Plástico biodegradável
Plástico biodegradável refere-se a uma classe de plásticos que são degradados pela ação de microrganismos como bactérias, bolores (fungos) e algas existentes na natureza. O plástico biodegradável ideal é um tipo de material de alto peso molecular com excelente desempenho, que pode ser completamente decomposto por microorganismos ambientais após ser descartado, e finalmente inorgânico para se tornar um componente do ciclo do carbono na natureza." Papel" é um material biodegradável típico, enquanto&@ plástico sintético&@; é um material polimérico típico. Portanto, os plásticos biodegradáveis são materiais poliméricos que possuem as propriedades do papel e dos plásticos sintéticos.
Nome chinês Plástico biodegradável Nome estrangeiro Plásticos biodegradáveis Classificação Organismos completos e destrutivos Incluem principalmente PBAT, PLA, etc. Composição principal Polímero natural, poliéster alifático, etc. Características Boa degradabilidade
índice
1 definição
2 aplicativo
3 categorias
4 História de Desenvolvimento
5 Status de mercado
6 questões relacionadas
7 medidas específicas
definição
Os plásticos biodegradáveis podem ser divididos em dois tipos: plásticos totalmente biodegradáveis e plásticos biodegradáveis destrutivos. Os plásticos biodegradáveis destrutivos atualmente incluem principalmente polietileno PE modificado com amido (ou preenchido), polipropileno PP, cloreto de polivinil PVC, poliestireno PS, etc.
Plásticos completamente biodegradáveis são feitos principalmente de polímeros naturais (como amido, celulose, quitina) ou produtos agrícolas e secundários por fermentação microbiana ou síntese de polímeros biodegradáveis, como plásticos de amido termoplástico, poliésteres alifáticos, ácido polilático, amido / álcool polivinílico, etc. pertencem a este tipo de plástico.
Plásticos biodegradáveis com base em materiais naturais, como amido atualmente incluem os seguintes produtos: ácido polilático (PLA), polihidroxialcanoato (PHA), plásticos de amido, plásticos de bioengenharia, plásticos biogenéricos (poliolefinas e cloreto de polivinila) Etileno) [1].
Plástico totalmente biodegradável à base de amido
Plástico totalmente biodegradável à base de amido
inscrição
Os plásticos biodegradáveis são usados principalmente como materiais de embalagem de alimentos macios e duros devido à sua boa degradabilidade, que também é sua maior área de aplicação nesta fase.
Os principais mercados-alvo dos plásticos biodegradáveis são os filmes plásticos para embalagens, os filmes agrícolas, os sacos plásticos descartáveis e os talheres plásticos descartáveis. Em comparação com os materiais de embalagem de plástico tradicionais, o custo dos novos materiais de degradação é ligeiramente mais alto. No entanto, com a crescente conscientização sobre a proteção ambiental, as pessoas estão dispostas a usar um preço um pouco mais alto de novos materiais de degradação para proteger o meio ambiente. A maior consciência ambiental trouxe grandes oportunidades de desenvolvimento para a indústria de novos materiais biodegradáveis. Com o desenvolvimento da economia chinesa do' s, o sucesso na hospedagem de muitos eventos de grande escala, como os Jogos Olímpicos e a Expo Mundial, e a necessidade de proteção de vários patrimônios culturais mundiais e pontos turísticos nacionais, a poluição ambiental causados por plásticos tornou-se cada vez mais importante. Trate a poluição branca como uma das tarefas principais.
Países desenvolvidos e regiões da Europa, Estados Unidos, Japão e outros países formularam e introduziram sucessivamente regulamentos relevantes, restringindo o uso de plásticos não degradáveis por meio de medidas como proibições parciais, restrições, cobrança obrigatória e cobrança de impostos de poluição e vigorosamente desenvolver novos materiais biodegradáveis para proteger o meio ambiente. 2. Proteja o solo. Entre eles, a França introduziu uma política em 2005 que estipula que todas as sacolas plásticas descartáveis devem ser biodegradáveis após 2010.
Ao mesmo tempo, a China também emitiu uma série de políticas para encorajar a aplicação e promoção de plásticos biodegradáveis. Em 2004, o Congresso Nacional do Povo' s aprovou a Lei de Energias Renováveis (anteprojeto) e a Lei de Resíduos Sólidos (Revisão) para incentivar o uso de energia de biomassa renovável e a promoção e aplicação de plásticos degradáveis. Em 2005, o Documento nº 40 da Comissão Nacional de Desenvolvimento e Reforma incentivou explicitamente o uso e a promoção de plásticos biodegradáveis; Em 2006, a Comissão Nacional de Desenvolvimento e Reforma lançou um projeto de fundo especial para promover o desenvolvimento de materiais biodegradáveis de biomassa; o" Definição, Classificação, Rotulagem e Requisitos de Desempenho de Degradação de Plásticos Degradáveis GG quot; implementado em 01 de janeiro de 2007 foi obtido O reconhecimento mútuo de países como Europa, Estados Unidos e Japão tem facilitado a exportação de produtos chineses.
classificação
Classificados a partir de matérias-primas, existem pelo menos os seguintes tipos de plásticos biodegradáveis:
Policaprolactona (PCL)
Este plástico tem boa biodegradabilidade e ponto de fusão de 62 ° C. Os microorganismos que o decompõem são amplamente distribuídos em condições aeróbias ou anaeróbias. Como um material biodegradável, pode ser misturado com materiais de amido e celulose ou polimerizado com ácido lático.
Succinato de polibutileno (PBS) e seu copolímero
A tecnologia de fabricação de vários poliésteres de alto peso molecular à base de PBS (ponto de fusão de 114 ° C) atingiu o nível de produção industrial. A Mitsubishi Chemical e a Showa Polymer Corporation do Japão' começaram a produção industrial em uma escala de cerca de 1.000 toneladas.
O Instituto de Física e Química da Academia Chinesa de Ciências também está conduzindo pesquisas sobre a síntese de copoliéster de polibutileno succinato. O Instituto de Física e Química da Academia Chinesa de Ciências cooperou com a Shandong Huiying Company para construir uma linha de produção com uma produção anual de 25.000 toneladas de PBS e seus polímeros, e a Guangdong Jinfa Company construiu uma linha de produção com uma produção anual de 1.000 toneladas. A Universidade de Tsinghua estabeleceu uma linha de produção com uma produção anual de 10.000 toneladas de PBS e seus copolímeros em Anqing Hexing Chemical Co., Ltd.
Ácido polilático (PLA)
A Natureworks nos Estados Unidos fez um trabalho ativo e eficaz na melhoria do processo de produção de ácido polilático. Desenvolveu a fermentação da glicose do milho para a produção de ácido polilático, com capacidade de produção anual de 14.000 toneladas. A empresa UNITIKA japonesa' s desenvolveu e produziu muitos tipos de produtos, entre os quais telas, bandejas, talheres, etc. são amplamente utilizados na Aichi Expo no Japão.
A industrialização da China' s inclui Zhejiang Haisheng Biodegradable Plastics Co., Ltd. (escala de linha de produção de 5000 quilotons / ano) e as unidades piloto são Shanghai Tongjieliang Biomaterials Co., Ltd. e Jiangsu Jiuding Group.
Poliidroxialcanoato (PHA)
A produção industrializada no exterior é principalmente dos Estados Unidos e do Brasil. As unidades de produção doméstica incluem Tianjin Guoyun Biomaterials Co., Ltd. (escala de 10.000 toneladas / ano) [2], Ningbo Tianan Biomaterials Co., Ltd. (escala de 2.000 toneladas / ano) e as unidades piloto são Jiangsu Nantian Group Co., Ltd . Esperar.
Plásticos biodegradáveis obtidos de recursos renováveis, poliéster alifático e amido são misturados, e a tecnologia para a produção de plásticos degradáveis também foi pesquisada com sucesso. Na Europa e nos Estados Unidos, misturas de amido e poliésteres alifáticos são amplamente utilizadas para produzir produtos como sacos de lixo. A maior e mais vendida empresa mundial da' s Novamont, da Itália' s, cujo nome comercial é Mater-bi. Os produtos da empresa' s têm um grande número de aplicações na Europa e nos Estados Unidos.
Existem muitas unidades de pesquisa e produção nacionais, das quais as unidades industrializadas são Wuhan Huali Technology Co., Ltd. (escala de 40.000 toneladas / ano), Zhejiang Huafa State Technology Co., Ltd. (8.000 toneladas / ano), Zhejiang Tianhe Ecológica Technology Co., Ltd. (5.000 toneladas / ano), Fujian Beststar Biomaterials Co., Ltd. (escala de 2.000 toneladas / ano), Zhaoqing Huafang Degradable Plastics Co., Ltd. (escala de 5.000 toneladas / ano), etc.
Copoliéster aromático alifático
O copoliéster alifático aromático aleatório (Ecoflex) fabricado pela empresa alemã BASF, seus monômeros são: ácido adípico, ácido tereftálico, 1,4-butanodiol. A capacidade de produção é de 140 mil toneladas / ano. Paralelamente, foram desenvolvidos produtos plásticos biodegradáveis à base de poliéster e amido.
Plásticos biodegradáveis de álcool polivinílico (PVA)
Por exemplo, MaterBi da Itália NOVMANT adicionou principalmente PVA ao amido na década de 1990. Pode soprar filmes e processar outros produtos. Os materiais de álcool polivinílico precisam ser modificados para ter boa biodegradabilidade. O Instituto de Processamento e Aplicação de Plásticos da Indústria Leve da Universidade de Tecnologia e Negócios de Pequim obteve alguns resultados nesse sentido.
Copolímero de dióxido de carbono
No exterior, os primeiros países a estudar copolímeros de dióxido de carbono foram principalmente o Japão e os Estados Unidos, mas não houve produção industrial. A empresa doméstica Mengxi Group Co., Ltd. da Mongólia Interior adotou a tecnologia do Instituto de Química Aplicada de Changchun e construiu um dispositivo com uma produção anual de 3.000 toneladas de resina de copolímero composto de dióxido de carbono / epóxi. Os produtos são utilizados principalmente em embalagens e materiais médicos. A tecnologia de copolímero de dióxido de carbono de baixo peso molecular desenvolvida pelo Dr. Chen Liban do Instituto de Química de Guangzhou da Academia Chinesa de Ciências iniciou a produção em Taixing, Jiangsu. A espécie é um copolímero de dióxido de carbono / composto epóxi de baixo peso molecular, que é usado como matéria-prima para materiais de espuma de poliuretano e é usado em eletrodomésticos. E outras embalagens. Usando a tecnologia do professor Meng Yuezhong da Sun Yat-sen University, o Henan Tianguan Group construiu uma linha de produção de copolímero de dióxido de carbono em escala piloto.
Outros, como quitina, poliamida, ácido poliaspártico, polissacarídeos e celulose estão em desenvolvimento.
Poli-β-hidroxibutirato (PHB)
Do ponto de vista mundial, o PHB e o PHBV são reconhecidos como um dos plásticos biodegradáveis mais promissores, sendo também novos produtos em desenvolvimento. O custo de produção piloto do partido técnico é de cerca de RMB 40 / kg. Após a industrialização, o custo do produto será reduzido ainda mais e a vantagem de preço é óbvia. Especialmente o processo de produção simples e o equipamento simples do grupo técnico' são convenientes para promoção e produção em larga escala.
3.000 toneladas de plástico totalmente biodegradável
3.000 toneladas de plástico totalmente biodegradável
História de desenvolvimento
De acordo com a Japan Biodegradable Plastics Research Association, a produção de plásticos biodegradáveis do' no Japão em 2002 foi de cerca de 10.000 toneladas, cerca de 20.000 toneladas em 2003, cerca de 40.000 toneladas em 2005, e espera-se que alcance cerca de 100.000 a 200.000 toneladas em 2010 .
Segundo dados da European Bioplastics Association, dados de 2001 mostram que o consumo de produtos biodegradáveis na UE é de 25.000 a 30.000 toneladas, enquanto o consumo de polímeros tradicionais chega a 35 milhões de toneladas. A European Bioplastics Association prevê que a quantidade de polímeros tradicionais chegará a 55 milhões de toneladas em 2010, enquanto a quantidade de plásticos biodegradáveis chegará a 500.000 a 1 milhão de toneladas. Os materiais biodegradáveis podem eventualmente representar 10% do mercado. Em materiais biodegradáveis, a proporção de matérias-primas que utilizam recursos renováveis será de mais de 90%.
De acordo com estatísticas do Comitê Profissional de Plásticos Degradáveis da Associação de Plásticos da China&# 39, a quantidade de materiais biodegradáveis na China em 2003 foi de cerca de 15.000 toneladas, das quais cerca de 1.000 toneladas eram polímeros biodegradáveis sem amido. Em 2005, havia cerca de 30 empresas envolvidas em plásticos biodegradáveis, com capacidade de produção de 60.000 toneladas / ano, produção real de cerca de 30.000 toneladas, demanda do mercado interno de cerca de 50.000 toneladas, importações estrangeiras de 10.000 toneladas e exportações de 20.000 toneladas. A previsão é que a capacidade de produção em 2010 atinja cerca de 250 mil toneladas. Para obter detalhes, consulte o relatório" Foreseeing China' s Biodegradable Plastics Industry Research and Investment Strategic Planning Analysis Report" ;.
Alguns países desenvolvidos também usam a ideia de economia circular para usar utensílios descartáveis degradáveis, como a produção experimental de caixas de salgadinhos descartáveis de batata e milho da Suécia' no final dos anos 1980, e a Coreia do Sul determinou o uso de palito de dente feito de pegajoso arroz. Esperar. Na Europa, uma norma EN13432 para compostos plásticos biodegradáveis foi desenvolvida, “Requisitos para Teste e Avaliação Final de Materiais de Embalagem Facilitados por Composto e Biodegradação para Reciclagem”, enquanto outras leis para promover a compostagem de resíduos orgânicos estão sendo ativamente formuladas e preparadas. O governo dos Estados Unidos instituiu o Prêmio Desafio de Química Verde do presidente&# 39 desde 1996 para incentivar o desenvolvimento da indústria de plásticos biodegradáveis. O estado de Nova York proibiu o uso de sacolas de vegetais não biodegradáveis em 1989, subsidiou fabricantes de plásticos degradáveis e exigiu que os cidadãos separassem os resíduos renováveis dos não renováveis, caso contrário, multados em $ 500.
Outros países adotaram medidas semelhantes: a Índia legislou contra o uso de embalagens plásticas na indústria de laticínios; A lei sul-africana proibiu completamente o uso de sacolas plásticas. Com o desenvolvimento da legislação nacional, espera-se que novos materiais de embalagem biodegradáveis se tornem cada vez mais populares.
Na China, com o aprofundamento da compreensão dos plásticos degradáveis, percebemos plenamente o papel estratégico desse material e de sua indústria no desenvolvimento sustentável da China' A ampla aplicação de plásticos biodegradáveis é amplamente esperada. Os chineses aprovaram a Lei de Energias Renováveis (Projeto) e a Lei de Resíduos Sólidos (Revisão) em 2004, incentivando o uso de energia de biomassa renovável e a promoção e aplicação de plásticos degradáveis. No documento' s nº 40 da Comissão Nacional de Desenvolvimento e Reforma de 2005, o uso e a promoção de plásticos biodegradáveis também foram explicitamente incentivados. Em 2006, a Comissão Nacional de Desenvolvimento e Reforma lançou um projeto de fundo especial para promover o desenvolvimento de materiais biodegradáveis de biomassa.
situação do mercado
Em 2019, o valor de mercado da indústria de plásticos biodegradáveis crescerá para uma taxa média de crescimento anual de 13,01%, para US $ 3,477 bilhões. De 2014 a 2019, o mercado europeu de plásticos biodegradáveis deverá crescer a uma taxa média de crescimento anual de 12%.
Os plásticos biodegradáveis deram início a um período de rápido desenvolvimento. O conceito anterior de plásticos biodegradáveis foi esquentado, mas a aplicação não conseguiu pesar.
Os plásticos biodegradáveis são usados principalmente em embalagens, fibras, agricultura, moldagem por injeção e outros campos, entre os quais os mais amplamente utilizados na indústria de embalagens, respondendo por cerca de 60% do mercado total em 2013, e a demanda de embalagens de alimentos representou mais de 70 % do mercado de embalagens plásticas biodegradáveis; O mercado de aplicação de moldagem por injeção é o principal impulsionador do crescimento da demanda por plásticos biodegradáveis.
No final de 2013, Europa e Estados Unidos são os principais mercados para plásticos biodegradáveis. De acordo com as estatísticas, em 2013, os plásticos biodegradáveis nos mercados europeu e norte-americano representaram 54% e 28% do total mundial de' s, respectivamente.
O Comitê de Meio Ambiente do Parlamento Europeu&# 39 aprovou um projeto para reduzir o uso de sacolas plásticas leves descartáveis. O projeto recomenda que os 28 estados membros da UE sigam uma abordagem em duas etapas para reduzir efetivamente o uso de sacolas plásticas para atingir a meta de reduzir o uso de sacolas plásticas ultrafinas em 80% em 2019 em comparação com 2010. Esta resolução espera-se que estimule bastante a demanda do mercado por plásticos biodegradáveis e crie enormes oportunidades de crescimento para fabricantes relacionados nos próximos 5 anos. [3]
Perguntas relacionadas
Porém, embora existam muitas pesquisas e relatórios sobre a degradação do plástico, muitos problemas específicos não podem ser resolvidos, a promoção é extremamente difícil e as perspectivas não são otimistas. As razões são: uma é que a sacola plástica degradável tem baixa capacidade de carga e não pode atender aos requisitos dos clientes para carregar mais e ser usada repetidamente; a outra é que o saco plástico degradável tem uma cor amarela fosca e baixa transparência, o que dá às pessoas uma sensação de falta de limpeza e feiura. , Não se preocupe com isso; terceiro, o preço está alto, porque o comerciante está dando de graça, então o custo é difícil de aceitar.
Outro exemplo é resolver o problema de poluição ambiental das lancheiras de fast food de EPS. Tente substituí-lo por uma lancheira de papel ou uma lancheira de plástico degradável. No entanto, pelas seguintes razões, é extremamente difícil promover: primeiro, a alta resistência, leveza e bom isolamento térmico do EPS; em segundo lugar, o preço das lancheiras de papel é 1,5 a 2,5 vezes o do EPS; terceiro, mesmo se forem usadas lancheiras de PP degradado, seu desempenho não é tão bom quanto em EPS. As autoridades chinesas exigem o uso de fibras vegetais para fazer utensílios de mesa descartáveis em vez de EPS. No entanto, devido ao uso de termossóis de alto peso molecular no processo de moldagem de tais louças de fibra vegetal, ainda existem problemas no manuseio e controle do conteúdo de pesticida remanescente nas louças de fibra vegetal.
Portanto, ainda há um longo caminho a percorrer para desenvolver e pesquisar plásticos degradáveis. O desenvolvimento da indústria de plástico biodegradável enfrenta cinco grandes problemas. A primeira é que a tecnologia não está madura o suficiente e o desempenho de produtos plásticos degradáveis não pode atender totalmente às várias necessidades do consumidor. Embora existam muitos tipos de plásticos biodegradáveis no mercado, as propriedades mecânicas e de processamento de cada material são excelentes apenas em um aspecto e ainda existem algumas deficiências no desempenho abrangente. No momento, a pesquisa nacional sobre o processamento de produtos plásticos degradáveis ainda é fraca. A maioria das empresas se concentra na síntese de materiais e ignora o processamento e desenvolvimento de produtos. Alguns utensílios para alimentos e bebidas feitos de plásticos biodegradáveis são resistentes ao calor, água e máquinas. Em termos de resistência, está longe dos tradicionais produtos plásticos.
A segunda questão é o custo. O preço dos produtos plásticos biodegradáveis ainda é difícil de competir com os produtos derivados do petróleo, o que exige redução contínua dos custos de produção e dos preços dos produtos por meio do progresso tecnológico.
O terceiro é a falta de políticas ou leis fortes
Oferecemos filme totalmente biodegradável patenteado e saco PVA, todos os produtos são feitos por equipamento de fundição. É diferente dos produtos de moldagem por sopro tradicionais, todos os produtos de moldagem por sopro não são totalmente biodegradáveis. Podemos produzir filmes e sacolas pva totalmente transparentes e em várias cores. e o filme PVA é mais liso do que os produtos de moldagem por sopro tradicionais.
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