Biologicky rozložitelný plast
Biologicky rozložitelný plast označuje třídu plastů, které jsou degradovány působením mikroorganismů, jako jsou bakterie, plísně (houby) a řasy, které existují v přírodě. Ideální biologicky rozložitelný plast je druh vysokomolekulárního materiálu s vynikajícím výkonem, který může být po odstranění zlikvidován mikroorganismy v životním prostředí a nakonec anorganizován, aby se stal součástí uhlíkového cyklu v přírodě. „Papír“ je typický biologicky rozložitelný materiál, zatímco „syntetický plast“ je typický polymerní materiál. Biodegradabilní plasty jsou proto polymerní materiály, které mají vlastnosti jak papíru, tak syntetických plastů.
Čínský název Biologicky rozložitelný plast Zahraniční název Biologicky rozložitelné plasty Klasifikace Úplně biologické a destruktivní organismy Zahrnuje hlavně polyethylen PE, polypropylen PP atd. Hlavní složení Přírodní polymer, alifatický polyester atd. Vlastnosti Dobrá rozložitelnost
obsah
1 Definice
2 Aplikace
3 kategorie
4 Historie vývoje
5 Stav trhu
6 Související problémy
7 Zvláštní opatření
definice
Biologicky rozložitelné plasty lze rozdělit na dva typy: plně biologicky rozložitelné plasty a destruktivní biologicky rozložitelné plasty. Destruktivní biologicky rozložitelné plasty v současnosti zahrnují hlavně škrob modifikovaný (nebo plněný) polyethylen PE, polypropylen PP, polyvinylchlorid PVC, polystyren PS atd.
Zcela biologicky rozložitelné plasty se vyrábějí hlavně z přírodních polymerů (jako je škrob, celulóza, chitin) nebo zemědělských a vedlejších produktů mikrobiální fermentací nebo syntézou biologicky rozložitelných polymerů, jako jsou termoplastické škrobové plasty, alifatické polyestery, kyselina polymléčná, škrob / polyvinylalkohol atd. - patří k tomuto druhu plastů.
Biologicky rozložitelné plasty založené na přírodních materiálech, jako je škrob, v současné době zahrnují tyto produkty: polylaktová kyselina (PLA), polyhydroxyalkanoát (PHA), škrobové plasty, bioinženýrské plasty, biogenerické plasty (polyolefiny a polyvinylchlorid) Ethylen) [1].
Plně biologicky rozložitelný plast na bázi škrobu
Plně biologicky rozložitelný plast na bázi škrobu
aplikace
Biologicky rozložitelné plasty se používají hlavně jako potravinářské měkké a tvrdé obalové materiály kvůli jejich dobré rozložitelnosti, která je v této fázi také největší oblastí použití.
Hlavními cílovými trhy pro biologicky rozložitelné plasty jsou plastové obalové fólie, zemědělské fólie, jednorázové plastové sáčky a jednorázové plastové nádobí. Ve srovnání s tradičními plastovými obalovými materiály jsou náklady na nové degradační materiály o něco vyšší. S rostoucí informovaností o ochraně životního prostředí jsou však lidé ochotni použít mírně vyšší cenu nových degradačních materiálů, aby chránili životní prostředí. Zvýšené povědomí o životním prostředí přineslo průmyslu biologicky rozložitelných nových materiálů velké příležitosti k rozvoji. S rozvojem čínské ekonomiky, úspěšným hostováním mnoha rozsáhlých akcí, jako jsou olympijské hry a světové výstavy, a potřebou ochrany různých světových kulturních památek a národních scénických scén, se znečištění životního prostředí způsobené plasty stalo stále důležitější. Zacházejte s bílým znečištěním jako s jedním z klíčových úkolů.
Rozvinuté země a regiony v Evropě, USA, Japonsku a dalších zemích postupně formulovaly a zavedly příslušná nařízení omezující používání nedegradovatelných plastů prostřednictvím opatření, jako jsou částečné zákazy, omezení, povinný výběr a výběr daní ze znečištění, a důrazně vyvíjet nové biologicky rozložitelné materiály na ochranu životního prostředí. 2. Chraňte půdu. Mezi nimi Francie zavedla v roce 2005 politiku, která stanoví, že všechny jednorázové plastové sáčky musí být po roce 2010 biologicky rozložitelné.
Zároveň Čína vydala řadu politik na podporu používání a propagace biologicky rozložitelných plastů. V roce 2004 Národní lidový kongres schválil zákon o obnovitelných zdrojích energie (návrh) a zákon o pevných odpadech (revize), aby podpořil využívání energie z obnovitelných zdrojů biomasy a propagaci a aplikaci rozložitelných plastů. V roce 2005 byl dokument Komise pro národní rozvoj a reformu č. 40 výslovně podporován používání a propagace biologicky rozložitelných plastů; V roce 2006 zahájila Národní komise pro rozvoj a reformu projekt zvláštního fondu na podporu vývoje biologicky rozložitelných materiálů biomasy; „Definice, klasifikace, označování a degradace výkonnostních požadavků na degradovatelné plasty“ provedené 1. ledna 2007 bylo získáno Vzájemné uznávání zemí jako Evropa, USA a Japonsko usnadnilo vývoz čínských výrobků.
klasifikace
Klasifikovány ze surovin, existují přinejmenším tyto druhy biologicky rozložitelných plastů:
Polykaprolakton (PCL)
Tento plast má dobrou biologickou rozložitelnost a má teplotu tání 62 ° C. Mikroorganismy, které jej rozkládají, jsou široce distribuovány za aerobních nebo anaerobních podmínek. Jako biologicky rozložitelný materiál může být smíchán se škrobovými a celulózovými materiály nebo polymerizován s kyselinou mléčnou.
Polybutylen sukcinát (PBS) a jeho kopolymer
Technologie výroby různých polyesterů o vysoké molekulové hmotnosti na bázi PBS (teplota tání 114 ° C) dosáhla úrovně průmyslové výroby. Japonská společnost Mitsubishi Chemical a Showa Polymer Corporation zahájila průmyslovou výrobu v měřítku asi 1 000 tun.
Ústav fyziky a chemie Čínské akademie věd také provádí výzkum syntézy kopolyesteru polybutylen sukcinátu. Ústav fyziky a chemie Čínské akademie věd spolupracoval se společností Shandong Huiying Company na vybudování výrobní linky s roční produkcí 25 000 tun PBS a jejích polymerů a společnost Guangdong Jinfa vybudovala výrobní linky s roční produkcí 1 000 tun. Univerzita Tsinghua zřídila výrobní linku s roční produkcí 10 000 tun PBS a jeho kopolymerů v Anqing Hexing Chemical Co., Ltd.
Kyselina polymléčná (PLA)
Organizace Natureworks ve Spojených státech odvedla aktivní a efektivní práci na zlepšení výrobního procesu kyseliny polymléčné. Vyvinula fermentaci glukózy z kukuřice za účelem výroby kyseliny polymléčné s roční produkční kapacitou 14 000 tun. Japonská společnost UNITIKA vyvinula a vyrobila mnoho druhů výrobků, mezi nimiž se v japonském Aichi Expo široce používá plátno, podnosy, nádobí atd.
Čínská industrializace zahrnuje Zhejiang Haisheng Biodegradable Plastics Co., Ltd. (výrobní linka v měřítku 5000 kilogramů / rok) a pilotní jednotky jsou Shanghai Tongjieliang Biomaterials Co., Ltd. a Jiangsu Jiuding Group.
Polyhydroxyalkanoát (PHA)
Průmyslová výroba v zahraničí jsou hlavně USA a Brazílie. Mezi domácí výrobní jednotky patří Tianjin Guoyun Biomaterials Co., Ltd. (měřítko 10 000 tun / rok) [2], Ningbo Tianan Biomaterials Co., Ltd. (měřítko 2 000 tun / rok) a pilotní jednotky jsou Jiangsu Nantian Group Co., Ltd Počkejte.
Biologicky rozložitelné plasty získané z obnovitelných zdrojů, alifatického polyesteru a škrobu jsou smíchány dohromady a technologie výroby rozložitelných plastů byla také úspěšně prozkoumána. V Evropě a ve Spojených státech se směsi škrobu a alifatických polyesterů široce používají k výrobě produktů, jako jsou pytle na odpadky. Největší a nejprodávanější společností na světě je italský Novamont, jehož obchodní jméno je Mater-bi. Produkty společnosti mají velké množství aplikací v Evropě a ve Spojených státech.
Existuje mnoho domácích výzkumných a výrobních jednotek, z nichž průmyslové jednotky jsou Wuhan Huali Technology Co., Ltd. (měřítko 40 000 tun / rok), Zhejiang Huafa State Technology Co., Ltd. (8000 tun / rok), Zhejiang Tianhe Ecological Technology Co., Ltd. (5 000 tun / rok), Fujian Beststar Biomaterials Co., Ltd. (měřítko 2 000 tun / rok), Zhaoqing Huafang Degradable Plastics Co., Ltd. (měřítko 5 000 tun / rok) atd.
Alifatický aromatický kopolyester
Alifatický aromatický náhodný kopolyester (Ecoflex) vyrobený německou společností BASF, jeho monomery jsou: kyselina adipová, kyselina tereftalová, 1,4-butandiol. Výrobní kapacita je 140 000 tun / rok. Současně byly vyvinuty biologicky rozložitelné plastové výrobky na bázi polyesteru a škrobu.
Polyvinylalkohol (PVA) biologicky rozložitelné plasty
Například MaterBi v Itálii NOVMANT přidával PVA ke škrobu hlavně v 90. letech. Může foukat film a zpracovávat další produkty. Polyvinylalkoholové materiály musí být upraveny, aby měly dobrou biologickou rozložitelnost. Ústav zpracování plastů lehkého průmyslu a aplikace pekingské technologické a obchodní univerzity v tomto ohledu dosáhl určitých výsledků.
Kopolymer oxidu uhličitého
V zámoří byly nejčasnějšími zeměmi, které studovaly kopolymery oxidu uhličitého, hlavně Japonsko a Spojené státy, ale průmyslová výroba nebyla. Domácí společnost Inner Mongolia Mengxi Group Co., Ltd. přijala technologii Changchun Institute of Applied Chemistry a postavila zařízení s roční produkcí 3 000 tun kopolymerní pryskyřice oxidu uhličitého / epoxidové sloučeniny. Výrobky se používají hlavně v obalových a zdravotnických materiálech. Technologie kopolymeru oxidu uhličitého s nízkou molekulovou hmotností vyvinutá Dr. Chen Libanem z chemického ústavu v Guangzhou čínské akademie věd začala výrobu v Taixing, Jiangsu. Druh je nízkomolekulární kopolymer oxidu uhličitého / epoxidové sloučeniny, který se používá jako surovina pro materiály z polyuretanové pěny a používá se v domácích spotřebičích. A další obaly. S využitím technologie profesora Meng Yuezhonga z univerzity Sun Yat-sen University Henan Tianguan Group vybudovala pilotní výrobní linku pro výrobu kopolymeru oxidu uhličitého.
Jsou vyvíjeny další látky, jako je chitin, polyamid, kyselina polyasparagová, polysacharidy a celulóza.
Poly-β-hydroxybutyrát (PHB)
Z celosvětového hlediska jsou PHB a PHBV považovány za jeden z nejslibnějších biologicky rozložitelných plastů a vyvíjejí se také nové produkty. Pilotní výrobní náklady technické strany jsou asi 40 RMB / kg. Po industrializaci budou náklady na produkt dále sníženy a cenová výhoda je zřejmá. Obzvláště jednoduchý výrobní proces a jednoduché vybavení technické strany je vhodný pro propagaci a velkovýrobu.
3000 tun plně biologicky rozložitelného plastu
3000 tun plně biologicky rozložitelného plastu
Historie vývoje
Podle Japonské asociace pro výzkum biologicky rozložitelných plastů byla v roce 2002 japonská výroba biologicky rozložitelných plastů asi 10 000 tun, asi 20 000 tun v roce 2003, asi 40 000 tun v roce 2005 a očekává se, že v roce 2010 dosáhne asi 100 000 až 200 000 tun.
Podle údajů Evropské asociace pro bioplasty údaje z roku 2001 ukazují, že spotřeba biologicky rozložitelných produktů v EU je 25 000 až 30 000 tun, zatímco spotřeba tradičních polymerů je až 35 milionů tun. Evropská asociace pro bioplasty předpovídá, že množství tradičních polymerů dosáhne v roce 2010 55 milionů tun, zatímco množství biologicky rozložitelných plastů dosáhne 500 000 až 1 milion tun. Biologicky rozložitelné materiály mohou nakonec představovat 10% trhu. U biologicky rozložitelných materiálů bude podíl surovin využívajících obnovitelné zdroje činit více než 90%.
Podle statistik Odborného výboru pro degradovatelné plasty Čínské asociace plastů bylo v roce 2003 v Číně množství biologicky rozložitelných materiálů asi 15 000 tun, z toho asi 1 000 tun byly biologicky rozložitelné polymery bez škrobu. V roce 2005 bylo asi 30 společností zabývajících se biologicky rozložitelnými plasty s výrobní kapacitou 60 000 tun / rok, skutečnou výrobou asi 30 000 tun, domácí poptávkou na trhu asi 50 000 tun, zahraničním dovozem 10 000 tun a vývozem 20 000 tun. Očekává se, že výrobní kapacita v roce 2010 dosáhne přibližně 250 000 tun. Podrobnosti viz „Zpráva o analýze analýzy biologického rozložitelného plastu v Číně, která se zabývá hloubkovým vyšetřováním a strategickým plánováním investic“.
Některé rozvinuté země také používají myšlenku oběhového hospodářství k používání rozložitelných jednorázových potřeb, jako je švédská zkušební produkce bramborových a kukuřičných jednorázových svačkových krabic na konci 80. let a Jižní Korea nařídila používání párátka vyrobeného z lepkavé rýže. Počkejte. V Evropě byl vyvinut standard EN13432 pro biologicky rozložitelné kompostové plasty „Požadavky na testování a konečné hodnocení obalových materiálů usnadňovaných kompostem a biodegradace pro recyklaci“, zatímco ostatní vyhlášky na podporu kompostování organického odpadu se aktivně formulují a připravují. Americká vláda od roku 1996 udělila prezidentovu cenu Green Chemistry Challenge Award, aby podpořila rozvoj biologicky rozložitelného plastikářského průmyslu. New Yorkský stát v roce 1989 zakázal používání biologicky nerozložitelných sáčků na zeleninu, dotoval výrobce rozložitelných plastů a požadoval, aby občané oddělili obnovitelný a neobnovitelný odpad, jinak pokutovali 500 USD.
Ostatní země přijaly podobná opatření: Indie legislativu proti používání plastových obalů v mlékárenském průmyslu; Jihoafrické právo zcela zakázalo používání plastových obalů. S vývojem vnitrostátních právních předpisů se očekává, že nové biologicky rozložitelné obalové materiály budou stále více populární.
V Číně jsme si s hlubším porozuměním rozložitelných plastů plně uvědomili strategickou roli tohoto materiálu a jeho průmyslu na udržitelném rozvoji Číny. Očekává se široce rozšířená aplikace biologicky rozložitelných plastů. V roce 2004 Číňané schválili zákon o obnovitelných zdrojích energie (návrh) a zákon o pevných odpadech (revize), který podporuje využívání energie z obnovitelných zdrojů biomasy a podporu a používání rozložitelných plastů. V dokumentu Národní rozvojové a reformní komise č. 40 z roku 2005 bylo také výslovně podporováno používání a propagace biologicky rozložitelných plastů. V roce 2006 zahájila Národní komise pro rozvoj a reformu projekt zvláštního fondu na podporu vývoje biologicky rozložitelných materiálů biomasy.
Editor stavu trhu
Do roku 2019 poroste tržní hodnota odvětví biologicky rozložitelných plastů na průměrnou roční míru růstu 13,01% na 3,477 miliard USD. Od roku 2014 do roku 2019 se očekává, že evropský trh s biologicky rozložitelnými plasty poroste průměrným ročním tempem růstu 12%.
Biologicky rozložitelné plasty zavedly období rychlého vývoje. Předchozí koncepce biologicky rozložitelných plastů byla zahřátá, ale aplikace nebyla schopna zvážit.
Biologicky rozložitelné plasty se používají hlavně v obalech, vláknech, zemědělství, vstřikování plastů a v dalších oblastech, z nichž nejrozšířenější v obalovém průmyslu představuje asi 60% celkového trhu v roce 2013 a poptávka po obalech potravin představuje více než 70 % trhu s biologicky rozložitelnými plastovými obaly; Trh aplikací vstřikování plastů je hlavní hnací silou růstu poptávky po biologicky rozložitelných plastech.
Ke konci roku 2013 jsou Evropa a Spojené státy hlavními trhy s biologicky rozložitelnými plasty. Podle statistik tvořily v roce 2013 biodegradabilní plasty na evropském a severoamerickém trhu 54%, respektive 28% z celkového počtu na světě.
Výbor pro životní prostředí Evropského parlamentu přijal návrh na omezení používání jednorázových lehkých plastových sáčků. Návrh doporučuje, aby 28 členských států EU dodržovalo dvoustupňový přístup k účinnému snížení používání plastových sáčků, aby bylo dosaženo cíle snížit používání ultra tenkých plastových sáčků o 80% v roce 2019 ve srovnání s rokem 2010. Toto usnesení Očekává se, že výrazně stimuluje tržní poptávku po biologicky rozložitelných plastech, a očekává se, že v příštích 5 letech vytvoří obrovské příležitosti pro růst pro související výrobce. [3]
související otázka
Přestože existuje mnoho výzkumů a zpráv o degradaci plastů, mnoho konkrétních problémů nelze vyřešit, propagace je extrémně obtížná a výhled není optimistický. Důvody jsou tyto: jeden je ten, že odbouratelný plastový sáček má nízkou nosnost a nemůže splnit požadavky zákazníků na větší nakládání a opakované použití; Druhým je, že odbouratelný plastový sáček má matně žlutou barvu a nízkou průhlednost, což lidem dává pocit nedostatku čistoty a ošklivé. Nedělejte si s tím starosti; za třetí, cena je na vyšší straně, protože obchodník rozdává zdarma, takže náklady je těžké přijmout. Dalším příkladem je řešení problému znečištění životního prostředí u obědových krabic s rychlým občerstvením EPS. Zkuste ji nahradit papírovou obědovou krabicí nebo rozložitelnou plastovou obědovou krabicí. Avšak z následujících důvodů je extrémně obtížné podporovat: zaprvé vysokou pevnost, nízkou hmotnost a dobrou tepelnou izolaci EPS; za druhé, cena papírových obědových krabic je 1,5 až 2,5krát vyšší než cena EPS; zatřetí, i když se používají degradované PP obědové balíčky, jejich výkon není tak dobrý jako u EPS. Čínské úřady požadují použití rostlinných vláken k výrobě jednorázového nádobí místo EPS. Avšak v důsledku použití vysokomolekulárních termosolů ve formovacím procesu takového stolního nádobí z rostlinných vláken stále existují problémy s manipulací a kontrolou obsahu pesticidů zbývajících v stolních rostlinných vláknech.
Proto stále existuje dlouhá cesta k vývoji a výzkumu rozložitelných plastů. Rozvoj biologicky rozložitelného plastikářského průmyslu čelí pěti hlavním problémům. První je, že technologie není dostatečně vyspělá a výkon degradovatelných plastových výrobků nemůže plně uspokojit různé potřeby spotřebitelů. Ačkoli na trhu existuje mnoho druhů biologicky rozložitelných plastů, mechanické a zpracovatelské vlastnosti každého materiálu jsou vynikající pouze v jednom aspektu a stále existují určité nedostatky v komplexním výkonu. V současné době je domácí výzkum zpracování produktů rozložitelných plastů stále slabý. Většina společností se zaměřuje na syntézu materiálů a ignoruje zpracování a vývoj produktů. Některé spotřebiče na potraviny a nápoje vyrobené z biologicky rozložitelných plastů jsou odolné vůči teplu, vodě a strojním zařízením Z hlediska pevnosti není zdaleka tradičními plastovými výrobky.
Druhým číslem jsou náklady. Cena biologicky rozložitelných plastových výrobků je stále obtížné konkurovat ropným výrobkům, což vyžaduje neustálé snižování výrobních nákladů a cen produktů prostřednictvím technologického pokroku.
Třetí je nedostatek pevných politik
nabízíme patentovaný plně biologicky rozložitelný film a PVA sáček, všechny výrobky jsou vyráběny odlévacím zařízením, liší se od tradičních výrobků pro vyfukování do formy, všechny výrobky pro vyfukování nejsou zcela biologicky rozložitelné. Vyrábíme pva filmy a sáčky v plně transparentních a různých barvách. a PVA film je hladší než tradiční produkty vyfukování do formy.
nabízíme také organický materiál plně biologicky rozložitelný film a sáčky s patentovanou surovinou a výrobním procesem.
Pro více produktů PVA fólie a tašky navštivte nás:
http://www.joyful-printing.net/pva-bag/
http://www.joyful-printing.com/pva-bag/