Biologisch afbreekbaar plastic

Biologisch afbreekbaar plastic verwijst naar een klasse kunststoffen die worden afgebroken door de werking van micro-organismen zoals bacteriën, schimmels (schimmels) en algen die in de natuur voorkomen. Het ideale biologisch afbreekbare plastic is een soort hoogmoleculair materiaal met uitstekende prestaties, dat volledig kan worden afgebroken door micro-organismen in de omgeving nadat het is weggegooid, en uiteindelijk anorganisch is geworden om een onderdeel te worden van de koolstofcyclus in de natuur. "Papier" is een typisch biologisch afbreekbaar materiaal, terwijl "synthetisch plastic" een typisch polymeer materiaal is. Biologisch afbreekbare kunststoffen zijn daarom polymeermaterialen die de eigenschappen hebben van zowel papier als synthetische kunststoffen.

Chinese naam Biologisch afbreekbare kunststof Buitenlandse naam Biologisch afbreekbare kunststoffen Classificatie Volledig biologisch en destructieve organismen Bevat voornamelijk polyethyleen PE, polypropyleen PP, enz. Hoofdsamenstelling Natuurlijk polymeer, alifatisch polyester, enz. Kenmerken Goede afbreekbaarheid

inhoudsopgave

1 Definitie

2 Toepassing

3 categorieën

4 Ontwikkelingsgeschiedenis

5 Marktstatus

6 Gerelateerde problemen

7 Specifieke maatregelen

definitie

Biologisch afbreekbare kunststoffen kunnen worden onderverdeeld in twee soorten: volledig biologisch afbreekbare kunststoffen en destructieve biologisch afbreekbare kunststoffen. Destructieve biologisch afbreekbare kunststoffen omvatten momenteel voornamelijk zetmeel gemodificeerd (of gevuld) polyethyleen PE, polypropyleen PP, polyvinylchloride PVC, polystyreen PS, enz.

Volledig biologisch afbreekbare kunststoffen worden voornamelijk gemaakt van natuurlijke polymeren (zoals zetmeel, cellulose, chitine) of landbouw- en zijlijnproducten door microbiële fermentatie of synthese van biologisch afbreekbare polymeren, zoals thermoplastische zetmeelkunststoffen, alifatische polyesters, polymelkzuur, zetmeel / polyvinylalcohol, enz. behoren tot dit type kunststof.

Biologisch afbreekbare kunststoffen op basis van natuurlijke materialen zoals zetmeel omvatten momenteel de volgende producten: polymelkzuur (PLA), polyhydroxyalkanoaat (PHA), zetmeelkunststoffen, bio-engineering kunststoffen, bio-generieke kunststoffen (polyolefinen en polyvinylchloride) Ethyleen) [1].

Volledig biologisch afbreekbaar plastic op basis van zetmeel

toepassing

Biologisch afbreekbare kunststoffen worden voornamelijk gebruikt als voedselzachte en harde verpakkingsmaterialen vanwege hun goede afbreekbaarheid, wat in dit stadium ook hun grootste toepassingsgebied is.

De belangrijkste doelmarkten voor biologisch afbreekbare kunststoffen zijn plastic verpakkingsfolies, landbouwfolies, wegwerp plastic zakken en wegwerp plastic servies. In vergelijking met traditionele plastic verpakkingsmaterialen zijn de kosten van nieuwe afbraakmaterialen iets hoger. Echter, met het toenemende bewustzijn van milieubescherming, zijn mensen bereid om een iets hogere prijs te gebruiken voor nieuwe afbraakmaterialen om het milieu te beschermen. Het verbeterde milieubewustzijn heeft grote ontwikkelingskansen gebracht voor de biologisch afbreekbare nieuwe materialenindustrie. Met de ontwikkeling van de Chinese economie, de succesvolle hosting van vele grootschalige evenementen zoals de Olympische Spelen en de Wereldtentoonstelling, en de noodzaak van bescherming van diverse werelderfgoed- en nationale schilderachtige plekjes, is de milieuvervuiling veroorzaakt door plastic geworden steeds belangrijker. Behandel witte vervuiling als een van de belangrijkste taken.

Ontwikkelde landen en regio's in Europa, de Verenigde Staten, Japan en andere landen hebben achtereenvolgens relevante voorschriften opgesteld en ingevoerd, waarbij het gebruik van niet-afbreekbare kunststoffen wordt beperkt door maatregelen zoals gedeeltelijke verboden, beperkingen, verplichte inning en inning van belastingen op verontreiniging, en krachtig nieuwe biologisch afbreekbare materialen ontwikkelen om het milieu te beschermen. 2. Bescherm de grond. Onder hen heeft Frankrijk in 2005 een beleid ingevoerd dat bepaalt dat alle wegwerpbare plastic zakken na 2010 biologisch afbreekbaar moeten zijn.

Tegelijkertijd heeft China ook een aantal beleidsmaatregelen uitgevaardigd om de toepassing en promotie van biologisch afbreekbare kunststoffen aan te moedigen. In 2004 keurde het Nationaal Volkscongres de wet op hernieuwbare energie (ontwerp) en de wet op vast afval (herziening) goed om het gebruik van hernieuwbare biomassa-energie en de bevordering en toepassing van afbreekbare kunststoffen aan te moedigen. In 2005 heeft document nr. 40 van de National Development and Reform Commission het gebruik en de promotie van biologisch afbreekbare kunststoffen uitdrukkelijk aangemoedigd; In 2006 lanceerde de Nationale Commissie voor Ontwikkeling en Hervorming een speciaal fondsproject ter bevordering van de ontwikkeling van biologisch afbreekbare biomassa-materialen; de "Definitie, classificatie, etikettering en degradatie prestatie-eisen van afbreekbare kunststoffen" geïmplementeerd op 1 januari 2007 werd verkregen. De wederzijdse erkenning van landen zoals Europa, de Verenigde Staten en Japan heeft de export van Chinese producten vergemakkelijkt.

classificatie

Ingedeeld op basis van grondstoffen, zijn er minstens de volgende soorten biologisch afbreekbare kunststoffen:

Polycaprolacton (PCL)

Dit plastic is goed biologisch afbreekbaar en heeft een smeltpunt van 62 ° C. De micro-organismen die het afbreken, worden wijd verspreid onder aerobe of anaërobe omstandigheden. Als biologisch afbreekbaar materiaal kan het worden gemengd met zetmeel en cellulosematerialen of worden gepolymeriseerd met melkzuur.

Polybutyleensuccinaat (PBS) en zijn copolymeer

De technologie voor het vervaardigen van verschillende hoogmoleculaire polyesters op basis van PBS (smeltpunt van 114 ° C) heeft het niveau van industriële productie bereikt. Het Japanse Mitsubishi Chemical en Showa Polymer Corporation zijn begonnen met de industriële productie met een schaal van ongeveer 1.000 ton.

Het Institute of Physics and Chemistry van de Chinese Academie van Wetenschappen doet ook onderzoek naar de synthese van polybutyleensuccinaatcopolyester. Het Institute of Physics and Chemistry van de Chinese Academie van Wetenschappen heeft samengewerkt met Shandong Huiying Company om een productielijn te bouwen met een jaarlijkse productie van 25.000 ton PBS en zijn polymeren, en Guangdong Jinfa Company heeft een productielijn gebouwd met een jaarlijkse productie van 1.000 ton. Tsinghua University heeft een productielijn opgezet met een jaarlijkse productie van 10.000 ton PBS en zijn copolymeren in Anqing Hexing Chemical Co., Ltd.

Polymelkzuur (PLA)

Natureworks in de Verenigde Staten heeft actief en effectief werk verricht door het productieproces van polymelkzuur te verbeteren. Het heeft fermentatie van glucose uit maïs ontwikkeld om polymelkzuur te produceren, met een jaarlijkse productiecapaciteit van 14.000 ton. Het Japanse UNITIKA-bedrijf heeft vele soorten producten ontwikkeld en geproduceerd, waaronder canvas, dienbladen, serviesgoed enz. Worden veel gebruikt op de Aichi Expo in Japan.

China's industrialisatie omvat Zhejiang Haisheng Biodegradable Plastics Co., Ltd. (productielijn van 5000 kiloton / jaar), en proefeenheden zijn Shanghai Tongjieliang Biomaterials Co., Ltd. en Jiangsu Jiuding Group.

Polyhydroxyalkanoaat (PHA)

De geïndustrialiseerde productie in het buitenland is voornamelijk de Verenigde Staten en Brazilië. Binnenlandse productie-eenheden zijn onder meer Tianjin Guoyun Biomaterials Co., Ltd. (schaal 10.000 ton / jaar) [2], Ningbo Tianan Biomaterials Co., Ltd. (schaal 2.000 ton / jaar) en proefeenheden zijn Jiangsu Nantian Group Co., Ltd . Wacht.

Biologisch afbreekbare kunststoffen verkregen uit hernieuwbare bronnen, alifatisch polyester en zetmeel worden met elkaar vermengd en ook de technologie voor het produceren van afbreekbare kunststoffen is met succes onderzocht. In Europa en de Verenigde Staten worden mengsels van zetmeel en alifatische polyesters veel gebruikt om producten zoals vuilniszakken te produceren. Het grootste en best verkochte bedrijf ter wereld is Novamont in Italië, wiens handelsnaam Mater-bi is. De producten van het bedrijf hebben een groot aantal toepassingen in Europa en de Verenigde Staten.

Er zijn veel binnenlandse onderzoeks- en productie-eenheden, waarvan de geïndustrialiseerde eenheden Wuhan Huali Technology Co., Ltd. zijn (schaal 40.000 ton / jaar), Zhejiang Huafa State Technology Co., Ltd. (8.000 ton / jaar), Zhejiang Tianhe Ecological Technology Co., Ltd. (5.000 ton / jaar), Fujian Beststar Biomaterials Co., Ltd. (schaal 2.000 ton / jaar), Zhaoqing Huafang Degradable Plastics Co., Ltd. (schaal 5.000 ton / jaar), enz.

Alifatische aromatische copolyester

De alifatische aromatische willekeurige copolyester (Ecoflex) vervaardigd door het Duitse BASF-bedrijf, de monomeren zijn: adipinezuur, tereftaalzuur, 1,4-butaandiol. De productiecapaciteit is 140.000 ton / jaar. Tegelijkertijd werden biologisch afbreekbare plastic producten op basis van polyester en zetmeel ontwikkeld.

Polyvinylalcohol (PVA) biologisch afbreekbare kunststoffen

Zo heeft MaterBi van het Italiaanse NOVMANT in de jaren negentig vooral PVA aan zetmeel toegevoegd. Het kan film blazen en andere producten verwerken. Polyvinylalcoholmaterialen moeten worden gemodificeerd om een goede biologische afbreekbaarheid te hebben. Het Institute of Light Industry Plastics Processing and Application van Beijing Technology and Business University heeft in dit opzicht bepaalde resultaten behaald.

Kooldioxide-copolymeer

In het buitenland waren de eerste landen die kooldioxidecopolymeren bestudeerden voornamelijk Japan en de Verenigde Staten, maar er is geen industriële productie geweest. De binnenlandse Mengxi Group Co., Binnen-Mongolië heeft de technologie van het Changchun Institute of Applied Chemistry overgenomen en heeft een apparaat gebouwd met een jaarlijkse productie van 3.000 ton kooldioxide / epoxy samengestelde copolymeerhars. De producten worden voornamelijk gebruikt in verpakkingen en medische materialen. De technologie van kooldioxide-copolymeer met laag molecuulgewicht, ontwikkeld door Dr. Chen Liban van het Guangzhou Institute of Chemistry van de Chinese Academie van Wetenschappen, is begonnen met de productie in Taixing, Jiangsu. De soort is een copolymeer van kooldioxide / epoxyverbinding met een laag molecuulgewicht, dat wordt gebruikt als grondstof voor polyurethaanschuimmaterialen en wordt gebruikt in huishoudelijke apparaten. En andere verpakkingen. Met behulp van de technologie van Professor Meng Yuezhong van Sun Yat-sen University, heeft de Henan Tianguan Group een productielijn voor kooldioxide-copolymeer op proefschaal gebouwd.

Anderen zoals chitine, polyamide, polyasparaginezuur, polysacchariden en cellulose zijn in ontwikkeling.

Poly-β-hydroxybutyraat (PHB)

Vanuit een wereldwijd perspectief worden PHB en PHBV erkend als een van de meest veelbelovende biologisch afbreekbare kunststoffen, en het zijn ook nieuwe producten die worden ontwikkeld. De proefproductiekosten van de technische partij bedragen ongeveer RMB 40 / kg. Na de industrialisatie worden de kosten van het product verder verlaagd en is het prijsvoordeel duidelijk. Vooral het eenvoudige productieproces en de eenvoudige apparatuur van de technische partij zijn handig voor promotie en grootschalige productie.

3000 ton volledig biologisch afbreekbaar plastic

Ontwikkelingsgeschiedenis

Volgens de Japan Biodegradable Plastics Research Association bedroeg de productie van biologisch afbreekbare kunststoffen in 2002 in Japan ongeveer 10.000 ton, ongeveer 20.000 ton in 2003, ongeveer 40.000 ton in 2005, en naar verwachting zal deze in 2010 ongeveer 100.000 tot 200.000 ton bereiken.

Volgens gegevens van de European Bioplastics Association laten cijfers uit 2001 zien dat het verbruik van biologisch afbreekbare producten in de EU 25.000 tot 30.000 ton bedraagt, terwijl het verbruik van traditionele polymeren oploopt tot 35 miljoen ton. De European Bioplastics Association voorspelt dat de hoeveelheid traditionele polymeren in 2010 55 miljoen ton zal bereiken, terwijl de hoeveelheid biologisch afbreekbare kunststoffen 500.000 tot 1 miljoen ton zal bereiken. Biologisch afbreekbare materialen kunnen uiteindelijk 10% van de markt uitmaken. In biologisch afbreekbare materialen zal het aandeel grondstoffen dat gebruik maakt van hernieuwbare bronnen meer dan 90% bedragen.

Volgens statistieken van het Comité voor afbreekbare kunststoffen van de China Plastics Association bedroeg de hoeveelheid biologisch afbreekbare materialen in China in 2003 ongeveer 15.000 ton, waarvan ongeveer 1.000 ton biologisch afbreekbare polymeren zonder zetmeel. In 2005 waren er ongeveer 30 bedrijven die zich bezighielden met biologisch afbreekbare kunststoffen, met een productiecapaciteit van 60.000 ton / jaar, een daadwerkelijke productie van ongeveer 30.000 ton, een binnenlandse marktvraag van ongeveer 50.000 ton, buitenlandse import van 10.000 ton en export van 20.000 ton. Verwacht wordt dat de productiecapaciteit in 2010 circa 250.000 ton zal bereiken. Voor meer informatie verwijzen wij u naar het "Vooruitzien van China's biologisch afbreekbare kunststofindustrie Diepgaand onderzoek en investeringsstrategieplanningsanalyserapport".

Sommige ontwikkelde landen gebruiken het idee van circulaire economie ook om afbreekbaar wegwerpgereedschap te gebruiken, zoals de Zweedse proefproductie van wegwerp-snackdozen voor aardappelen en maïs eind jaren tachtig, en Zuid-Korea heeft het gebruik van tandenstoker van kleefrijst verplicht gesteld. Wacht. In Europa werd een norm EN13432 voor biologisch afbreekbare compostplastics ontwikkeld, "Eisen voor testen en eindevaluatie van verpakkingsmaterialen gefaciliteerd door compost en biologische afbraak voor recycling", terwijl andere verordeningen om de compostering van organisch afval te bevorderen actief worden geformuleerd en voorbereid. De Amerikaanse regering heeft sinds 1996 de President's Green Chemistry Challenge Award ingesteld om de ontwikkeling van de biologisch afbreekbare kunststofindustrie te stimuleren. De staat New York verbood het gebruik van niet-biologisch afbreekbare groentetassen in 1989, subsidieerde producenten van afbreekbare kunststoffen en eiste van burgers dat ze hernieuwbaar en niet-hernieuwbaar afval scheiden, anders een boete van $ 500.

Andere landen hebben soortgelijke maatregelen genomen: India heeft wetgeving aangenomen tegen het gebruik van plastic verpakkingen in de zuivelindustrie; De Zuid-Afrikaanse wet heeft het gebruik van plastic verpakkingszakken volledig verboden. Met de ontwikkeling van nationale wetgeving wordt verwacht dat nieuwe biologisch afbreekbare verpakkingsmaterialen steeds populairder zullen worden.

In China hebben we, met een dieper begrip van afbreekbare kunststoffen, de strategische rol van dit materiaal en zijn industrie voor de duurzame ontwikkeling van China volledig gerealiseerd. De wijdverbreide toepassing van biologisch afbreekbare kunststoffen wordt algemeen verwacht. De Chinezen hebben in 2004 de wet op hernieuwbare energie (ontwerp) en de wet op vast afval (herziening) aangenomen, die het gebruik van hernieuwbare biomassa-energie en de bevordering en toepassing van afbreekbare kunststoffen aanmoedigen. In het document nr. 40 van de National Development and Reform Commission van 2005 werd het gebruik en de promotie van biologisch afbreekbare kunststoffen ook uitdrukkelijk aangemoedigd. In 2006 lanceerde de Nationale Commissie voor Ontwikkeling en Hervorming een speciaal fondsproject ter bevordering van de ontwikkeling van biomassa-biologisch afbreekbare materialen.

Market Status Editor

Tegen 2019 zal de marktwaarde van de biologisch afbreekbare kunststofindustrie groeien tot een gemiddeld jaarlijks groeipercentage van 13,01% tot 3,477 miljard dollar. Van 2014 tot 2019 zal de Europese markt voor biologisch afbreekbare plastic naar verwachting groeien met een gemiddeld jaarlijks groeipercentage van 12%.

Biologisch afbreekbare kunststoffen hebben een periode van snelle ontwikkeling ingeluid. Het vorige concept van biologisch afbreekbare kunststoffen is verhit, maar de toepassing heeft niet kunnen wegen.

Biologisch afbreekbare kunststoffen worden voornamelijk gebruikt in verpakkingen, vezels, landbouw, spuitgieten en andere gebieden, waaronder de meest gebruikte in de verpakkingsindustrie, goed voor ongeveer 60% van de totale markt in 2013, en de vraag naar voedselverpakkingen was goed voor meer dan 70 % van de markt voor biologisch afbreekbare plastic verpakkingen; De markt voor spuitgietapplicaties is de belangrijkste drijvende kracht achter de groeiende vraag naar biologisch afbreekbare kunststoffen.

Eind 2013 zijn Europa en de Verenigde Staten de belangrijkste markten voor biologisch afbreekbare kunststoffen. Volgens statistieken waren biologisch afbreekbare kunststoffen in de Europese en Noord-Amerikaanse markten in 2013 goed voor respectievelijk 54% en 28% van het wereldtotaal.

De milieucommissie van het Europees Parlement heeft een ontwerp aangenomen om het gebruik van lichtgewicht plastic wegwerpzakken te verminderen. In het ontwerp wordt aanbevolen dat de 28 lidstaten van de EU een aanpak in twee stappen volgen om het gebruik van plastic zakken effectief te verminderen om het doel te bereiken om het gebruik van ultradunne plastic zakken in 2019 met 80% te verminderen ten opzichte van 2010. Deze resolutie zal naar verwachting de marktvraag naar biologisch afbreekbare kunststoffen enorm stimuleren en zal naar verwachting de komende 5 jaar enorme groeimogelijkheden creëren voor gerelateerde fabrikanten. [3]

gerelateerde vraag

Hoewel er veel onderzoeken en rapporten zijn over de afbraak van kunststoffen, kunnen veel specifieke problemen niet worden opgelost, de promotie is buitengewoon moeilijk en de vooruitzichten zijn niet optimistisch. De redenen zijn: een daarvan is dat de afbreekbare plastic zak een laag draagvermogen heeft en niet kan voldoen aan de eisen van klanten om meer te laden en herhaaldelijk te worden gebruikt; de andere is dat de afbreekbare plastic zak een dofgele kleur heeft en een lage transparantie heeft, wat mensen een gevoel van gebrek aan reinheid en lelijkheid geeft, maak je er geen zorgen over; ten derde is de prijs aan de hoge kant, omdat de handelaar gratis weggeeft, dus de kosten zijn moeilijk te accepteren. Een ander voorbeeld is het oplossen van het milieuvervuilingsprobleem van EPS-fastfood-lunchboxen. Probeer het te vervangen door een papieren lunchbox of een afbreekbare plastic lunchbox. Om de volgende redenen is het echter buitengewoon moeilijk te promoten: ten eerste de hoge sterkte, het lichte gewicht en de goede thermische isolatie van EPS; ten tweede is de prijs van papieren lunchdozen 1,5 tot 2,5 keer die van EPS; ten derde, zelfs als er degelijke PP lunchboxen worden gebruikt, zijn hun prestaties niet zo goed als bij EPS. De Chinese autoriteiten eisen het gebruik van plantenvezels om wegwerpservies te maken in plaats van EPS. Door het gebruik van thermosolen met een hoog molecuulgewicht bij het vormingsproces van dergelijk tafelgerei van plantenvezels zijn er echter nog steeds problemen bij het hanteren en beheersen van het gehalte aan pesticiden dat overblijft in het tafelblad van plantenvezels.

Er is dus nog een lange weg te gaan om afbreekbare kunststoffen te ontwikkelen en te onderzoeken. De ontwikkeling van de biologisch afbreekbare kunststofindustrie staat voor vijf grote problemen. De eerste is dat de technologie niet volwassen genoeg is en dat de prestaties van afbreekbare plastic producten niet volledig kunnen voldoen aan verschillende consumentenbehoeften. Hoewel er veel soorten biologisch afbreekbare kunststoffen op de markt zijn, zijn de mechanische en verwerkingseigenschappen van elk materiaal slechts in één opzicht uitstekend, en er zijn nog steeds enkele tekortkomingen in de uitgebreide prestaties. Momenteel is het binnenlandse onderzoek naar de verwerking van afbreekbare plastic producten nog steeds zwak. De meeste bedrijven richten zich op materiaalsynthese en negeren de verwerking en ontwikkeling van producten. Sommige apparaten voor eten en drinken gemaakt van biologisch afbreekbare kunststoffen zijn bestand tegen hitte, water en machines. Qua sterkte is het verre van traditionele plastic producten.

Het tweede probleem is de kosten. De prijs van biologisch afbreekbare plastic producten is nog steeds moeilijk te concurreren met op aardolie gebaseerde producten, wat een voortdurende verlaging van de productiekosten en productprijzen door technologische vooruitgang vereist.

De derde is het gebrek aan krachtig beleid

we bieden gepatenteerde volledig biologisch afbreekbare film en PVA-zak, alle producten worden gemaakt door gietapparatuur, het is anders dan traditionele blaasvormproducten, alle blaasvormproducten zijn niet volledig biologisch afbreekbaar. We kunnen PVA-films en -zakken produceren in volledig transparant en verschillende kleuren. en de PVA-film is gladder dan de traditionele blaasvormproducten.

we bieden ook biologisch materiaal volledig biologisch afbreekbare film en zakken met gepatenteerde grondstof en productieproces.

Bezoek ons voor meer PVA film- en tassenproducten:

http://www.joyful-printing.net/pva-bag/

http://www.joyful-printing.com/pva-bag/