Biohajoava muovi
Biohajoava muovi viittaa muovityyppiin, joka hajoaa luonnossa olevien mikro-organismien, kuten bakteerien, homeiden (sienet) ja levien, vaikutuksesta. Ihanteellinen biohajoava muovi on polymeerimateriaali, jolla on erinomainen suorituskyky, jonka ympäristön mikro-organismit voivat hajottaa kokonaan hävittämisen jälkeen ja joka lopulta epäorgaanisoituu osaksi luonnossa tapahtuvaa hiilenkiertoa." Paperi" on tyypillinen biohajoava materiaali, kun taas&tarkoittaa synteettistä muovia &; on tyypillinen polymeerimateriaali. Siksi biohajoavat muovit ovat polymeerimateriaaleja, joissa molemmat ovat &; paperi &. ja &; synteettiset muovit &; ominaisuudet.
Kiinalainen tieteellinen nimi
Biohajoava muovi
Luokitus
Täydelliset olennot ja tuhoavat olennot
Pääkoostumus
Luonnollinen polymeeri, alifaattinen polyesteri jne.
Vieras nimi
Biohajoava muovi
pääasiassa
PBAT, PLA jne.
Ominaisuudet
Sillä on tietty biohajoavuus erityisissä ympäristöolosuhteissa
sisällysluettelo
1 määritelmä
2 luokitus
3 sovellusta
4Kehityshistoria
5 Markkinatila
6 liittyvää asiaa
7 erityistoimenpidettä
1 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, anaerobisissa pilkkomisolosuhteissa tai vesipitoisissa viljelynesteissä. Se aiheuttaa hajoamista ja hajoaa lopulta täydellisesti hiilidioksidiksi (CO2) tai / ja metaaniksi (CH2), vedeksi (H20) ja niiden sisältämien alkuaineiden mineralisoituneiksi epäorgaanisiksi suoloiksi sekä uusiksi biomassamuoveiksi.
2 luokitus
Raaka-aineen lähteen mukaan biohajoavat muovit voidaan jakaa kahteen tyyppiin: biopohjaiset biohajoavat muovit ja petrokemialliset biohajoavat muovit.
Biopohjaiset biohajoavat muovit voidaan jakaa neljään luokkaan: ensimmäinen luokka on suoraan luonnonmateriaaleista valmistettu muovi; toinen luokka ovat polymeerejä, jotka on saatu mikrobien käymisen ja kemiallisen synteesin avulla; kolmas luokka on mikro-organismien suoraan syntetisoimat polymeerit. 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. [1]
Tärkkelyspohjainen täysin biohajoava muovi
Biohajoamisprosessin luokituksen mukaan biohajoavat muovit voidaan jakaa täysin biohajoaviin muoviin ja tuhoaviin biohajoaviin muoveihin. Tuhoavia biohajoavia muoveja ovat tällä hetkellä pääasiassa tärkkelyksellä modifioitu (tai täytetty) polyeteeni PE, polypropyleeni PP, polyvinyylikloridi PVC, polystyreeni PS ja niin edelleen.
Täysin biohajoavat muovit valmistetaan pääasiassa luonnollisista makromolekyyleistä (kuten tärkkelys, selluloosa, kitiini) tai maatalous- ja sivutuotteista mikrobien fermentaation tai biohajoavien makromolekyylien, kuten termoplastisten tärkkelysmuovien, alifaattisten polyesterien ja polymaitohapon, tärkkelyksen / polyvinyylialkoholin, avulla. jne. ovat kaikki tällaisia muoveja.
Tärkkelykseen ja muihin luonnon aineisiin perustuvat biohajoavat muovit sisältävät tällä hetkellä pääasiassa seuraavia tuotteita: polymaitohappo (PLA), polyhydroksialkananoaatti (PHA), tärkkelysmuovit, biotekniikan muovit, bioyleiset muovit (polyolefiini ja polikloridi) eteeni).
Eri raaka-aineiden mukaan tavanomaisia biohajoavia muoveja on vähintään seuraavat tyypit:
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 suuren molekyylipainon omaavien polyesterien valmistamiseksi PBS: n perusteella (sulamispiste 114 ° C) on saavuttanut teollisen tuotannon tason. Japanin' s Mitsubishi Chemical Corporation ja Showa Polymer Corporation ovat aloittaneet teollisen tuotannon noin 1000 tonnin mittakaavassa.
Kiinan tiedeakatemian fysiikan ja kemian instituutti tutkii myös polybuteenisukkinaattikopololyesterin 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.
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. Japanin' s UNITIKA-yritys on kehittänyt ja tuottanut monenlaisia tuotteita, joista kangasta, tarjottimia, astioita jne. Käytetään laajalti Aichin maailmannäyttelyssä Japanissa.
Kiinassa Zhejiang Haisheng Biohajoavat Plastics Co., Ltd. (tuotantolinja 5000 tuhatta tonnia / vuosi) teollistetaan Kiinassa, 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), Ningbo Tianan Biomaterials Co., Ltd. (mittakaava 2000 tonnia / vuosi) ja Jiangsu Nantian Group Co., Ltd. kokeita.
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 kauppanimi on Mater-bi. Yrityksen&tuotteita käytetään laajalti Euroopassa ja Yhdysvalloissa.
Kotimaisia tutkimus- ja tuotantoyksiköitä on paljon. Näistä teollisuusyksiköihin kuuluvat Wuhan Huali Technology Co., Ltd. (mittakaavassa 40 000 tonnia / vuosi), Zhejiang Huashengtai Technology Co., Ltd. (8 000 tonnia vuodessa) ja Zhejiang Tianhe Ecological Technology Co., Ltd . (5000 tonnia / vuosi), Fujian Best Biomaterials Co., Ltd. (asteikko 2000 tonnia / vuosi), Zhaoqing Huafang Degradable Plastic Co., Ltd. (asteikko 5000 tonnia / vuosi) jne.
Alifaattinen aromaattinen kopolyesteri
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.
Biohajoavat polyvinyylialkoholi (PVA) -muovit
Esimerkiksi italialaisen NOVMANT' MaterBi -tuotteen 1990-luvulla PVA: ta lisättiin pääasiassa tärkkelykseen, joka voi puhaltaa kalvon ja pystyy käsittelemään myös muita tuotteita. Polyvinyylialkoholimateriaaleja on muutettava hyvän biohajoavuuden saavuttamiseksi. Pekingin teknologia- ja kauppakorkeakoulun kevyen teollisuuden muovinjalostus- ja soveltamisinstituutti on saavuttanut tiettyjä tuloksia tältä osin.
Hiilidioksidikopolymeeri
Ulkomailla varhaisimmat maat, jotka tutkivat hiilidioksidikopolymeereja, ovat 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, polysakkaridit, selluloosa jne., Ovat kehitteillä.
Poly-β-hydroksibutyraatti (PHB)
3000 tonnia täysin biohajoavaa muovia
Globaalista näkökulmasta PHB ja PHBV tunnustetaan yhdeksi lupaavimmista biohajoavista muoveista, ja ne ovat myös uusia tuotteita kehitteillä. Teknisen puolen pilottituotantokustannukset ovat noin 40 RMB / kg. Kun teollistaminen on tuotettu tuotantoon, tuotteen kustannuksia alennetaan edelleen, ja hintaetu on ilmeinen. Erityisesti teknisen puolen yksinkertaista tuotantoprosessia ja yksinkertaisia laitteita on helppo edistää ja toteuttaa suurtuotantoa.
3 sovellusta
Hajoavuutensa vuoksi biohajoavia muoveja käytetään pääasiassa elintarvikkeiden pehmeinä ja kovina pakkausmateriaaleina, mikä on myös suurin sovelluskenttä 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 järkyttävien suurten tapahtumien onnistuneen isännöinnin, erilaisten kulttuuriperintöjen ja kansallisten luonnonkauniiden paikkojen suojelun tarpeen myötä muovien aiheuttama ympäristön pilaantuminen on on tullut yhä tärkeämmäksi, ja hallitukset kaikilla tasoilla ovat maininneet 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, maaperän suojelemiseksi. Niistä Ranska julkaisi vuonna 2005 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 [Uusiutuvaa energiaa koskeva laki (Luonnos)&-lain). ja" Kiinteän jätteen laki (versio)" 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, luokitusta, merkintöjä ja hajoavuutta koskevat vaatimukset hajoaville muoveille&"; 1. tammikuuta 2007 toteutetut toimet saavutettiin. Euroopan, Yhdysvaltojen, Japanin ja muiden maiden vastavuoroinen tunnustaminen on helpottanut kiinalaisten yritysten tuotteiden vientiä.
4Kehityshistoria
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 vuonna 2010 nousee noin 250 000 tonniin. Lisätietoja on julkaisussa &; Foresight China' s Biohajoava muoviteollisuus - perusteellinen tutkimus- ja sijoitusstrategian suunnitteluanalyysiraportti &.
Jotkut kehittyneet maat ohjaavat myös kiertotalouden ideaa ja käyttävät biohajoavia kertakäyttötuotteita. Esimerkiksi Ruotsi yritti tuottaa kertakäyttöisiä perunasta ja maissista valmistettuja pikaruokalaatikoita 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&muotoiltu ja valmistettu. Yhdysvaltain hallitus on perustanut Presidential Green Chemistry Challenge -palkinnon vuodesta 1996 rohkaistakseen biohajoavan muoviteollisuuden kehitystä. Vuonna 1989 New Yorkin osavaltio kielsi biohajoamattomien vihannespussien käytön, tuki hajoavia muoveja valmistavia valmistajia ja vaati kansalaisia erottamaan uusiutuvan ja uusiutumattoman jätteen, muuten heille määrätään 500 dollarin sakko.
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 kasvavan yhä suositumpaa.
Kiinassa hajoavien muovien ymmärtämisen syventymisen myötä tämän materiaalin ja sen teollisuuden strateginen rooli Kiinassa' kestävä kehitys on täysin ymmärretty. Biohajoavien muovien suosimisen ja levittämisen on odotettu. Kiinan kansan' Kiinan tasavalta hyväksyi &: n lain, Uusiutuvaa energiaa koskevan lain (luonnos) &. ja" Kiinteää jätettä koskeva laki (tarkistettu)" vuonna 2004 kannustamaan uusiutuvan biomassaenergian käyttöä ja hajoavien muovien 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 biohajoavien materiaalien kehittämisen edistämiseksi.
5 Markkinatila
Vuoteen 2019 mennessä biohajoavan muoviteollisuuden markkina-arvo kasvaa 3,477 miljardiin dollariin keskimääräisen vuotuisen kasvuvauhdin ollessa 13,01%. Biohajoavien muovimarkkinoiden odotetaan kasvavan Euroopassa keskimäärin 12 prosentin vuosivauhtia vuosina 2014--2019.
Biohajoava muovi tuo nopean kehityksen aikaan. Vaikka biohajoavien muovien käsite on jo korostettu, 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 28 EU: n jäsenvaltiota noudattavat kaksivaiheista lähestymistapaa muovipussien käytön vähentämiseksi tehokkaasti, jotta saavutettaisiin tavoite vähentää ultra-ohuiden muovipussien käyttöä 80 prosentilla vuonna 2019 vuoteen 2010 verrattuna. ratkaisun odotetaan stimuloivan suuresti biohajoavien muovien markkinakysyntää ja sen odotetaan luovan valtavia kasvumahdollisuuksia etuyhteydessä oleville valmistajille seuraavan viiden vuoden aikana.
6 liittyvää asiaa
Vaikka hajoavia muoveja on kuitenkin paljon tutkimuksia ja raportteja, monia erityisongelmia ei voida ratkaista, myynninedistäminen on erittäin vaikeaa ja näkymät eivät ole optimistisia. Syyt ovat: ensinnäkin, koska hajoavalla muovipussilla on alhainen kantavuus, se ei voi täyttää asiakkaiden vaatimuksia enemmän tavaroita ja toistuvaa käyttöä varten; toiseksi hajoava muovipussi on himmeä ja keltaista väriä ja vähän läpinäkyvää, mikä antaa ihmisille tunteen, että he eivät ole riittävän puhtaita ja ruma. Älä huoli sen käytöstä; kolmanneksi, hinta on liian korkea, koska kauppias antaa sen pois ilmaiseksi, joten kustannuksia ei voida hyväksyä.
Toinen esimerkki on ratkaista EPS-pikaruokalounaslaatikoiden ympäristösaasteongelma. Yritä käyttää sen sijaan paperisia lounasrasioita tai biohajoavia muovisia lounasrasioita. Mainostaminen on kuitenkin erittäin vaikeaa seuraavista syistä: Ensinnäkin, EPS
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: