Nhựa phân hủy sinh học là loại nhựa bị suy thoái do tác động của các vi sinh vật như vi khuẩn, nấm mốc (nấm) và tảo tìm thấy trong tự nhiên. Nhựa phân hủy sinh học lý tưởng là một vật liệu polymer có hiệu suất tuyệt vời, có thể bị phân hủy hoàn toàn bởi các vi sinh vật môi trường sau khi bị loại bỏ, và cuối cùng được vô cơ hóa để trở thành một phần không thể thiếu của chu trình carbon trong tự nhiên. "Giấy" là một vật liệu phân hủy sinh học điển hình, trong khi "nhựa tổng hợp" là một vật liệu polymer điển hình. Do đó, nhựa phân hủy sinh học là một vật liệu polymer có cả hai tính chất vật liệu của "giấy" và "nhựa tổng hợp".
Tên tiếng trung
Nhựa phân hủy sinh học
Phân loại
Hoàn toàn sinh học và phá hoại
Thành phần chính
Polyme tự nhiên, polyester aliphatic, vv
Tên nước ngoài
Nhựa phân hủy sinh học
chủ yếu bao gồm
Polyetylen PE, PP polypropylen, v.v.
Đặc trưng
Khả năng phân hủy tốt
Cái đầu
ghi lại
1 định nghĩa
2 ứng dụng
3 phân loại
4 lịch sử phát triển
5 tình trạng thị trường
6 vấn đề liên quan
7 biện pháp cụ thể
Chỉnh sửa 1 định nghĩa
Nhựa phân hủy sinh học có thể được chia thành hai loại: nhựa phân hủy sinh học hoàn toàn và nhựa phân hủy sinh học phá hủy. Các loại nhựa phân hủy sinh học có khả năng phân hủy hiện nay chủ yếu bao gồm nhựa PE biến tính (hoặc làm đầy), nhựa PP polypropylen, PVC polyvinyl clorua, polystyrene PS và các loại tương tự.
Nhựa phân hủy sinh học hoàn toàn chủ yếu được làm từ các polyme tự nhiên (như tinh bột, cellulose, chitin) hoặc các sản phẩm phụ từ nông nghiệp bằng cách lên men vi sinh hoặc tổng hợp các polyme phân hủy sinh học, như nhựa tinh bột nhiệt dẻo, polyurethane, axit polylactic. Rượu tinh bột / polyvinyl, vv là tất cả các loại nhựa như vậy.
Nhựa phân hủy sinh học dựa trên tinh bột
Nhựa phân hủy sinh học dựa trên tinh bột
Nhựa phân hủy sinh học dựa trên các chất tự nhiên như tinh bột hiện bao gồm các sản phẩm sau: axit polylactic (PLA), polyhydroxyalkanoate (PHA), nhựa tinh bột, nhựa sinh học, nhựa tổng hợp sinh học (polyolefin và clo hóa clo). Ethylene) [1].
2 biên tập ứng dụng
Nhựa phân hủy sinh học chủ yếu được sử dụng làm vật liệu đóng gói mềm và cứng cho thực phẩm vì khả năng phân hủy tốt. Đây cũng là khu vực ứng dụng lớn nhất trong giai đoạn này.
Các thị trường mục tiêu chính của nhựa phân hủy sinh học là màng bao bì nhựa, màng nông nghiệp, túi nhựa dùng một lần và bộ đồ ăn bằng nhựa dùng một lần. So với vật liệu bao bì nhựa truyền thống, vật liệu phân hủy mới có giá cao hơn một chút. Tuy nhiên, với nhận thức ngày càng tăng về bảo vệ môi trường, mọi người sẵn sàng sử dụng các vật liệu phân hủy mới và đắt tiền hơn để bảo vệ môi trường. Việc nâng cao nhận thức về môi trường đã mang lại cơ hội phát triển to lớn cho ngành công nghiệp vật liệu mới có khả năng phân hủy sinh học. Với sự phát triển của nền kinh tế Trung Quốc, Thế vận hội Olympic, World Expo và nhiều sự kiện quy mô lớn khác đã gây chấn động thế giới đã được tổ chức thành công. Nhu cầu bảo vệ di sản văn hóa thế giới và danh lam thắng cảnh quốc gia, ô nhiễm môi trường do nhựa gây ra ngày càng trở nên quan trọng. Việc quản lý ô nhiễm trắng được liệt kê là một trong những nhiệm vụ chính.
Các quốc gia và khu vực phát triển như Châu Âu, Hoa Kỳ và Nhật Bản đã liên tục xây dựng và ban hành các luật và quy định liên quan, hạn chế sử dụng nhựa không phân hủy thông qua các biện pháp như cấm một phần, hạn chế, thu thuế bắt buộc và thu thuế ô nhiễm, và mạnh mẽ phát triển các vật liệu phân hủy sinh học mới để bảo vệ môi trường. Bảo vệ đất, Pháp đưa ra một chính sách vào năm 2005 rằng tất cả các túi nhựa dùng một lần phải được phân hủy sinh học sau năm 2010.
Đồng thời, Trung Quốc cũng đã đưa ra một số chính sách để khuyến khích ứng dụng và thúc đẩy nhựa phân hủy sinh học. Năm 2004, Đại hội Nhân dân Quốc gia đã thông qua Luật Năng lượng tái tạo (Dự thảo) và Luật Chất thải rắn (Sửa đổi) để khuyến khích sử dụng năng lượng sinh khối tái chế và thúc đẩy và ứng dụng nhựa phân hủy. Năm 2005, tài liệu của Ủy ban Cải cách và Phát triển Quốc gia số 40 đã khuyến khích rõ ràng việc sử dụng và thúc đẩy nhựa phân hủy sinh học; năm 2006, Ủy ban Cải cách và Phát triển Quốc gia đã đưa ra một dự án quỹ đặc biệt để thúc đẩy phát triển các vật liệu phân hủy sinh học; định nghĩa, phân loại, ghi nhãn và yêu cầu hiệu suất xuống cấp của nhựa phân hủy được thực hiện vào ngày 1 tháng 1 năm 2007 đã thu được. Sự công nhận lẫn nhau của các quốc gia như Châu Âu, Hoa Kỳ và Nhật Bản đã tạo điều kiện cho các công ty Trung Quốc xuất khẩu sản phẩm.
3 chỉnh sửa phân loại
Phân loại nguyên liệu thô, nhựa phân hủy sinh học có ít nhất các yếu tố sau:
Polycaprolactone (PCL)
Loại nhựa này có khả năng phân hủy sinh học tốt và có nhiệt độ nóng chảy là 62 ° C. Các vi sinh vật phân hủy nó được phân phối rộng rãi trong các điều kiện hưng phấn hoặc điều kiện yếm khí. Là một vật liệu phân hủy sinh học, nó có thể được trộn với một vật liệu tinh bột hoặc cellulose hoặc được sử dụng trong trùng hợp với axit lactic.
Polybutylene succinate (PBS) và chất đồng trùng hợp của nó
Công nghệ sản xuất các polyesters trọng lượng phân tử cao khác nhau dựa trên PBS (điểm nóng chảy 114 ° C) đã đạt đến mức sản xuất công nghiệp. Công ty TNHH Hóa chất và Hóa chất Mitsubishi của Nhật Bản đã bắt đầu sản xuất công nghiệp, với quy mô khoảng 1.000 tấn.
Axit polylactic (PLA)
American Natureworks đã thực hiện một công việc tích cực và hiệu quả trong việc cải thiện quy trình sản xuất axit polylactic. Nó đã phát triển quá trình lên men glucose từ ngô để tạo ra axit polylactic, với công suất sản xuất hàng năm là 14.000 tấn. Tập đoàn UNITIKA của Nhật Bản đã phát triển và sản xuất nhiều loại sản phẩm, bao gồm vải, khay và bộ đồ ăn, được sử dụng rộng rãi trong Hội chợ triển lãm tại Nhật Bản.
Polyhydroxyalkanoate (PHA)
Các loại nhựa phân hủy sinh học thu được từ các nguồn tài nguyên tái tạo, sự kết hợp giữa polyester và tinh bột, và sản xuất nhựa phân hủy cũng đã được nghiên cứu thành công. Ở châu Âu và Hoa Kỳ, hỗn hợp tinh bột và polyurethane được sử dụng rộng rãi để sản xuất các sản phẩm như túi đựng rác. Công ty lớn nhất và bán chạy nhất trên thế giới là Novamont của Ý, được bán trên thị trường dưới tên thương mại Mater-bi. Các sản phẩm của công ty được sử dụng ở châu Âu và Hoa Kỳ.
Aliphatic thơm copolyester
Một copolyester ngẫu nhiên thơm aliphatic (Ecoflex) được sản xuất bởi BASF, Đức, có các monome là: axit adipic, axit terephthalic và 1,4-butanediol. Năng lực sản xuất là 140.000 tấn / năm. Đồng thời, các sản phẩm nhựa phân hủy sinh học dựa trên polyester và tinh bột đã được phát triển.
Polyvinyl alcohol (PVA) nhựa phân hủy sinh học
Ví dụ, sản phẩm MaterBi của NOVMANT ở Ý chủ yếu được sử dụng để thêm PVA vào tinh bột trong những năm 1990. Nó có thể thổi phim và xử lý các sản phẩm khác. Vật liệu cồn polyvinyl cần được sửa đổi để có khả năng phân hủy sinh học tốt. Viện chế biến và ứng dụng nhựa công nghiệp nhẹ của Đại học Công nghệ và Kinh doanh Bắc Kinh đã đạt được những kết quả nhất định về mặt này.
Đồng trùng hợp carbon dioxide
Ở nước ngoài, các quốc gia đầu tiên nghiên cứu copolyme carbon dioxide chủ yếu là Nhật Bản và Hoa Kỳ, nhưng không có sản xuất công nghiệp. Tập đoàn Nội địa Mông Cổ Tập đoàn Mông Cổ đã áp dụng công nghệ của Viện Hóa học ứng dụng Trường Xuân, và đã chế tạo một thiết bị với sản lượng hàng năm là 3.000 tấn nhựa copolyme carbon dioxide / epoxy. Các sản phẩm chủ yếu được sử dụng trong bao bì và vật liệu y tế. Công nghệ copolyme carbon dioxide trọng lượng phân tử thấp được phát triển bởi Tiến sĩ Chen Liban thuộc Viện Hóa học Quảng Châu thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đã được đưa vào sản xuất tại Taixing, tỉnh Giang Tô. Sự đa dạng là một chất đồng trùng hợp carbon dioxide / epoxy có trọng lượng phân tử thấp, được sử dụng làm nguyên liệu thô cho vật liệu bọt polyurethane cho các thiết bị gia dụng. Chờ bao bì. Tập đoàn Henan Tianguan đã áp dụng công nghệ của Giáo sư Meng Yuezhong của Đại học Sun Yat-sen và đã xây dựng một dây chuyền sản xuất copolyme carbon dioxide quy mô thí điểm. Nó dự kiến sẽ được sản xuất thử nghiệm trong năm nay.
Những loại khác như chitin, polyamide, axit polyaspartic, polysacarit, cellulose, v.v đang được phát triển.
Poly--hydroxybutyrat (PHB)
3000 tấn nhựa phân hủy sinh học
3000 tấn nhựa phân hủy sinh học
Từ góc độ toàn cầu, PHB và PHBV được công nhận là một trong những loại nhựa phân hủy sinh học hứa hẹn nhất và cũng đang được phát triển. Chi phí sản xuất thí điểm của phía kỹ thuật là khoảng 40 RMB / kg. Giá thành của các sản phẩm sau khi công nghiệp hóa giảm hơn nữa, và lợi thế về giá là rõ ràng. Đặc biệt là quy trình sản xuất kỹ thuật đơn giản và thiết bị đơn giản, do đó dễ dàng thúc đẩy và thực hiện sản xuất quy mô lớn.
4 biên tập lịch sử phát triển
Theo Hiệp hội nghiên cứu nhựa phân hủy sinh học Nhật Bản, sản xuất nhựa phân hủy sinh học ở Nhật Bản khoảng 10.000 tấn vào năm 2002, khoảng 20.000 tấn vào năm 2003 và khoảng 40.000 tấn vào năm 2005. Dự kiến sẽ đạt khoảng 100.000 đến 200.000 tấn vào năm 2010.
Theo Hiệp hội nhựa sinh học châu Âu, số liệu năm 2001 cho thấy mức tiêu thụ các sản phẩm phân hủy sinh học ở EU là từ 5.000 đến 30.000 tấn, trong khi lượng polyme truyền thống lên tới 35 triệu tấn. Hiệp hội nhựa sinh học châu Âu hy vọng rằng lượng polymer truyền thống sẽ đạt 55 triệu tấn trong năm 2010, trong khi đó lượng nhựa phân hủy sinh học sẽ đạt 50 đến 1 triệu tấn sau đó. Vật liệu phân hủy sinh học cuối cùng có thể chiếm 10% thị phần. Trong các vật liệu phân hủy sinh học, tỷ lệ nguyên liệu thô sử dụng tài nguyên tái tạo sẽ chiếm hơn 90%.
Theo thống kê của Ủy ban chuyên môn về nhựa phân hủy của Hiệp hội Nhựa Trung Quốc, lượng vật liệu phân hủy sinh học được sử dụng ở Trung Quốc năm 2003 là khoảng 15.000 tấn, trong đó khoảng 1.000 tấn là polymer phân hủy sinh học không có tinh bột. Năm 2005, khoảng 30 công ty sản xuất nhựa phân hủy sinh học, với công suất 60.000 tấn / năm, sản xuất thực tế khoảng 30.000 tấn, nhu cầu thị trường trong nước khoảng 50.000 tấn, nhập khẩu nước ngoài 10.000 tấn, và xuất khẩu 20.000 tấn. Người ta ước tính rằng công suất sản xuất sẽ đạt 250.000 tấn trong năm 2010. Để biết thêm chi tiết, vui lòng tham khảo Báo cáo phân tích chiến lược đầu tư và nghiên cứu chiến lược chuyên sâu về ngành công nghiệp nhựa sinh học của Trung Quốc.
Một số nước phát triển cũng được hướng dẫn bởi ý tưởng về nền kinh tế tuần hoàn, sử dụng các dụng cụ dùng một lần có thể phân hủy, chẳng hạn như Thụy Điển vào cuối những năm 1980 để thử làm hộp đồ ăn nhẹ dùng một lần làm từ khoai tây và ngô, Hàn Quốc đã sử dụng luật để bắt buộc sử dụng tăm gạo nếp Chờ. Châu Âu đã thiết lập các yêu cầu EN13432 để thử nghiệm và đánh giá cuối cùng các vật liệu đóng gói để làm phân compost và phân hủy sinh học cho nhựa phân hủy sinh học, trong khi các nghị định khác về thúc đẩy phân hủy chất thải hữu cơ đang được tích cực xây dựng và chuẩn bị. Chính phủ Hoa Kỳ đã đặt Giải thưởng Thử thách Hóa học Xanh của Tổng thống từ năm 1996 để khuyến khích sự phát triển của ngành công nghiệp nhựa phân hủy sinh học. Năm 1989, Tiểu bang New York đã cấm sử dụng túi rau không phân hủy sinh học, các nhà sản xuất trợ cấp nhựa phân hủy và yêu cầu người dân phân loại rác thải tái tạo và không tái tạo, hoặc phạt 500 đô la.
Các quốc gia khác đã thực hiện các biện pháp tương tự: Ấn Độ đã ban hành luật cấm sử dụng bao bì nhựa trong ngành công nghiệp sữa; Luật pháp Nam Phi đã cấm hoàn toàn việc sử dụng túi nhựa. Với sự phát triển của luật pháp quốc gia, các vật liệu đóng gói mới có thể phân hủy sinh học dự kiến sẽ ngày càng trở nên phổ biến.
Ở Trung Quốc, với sự hiểu biết sâu sắc về nhựa phân hủy, vai trò chiến lược của vật liệu này và ngành công nghiệp của nó trong sự phát triển bền vững của Trung Quốc đã được công nhận đầy đủ. Việc sử dụng rộng rãi nhựa phân hủy sinh học đã được chấp nhận rộng rãi. Người Trung Quốc đã thông qua Luật năng lượng tái tạo (Dự thảo) và Luật chất thải rắn (sửa đổi) năm 2004, khuyến khích sử dụng năng lượng sinh khối tái chế và thúc đẩy và ứng dụng nhựa phân hủy. Trong tài liệu số 40 của Ủy ban Cải cách và Phát triển Quốc gia năm 2005, nó cũng được khuyến khích rõ ràng để khuyến khích việc sử dụng và thúc đẩy nhựa phân hủy sinh học. Năm 2006, Ủy ban Cải cách và Phát triển Quốc gia đã đưa ra một dự án quỹ đặc biệt để thúc đẩy phát triển các vật liệu phân hủy sinh khối.
5 biên tập viên tình trạng thị trường
Vào năm 2019, giá trị thị trường của ngành nhựa phân hủy sinh học sẽ tăng trưởng với tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm là 13,01% lên 3,477 tỷ USD. Thị trường nhựa phân hủy sinh học châu Âu dự kiến sẽ tăng trưởng với tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm là 12% từ 2014-2019.
Nhựa phân hủy sinh học được mở ra trong thời kỳ phát triển nhanh chóng. Mặc dù khái niệm về nhựa phân hủy sinh học đã được làm nóng lên, ứng dụng vẫn chưa thể tăng khối lượng.
Nhựa phân hủy sinh học chủ yếu được sử dụng trong bao bì, sợi, nông nghiệp, ép phun và các lĩnh vực khác. Trong số đó, ngành công nghiệp bao bì được sử dụng rộng rãi nhất. Trong năm 2013, nó chiếm 60% tổng thị trường và nhu cầu đóng gói thực phẩm chiếm hơn 70% thị trường bao bì nhựa phân hủy sinh học. Thị trường cho các ứng dụng ép phun là động lực chính của nhu cầu về nhựa phân hủy sinh học.
Vào cuối năm 2013, Châu Âu và Hoa Kỳ là thị trường chính của nhựa phân hủy sinh học. Theo thống kê, năm 2013, nhựa phân hủy sinh học ở châu Âu và Bắc Mỹ lần lượt chiếm 54% và 28% thế giới.
Ủy ban Môi trường của Nghị viện Châu Âu đã thông qua dự thảo về việc giảm sử dụng túi nhựa nhẹ dùng một lần trong nửa đầu năm nay. Dự thảo đề xuất rằng 28 quốc gia thành viên của Liên minh châu Âu sẽ giảm hiệu quả việc sử dụng túi nhựa theo cách hai bước để đạt được mục tiêu giảm 80% việc sử dụng túi nhựa siêu mỏng trong năm 2010 so với năm 2010. Nghị quyết dự kiến sẽ thúc đẩy mạnh mẽ nhu cầu của thị trường đối với nhựa phân hủy sinh học và dự kiến sẽ tạo ra cơ hội tăng trưởng lớn cho các nhà sản xuất liên quan trong năm năm tới. [3]
6 vấn đề liên quan chỉnh sửa
Tuy nhiên, mặc dù có nhiều nghiên cứu và báo cáo về nhựa phân hủy, nhiều vấn đề cụ thể không thể giải quyết được và việc quảng bá là vô cùng khó khăn, và triển vọng không lạc quan. Những lý do như sau: Thứ nhất, vì túi nhựa có thể phân hủy có khả năng chịu tải thấp, nó không thể đáp ứng yêu cầu của khách hàng để tải nhiều hơn và sử dụng nhiều lần; Thứ hai, màu sắc của túi nhựa có thể phân hủy là mờ và vàng, và độ trong suốt thấp, tạo cảm giác sạch sẽ và khó coi. Việc sử dụng không được đảm bảo; thứ ba là giá cao, vì kinh doanh là miễn phí, vì vậy chi phí là không thể chấp nhận được.
Một ví dụ khác là để giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường của hộp cơm trưa thức ăn nhanh EPS. Cố gắng thay thế nó bằng một hộp ăn trưa bằng giấy hoặc một hộp cơm trưa bằng nhựa có thể phân hủy. Tuy nhiên, do những lý do sau, rất khó để quảng bá: Thứ nhất, EPS có cường độ cao, trọng lượng nhẹ và bảo quản nhiệt tốt; thứ hai, giá hộp cơm giấy bằng 1,5 đến 2,5 lần so với EPS; Thứ ba, ngay cả khi hộp cơm trưa PP được sử dụng, hiệu suất của nó vẫn tốt hơn Trên EPS. Chính quyền Trung Quốc đã yêu cầu sử dụng sợi thực vật để làm bộ đồ ăn dùng một lần thay vì EPS. Tuy nhiên, do nóng chảy polymer được sử dụng trong quá trình đúc của bộ đồ ăn sợi thực vật đó, nên vẫn còn vấn đề xử lý và vấn đề kiểm soát hàm lượng thuốc trừ sâu còn lại trong bộ đồ ăn sợi thực vật.
Do đó, vẫn còn một chặng đường dài để phát triển và nghiên cứu nhựa phân hủy. Sự phát triển của ngành nhựa phân hủy sinh học đang phải đối mặt với năm vấn đề lớn. Đầu tiên là công nghệ này chưa đủ trưởng thành và hiệu suất của các sản phẩm nhựa phân hủy không thể đáp ứng đầy đủ các nhu cầu khác nhau của người tiêu dùng. Mặc dù có nhiều loại nhựa phân hủy sinh học trên thị trường, tính chất cơ học và chế biến của từng loại vật liệu chỉ nổi bật ở một khía cạnh, và vẫn còn một số thiếu sót trong hiệu suất tổng thể. Hiện tại, sức mạnh nghiên cứu về chế biến các sản phẩm nhựa thoái hóa ở Trung Quốc vẫn còn yếu. Hầu hết các doanh nghiệp sẽ tập trung vào việc tổng hợp nguyên liệu, bỏ qua sự phát triển của chế biến sản phẩm, và một số dụng cụ thực phẩm và đồ uống làm bằng nhựa phân hủy sinh học có khả năng chịu nhiệt, nước và máy móc. Sức mạnh là xa các sản phẩm nhựa truyền thống.
Thứ hai là vấn đề chi phí. Giá của các sản phẩm nhựa phân hủy sinh học vẫn còn khó khăn với dầu khí
chúng tôi cung cấp màng và túi PVA phân hủy sinh học đầy đủ được cấp bằng sáng chế, tất cả các sản phẩm được sản xuất bằng thiết bị đúc, Nó khác với các sản phẩm đúc thổi truyền thống, tất cả các sản phẩm đúc thổi đều không thể phân hủy sinh học. Chúng tôi có thể sản xuất phim và túi pva với đầy đủ màu sắc trong suốt và đa dạng. và màng PVA mượt mà hơn các sản phẩm đúc thổi truyền thống.
chúng tôi cũng cung cấp màng và túi có thể phân hủy sinh học đầy đủ với nguyên liệu thô được cấp bằng sáng chế và quy trình sản xuất.
Để biết thêm các sản phẩm màng và túi PVA vui lòng ghé thăm chúng tôi:
http://www.joyful-printing.net/pva-bag/
http://www.joyful-printing.com/pva-bag/