Biologicky odbouratelný plast
Biologicky odbouratelný plast označuje typ plastu, který je degradován působením mikroorganismů v přírodě, jako jsou bakterie, plísně (houby) a řasy. Ideální biologicky odbouratelný plast je polymerní materiál, který má vynikající vlastnosti, může být po vyhození zcela rozložen mikroorganismy z okolního prostředí a nakonec je anorganický, aby se stal součástí koloběhu uhlíku v přírodě."Papír" je typický biologicky odbouratelný materiál, zatímco"syntetický plast" je typický polymerní materiál. Proto jsou biodegradabilní plasty polymerní materiály s jak"papírem" a"syntetické plasty" vlastnosti.
Čínský vědecký název
Biologicky odbouratelný plast
Klasifikace
Kompletní stvoření a destruktivní stvoření
Hlavní složení
Přírodní polymer, alifatický polyester atd.
Cizí jméno
Biologicky odbouratelný plast
hlavně zahrnuje
PBAT, PLA atd.
Charakteristika
Mít určitou biologickou odbouratelnost za specifických podmínek prostředí
obsah
1 definice
2 klasifikace
3 aplikace
4 Historie vývoje
5 Stav na trhu
6 souvisejících problémů
7 konkrétních opatření
1 definice
Biologicky rozložitelné plasty, také známé jako biodegradabilní plasty, se týkají působení mikroorganismů v přírodě za přirozených podmínek, jako je půda a/nebo písek, a/nebo za specifických podmínek, jako jsou podmínky kompostování, podmínky anaerobní digesce nebo vodné kultivační tekutiny. Způsobuje degradaci a nakonec se zcela rozloží na oxid uhličitý (CO₂) nebo/a metan (CH4), vodu (H2O) a mineralizované anorganické soli prvků v ní obsažených, jakož i nové plasty z biomasy.
2 klasifikace
Podle zdroje surovin lze biologicky rozložitelné plasty rozdělit na dva typy: biodegradovatelné plasty na biologické bázi a biodegradovatelné plasty na petrochemické bázi.
Biologicky rozložitelné plasty na biologické bázi lze rozdělit do čtyř kategorií: první kategorií jsou plasty přímo zpracované z přírodních materiálů; druhou kategorií jsou polymery získané za účasti mikrobiální fermentace a chemické syntézy; třetí kategorií jsou polymery přímo syntetizované mikroorganismy. Čtvrtou kategorií jsou biodegradabilní plasty získané smícháním těchto materiálů nebo těchto materiálů a jiných chemicky syntetizovaných biodegradabilních plastů.
Biodegradabilními plasty na petrochemické bázi se rozumí plasty získané polymerací petrochemických monomerů chemickou syntézou, jako je PBAT, polybutylen sukcinát (PBS), kopolymer oxidu uhličitého (PPC) atd. [1]
Plně biologicky odbouratelný plast na bázi škrobu
Plně biologicky odbouratelný plast na bázi škrobu
Podle klasifikace biodegradačního procesu lze biodegradabilní plasty rozdělit na zcela biodegradabilní plasty a destruktivní biodegradabilní plasty. Mezi destruktivní biodegradabilní plasty v současnosti patří především škrobem modifikovaný (nebo plněný) polyethylen PE, polypropylen PP, polyvinylchlorid PVC, polystyren PS a tak dále.
Zcela biologicky odbouratelné plasty se vyrábějí hlavně z přírodních makromolekul (jako je škrob, celulóza, chitin) nebo zemědělských a vedlejších produktů prostřednictvím mikrobiální fermentace nebo syntézy biologicky odbouratelných makromolekul, jako jsou termoplastické škrobové plasty, alifatické polyestery a kyselina polymléčná, škrob/polyvinylalkohol, atd. jsou všechny takové plasty.
Mezi biologicky odbouratelné plasty na bázi škrobu a dalších přírodních látek v současnosti patří zejména tyto produkty: kyselina polymléčná (PLA), polyhydroxyalkanoát (PHA), škrobové plasty, bioinženýrské plasty, bioobecné plasty (polyolefin a polychlorid) Etylen).
Podle různých surovin existují alespoň následující typy běžných biologicky rozložitelných plastů:
Polykaprolakton (PCL)
Tento plast má dobrou biologickou rozložitelnost a jeho bod tání je 62°C. Mikroorganismy, které ji rozkládají, jsou široce distribuovány za optimistických nebo anaerobních podmínek. Jako biologicky odbouratelný materiál může být smíchán se škrobem a celulózovými materiály nebo polymerován s kyselinou mléčnou.
Polybutylen sukcinát (PBS) a jeho kopolymery
Technologie výroby různých vysokomolekulárních polyesterů na bázi PBS (bod tání 114°C) dosáhla úrovně průmyslové výroby. Japonské' Mitsubishi Chemical Corporation a Showa Polymer Corporation zahájily průmyslovou výrobu v měřítku asi 1000 tun.
Ústav fyziky a chemie Čínské akademie věd také provádí výzkum syntézy kopolyesteru polybutylen sukcinátu. Ústav fyziky a chemie Čínské akademie věd ve spolupráci se společností Shandong Huiying Company vybudoval výrobní linku s roční produkcí 25 000 tun PBS a jeho polymerů a společnost Guangdong Jinfa Company postavila výrobní linku s ročním výkonem 1000 tun. Univerzita Tsinghua vybudovala výrobní linku s roční produkcí 10 000 tun PBS a jeho kopolymerů v Anqing Hexing Chemical Co., Ltd.
Kyselina polymléčná (PLA)
Společnost Natureworks of United States odvedla aktivní a efektivní práci na zlepšení výrobního procesu kyseliny polymléčné a vyvinula fermentaci glukózy v kukuřici za účelem výroby kyseliny polymléčné s roční výrobní kapacitou 14 000 tun. Japonská společnost UNITIKA' vyvinula a vyrobila mnoho druhů produktů, mezi nimiž jsou plátna, podnosy, nádobí atd. široce používány na světové výstavě Aichi v Japonsku.
V Číně je průmyslově vyráběna společnost Zhejiang Haisheng Biodegradable Plastics Co., Ltd. (s výrobní linkou 5 000 tisíc tun/rok) v Číně a Shanghai Tongjieliang Biomaterials Co., Ltd., Jiangsu Jiuding Group atd. jsou v pilotním provozu.
Polyhydroxyalkanoát (PHA)
Země, které realizují industrializovanou výrobu v zahraničí, jsou především Spojené státy americké a Brazílie. Mezi domácí výrobní jednotky patří Tianjin Guoyun Biomaterials Co., Ltd. (měřítko 10 000 tun/rok), Ningbo Tianan Biomaterials Co., Ltd. (měřítko 2 000 tun/rok) a Jiangsu Nantian Group Co., Ltd., která prochází zkušebním provozem zkoušky.
Pomocí biodegradabilních plastů získaných z obnovitelných zdrojů, smícháním alifatického polyesteru a škrobu, byla také úspěšně studována technologie výroby rozložitelných plastů. V evropských a amerických zemích se směsi škrobu a alifatického polyesteru široce používají k výrobě pytlů na odpadky a dalších produktů. Největší a nejprodávanější společností na světě je italská společnost Novamont, jejíž obchodní název je Mater-bi. Produkty společnosti's jsou široce používány v Evropě a Spojených státech.
Existuje mnoho domácích výzkumných a výrobních jednotek. Mezi nimi průmyslové jednotky zahrnují Wuhan Huali Technology Co., Ltd. (s měřítkem 40 000 tun/rok), Zhejiang Huashengtai Technology Co., Ltd. (8 000 tun/rok) a Zhejiang Tianhe Ecological Technology Co., Ltd. (5 000 tun/rok), Fujian Best Biomaterials Co., Ltd. (měřítko 2 000 tun/rok), Zhaoqing Huafang Degradable Plastic Co., Ltd. (měřítko 5 000 tun/rok) atd.
Alifatický aromatický kopolyester
Alifatický aromatický náhodný kopolyester (Ecoflex) vyráběný společností BASF v Německu má monomery: kyselinu adipovou, kyselinu tereftalovou a 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 odbouratelné plasty
Například v 90. letech 20. století u italského produktu MaterBi NOVMANT' byl PVA hlavně přidáván do škrobu, který dokáže vyfukovat film a zpracovávat další produkty. Polyvinylalkoholové materiály je třeba upravit, aby měly dobrou biologickou odbouratelnost. Institut lehkého průmyslu zpracování plastů a aplikace Pekingské technologické a obchodní univerzity dosáhl v tomto ohledu určitých výsledků.
Kopolymer oxidu uhličitého
V zahraničí byly nejčasnějšími zeměmi, které studovaly kopolymery oxidu uhličitého, hlavně Japonsko a Spojené státy, ale průmyslová výroba zde nebyla. Inner Mongolia Mengxi Group Corporation přejímá technologii Changchun Institute of Applied Chemistry a postavila zařízení s roční produkcí 3 000 tun kopolymerní pryskyřice oxidu uhličitého a epoxidové sloučeniny. Produkty se používají především v obalových a zdravotnických materiálech. Technologie nízkomolekulárního kopolymeru oxidu uhličitého vyvinutá Dr. Chen Libanem z Guangzhou Institute of Chemistry, Čínská akademie věd, byla uvedena do výroby v Taixing, Jiangsu. A další obaly. Skupina Henan Tianguan přijala technologii profesora Meng Yuezhong z univerzity Sun Yat-sen a vybudovala pilotní výrobní linku na výrobu kopolymerů oxidu uhličitého.
Další jako chitin, polyamid, kyselina polyasparagová, polysacharidy, celulóza atd. jsou ve vývoji.
Poly-β-hydroxybutyrát (PHB)
3000 tun plně biologicky odbouratelného plastu
3000 tun plně biologicky odbouratelného plastu
Z globálního hlediska jsou PHB a PHBV uznávány jako jedny z nejslibnějších biologicky rozložitelných plastů, stejně jako nové produkty ve vývoji. Pilotní výrobní náklady na technickou stránku jsou asi 40 RMB/kg. Po uvedení industrializace do výroby se cena produktu dále sníží a cenová výhoda je zřejmá. Zejména po technické stránce jednoduchý výrobní proces a jednoduché vybavení se snadno prosazují a realizují velkosériovou výrobu.
3 aplikace
Biodegradabilní plasty se díky své dobré rozložitelnosti používají především jako potravinářské měkké a tvrdé obalové materiály, což je v této fázi také největší aplikační pole.
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 rozložitelné materiály o něco vyšší. S rostoucím povědomím o ochraně životního prostředí jsou však lidé ochotni používat k ochraně životního prostředí nové rozložitelné materiály s vyšší cenou. Zvýšené povědomí o ochraně životního prostředí přineslo obrovské možnosti rozvoje do průmyslu biologicky rozložitelných nových materiálů. S rozvojem čínské ekonomiky, úspěšným pořádáním olympijských her, Světové výstavy Expo a dalších velkých akcí, které šokovaly svět, potřebou ochrany různých světových kulturních dědictví a národních scénických míst, znečištění životního prostředí způsobené plasty se stávají stále důležitějšími a vlády na všech úrovních mají zařadit léčbu bílého znečištění jako jeden z klíčových úkolů.
Vyspělé země a regiony, jako je Evropa, Spojené státy americké a Japonsko, postupně formulovaly a zveřejnily příslušné předpisy omezující používání nerozložitelných plastů prostřednictvím opatření, jako je částečný zákaz, omezení, povinný výběr a výběr daní za znečištění, a rázně vyvíjet nové biologicky rozložitelné materiály na ochranu životního prostředí, chránit půdu. Mezi nimi Francie v roce 2005 vydala politiku, že všechny jednorázové plastové tašky, které lze nosit, musí být po roce 2010 biologicky rozložitelné.
Čína zároveň postupně zavedla řadu politik na podporu používání a propagaci biologicky rozložitelných plastů. V roce 2004 schválil Národní lidový kongres"Zákon o obnovitelné energii (návrh)" a"Zákon o pevných odpadech (revize)" podporovat využívání obnovitelné energie z biomasy a podporu a používání rozložitelných plastů; v roce 2005 dokument Národní komise pro rozvoj a reformu č. 40 jasně podporoval používání a propagaci biodegradabilních plastů; v roce 2006 zahájila Národní komise pro rozvoj a reformy projekt speciálního fondu na podporu rozvoje biomasy biologicky rozložitelných materiálů;"Definice, klasifikace, označování a požadavky na rozložitelnost pro rozložitelné plasty" realizované 1. ledna 2007 byly získány Vzájemné uznání Evropy, Spojených států, Japonska a dalších zemí usnadnilo export výrobků čínským společnostem.
4 Historie vývoje
Podle údajů Japan Biodegradable Plastics Research Association činila produkce biodegradabilních plastů v Japonsku v roce 2002 asi 10 000 tun, v roce 2003 to bylo asi 20 000 tun, v roce 2005 asi 40 000 tun a očekává se, že dosáhne asi 100 000 tun. na 200 000 tun v roce 2010.
Podle European Bioplastics Association čísla v roce 2001 ukázala, že spotřeba biologicky rozložitelných produktů v EU byla 25 000 až 30 000 tun, zatímco spotřeba tradičních polymerů byla až 35 milionů tun. European Bioplastics Association předpovídá, že spotřeba tradičních polymerů dosáhne v roce 2010 55 milionů tun, zatímco spotřeba biologicky rozložitelných plastů do té doby dosáhne 500 000 až 1 milion tun. Biologicky rozložitelné materiály mohou nakonec obsadit 10 % trhu. U biologicky rozložitelných materiálů bude podíl surovin využívajících obnovitelné zdroje tvořit více než 90 %.
Podle statistiky Professional Committee of Degradable Plastics of China Plastics Association činila spotřeba biologicky rozložitelných materiálů v Číně v roce 2003 asi 15 000 tun, z toho asi 1 000 tun biodegradabilních polymerů bez přidaného škrobu. V roce 2005 bylo asi 30 společností zabývajících se biodegradabilními plasty s výrobní kapacitou 60 000 tun ročně. Skutečná produkce byla asi 30 000 tun. Poptávka na domácím trhu byla asi 50 000 tun, zahraniční dovoz 10 000 tun a vývoz 20 000 tun. Odhaduje se, že výrobní kapacita v roce 2010 dosáhne asi 250 000 tun. Podrobnosti naleznete ve zprávě"Foresight China' s hloubkovým zkoumáním a analýzou investičního strategického plánování průmyslu biodegradovatelných plastů &, quot;.
Některé vyspělé země se také řídí myšlenkou oběhového hospodářství a používají biologicky rozložitelné jednorázové nádobí. Například Švédsko se koncem 80. let pokusilo vyrobit jednorázové krabičky rychlého občerstvení z brambor a kukuřice a Jižní Korea zavedla zákon o používání párátek vyrobených z lepkavé rýže. Počkejte. Evropa formulovala normu EN13432 pro biodegradovatelné kompostovatelné plasty"Požadavky na testování a konečné hodnocení obalových materiálů napomáhajících kompostování a biodegradaci pro recyklaci" a další předpisy na podporu kompostování organického odpadu jsou aktivně zpracovávány. formulováno a připraveno. Vláda USA zřídila od roku 1996 Presidential Green Chemistry Challenge Award, aby podpořila rozvoj průmyslu biologicky rozložitelných plastů. V roce 1989 stát New York zakázal používání biologicky nerozložitelných sáčků na zeleninu, dotoval výrobce, kteří vyrábějí rozložitelné plasty, a požadoval, aby občané separovali obnovitelný a neobnovitelný odpad, jinak by dostali pokutu 500 dolarů.
Podobná opatření přijaly i některé další země: Indie přijala právní předpisy zakazující používání plastových obalů v mlékárenském průmyslu; Jihoafrické zákony zcela zakázaly používání plastových obalových sáčků. S vývojem legislativy v různých zemích se očekává, že nové biologicky rozložitelné obalové materiály budou stále populárnější.
V Číně, s prohlubujícím se porozuměním rozložitelným plastům, byla plně realizována strategická role tohoto materiálu a jeho průmyslu pro udržitelný rozvoj Číny' Očekává se popularizace a aplikace biodegradabilních plastů. Čínská lidová&č. 39;s Čínská republika schválila"Zákon o obnovitelné energii (návrh)" a"Zákon o pevných odpadech (revidovaný)" v roce 2004 podpořit využívání obnovitelné energie z biomasy a podporu a používání rozložitelných plastů. V dokumentu č. 40 Národní komise pro rozvoj a reformu z roku 2005 je také zřejmé, že je třeba podporovat používání a propagaci biologicky rozložitelných plastů. V roce 2006 zahájila Národní komise pro rozvoj a reformu projekt speciálního fondu na podporu rozvoje biomasy biologicky rozložitelných materiálů.
5 Stav na trhu
Do roku 2019 poroste tržní hodnota průmyslu biodegradovatelných plastů na 3,477 miliardy USD s průměrnou roční mírou růstu 13,01 %. Očekává se, že evropský trh s biodegradabilními plasty poroste v letech 2014 až 2019 průměrným ročním tempem růstu 12 %.
Biologicky rozložitelné plasty zahajují období rychlého rozvoje. Přestože byl koncept biodegradabilních plastů propagován již dříve, aplikace nedokázala zvýšit objem.
Biologicky odbouratelné plasty se používají především v obalových materiálech, vláknech, zemědělství, vstřikování a dalších oborech. Mezi nimi je nejrozšířenější v obalovém průmyslu. V roce 2013 to bylo asi 60 % celkového trhu. Poptávka po potravinových obalech tvořila více než 70 % trhu s biologicky rozložitelnými plastovými obaly. ; Trh aplikací pro vstřikování je hlavní hnací silou růstu poptávky po biologicky rozložitelných plastech.
Od konce roku 2013 jsou Evropa a Spojené státy hlavními trhy pro biologicky rozložitelné plasty. Podle statistik představovaly v roce 2013 evropský a severoamerický trh 54 % a 28 % celosvětového objemu biologicky rozložitelných plastů.
Výbor pro životní prostředí Evropského parlamentu schválil návrh na omezení používání lehkých plastových tašek na jedno použití. Návrh navrhuje, aby 28 členských států EU uplatňovalo dvoufázový přístup k účinnému snížení používání plastových tašek, aby bylo dosaženo cíle snížit v roce 2019 používání ultratenkých plastových tašek o 80 % ve srovnání s rokem 2010. Očekává se, že rozlišení výrazně podnítí tržní poptávku po biologicky odbouratelných plastech a očekává se, že v příštích pěti letech vytvoří pro příbuzné výrobce obrovské příležitosti k růstu.
6 souvisejících problémů
Přestože existuje mnoho studií a zpráv o rozložitelných plastech, mnoho konkrétních problémů nelze vyřešit, propagace je extrémně obtížná a vyhlídky nejsou optimistické. Důvody jsou: za prvé, protože rozložitelný plastový sáček má nízkou nosnost, nemůže splnit požadavky zákazníků na více věcí a opakované použití; za druhé, rozložitelný plastový sáček má matnou a žlutou barvu a nízkou průhlednost, což lidem dává pocit, že není dostatečně čistý a nevzhledný. Nebojte se ho používat; za třetí, cena je příliš vysoká, protože obchodník je dává zdarma, takže náklady jsou nepřijatelné.
Dalším příkladem je řešení problému znečištění životního prostředí u obědových boxů rychlého občerstvení EPS. Zkuste místo toho použít papírové krabičky na oběd nebo biologicky rozložitelné plastové krabičky na oběd. Je však extrémně obtížné propagovat z následujících důvodů: Za prvé, EPS
Nabízíme patentovanou plně biologicky odbouratelnou fólii a PVA sáček, všechny výrobky jsou vyráběny odlévacím zařízením, liší se od tradičních vyfukovacích výrobků, všechny vyfukovací výrobky nejsou plně biologicky rozložitelné. Pva fólie a sáčky vyrobíme v plně průhledných a různých barvách. a PVA fólie je hladší než tradiční vyfukovací produkty.
Nabízíme také organický materiál plně biologicky odbouratelné fólie a sáčky s patentovanou surovinou a výrobním procesem.
Pro více produktů PVA fólií a sáčků nás navštivte: