla, se eroaa perinteisistä puhallusmuovaustuotteista, kaikki puhallusmuovaustuotteet eivät ole täysin biohajoavia. Voimme valmistaa 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 pusseja patentoidulla raaka-aineella ja tuotantoprosessilla.
Lisää PVA-kalvo- ja pussituotteita vierailemalla: