Plástico biodegradable
El plástico biodegradable se refiere a un tipo de plástico que se degrada por la acción de microorganismos en la naturaleza como bacterias, moho (hongos) y algas. El plástico biodegradable ideal es un tipo de material polimérico con excelente rendimiento, que puede ser completamente descompuesto por microorganismos ambientales después de ser desechado y finalmente inorganizado para convertirse en un componente del ciclo del carbono en la naturaleza." Papel" es un material biodegradable típico, mientras que" plástico sintético" es un material polimérico típico. Por lo tanto, los plásticos biodegradables son materiales poliméricos con las propiedades del papel"" y&"plástico sintético GG".
incluye principalmente
Polietileno PE, polipropileno PP
Caracteristicas
Buena degradabilidad
A
Clasificación
Criaturas completas, criaturas destructivas
Composición principal
Polímero natural, poliéster alifático, etc.
nombre chino
Plástico biodegradable
1 definición
Los plásticos biodegradables se pueden dividir en plásticos completamente biodegradables y plásticos biodegradables destructivos. Los plásticos biodegradables destructivos actualmente incluyen principalmente polietileno PE modificado (o relleno) con almidón, polipropileno PP, cloruro de polivinilo PVC, poliestireno PS, etc.
Los plásticos completamente biodegradables están hechos principalmente de polímeros naturales (como almidón, celulosa, quitina) o productos agrícolas y secundarios mediante fermentación microbiana o síntesis de polímeros biodegradables, como plásticos termoplásticos de almidón, poliésteres alifáticos y ácido poliláctico, almidón / alcohol polivinílico, etc. son todos esos plásticos.
Los plásticos biodegradables a base de sustancias naturales como el almidón incluyen en la actualidad principalmente los siguientes productos: ácido poliláctico (PLA), polihidroxialcanoato (PHA), plásticos de almidón, plásticos de bioingeniería, plásticos biogenerales (poliolefina y policloruro de etileno).
2 aplicación
Debido a su buena degradabilidad, los plásticos biodegradables se utilizan principalmente como materiales de envasado blandos y duros para alimentos, que también es el campo de aplicación más grande en esta etapa.
Los principales mercados objetivo de los plásticos biodegradables son las películas para envases de plástico, las películas agrícolas, las bolsas de plástico desechables y la vajilla de plástico desechable. En comparación con los materiales de embalaje de plástico tradicionales, el costo de los nuevos materiales degradables es ligeramente más alto. Sin embargo, con la creciente conciencia de la protección del medio ambiente, la gente está dispuesta a utilizar nuevos materiales degradables con precios ligeramente más altos para proteger el medio ambiente. La mayor conciencia de la protección del medio ambiente ha traído enormes oportunidades de desarrollo a la industria de nuevos materiales biodegradables. Con el desarrollo de la economía de China, la exitosa celebración de los Juegos Olímpicos, la Exposición Mundial y otros eventos a gran escala que conmocionaron al mundo, la necesidad de proteger varios lugares del patrimonio cultural mundial y los paisajes nacionales, la contaminación ambiental causada por los plásticos. se ha vuelto cada vez más importante. Enumere el tratamiento de la contaminación blanca como una de las tareas clave.
Los países desarrollados y regiones como Europa, Estados Unidos y Japón han formulado y promulgado sucesivamente leyes y regulaciones relevantes para restringir el uso de plásticos no degradables a través de medidas tales como prohibición parcial, restricción, cobro obligatorio y cobro de impuestos por contaminación, y desarrollar enérgicamente nuevos materiales biodegradables para proteger el medio ambiente, Proteger el suelo, entre los cuales Francia introdujo una política en 2005 según la cual todas las bolsas de plástico desechables que se puedan transportar deben ser biodegradables después de 2010.
Al mismo tiempo, China ha introducido sucesivamente una serie de políticas para fomentar la aplicación y promoción de plásticos biodegradables. En 2004, el Congreso Nacional del Pueblo aprobó la" Ley de Energías Renovables (Proyecto)" y" Ley de Residuos Sólidos (Revisión)" fomentar el uso de energía renovable de biomasa y la promoción y aplicación de plásticos degradables; en 2005, el documento No. 40 de la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma alentó claramente el uso y promoción de plásticos biodegradables; en 2006, la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma lanzó un proyecto de fondo especial para la promoción del desarrollo de materiales biodegradables de biomasa; el" Definir, Clasificación, Etiquetado y Requisitos de Degradabilidad para Plásticos Degradables" implementado el 1 de enero de 2007 se obtuvieron El reconocimiento mutuo de Europa, Estados Unidos, Japón y otros países ha facilitado la exportación de empresas chinas.
3 categorías
En términos de materias primas, existen al menos los siguientes tipos de plásticos biodegradables:
Policaprolactona (PCL)
Este plástico tiene buena biodegradabilidad y su punto de fusión es de 62 ° C. Los microorganismos que lo descomponen se encuentran ampliamente distribuidos en condiciones optimistas o anaeróbicas. Como material biodegradable, se puede mezclar con almidón y materiales de celulosa o polimerizar con ácido láctico.
Succinato de polibutileno (PBS) y sus copolímeros
La tecnología para la fabricación de varios poliésteres de alto peso molecular a base de PBS (punto de fusión 114 ° C) ha alcanzado el nivel de producción industrial. Mitsubishi Chemical Corporation de Japón&y Showa Polymer Corporation han comenzado la producción industrial, con una escala de alrededor de 1.000 toneladas.
El Instituto de Física y Química de la Academia de Ciencias de China también está llevando a cabo investigaciones sobre la síntesis de copoliéster de poli (succinato de butileno). El Instituto de Física y Química de la Academia de Ciencias de China ha cooperado con Shandong Huiying Company para construir una línea de producción con una producción anual de 25.000 toneladas de PBS y sus polímeros, y Guangdong Jinfa Company ha construido una línea de producción con una producción anual de 1.000 toneladas. La Universidad de Tsinghua ha construido una línea de producción con una producción anual de 10,000 toneladas de PBS y sus copolímeros en Anqing Hexing Chemical Co., Ltd.
Ácido poliláctico (PLA)
Natureworks de los Estados Unidos ha realizado un trabajo activo y eficaz para mejorar el proceso de producción de ácido poliláctico. Ha desarrollado la fermentación de glucosa del maíz para producir ácido poliláctico, con una capacidad de producción anual de 14.000 toneladas. La compañía UNITIKA de Japón&ha desarrollado y producido muchos tipos de productos, entre los que se encuentran lienzos, bandejas, vajillas, etc., que se utilizan ampliamente en la Exposición de Aichi en Japón.
Polihidroxialcanoato (PHA)
Los países que realizan producción industrializada en el exterior son principalmente Estados Unidos y Brasil. Las unidades de producción nacional incluyen Tianjin Guoyun Biomaterials Co., Ltd. (escala 10,000 toneladas / año), Ningbo Tianan Biomaterials Co., Ltd. (escala 2,000 toneladas / año) y Jiangsu Nantian Group Co., Ltd., que se encuentra en fase piloto. ensayos.
Utilizando plásticos biodegradables obtenidos a partir de recursos renovables, mezclando poliéster alifático y almidón, también se ha estudiado con éxito la tecnología para producir plásticos degradables. En los países europeos y americanos, las mezclas de almidón y poliéster alifático se utilizan ampliamente para producir bolsas de basura y otros productos. La empresa más grande y más vendida del mundo es la empresa italiana Novamont, cuyo nombre comercial es Mater-bi. Los productos de la empresa&se utilizan ampliamente en Europa y Estados Unidos.
Hay muchas unidades de investigación y producción nacionales, entre las cuales las unidades industrializadas incluyen Wuhan Huali Technology Co., Ltd. (con una escala de 40.000 toneladas / año), Zhejiang Huashengtai Technology Co., Ltd. (8.000 toneladas / año) y Zhejiang Tianhe Ecological Technology Co., Ltd. (5,000 toneladas / año), Fujian Best Biomaterials Co., Ltd. (escala 2,000 toneladas / año), Zhaoqing Huafang Degradable Plastic Co., Ltd. (escala 5,000 toneladas / año), etc. .
Copoliéster aromático alifático
El copoliéster aleatorio aromático alifático (Ecoflex) fabricado por BASF en Alemania tiene monómeros: ácido adípico, ácido tereftálico y 1,4-butanodiol. La capacidad de producción es de 140.000 toneladas / año. Al mismo tiempo, se han desarrollado productos plásticos biodegradables a base de poliéster y almidón.
Plásticos biodegradables de alcohol polivinílico (PVA)
Por ejemplo, en la década de 1990 del producto MaterBi del italiano NOVMANT GG, el PVA se agregó principalmente al almidón, que puede soplar película y procesar otros productos. Los materiales de alcohol polivinílico deben modificarse para tener una buena biodegradabilidad. El Instituto de Procesamiento y Aplicación de Plásticos de la Industria Ligera de la Universidad de Tecnología y Negocios de Beijing ha logrado ciertos resultados en este sentido.
Poli-β-hidroxibutirato (PHB)
Desde una perspectiva global, PHB y PHBV son reconocidos como uno de los plásticos biodegradables más prometedores y también son productos nuevos en desarrollo. El costo de producción piloto del aspecto técnico es de aproximadamente 40 RMB / kg. Después de que la industrialización entre en producción, el costo del producto se reducirá aún más y la ventaja de precio es obvia. En particular, el proceso de producción simple y el equipo simple del lado técnico son convenientes para la promoción y la producción en masa.
4 Historia del desarrollo
Según los datos de la Asociación de Investigación de Plásticos Biodegradables de Japón, el volumen de producción de plásticos biodegradables en Japón fue de unas 10.000 toneladas en 2002, unas 20.000 toneladas en 2003, unas 40.000 toneladas en 2005 y unas 100.000 a 200.000 toneladas en 2010.
Según la Asociación Europea de Bioplásticos, las cifras de 2001 mostraban que el consumo de productos biodegradables en la UE era de 25.000 a 30.000 toneladas, mientras que el consumo de polímeros tradicionales llegaba a 35 millones de toneladas. La Asociación Europea de Bioplásticos predice que el consumo de polímeros tradicionales alcanzará los 55 millones de toneladas en 2010, mientras que el consumo de plásticos biodegradables alcanzará las 500.000 a 1 millón de toneladas para entonces. Los materiales biodegradables pueden llegar a ocupar el 10% del mercado. En los materiales biodegradables, la proporción de materias primas que utilizan recursos renovables supondrá más del 90%.
Según las estadísticas del Comité Profesional de Plásticos Degradables de la Asociación de Plásticos de China, el consumo de materiales biodegradables en China en 2003 fue de unas 15.000 toneladas, de las cuales unas 1.000 toneladas de polímeros biodegradables sin almidón añadido. En 2005, había unas 30 empresas dedicadas a plásticos biodegradables, con una capacidad de producción de 60.000 toneladas / año, una producción real de unas 30.000 toneladas, una demanda del mercado interno de unas 50.000 toneladas, importaciones extranjeras de 10.000 toneladas y exportaciones de 20.000. montones. Se estima que la capacidad de producción en 2010 alcanzará unas 250.000 toneladas. Para obtener más información, consulte el Informe de análisis de planificación estratégica de inversión e investigación en profundidad de la industria de plásticos biodegradables de Foresight China&de GG.
Algunos países desarrollados también se guían por la idea de economía circular y utilizan utensilios desechables biodegradables. Por ejemplo, Suecia trató de producir cajas de bocadillos desechables hechas de papas y maíz a fines de la década de 1980, y Corea del Sur estipula obligatoriamente el uso de palillos de dientes hechos de arroz glutinoso. Espere. Europa ha formulado la norma EN13432 para plásticos de compostaje biodegradables," Requisitos para las pruebas y la evaluación final de materiales de embalaje propicios para el compostaje y la biodegradación para el reciclaje" ;, y se están formulando y preparando activamente otras normativas sobre la promoción del compostaje de residuos orgánicos . El gobierno de EE. UU. Ha establecido el Premio Presidential Green Chemistry Challenge desde 1996 para fomentar el desarrollo de la industria del plástico biodegradable. El estado de Nueva York prohibió el uso de bolsas de verduras no biodegradables en 1989, otorgó subsidios a los fabricantes que producen plásticos degradables y exigió a los ciudadanos que separaran los desechos renovables de los no renovables; de lo contrario, serían multados con $ 500.
Algunos otros países también han adoptado medidas similares: India ha legislado para prohibir el uso de envases de plástico en la industria láctea; Las leyes sudafricanas han prohibido por completo el uso de bolsas de embalaje de plástico. Con el desarrollo de la legislación en varios países, se espera que los nuevos materiales de embalaje biodegradables se vuelvan cada vez más populares.
En China, con la profundización de la comprensión de los plásticos degradables, el papel estratégico de este material y su industria en el desarrollo sostenible de China&se ha realizado plenamente. Se esperaba la aplicación popular de plásticos biodegradables. La República Popular China de&de China aprobó la&"Ley de Energía Renovable (Proyecto) GG" y" Ley de Residuos Sólidos (Revisada)" en 2004 para fomentar el uso de energía renovable de biomasa y la promoción y aplicación de plásticos degradables. En el documento No. 40 de la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma en 2005, también es claro fomentar el uso y promoción de plásticos biodegradables. En 2006, la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma lanzó un proyecto de fondo especial para promover el desarrollo de materiales biodegradables de biomasa.
5 Estado del mercado
Para 2019, el valor de mercado de la industria de los plásticos biodegradables crecerá a US $ 3477 millones con una tasa de crecimiento anual promedio del 13,01%. Se espera que el mercado europeo de plásticos biodegradables crezca a una tasa de crecimiento anual promedio del 12% entre 2014 y 2019.
Los plásticos biodegradables marcan el comienzo de un período de rápido desarrollo. Aunque se ha promocionado el concepto de plásticos biodegradables, la aplicación no ha podido aumentar el volumen.
Los plásticos biodegradables se utilizan principalmente en envases, fibra, agricultura, moldeo por inyección y otros campos. Entre ellos, son los más utilizados en la industria del embalaje. En 2013, representaron alrededor del 60% del mercado total. La demanda de envases de alimentos representó más del 70% del mercado de envases de plástico biodegradable. ; El mercado de aplicaciones de moldeo por inyección es la principal fuerza impulsora del crecimiento de la demanda de plásticos biodegradables.
A finales de 2013, Europa y Estados Unidos son los principales mercados de plásticos biodegradables. Según las estadísticas, los plásticos biodegradables en Europa y América del Norte representaron el 54% y el 28% del mercado mundial en 2013.
El Comité de Medio Ambiente del Parlamento Europeo ha aprobado un borrador sobre la reducción del uso de bolsas de plástico ligeras desechables. El borrador propone que los 28 estados miembros de la Unión Europea sigan un enfoque de dos pasos para reducir de manera efectiva el uso de bolsas de plástico, a fin de lograr el objetivo de reducir el uso de bolsas de plástico ultradelgadas en un 80% en 2019 en comparación con 2010. Se espera que esta resolución estimule en gran medida la demanda del mercado de plásticos biodegradables y se espera que cree enormes oportunidades de crecimiento para los fabricantes relacionados en los próximos cinco años.
6 cuestiones relacionadas
Sin embargo, a pesar de muchos estudios e informes sobre plásticos degradables, muchos problemas específicos no se pueden resolver, la promoción es extremadamente difícil y las perspectivas no son optimistas. Las razones son: Primero, la bolsa de plástico degradable tiene una baja capacidad de carga, lo que no puede cumplir con los requisitos de los clientes para un mayor llenado y uso repetido; en segundo lugar, la bolsa de plástico degradable es tenue y de color amarillo y tiene poca transparencia, lo que da a las personas la sensación de que no están lo suficientemente limpias y son antiestéticas. No se preocupe por usarla; tercero, el precio es demasiado alto, porque el comerciante lo regala, por lo que el costo es difícil de aceptar.
Otro ejemplo es resolver el problema de la contaminación ambiental de las loncheras de comida rápida de EPS. En su lugar, intente usar loncheras de papel o loncheras de plástico biodegradable. Sin embargo, debido a las siguientes razones, es extremadamente difícil de promover: Primero, el EPS es de alta resistencia, peso ligero y buena conservación del calor; En segundo lugar, el precio de las loncheras de papel es de 1,5 a 2,5 veces el de las EPS; En tercer lugar, incluso si se utilizan loncheras de PP degradables, su rendimiento no es comparable. En EPS. Las autoridades chinas competentes exigen el uso de fibras vegetales para fabricar vajillas desechables en lugar de EPS. Sin embargo, debido al uso de termosoles poliméricos en el proceso de moldeo de tal vajilla de fibra vegetal, todavía existen problemas en la manipulación y control del contenido de pesticida que queda en la vajilla de fibra vegetal.
Por tanto, todavía queda un largo camino por recorrer en el desarrollo y la investigación de plásticos degradables. El desarrollo de la industria de los plásticos biodegradables se enfrenta a cinco problemas importantes. La primera es que la tecnología no está lo suficientemente madura y el rendimiento de los productos plásticos degradables no puede satisfacer completamente las diversas necesidades de los consumidores. Aunque existen muchas variedades de plásticos biodegradables en el mercado, las propiedades mecánicas y de procesamiento de cada material solo son sobresalientes en un aspecto, y todavía existen algunas deficiencias en el desempeño integral. En la actualidad, la investigación nacional sobre el procesamiento de productos plásticos degradables aún es débil. La mayoría de las empresas se centran en la síntesis de materiales, ignorando el procesamiento y desarrollo de productos. Algunos utensilios para alimentos y bebidas fabricados con plásticos biodegradables son resistentes al calor, al agua y a la maquinaria. En términos de resistencia, está lejos de los productos plásticos tradicionales.
Ofrecemos una película completamente biodegradable patentada y una bolsa de PVA, todos los productos están fabricados con equipos de fundición, es diferente de los productos de moldeo por soplado tradicionales, todos los productos de moldeo por soplado no son completamente biodegradables. Podemos producir películas y bolsas de PVA en colores completamente transparentes y varios. y la película de PVA es más suave que los productos tradicionales de moldeo por soplado.
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