La plastica biodegradabile si riferisce a una classe di materie plastiche che sono degradate dall'azione di microrganismi come batteri, muffe (funghi) e alghe che esistono in natura. La plastica biodegradabile ideale è un tipo di materiale ad alto contenuto molecolare con prestazioni eccellenti, che può essere completamente decomposto dai microrganismi ambientali dopo essere stato scartato e infine inorganizzato per diventare un componente del ciclo del carbonio in natura. La "carta" è un tipico materiale biodegradabile, mentre la "plastica sintetica" è un tipico materiale polimerico. Pertanto, le materie plastiche biodegradabili sono materiali polimerici che hanno le proprietà sia della carta che della plastica sintetica.
nome cinese
Plastica biodegradabile
Categoria
Totale e distruttivo
Composizione principale
Polimeri naturali, poliesteri alifatici, ecc.
Nome straniero
Materie plastiche biodegradabili
includere principalmente
Polietilene PE, polipropilene PP, ecc.
caratteristiche
Buona degradabilità
Capo
disco
1 definizione
2 applicazioni
3 categorie
4 Storia dello sviluppo
5 Status del mercato
6 problemi correlati
7 misure specifiche
1 modifica della definizione
Le materie plastiche biodegradabili possono essere suddivise in due tipi: materie plastiche completamente biodegradabili e materie plastiche biodegradabili distruttive. Le materie plastiche biodegradabili distruttive attualmente includono principalmente polietilene PE, polipropilene PP, polivinilcloruro PVC, polistirene PS, ecc.
Le materie plastiche completamente biodegradabili sono principalmente costituite da polimeri naturali (come amido, cellulosa, chitina) o prodotti agricoli e collaterali attraverso la fermentazione microbica o la sintesi di polimeri biodegradabili, come materie plastiche di amido termoplastico, poliesteri alifatici, acido polilattico, amido / alcool polivinilico, ecc. appartengono a questo tipo di plastica.
Le materie plastiche biodegradabili a base di materiali naturali come l'amido comprendono attualmente i seguenti prodotti: acido polilattico (PLA), poliidrossialcanoato (PHA), materie plastiche amidacee, materie plastiche bioingegneristiche, materie plastiche bio-generiche (poliolefine e cloruro di polivinile etilene).
2 editing di applicazioni
Le materie plastiche biodegradabili sono utilizzate principalmente come materiali da imballaggio per alimenti morbidi e duri a causa della loro buona degradabilità, che è anche la loro più grande area di applicazione in questa fase.
I principali mercati target per le materie plastiche biodegradabili sono i film per imballaggi in plastica, i film agricoli, i sacchetti di plastica usa e getta e le stoviglie di plastica usa e getta. Rispetto ai tradizionali materiali di imballaggio in plastica, il costo dei nuovi materiali di degrado è leggermente più elevato. Tuttavia, con la crescente consapevolezza della protezione ambientale, le persone sono disposte a utilizzare un prezzo leggermente più elevato di nuovi materiali di degrado per proteggere l'ambiente. La maggiore consapevolezza ambientale ha offerto grandi opportunità di sviluppo all'industria dei nuovi materiali biodegradabili. Con lo sviluppo dell'economia cinese, l'ospitalità di successo di numerosi eventi su larga scala come i Giochi olimpici e l'Expo mondiale e la necessità di proteggere il patrimonio culturale mondiale e i punti panoramici nazionali, l'inquinamento ambientale causato dalla plastica è diventato Sempre più importante. Tratta l'inquinamento bianco come uno dei compiti chiave.
I paesi e le regioni sviluppati in Europa, negli Stati Uniti, in Giappone e in altri paesi hanno successivamente formulato e introdotto normative pertinenti, limitando l'uso di materie plastiche non degradabili attraverso misure quali divieti parziali, restrizioni, riscossione obbligatoria e riscossione delle tasse sull'inquinamento e vigorosamente sviluppare nuovi materiali biodegradabili per proteggere l'ambiente. 2. Proteggi il suolo. Tra questi, la Francia ha introdotto una politica nel 2005 che stabilisce che tutti i sacchetti di plastica usa e getta devono essere biodegradabili dopo il 2010.
Allo stesso tempo, la Cina ha anche emesso una serie di politiche per incoraggiare l'applicazione e la promozione di materie plastiche biodegradabili. Nel 2004, il National People's Congress ha approvato la legge sull'energia rinnovabile (bozza) e la legge sui rifiuti solidi (revisione) per incoraggiare l'uso di energia da biomassa rinnovabile e la promozione e l'applicazione di materie plastiche degradabili. Nel 2005, il documento n. 40 della Commissione nazionale per lo sviluppo e la riforma ha esplicitamente incoraggiato l'uso e la promozione di materie plastiche biodegradabili; Nel 2006 la Commissione nazionale per lo sviluppo e le riforme ha lanciato un progetto di fondi speciali per promuovere lo sviluppo di materiali biodegradabili da biomassa; è stata ottenuta la "Definizione, classificazione, etichettatura e degradazione dei requisiti di prestazione delle materie plastiche degradabili" attuata il 1 ° gennaio 2007 Il riconoscimento reciproco di paesi come Europa, Stati Uniti e Giappone ha facilitato l'esportazione di prodotti cinesi.
3 Modifica categoria
Classificati in base alle materie prime, esistono almeno i seguenti tipi di materie plastiche biodegradabili:
Policaprolattone (PCL)
Questa plastica ha una buona biodegradabilità e ha un punto di fusione di 62 ° C. I microrganismi che la scompongono sono ampiamente distribuiti in condizioni aerobiche o anaerobiche. Come materiale biodegradabile, può essere miscelato con amido e materiali di cellulosa o polimerizzato con acido lattico.
Succinato di polibutilene (PBS) e suo copolimero
La tecnologia di produzione di vari poliesteri ad alto peso molecolare basati su PBS (punto di fusione di 114 ° C) ha raggiunto il livello di produzione industriale. La giapponese Mitsubishi Chemical e Showa Polymer Corporation hanno avviato la produzione industriale con una scala di circa 1.000 tonnellate.
L'Istituto di fisica e chimica dell'Accademia cinese delle scienze sta inoltre conducendo ricerche sulla sintesi del copoliestere succinato di polibutilene. L'Istituto di fisica e chimica dell'Accademia cinese delle scienze ha collaborato con la Shandong Huiying Company per costruire una linea di produzione con una produzione annua di 25.000 tonnellate di PBS e suoi polimeri, e la Guangdong Jinfa Company ha costruito una linea di produzione con una produzione annuale di 1.000 tonnellate. La Tsinghua University ha creato una linea di produzione con una produzione annua di 10.000 tonnellate di PBS e suoi copolimeri ad Anqing Hexing Chemical Co., Ltd.
Acido polilattico (PLA)
Natureworks negli Stati Uniti ha svolto un lavoro attivo ed efficace nel migliorare il processo di produzione dell'acido polilattico. Ha sviluppato la fermentazione del glucosio dal mais per produrre acido polilattico, con una capacità produttiva annua di 14.000 tonnellate. La società giapponese UNITIKA ha sviluppato e prodotto molti tipi di prodotti, tra cui tele, vassoi, stoviglie, ecc. Sono ampiamente utilizzati nell'Aichi Expo in Giappone.
L'industrializzazione della Cina comprende Zhejiang Haisheng Biodegradable Plastics Co., Ltd. (scala di 5000 chilotoni / linea di produzione all'anno), e le unità pilota sono Shanghai Tongjieliang Biomaterials Co., Ltd. e Jiangsu Jiuding Group.
Poliidrossialcanoano (PHA)
La produzione industrializzata all'estero è principalmente negli Stati Uniti e in Brasile. Le unità produttive nazionali includono Tianjin Guoyun Biological Materials Co., Ltd. (scala 10.000 tonnellate / anno), Ningbo Tianan Biological Materials Co., Ltd. (scala 2.000 tonnellate / anno) e le unità pilota sono Jiangsu Nantian Group Co., Ltd.
Le materie plastiche biodegradabili ottenute da risorse rinnovabili, il poliestere alifatico e l'amido vengono miscelate insieme e la tecnologia per la produzione di materie plastiche degradabili è stata anche studiata con successo. In Europa e negli Stati Uniti, miscele di amido e poliesteri alifatici sono ampiamente utilizzate per produrre prodotti come i sacchetti di immondizia. La società più grande e più venduta al mondo è la Novamont italiana, il cui nome commerciale è Mater-bi. I prodotti dell'azienda hanno un gran numero di applicazioni in Europa e negli Stati Uniti.
Ci sono molte unità di ricerca e produzione nazionali, di cui le unità industrializzate sono Wuhan Huali Technology Co., Ltd. (scala 40.000 tonnellate / anno), Zhejiang Huafa State Technology Co., Ltd. (8.000 tonnellate / anno), Zhejiang Tianhe Ecological Technology Co., Ltd. (5.000 tonnellate / anno), Fujian Beststar Biomaterials Co., Ltd. (scala 2.000 tonnellate / anno), Zhaoqing Huafang Degradable Plastics Co., Ltd. (scala 5.000 tonnellate / anno), ecc.
Copoliestere aromatico alifatico
Il copoliestere casuale alifatico aromatico (Ecoflex) prodotto dalla società tedesca BASF, i suoi monomeri sono: acido adipico, acido tereftalico, 1,4-butandiolo. La capacità produttiva è di 140.000 tonnellate / anno. Allo stesso tempo, sono stati sviluppati prodotti in plastica biodegradabile a base di poliestere e amido.
Materie plastiche biodegradabili con alcool polivinilico (PVA)
Ad esempio, MaterBi in Italia NOVMANT ha principalmente aggiunto il PVA all'amido negli anni '90. Può soffiare film ed elaborare altri prodotti. I materiali con alcool polivinilico devono essere modificati per avere una buona biodegradabilità. L'Institute of Light Industry Plastics Processing and Application della Beijing Technology and Business University ha ottenuto alcuni risultati al riguardo.
Copolimero di anidride carbonica
All'estero, i primi paesi a studiare i copolimeri dell'anidride carbonica erano principalmente il Giappone e gli Stati Uniti, ma non vi è stata produzione industriale. La Mongolia interna del gruppo Mengxi Group Co., Ltd. ha adottato la tecnologia dell'Istituto di chimica applicata di Changchun e ha realizzato un dispositivo con una produzione annua di 3.000 tonnellate di resina copolimerica biossido di carbonio / composto epossidico. I prodotti sono utilizzati principalmente in imballaggi e materiali medici. La tecnologia del copolimero di biossido di carbonio a basso peso molecolare sviluppata dal Dr. Chen Liban del Guangzhou Institute of Chemistry dell'Accademia cinese delle scienze è stata messa in produzione a Taixing, Jiangsu. La varietà è un copolimero composto di anidride carbonica / resina epossidica a basso peso molecolare. E altri imballaggi. Utilizzando la tecnologia del professor Meng Yuezhong dell'Università Sun Yat-sen, Henan Tianguan Group ha realizzato una linea di produzione di copolimeri di biossido di carbonio su scala pilota.
Altri come chitina, poliammide, acido poliaspartico, polisaccaridi e cellulosa sono in fase di sviluppo.
Poli-β-idrossibutirrato (PHB)
Dal punto di vista mondiale, PHB e PHBV sono riconosciuti come una delle materie plastiche biodegradabili più promettenti e sono anche nuovi prodotti in fase di sviluppo. Il costo di produzione pilota della parte tecnica è di circa 40 RMB / kg. Dopo l'industrializzazione, il costo del prodotto sarà ulteriormente ridotto e il vantaggio del prezzo è evidente. Soprattutto il semplice processo di produzione della parte tecnica e le attrezzature semplici sono convenienti per la promozione e la produzione su larga scala.
4 Storia dello sviluppo
Secondo la Japan Biodegradable Plastics Research Association, la produzione di plastica biodegradabile in Giappone nel 2002 è stata di circa 10.000 tonnellate, circa 20.000 tonnellate nel 2003, circa 40.000 tonnellate nel 2005, e si prevede che raggiungerà circa 100.000 - 200.000 tonnellate nel 2010.
Secondo i dati della European Bioplastics Association, i dati del 2001 mostrano che il consumo di prodotti biodegradabili nell'UE è compreso tra 25.000 e 30.000 tonnellate, mentre il consumo di polimeri tradizionali è di 35 milioni di tonnellate. La European Bioplastics Association prevede che la quantità di polimeri tradizionali raggiungerà i 55 milioni di tonnellate nel 2010, mentre la quantità di materie plastiche biodegradabili raggiungerà da 500.000 a 1 milione di tonnellate. I materiali biodegradabili possono eventualmente rappresentare il 10% del mercato. Nelle materie biodegradabili, la percentuale di materie prime che utilizzano risorse rinnovabili rappresenterà oltre il 90%.
Secondo le statistiche del comitato professionale per le materie plastiche degradabili della China Plastics Association, nel 2003 la quantità di materiali biodegradabili in Cina era di circa 15.000 tonnellate, di cui circa 1.000 tonnellate erano polimeri biodegradabili senza amido. Nel 2005 c'erano circa 30 aziende impegnate nella plastica biodegradabile, con una capacità produttiva di 60.000 tonnellate / anno, una produzione effettiva di circa 30.000 tonnellate, una domanda sul mercato interno di circa 50.000 tonnellate, importazioni straniere di 10.000 tonnellate ed esportazioni di 20.000 tonnellate. Si prevede che la capacità produttiva nel 2010 raggiungerà circa 250.000 tonnellate. Per i dettagli, si prega di fare riferimento al "Rapporto sull'analisi approfondita della pianificazione strategica delle indagini e degli investimenti nel settore delle materie plastiche biodegradabili della Cina".
Alcuni paesi sviluppati usano anche l'idea dell'economia circolare per utilizzare utensili usa e getta degradabili, come la produzione di prova in Svezia di scatole di snack usa e getta di patate e mais alla fine degli anni '80 e la Corea del Sud ha imposto l'uso di stuzzicadenti a base di riso appiccicoso. Aspettare. In Europa, è stata sviluppata una norma EN13432 per le materie plastiche biodegradabili per il compost, "Requisiti per i test e la valutazione finale dei materiali di imballaggio facilitati da compost e biodegradazione per il riciclaggio", mentre altre ordinanze per promuovere il compostaggio dei rifiuti organici vengono formulate e preparate attivamente. Il governo degli Stati Uniti ha istituito il premio Green Chemistry Challenge del Presidente dal 1996 per incoraggiare lo sviluppo del settore delle materie plastiche biodegradabili. Lo Stato di New York ha vietato l'uso di sacchetti di verdure non biodegradabili nel 1989, ha sovvenzionato produttori di materie plastiche degradabili e ha richiesto ai cittadini di separare i rifiuti rinnovabili e non rinnovabili, altrimenti multato di $ 500.
Altri paesi hanno adottato misure simili: l'India ha legiferato contro l'uso di imballaggi in plastica nell'industria lattiero-casearia; La legge sudafricana ha completamente vietato l'uso di sacchetti per imballaggi in plastica. Con lo sviluppo della legislazione nazionale, si prevede che i nuovi materiali di imballaggio biodegradabili diventeranno sempre più popolari.
In Cina, con l'approfondita comprensione della plastica degradabile, abbiamo pienamente compreso il ruolo strategico di questo materiale e della sua industria sullo sviluppo sostenibile della Cina. La diffusa applicazione di materie plastiche biodegradabili è stata ampiamente prevista. I cinesi hanno approvato la legge sulle energie rinnovabili (bozza) e la legge sui rifiuti solidi (revisione) nel 2004, incoraggiando l'uso di energia da biomassa rinnovabile e la promozione e l'applicazione di materie plastiche degradabili. Nel documento n. 40 della Commissione nazionale per lo sviluppo e la riforma del 2005, l'uso e la promozione della plastica biodegradabile sono stati inoltre esplicitamente incoraggiati. Nel 2006, la Commissione nazionale per lo sviluppo e le riforme ha lanciato un progetto di fondi speciali per la promozione dello sviluppo di materiali biodegradabili da biomassa.
5 Editor dello stato del mercato
Entro il 2019, il valore di mercato dell'industria delle materie plastiche biodegradabili crescerà fino a un tasso di crescita medio annuo del 13,01% a 3,477 miliardi di dollari. Dal 2014 al 2019, il mercato europeo della plastica biodegradabile dovrebbe crescere ad un tasso di crescita medio annuo del 12%.
Le materie plastiche biodegradabili hanno inaugurato un periodo di rapido sviluppo. Il precedente concetto di plastica biodegradabile è stato riscaldato, ma l'applicazione non è stata in grado di valutare.
Le materie plastiche biodegradabili sono utilizzate principalmente in imballaggi, fibre, agricoltura, stampaggio ad iniezione e altri settori, tra cui i più utilizzati nel settore degli imballaggi, che rappresentano circa il 60% del mercato totale nel 2013 e la domanda di imballaggi alimentari ha rappresentato oltre 70 % del mercato; Il mercato delle applicazioni di stampaggio a iniezione è la principale forza trainante per la crescita della domanda di materie plastiche biodegradabili.
A partire dalla fine del 2013, Europa e Stati Uniti sono i mercati principali per le materie plastiche biodegradabili. Secondo le statistiche, nel 2013 le materie plastiche biodegradabili nei mercati europeo e nordamericano rappresentavano rispettivamente il 54% e il 28% del totale mondiale.
La commissione per l'ambiente del Parlamento europeo ha adottato un progetto per ridurre l'uso di sacchetti di plastica leggeri usa e getta. Il progetto raccomanda che i 28 Stati membri dell'UE seguano un approccio in due fasi per ridurre efficacemente l'uso di sacchetti di plastica per raggiungere l'obiettivo di ridurre l'uso di sacchetti di plastica ultrasottili dell'80% nel 2019 rispetto al 2010. Questa risoluzione si prevede che stimolerà notevolmente la domanda del mercato di materie plastiche biodegradabili e si prevede che creerà enormi opportunità di crescita per i produttori collegati nei prossimi 5 anni.
6 problemi correlati modifica
Tuttavia, anche se ci sono molte ricerche e relazioni sul degrado della plastica, molti problemi specifici non possono essere risolti, la promozione è estremamente difficile e le prospettive non sono ottimistiche. I motivi sono: uno è che il sacchetto di plastica degradabile ha una capacità portante bassa e non può soddisfare i requisiti dei clienti per caricare di più ed essere utilizzato ripetutamente; l'altro è che il sacchetto di plastica degradabile ha un colore giallo opaco e una bassa trasparenza, che dà alla gente una sensazione di mancanza di pulizia e bruttezza. , Non ti preoccupare; terzo, il prezzo è alto, perché il commerciante sta cedendo gratuitamente, quindi il costo è difficile da accettare.
Un altro esempio è quello di risolvere il problema dell'inquinamento ambientale delle scatole da pranzo fast food EPS. Prova a sostituirlo con un pranzo al sacco di carta o un pranzo al sacco in plastica degradabile. Tuttavia, per i seguenti motivi, è estremamente difficile promuovere: in primo luogo, l'elevata resistenza, la leggerezza e il buon isolamento termico dell'EPS; in secondo luogo, il prezzo delle scatole di carta per il pranzo è da 1,5 a 2,5 volte quello dell'EPS; in terzo luogo, anche se vengono utilizzate scatole da pranzo in PP degradate, le loro prestazioni non sono buone come su EPS. Le autorità cinesi richiedono l'uso di fibre vegetali per produrre stoviglie usa e getta anziché EPS. Tuttavia, a causa dell'uso di termosol ad alto peso molecolare nel processo di stampaggio di tali articoli per la tavola in fibra vegetale, sussistono ancora problemi nella gestione e nel controllo del contenuto di pesticidi rimanenti negli articoli per tavola in fibra vegetale.
Pertanto, c'è ancora molta strada da fare per sviluppare e ricercare materie plastiche degradabili. Lo sviluppo dell'industria della plastica biodegradabile sta affrontando cinque problemi principali. Il primo è che la tecnologia non è abbastanza matura e le prestazioni dei prodotti in plastica degradabili non possono soddisfare pienamente le varie esigenze dei consumatori. Sebbene esistano molti tipi di materie plastiche biodegradabili sul mercato, le proprietà meccaniche e di lavorazione di ciascun materiale sono eccezionali solo per un aspetto e vi sono ancora alcune carenze nelle prestazioni complete. Al momento, la ricerca interna sulla lavorazione di prodotti in plastica degradabili è ancora debole. La maggior parte delle aziende si concentra sulla sintesi dei materiali e ignora l'elaborazione e lo sviluppo dei prodotti. Alcuni utensili per alimenti e bevande in plastica biodegradabile sono resistenti al calore, all'acqua e ai macchinari. In termini di resistenza, è lontano dai tradizionali prodotti in plastica.
Il secondo problema è il costo. Il prezzo dei prodotti in plastica biodegradabile è ancora difficile competere con i prodotti a base di petrolio, il che richiede una continua riduzione dei costi di produzione e dei prezzi dei prodotti attraverso il progresso tecnologico.
Il terzo è la mancanza di politiche o leggi e regolamenti forti. In paesi stranieri, il governo ha istituito fondi speciali per lo sviluppo, incentivi fiscali e altre politiche.
Offriamo film biodegradabile e sacchetto in PVA brevettati, tutti i prodotti sono realizzati con attrezzature di fusione, è diverso dai tradizionali prodotti di soffiaggio, tutti i prodotti di soffiaggio non sono completamente biodegradabili. Siamo in grado di produrre pellicole e sacchetti pva in pieno trasparente e in vari colori. e il film PVA è più liscio rispetto ai tradizionali prodotti per soffiaggio.
offriamo anche pellicole e sacchetti completamente biodegradabili di materiale organico con materia prima e processo di produzione brevettati.
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