Biologisk nedbrydeligt plast
Biologisk nedbrydeligt plast refererer til en type plast, der nedbrydes ved virkningen af mikroorganismer i naturen, såsom bakterier, skimmelsvampe (svampe) og alger. Den ideelle biologisk nedbrydelige plast er et polymermateriale, der har fremragende ydeevne, kan nedbrydes fuldstændigt af miljømikroorganismer efter at være bortskaffet og endelig uorganiseret til at blive en del af kulstofcyklussen i naturen." Papir" er et typisk biologisk nedbrydeligt materiale, mens" syntetisk plast" er et typisk polymermateriale. Derfor er biologisk nedbrydeligt plast polymermaterialer med både", papir" og", syntetisk plast" ejendomme.
Kinesisk videnskabeligt navn
Biologisk nedbrydeligt plast
Klassifikation
Komplette væsner og destruktive væsner
Hovedkomposition
Naturlig polymer, alifatisk polyester osv.
Udenlandsk navn
Biologisk nedbrydeligt plast
inkluderer hovedsageligt
PBAT, PLA osv.
Egenskaber
Har en vis bionedbrydelighed under specifikke miljøforhold
indholdsfortegnelse
1 definition
2 klassifikation
3 applikationer
4Udviklingshistorie
5 Markedsstatus
6 relaterede problemer
7 specifikke foranstaltninger
1 definition
Biologisk nedbrydeligt plast, også kendt som biologisk nedbrydeligt plast, henviser til virkningen af mikroorganismer, der findes i naturen under naturlige forhold, såsom jord og / eller sand, og / eller specifikke betingelser såsom komposteringsbetingelser, anaerobe fordøjelsesbetingelser eller vandige kulturvæsker. Det forårsager nedbrydning og nedbrydes til sidst fuldstændigt til kuldioxid (CO₂) eller / og methan (CH2), vand (H20) og mineraliserede uorganiske salte af elementerne deri, samt ny biomasse-plast.
2 klassifikation
Ifølge kilden til råmaterialer kan biologisk nedbrydeligt plast opdeles i to typer: biobaseret biologisk nedbrydeligt plast og petrokemisk-baseret biologisk nedbrydeligt plast.
Biobaseret biologisk nedbrydeligt plast kan opdeles i fire kategorier: den første kategori er plast direkte forarbejdet af naturlige materialer; den anden kategori er polymerer opnået ved deltagelse af mikrobiel fermentering og kemisk syntese; den tredje kategori er polymerer, der direkte syntetiseres af mikroorganismer. Den fjerde kategori er den biologisk nedbrydelige plast opnået ved blanding af disse materialer eller disse materialer og anden kemisk syntetiseret biologisk nedbrydelig plast.
Petrokemisk-baseret biologisk nedbrydeligt plast henviser til plast opnået ved polymerisering af petrokemiske monomerer ved kemisk syntese, såsom PBAT, polybutylensuccinat (PBS), carbondioxidcopolymer (PPC) osv. [1]
Stivelsesbaseret, fuldt biologisk nedbrydelig plast
I henhold til klassificeringen af biologisk nedbrydningsproces kan biologisk nedbrydeligt plast opdeles i fuldstændigt biologisk nedbrydeligt plast og destruktivt biologisk nedbrydeligt plast. Destruktiv biologisk nedbrydeligt plast omfatter for tiden hovedsageligt stivelsesmodificeret (eller fyldt) polyethylen PE, polypropylen PP, polyvinylchlorid PVC, polystyren PS og så videre.
Helt biologisk nedbrydeligt plast er hovedsageligt fremstillet af naturlige makromolekyler (såsom stivelse, cellulose, chitin) eller landbrugs- og sideprodukter gennem mikrobiel gæring eller syntese af biologisk nedbrydelige makromolekyler, såsom termoplastisk stivelsesplast, alifatiske polyestere og polymælkesyre, stivelse / polyvinylalkohol, osv. er alle sådanne plastmaterialer.
Biologisk nedbrydeligt plast baseret på stivelse og andre naturlige stoffer inkluderer for tiden hovedsageligt følgende produkter: polymælkesyre (PLA), polyhydroxyalkanoat (PHA), stivelsesplast, bioteknisk plast, biogenerel plast (polyolefin og polychlorid) Ethylen).
Ifølge forskellige råmaterialer er der mindst følgende typer almindelig biologisk nedbrydelig plast:
Polycaprolacton (PCL)
Denne plast har god bionedbrydelighed, og dens smeltepunkt er 62 ° C. Mikroorganismerne, der nedbrydes, distribueres bredt under optimistiske eller anaerobe forhold. Som et biologisk nedbrydeligt materiale kan det blandes med stivelses- og cellulosematerialer eller polymeriseres med mælkesyre.
Polybutylensuccinat (PBS) og dets copolymerer
Teknologien til fremstilling af forskellige polyestere med høj molekylvægt baseret på PBS (smeltepunkt 114 ° C) har nået niveauet for industriel produktion. Japan' s Mitsubishi Chemical Corporation og Showa Polymer Corporation er begyndt med industriel produktion med en skala på ca. 1.000 ton.
Institut for Fysik og Kemi ved det Kinesiske Videnskabsakademi forsker også på syntesen af polybutylensuccinatcopolyester. Institut for Fysik og Kemi ved Det Kinesiske Videnskabsakademi har samarbejdet med Shandong Huiying Company om at opbygge en produktionslinje med en årlig produktion på 25.000 tons PBS og dets polymerer, og Guangdong Jinfa Company har bygget en produktionslinje med en årlig produktion på 1.000 tons. Tsinghua University har bygget en produktionslinje med en årlig produktion på 10.000 tons PBS og dets copolymerer i Anqing Hexing Chemical Co., Ltd.
Polymælkesyre (PLA)
Naturværker i USA har gjort et aktivt og effektivt arbejde med at forbedre produktionsprocessen for polymælkesyre og har udviklet gæringen af glukose i majs til produktion af polymælkesyre med en årlig produktionskapacitet på 14.000 tons. Japan' s UNITIKA-firma har udviklet og produceret mange slags produkter, blandt hvilke lærred, bakker, service osv. Er meget udbredt i Aichi World Expo i Japan.
I Kina er Zhejiang Haisheng Biodegradable Plastics Co., Ltd. (med en produktionslinje på 5.000 tusind tons / år) industrialiseret i Kina, og Shanghai Tongjieliang Biomaterials Co., Ltd., Jiangsu Jiuding Group osv. Bliver piloteret.
Polyhydroxyalkanoat (PHA)
De lande, der realiserer industrialiseret produktion i udlandet, er hovedsageligt USA og Brasilien. Indenlandske produktionsenheder inkluderer Tianjin Guoyun Biomaterials Co., Ltd. (skala 10.000 tons / år), Ningbo Tianan Biomaterials Co., Ltd. (skala 2.000 tons / år) og Jiangsu Nantian Group Co., Ltd., som gennemgår pilot forsøg.
Brug af biologisk nedbrydeligt plast fremstillet af vedvarende ressourcer, blanding af alifatisk polyester og stivelse, teknologien til at producere nedbrydeligt plast er også blevet undersøgt med succes. I europæiske og amerikanske lande anvendes blandinger af stivelse og alifatisk polyester i vid udstrækning til fremstilling af skraldeposer og andre produkter. Det største og bedst sælgende firma i verden er det italienske firma Novamont, hvis handelsnavn er Mater-bi. Virksomhedens&nr. 39's produkter anvendes i vid udstrækning i Europa og USA.
Der er mange indenlandske forsknings- og produktionsenheder. Blandt dem omfatter de industrialiserede enheder Wuhan Huali Technology Co., Ltd. (med en skala på 40.000 tons / år), Zhejiang Huashengtai Technology Co., Ltd. (8.000 tons / år) og Zhejiang Tianhe Ecological Technology Co., Ltd . (5.000 tons / år), Fujian Best Biomaterials Co., Ltd. (skala 2.000 tons / år), Zhaoqing Huafang Degradable Plastic Co., Ltd. (skala 5.000 tons / år) osv.
Alifatisk aromatisk copolyester
Den alifatiske aromatiske tilfældige copolyester (Ecoflex) fremstillet af BASF i Tyskland har monomerer: adipinsyre, terephthalsyre og 1,4-butandiol. Produktionskapaciteten er 140.000 tons / år. Samtidig er der udviklet biologisk nedbrydelige plastprodukter baseret på polyester og stivelse.
Polyvinylalkohol (PVA) biologisk nedbrydeligt plast
For eksempel blev i 1990'erne af det italienske NOVMANT' s MaterBi-produkt hovedsageligt tilsat PVA til stivelsen, som kan blæse film og også kan behandle andre produkter. Polyvinylalkoholmaterialer skal modificeres for at have god bionedbrydelighed. Institute of Light Industry Plastics Processing and Application of Beijing Technology and Business University har opnået visse resultater i denne henseende.
Kuldioxid-copolymer
I udlandet er de tidligste lande, der studerer kuldioxidcopolymerer, hovedsageligt Japan og USA, men der har ikke været nogen industriel produktion. Indre Mongoliet Mengxi Group Corporation vedtager teknologien fra Changchun Institute of Applied Chemistry og har bygget en enhed med en årlig produktion på 3.000 tons kuldioxid / epoxyforbindelse copolymerharpiks. Produkterne bruges hovedsageligt i emballage og medicinske materialer. Koldioxid-copolymerteknologien med lav molekylvægt udviklet af Dr. Chen Liban fra Guangzhou Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, er sat i produktion i Taixing, Jiangsu. Og anden emballage. Henan Tianguan Group vedtager teknologien fra professor Meng Yuezhong fra Sun Yat-sen University og har bygget en produktionslinje for CO2-copolymercopolymer.
Andre såsom chitin, polyamid, polyasparaginsyre, polysaccharider, cellulose osv. Er under udvikling.
Poly-β-hydroxybutyrat (PHB)
3000 tons fuldt biologisk nedbrydeligt plast
Fra et globalt perspektiv er PHB og PHBV anerkendt som en af de mest lovende biologisk nedbrydelige plastmaterialer, og de er også nye produkter under udvikling. Pilotproduktionsomkostningerne på den tekniske side er omkring 40 RMB / kg. Efter at industrialiseringen er sat i produktion, reduceres produktomkostningerne yderligere, og prisfordelen er indlysende. Især er den tekniske sides enkle produktionsproces og enkle udstyr let at promovere og udføre produktion i stor skala.
3 applikationer
På grund af sin gode nedbrydelighed anvendes biologisk nedbrydeligt plast hovedsageligt som madblødt og hårdt emballagemateriale, hvilket også er det største anvendelsesområde på dette stadium.
De vigtigste målmarkeder for biologisk nedbrydelig plast er plastemballagefilm, landbrugsfilm, engangsposer og engangsservise af plast. Sammenlignet med traditionelle plastemballagematerialer er omkostningerne ved nye nedbrydelige materialer lidt højere. Men med den stigende bevidsthed om miljøbeskyttelse er folk villige til at bruge nye nedbrydelige materialer til en højere pris for at beskytte miljøet. Den øgede bevidsthed om miljøbeskyttelse har medført enorme udviklingsmuligheder for den biologisk nedbrydelige nye materialebranche. Med udviklingen af Kinas økonomi, den vellykkede vært for OL, verdensudstillingen og andre store begivenheder, der chokerede verden, behovet for beskyttelse af forskellige verdens kulturarv og nationale naturskønne steder, har miljøforurening forårsaget af plast bliver mere og mere vigtig, og regeringer på alle niveauer har opregnet behandlingen af hvid forurening som en af nøgleopgaverne.
Udviklede lande og regioner som Europa, USA og Japan har successivt formuleret og udråbt relevante love og regler for at begrænse brugen af ikke-nedbrydeligt plast gennem foranstaltninger som delvis forbud, begrænsning, obligatorisk opkrævning og opkrævning af forureningsafgifter, og kraftigt udvikle nye biologisk nedbrydelige materialer for at beskytte miljøet, Beskyt jorden. Blandt dem udstedte Frankrig en politik i 2005 om, at alle engangsplastposer, der kan bæres, skal være biologisk nedbrydelige efter 2010.
Samtidig har Kina successivt indført en række politikker for at tilskynde til anvendelse og markedsføring af biologisk nedbrydeligt plast. I 2004 vedtog National People's Congress" lov om vedvarende energi (udkast)" og" Fast affaldslov (revision)" at tilskynde til anvendelse af vedvarende biomasseenergi og fremme og anvendelse af nedbrydeligt plast i 2005 opfordrede National Development and Reform Commission-dokument nr. 40 tydeligt brugen og promoveringen af biologisk nedbrydeligt plast; i 2006 lancerede den nationale udviklings- og reformkommission et særligt fondsprojekt til fremme af udviklingen af biologisk nedbrydelige biomasse materialer;" Definition, klassificering, mærkning og nedbrydelighedskrav til nedbrydeligt plast" implementeret den 1. januar 2007 blev opnået Den gensidige anerkendelse af Europa, USA, Japan og andre lande har gjort det lettere for kinesiske virksomheder at eksportere produkter.
4Udviklingshistorie
Ifølge data fra Japan Biodegradable Plastics Research Association var produktionen af biologisk nedbrydelig plast i Japan i 2002 omkring 10.000 tons, i 2003 var det omkring 20.000 tons, i 2005 var det omkring 40.000 tons, og det forventes at nå omkring 100.000 tons til 200.000 tons i 2010.
Ifølge data fra European Bioplastics Association viste tallene i 2001, at forbruget af biologisk nedbrydelige produkter i EU var 25.000 til 30.000 tons, mens forbruget af traditionelle polymerer var så højt som 35 millioner tons. European Bioplastics Association forudsiger, at forbruget af traditionelle polymerer vil nå op på 55 millioner tons i 2010, mens forbruget af biologisk nedbrydeligt plast vil nå 500.000 til 1 million tons inden da. Biologisk nedbrydelige materialer kan i sidste ende optage 10% af markedet. I biologisk nedbrydelige materialer udgør andelen af råvarer, der bruger vedvarende ressourcer, mere end 90%.
Ifølge statistikkerne fra Professional Committee of Degradable Plastics fra China Plastics Association var forbruget af biologisk nedbrydelige materialer i Kina ca. 15.000 tons, hvoraf ca. 1.000 tons biologisk nedbrydelige polymerer uden tilsat stivelse. I 2005 var der omkring 30 virksomheder beskæftiget med biologisk nedbrydeligt plast med en produktionskapacitet på 60.000 ton om året. Den faktiske produktion var ca. 30.000 tons. Efterspørgslen på hjemmemarkedet var ca. 50.000 tons, udenlandsk import var 10.000 tons, og eksporten var 20.000 tons. Det anslås, at produktionskapaciteten i 2010 vil nå omkring 250.000 tons. For detaljer henvises til" Foresight China' s biologisk nedbrydelige plastindustris dybdegående undersøgelses- og investeringsstrategiske planlægningsrapport" ;.
Nogle udviklede lande styres også af ideen om cirkulær økonomi og bruger biologisk nedbrydelige engangsredskaber. For eksempel forsøgte Sverige at producere engangs fastfoodkasser lavet af kartofler og majs i slutningen af 1980'erne, og Sydkoreas obligatoriske love til at bruge tandstikkere lavet af glutinøs ris. Vente. Europa har formuleret standarden EN13432 for biologisk nedbrydeligt komposteringsplast" Krav til test og endelig evaluering af emballagematerialer, der fremmer kompostering og biologisk nedbrydning til genbrug", og andre regler om fremme af organisk affaldskompostering er aktivt formuleret og forberedt. Den amerikanske regering har oprettet Presidential Green Chemistry Challenge Award siden 1996 for at tilskynde til udviklingen af den biologisk nedbrydelige plastindustri. I 1989 forbød New York State brugen af ikke-biologisk nedbrydelige grøntsagsposer, subsidierede producenter, der producerer nedbrydeligt plast, og krævede, at borgerne adskiller vedvarende og ikke-vedvarende affald, ellers ville de blive idømt en bøde på $ 500.
Nogle andre lande har også truffet lignende foranstaltninger: Indien har lovgivet at forbyde brugen af plastemballage i mejeriindustrien; Sydafrikanske love har fuldstændig forbudt brugen af plastemballageposer. Med udviklingen af lovgivning i forskellige lande forventes nye biologisk nedbrydelige emballagematerialer at blive stadig mere populære.
I Kina, med en uddybning af forståelsen af nedbrydeligt plast, er den strategiske rolle, som dette materiale og dets industri spiller for Kinas' s bæredygtige udvikling, blevet fuldt ud realiseret. Man har forventet popularisering og anvendelse af biologisk nedbrydeligt plast. Det kinesiske folk&nr. 39; Republikken Kina vedtog" lov om vedvarende energi (udkast)" og" Lov om fast affald (revideret)" i 2004 for at tilskynde til brug af vedvarende biomasseenergi og fremme og anvendelse af nedbrydelig plast. I dokumentet nr. 40 fra National Development and Reform Commission i 2005 er det også klart at tilskynde til brug og markedsføring af biologisk nedbrydeligt plast. I 2006 lancerede National Development and Reform Commission et særligt fondsprojekt for at fremme udviklingen af biologisk nedbrydelige biomasse materialer.
5 Markedsstatus
I 2019 vil markedsværdien af den biologisk nedbrydelige plastindustri vokse til US $ 3,447 mia. Med en gennemsnitlig årlig vækstrate på 13,01%. Det europæiske marked for biologisk nedbrydeligt plast forventes at vokse med en gennemsnitlig årlig vækstrate på 12% fra 2014 til 2019.
Biologisk nedbrydeligt plast indleder en periode med hurtig udvikling. Selvom begrebet biologisk nedbrydeligt plast er blevet hypet op før, har applikationen ikke været i stand til at øge lydstyrken.
Biologisk nedbrydeligt plast anvendes hovedsageligt i emballage, fiber, landbrug, sprøjtestøbning og andre områder. Blandt dem er det den mest anvendte i emballageindustrien. I 2013 tegnede det sig for ca. 60% af det samlede marked. Efterspørgslen efter fødevareemballage tegnede sig for mere end 70% af det biologisk nedbrydelige plastemballagemarked. ; Markedet for sprøjtestøbning er den vigtigste drivkraft for væksten i efterspørgslen efter biologisk nedbrydeligt plast.
Ved udgangen af 2013 er Europa og USA de vigtigste markeder for biologisk nedbrydeligt plast. Ifølge statistikker tegnede det europæiske og nordamerikanske marked i 2013 for henholdsvis 54% og 28% af den globale biologisk nedbrydelige plast.
Europa-Parlamentets miljøudvalg har vedtaget et udkast til reduktion af brugen af lette plastposer til engangsbrug. Udkastet foreslår, at de 28 EU-lande skal følge en totrins tilgang til effektivt at reducere brugen af plastposer for at nå målet om at reducere brugen af ultratynde plastposer med 80% i 2019 sammenlignet med 2010. Dette opløsning forventes i høj grad at stimulere markedets efterspørgsel efter biologisk nedbrydelig plast og forventes at skabe enorme vækstmuligheder for relaterede producenter i de næste fem år.
6 relaterede problemer
Selvom der er mange undersøgelser og rapporter om nedbrydeligt plast, kan mange specifikke problemer ikke løses, forfremmelsen er ekstremt vanskelig, og udsigterne er ikke optimistiske. Årsagerne er: For det første, fordi den nedbrydelige plastikpose har en lav bæreevne, kan den ikke opfylde kundernes krav til flere ting og gentagen brug; for det andet er den nedbrydelige plastikpose svag og gul i farve og lav gennemsigtighed, hvilket giver folk en følelse af ikke at være rene nok og grimme. for det tredje er prisen for høj, fordi købmanden giver den væk gratis, så prisen er uacceptabel.
Et andet eksempel er at løse miljøforureningsproblemet med EPS fastfood madkasser. Prøv at bruge madpakker med papir eller biologisk nedbrydelige madkasser af plast i stedet. Det er imidlertid ekstremt vanskeligt at promovere af følgende årsager: For det første EPS
Vi tilbyder patenteret fuld biologisk nedbrydelig film og PVA-taske, alle produkter er lavet af støbeudstyr, det er forskelligt fra traditionelle blæsestøbningsprodukter, alle blæsestøbeprodukter er ikke fuldt biologisk nedbrydelige. Vi kan producere pva film og poser i fuld gennemsigtig og forskellige farver. og PVA-filmen er mere glat end de traditionelle blæsestøbeprodukter.
Vi tilbyder også organisk materiale fuld bionedbrydelig film og poser med patenteret råmateriale og produktionsproces.
For flere PVA film- og poseprodukter, besøg os: