Bevezetés-meghatározás-fejlesztési előzmények - Öt általános műanyag-biológiailag lebontható anyag - lebomló termék osztályozás
Vezet
A 21. század eleje óta az energia- és környezetvédelmi kérdések a világ legfontosabb témáivá váltak. A petrolkémiai energia, mint például a szén, az olaj és az időjárás, mint a leggyakrabban használt megújuló energiaforrás, mindig fontos szerepet játszott az emberi társadalom fejlődésében a világgazdaságban, különösen az ipari forradalom után. Mivel azonban az időhasználat folytatódik, és a felhasználás évről évre növekszik, ennek a megújuló petrolkémiai energianak a fenntartható energiaellátási képessége a jövőben aggodalomra ad okot. Ezenkívül a petrolkémiai energia által termelt szén-dioxid súlyos környezeti problémákat okozott, mint például a globális felmelegedés, a gleccserek olvadása, a tengerszint emelkedése stb., Amelyek szorosan kapcsolódnak a légköri szén-dioxid mennyiségének növekedéséhez. Ezért a környezet védelme és a gazdasági fejlõdés petrolkémiai energiától való túlzott függõségének csökkentése a világ minden országában közös kutatás témájává vált.
A műanyag, amely egy több mint száz évvel ezelőtt megjelenő polimer anyag, óriási kényelmet nyújtott az emberek gyártásában és életében. Az ilyen típusú kőolaj-alapú termékek ilyen gyors fejlődésével az emberek két nehéz problémával szembesülnek: a környezetszennyezés és az erőforráshiány. Jelenleg a világon a műanyag teljes kibocsátása meghaladta a 230 millió tonnát / év, a műanyag hulladéké pedig 100 millió tonnát / év, és ez továbbra is növekszik. Ezeknek a hulladékoknak a nagy része csomagolóanyagokból, mezőgazdasági filmekből, orvosi anyagokból, műanyagokból származik, amelyek az emberek mindennapi életét szolgálják, stb. Mivel a legtöbb szintetikus polimer anyag jó korrózióállósággal bír, természetükben nehéz bomlanak, és súlyos szennyezést okoznak. A műanyag hulladékok fő kezelési módszerei a talaj eltemetése és égetése. A talaj pazarló földterület, amely nehéz helyzetben van néhány, magas népsűrűségű országban. Az égetés nagy mennyiségű szén-dioxidot és más káros vegyületet eredményez, például nitrogént, ként és foszfort, amelyek hozzájárulnak az üvegházhatáshoz és a savas esőkhez. A földosztály problémáinak megoldása érdekében az országok jogi eszközöket és technológiai fejlődést alkalmaznak egyrészt a műanyag hulladékok újrahasznosítására és újrahasznosítására, másrészről a természetes módon lebontható új anyagok kifejlesztésére. A műanyagok újrahasznosítása és újrahasznosítása elméletileg megoldhatja a környezetszennyezést és az erőforrások hiányát. A végrehajtási folyamat során azonban maguk a műanyagok, a technológiák és a költségek gyakran korlátozottak, míg a természetesen lebomló anyagok kutatása és fejlesztése az 1970-es évek után fontos témává vált, és a világ minden országában széles körben figyelembe vették.
A természetesen lebomló anyagokat a technológia és a költség korlátozása miatt nem széles körben támogatták. A közelmúltig az emberek jobban megismerkedtek a környezet súlyos szennyezésével és pusztításával, valamint az erőforrások szűkösségével. A természetesen lebomló anyagok kötelezővé váltak. Az európai országok bevezettek műanyag korlátozásokat és elfogadtak jogszabályokat a műanyagok gyártásának és behozatalának korlátozására. A Kína által 2008. június 1-jén bevezetett „plasztikai határérték” alatt és a 2011. évi „két ülés” során a CPPCC tagja, Yang Lan által benyújtott „Javaslat a biodegradálható műanyag szemetes zsákok előmozdítására vonatkozó jogalkotási javaslatra” nemzeti figyelmet kapott.
A lebontás meghatározása:
Tág értelemben az anyag megsemmisítése után bizonyos körülmények között automatikusan lebomlik és eltűnik.
Szigorúan véve, a lebontható műanyagok olyan anyagok, amelyek kémiai szerkezetükben bizonyos környezeti feltételek mellett jelentős változásokon mennek keresztül, és amelyek bizonyos teljesítményromlást okoznak, amelyet az organizmusok lebonthatnak vagy metabolizálhatnak.
Az Egyesült Államok meghatározása:
A biológiailag lebontható anyagok a természetes mikroorganizmusok (baktériumok, gombák stb.) Általi lebontásra utalnak.
Kína meghatározása:
A műanyagok és termékeik tulajdonságai megfelelhetnek a felhasználás követelményeinek, és a normál használat során a tulajdonságok nem változnak. Használat után a természetes környezetben környezetbarát anyaggá lehet bontani.
Japán meghatározása: biológiailag lebontható műanyagok, amelyek biológiai és biokémiai folyamatok során vagy biológiai környezetben bomlanak le
Teljesen biológiailag lebontható műanyagok: elsősorban természetes polimerekből (például keményítő, cellulóz, kitin) vagy mezőgazdasági melléktermékekből mikrobiális erjesztéssel vagy biológiailag lebontható polimerek szintézisével, például hőre lágyuló keményítő műanyagok, alifás poliészterek, poli-tejsav, keményítő / polivinil-alkohol, stb. mind ilyen műanyag.
Megsemmisítő biológiailag lebontható műanyagok: Jelenleg főleg keményítővel módosított (vagy töltött) polietilén PE, polipropilén PP, polisztirol PS, polivinil-klorid PVC és hasonlók tartalmaznak.
Biológiailag lebontható műanyagok fejlesztése
külföldi:
A lebomló műanyagok tanulmányozása az 1970-es években kezdődött, amikor GJLGriffin brit tudós javaslatot tett arra, hogy olcsó biológiailag lebontható természetes keményítőt töltőanyagként adjon hozzá a polimerhez, és megjelent az első keményítővel töltött vinil. A Patent szabadalom szerint kifejlesztett egy "biológiailag lebomló" polietilént, amelyet keményítő polietilénnel történő összekeverésével és filmbe hengerelésével állítottak elő. A talajba temették, és egy idő után az anyag porossá vált. Abban az időben a kutatók úgy gondolták, hogy a polietilén biológiailag lebomlott. Az új anyag megjelenése felkeltte az emberek figyelmét a biológiailag lebontható műanyagokra, és a keményítőalapú műanyagokon alapuló kutatási és fejlesztési hullámba lépett. Számos szabadalmat és irodalmat publikáltak, és egy sorozat terméket indítottak. Néhányan az 1980-as évek végén voltak. Kereskedelmi forgalomba. Az 1990-es évek elején végzett vizsgálatok azonban rámutattak, hogy a CC-kötések nem enzimesen hidrolizálhatók és hidrolizálhatók. A kötések megszakítása érdekében, kivéve a fotolízist és az oxidációt, a polietilén valójában csak egy olyan fragmentum, amely a talajban marad, és valójában nem teljesen lebomló anyag. Nagyon jó biológiai lebonthatóság, és hasonló a hagyományos műanyag polietilénhez, polipropilénhez, polisztirolhoz és egyéb fizikai tulajdonságokhoz, csak a polikaprolakton (PCL), a politejsav (PLA), a polihidroxi-butil-észter és annak amil-észter-kopolimerizációja (PHB / PHV) és részben módosított keményítő-műanyag
külföldi:
• A biológiailag lebontható műanyagok fő külföldi gyártói a következők: zsíraromás kopolieszter, amelyet a BASF gyárt Németországban Ecoflex márkanéven;
v Poiitej, amelyet a NatureWorks, USA gyártott;
• Az olasz Novamont Company által gyártott PVA (PCL) / keményítő ötvözet Mater-Bi, keményítőalapú műanyag, márkanév Novon, a polikaprolakton PCL kereskedelmi neve BionolleTone Polymer; keményítőalapú műanyag, kereskedelmi név Novon;
• Japán Showa polimer polibutilén-szukcinát PBS, Bionolle márkanév.
• Polihidroxi-alkanoát (PHB), gyártója a Mitsubishi Chemical, Biopol márkanév;
belföldi:
• 70-es évek - Kína biológiailag lebontható anyagai 1978-ban származtak
• 80-as évek - keményítő hozzáadása (koncepció)
• 90-es évek - a CO2 lebomlásának koncepciója
• 2000 után - megkezdődött a granulálás, és létrejött egy vállalatcsoport
Keményítő-alapú vállalatok - Shangjiu, Su Shi, Biage stb.
Kalcium-karbonát-alapú cégek - gyönyörű, kínai, Hua Dan, szőke stb.
Biológiailag lebontható anyag
v PLA
A polilatinsav, rövidítve PLA, polilaktidként is ismert. Ez egy hőre lágyuló polimer, amelyet biológiai erjedéssel előállított tejsav mesterséges kémiai szintézissel állítanak elő, jó biokompatibilitással és biológiai lebonthatósággal rendelkezik.
Fizikai tulajdonságok: nagyszerű mechanikai tulajdonságok, jó biológiai lebonthatóság és kompatibilitás, jó szakítószilárdság és rugalmasság, jó gázáteresztő képesség, oxigénáteresztő képesség és dioxánáteresztő képesség. A szagjellemzők izolálása. Ez az egyetlen biológiailag lebontható műanyag, kiváló antibakteriális és gombaellenes tulajdonságokkal rendelkezik.
Korlátozás hiánya: alacsony olvadáspont, szilárdság, átlátszóság és az éghajlatváltozással szembeni ellenállás nem olyan jó, mint a szokásos műanyagoké.
A membránok összehasonlíthatók a PS-ből készült membránokkal.
v PCL
A Polyvsptolsvton egy félig kristályos polimer (alifás lineáris poliészter).
Fizikai tulajdonságok: alacsony olvadáspont és üvegesedési hőmérséklet, csak 60–60 ° C, a kristályosodási hőmérséklet 22 ° C; rostszilárdsága és a poliamid 6 szála szinte egyenértékű, szakítószilárdsága elérheti a 70,56 cN / tex vagy ennél többet, csomóponti szilárdság 44,1 cN / tex felett is. Jó biológiai lebonthatósága, jó alakú memóriafunkciója, jó oldhatósága különféle oldószerekben, jó összeférhetőség a különféle műanyagokkal / gumival, és alacsony hőmérsékletű műanyag profil.
Hiba: Erős kristályosság, lassú biodegradáció és hidrofób polimer.
v PBS
A polibutilén-szukcinát (poli-butilén-szucinát) egy kristályos polimer, amelyet polikondenzációs reakcióval szintetizálnak, alapanyagként alifás és diolt használva.
Fizikai jellemzők: 1. Sűrűség 1,26 g / cm3, olvadáspont: 114 ° C, 2. Kristályossága 30-45%, a molekulatömegtől és a molekulatömeg-eloszlástól függően
3. Jó hőállóság, a hőtorzulási hőmérséklet közel 100 ° C, a hőmérséklet a módosítás után 100 ° C körüli.
Kiváló általános teljesítmény, jó hőállóság, jó feldolgozási és mechanikai tulajdonságok. A feldolgozhatóság jelenleg az általános célú lebontható műanyagok közül a legjobb, a teljesen ellenálló biológiailag lebontható anyagok hőállósága pedig a legjobb.
Származékai: PBSA, PBST, PBAT.
v PHB
A poli-β-hidroxi-butirát (PHB) egy szénforrás-tároló, amely lipid-szerű tulajdonság, amely számos baktérium-citoplazmában megtalálható.
Fizikai tulajdonságok: vízben nem oldódik, de kloroformban oldódik, Nílus-kékkel vagy Szudán-feketével megfesthető tárolási energiával, szénforrással és csökkentheti az intracelluláris ozmotikus nyomást.
v PVA
Polivinil-alkohol
Fizikai tulajdonságok: A PVA vízben oldódik. Minél magasabb a víz hőmérséklete, annál nagyobb az oldhatóság, de szerves oldószerekben szinte nem oldódik. A PVA oldhatósága az alkoholizáció mértékétől és a polimerizáció mértékétől függ. A PVA részleges alkoholizálása és alacsony polimerizációs foka nagyon gyorsan oldódik, míg a teljes alkoholizáció és a magas szintű polimerizáció lassan oldódik. A teljesítmény a műanyag és a gumi között van, felhasználása felosztható szálakra és nem szálakra két célra. A PVA speciális kezelés után egyedülálló erős tapadással, filmréteg rugalmassággal, simasággal, olajállósággal, oldószer-ellenállással, védő kolloiddal, gázzáró résszel, kopásállósággal és vízállósággal rendelkezik.
v Szén-dioxid kopolimer
v alifás / aromás kopolimer
A lebontható műanyagok osztályozása
v Fotodegradálható műanyagok: A műanyaghoz fényérzékenyítőt adnak, hogy a műanyagot fokozatosan lebonthassa napfény alatt. A lebontható műanyagok korábbi generációjához tartozik. Hátránya, hogy a napsugárzás és az éghajlatváltozás miatt a lebomlási időt nehéz előre megjósolni, így a lebomlási idő nem vezérelhető.
v Biológiailag lebontható műanyag: Olyan műanyag, amely mikroorganizmusok hatására teljes mértékben bomlik kis molekulájú vegyületekké.
v Fény / biológiai lebontás
Kínálunk szabadalmaztatott, teljes mértékben biológiailag lebontható fóliát és PVA-táskát, az összes terméket öntőberendezéssel készítjük, ez különbözik a hagyományos fúvás-fröccsöntési termékektől, az összes fúvás-fröccsöntött termék nem teljesen biológiailag lebontható. Gyárthatunk pva fóliákat és zacskókat minden átlátszó és különféle színben.
Kínálunk organikus anyagból teljes biológiailag lebontható filmet és zacskókat szabadalmaztatott alapanyagokkal és gyártási folyamattal is.
További PVA fólia és táskák esetén látogasson el hozzánk:
http://www.joyful-printing.net/pva-bag/
Csak http://www.joyful-printing.com/pva-bag/ csak eng