Plastik mesra alam

Plastik mesra alam: inovasi bahan untuk pembangunan mampan

Plastik mesra alam ialah jenis bahan baharu yang dibangunkan berasaskan plastik tradisional, bertujuan untuk mengurangkan kesan negatif terhadap alam sekitar dan mencapai kitar semula sumber. Ia telah menjadi penyelesaian penting untuk menangani pencemaran "white" dengan menambah baik bahan, proses pengeluaran atau sistem kitar semula untuk mengurangkan risiko pencemaran sambil mengekalkan kepraktisan plastik.

1、 Pengelasan dan ciri-ciri plastik mesra alam

Plastik mesra alam boleh dibahagikan kepada tiga kategori berdasarkan ciri persekitarannya: plastik terbiodegradasi, plastik kitar semula dan plastik berasaskan bio, masing-masing dengan ciri unik dan senario aplikasi.

plastik boleh terurai

Plastik terurai boleh diuraikan oleh mikroorganisma kepada karbon dioksida, air dan bahan tidak berbahaya dalam persekitaran semula jadi seperti tanah, air laut dan keadaan pengkomposan, mengelakkan pencemaran sisa jangka panjang.

Asid polilaktik (PLA): Diperbuat daripada kanji tumbuhan seperti jagung dan tebu, ia mempunyai ketelusan tinggi dan sifat mekanikal yang serupa dengan plastik tradisional. Ia sesuai untuk filem pembungkusan, pinggan mangkuk pakai buang, dsb., tetapi rintangan habanya lemah (biasanya tidak melebihi 60 ℃).

Polybutylene adipate/polybutylene terephthalate (PBAT): Ia mempunyai fleksibiliti yang baik dan boleh meningkatkan kerapuhan apabila diadun dengan PLA. Ia biasanya digunakan dalam filem pertanian, beg sampah, dll. Ia boleh terdegradasi sepenuhnya di bawah keadaan pengkomposan selama 3-6 bulan.

Polyhydroxyalkanoates (PHA): dihasilkan oleh penapaian mikrob, dengan biokompatibiliti yang sangat baik, boleh digunakan dalam bidang perubatan (seperti jahitan pembedahan), dan juga boleh merosot dalam persekitaran air laut, sesuai untuk pembungkusan berkaitan marin.

plastik kitar semula

Plastik kitar semula dibuat dengan mengitar semula plastik sisa melalui pembersihan, penghancuran, pencairan dan pembentukan semula, mencapai kitar semula sumber dan mengurangkan penggunaan minyak mentah.

Plastik kitar semula fizikal: Memproses terus plastik sisa, dengan prestasi yang lebih rendah sedikit daripada plastik dara, boleh digunakan untuk membuat tong sampah, fabrik gentian kitar semula, dsb.

Plastik kitar semula kimia: Dengan menyahpolimer secara kimia plastik kepada monomer, ia boleh dipolimerkan semula dan mempunyai sifat yang serupa dengan bahan mentah. Ia sesuai untuk senario permintaan tinggi seperti pembungkusan makanan, dan botol PET kitar semula telah digunakan secara meluas dalam pembungkusan minuman.

Plastik berasaskan bio

Plastik berasaskan bio diperbuat daripada biojisim boleh diperbaharui seperti kanji, minyak sayuran, dan jerami, mengurangkan pergantungan kepada sumber fosil dan sebahagiannya boleh terbiodegradasi.

Plastik berasaskan kanji: Kos rendah, mudah diproses, sering dicampur dengan bahan lain untuk membuat bahan pembungkusan, tetapi mempunyai rintangan air yang lemah.

PE/PET berasaskan bio: Diperbuat daripada etilena atau asid terephthalic yang dihasilkan melalui penapaian biojisim, dengan prestasi yang konsisten dengan PE/PET tradisional dan kebolehkitar semula, mengurangkan pelepasan karbon.

2、 Proses pengeluaran dan penemuan teknologi plastik mesra alam

Pengeluaran plastik mesra alam memberi tumpuan kepada penghijauan dan pengkarbonan rendah, mengurangkan penggunaan tenaga dan pelepasan bahan pencemar semasa pemerolehan dan pemprosesan bahan mentah.

Inovasi bahan mentah

Plastik terurai dan plastik berasaskan bio boleh membebaskan diri daripada pergantungan kepada minyak mentah dan menggunakan sumber karbon yang disimpan oleh fotosintesis tumbuhan. Sebagai contoh, pengeluaran PLA menggunakan kanji jagung sebagai bahan mentah, yang ditapai dan ditukar kepada asid laktik, dan kemudian dipolimerkan untuk membentuk bahan polimer. Keseluruhan proses mengurangkan pelepasan karbon sebanyak 30% -50% berbanding plastik tradisional.

Plastik kitar semula mencapai pengasingan tepat bagi pelbagai jenis plastik melalui teknik pengisihan yang cekap seperti pengecaman spektroskopi inframerah, menyediakan bahan mentah berkualiti tinggi untuk pemprosesan kitar semula seterusnya dan mengelakkan kekotoran yang menjejaskan prestasi produk.

Pengoptimuman proses

Teknologi pemangkinan enzimatik digunakan secara meluas dalam sintesis plastik terbiodegradasi, seperti menggunakan lipase untuk memangkinkan tindak balas pempolimeran PBAT, mengurangkan suhu tindak balas dan penggunaan tenaga, dan meminimumkan penggunaan pemangkin kimia.

Pelarut dan pemangkin hijau digunakan dalam proses penjanaan semula kimia, seperti menggunakan teknologi air superkritikal dalam penyahpolimeran PET, yang tidak memerlukan pelarut organik dan mempunyai kecekapan tindak balas yang lebih tinggi dan ketulenan produk yang lebih baik.

3、 Senario penggunaan plastik mesra alam

Plastik mesra alam telah menembusi pelbagai bidang seperti pembungkusan, pertanian, keperluan harian dan penjagaan kesihatan, secara beransur-ansur menggantikan plastik tradisional.

Bidang pembungkusan: Beg plastik terbiodegradasi dan kotak makan popular di penghantaran makanan dan pasar raya; Botol PET berasaskan bio digunakan untuk pembungkusan minuman dan kosmetik, manakala filem plastik kitar semula digunakan untuk pembungkusan ekspres.

Dalam bidang pertanian, filem pertanian biodegradasi menyelesaikan masalah sisa filem tradisional, secara automatik merosot selepas penuaian tanaman, dan mengelakkan pemadatan tanah; Beg baja berasaskan bio boleh merosot apabila bersentuhan dengan tanah, mengurangkan sisa.

Keperluan harian: beg sampah berasaskan kanji, pinggan mangkuk pakai buang yang diperbuat daripada PLA, pakaian yang diperbuat daripada gentian berasaskan bio, dsb., mengimbangi kepraktisan dan keramahan alam sekitar.

Dalam bidang perubatan, jahitan yang diperbuat daripada PHA boleh diserap oleh tubuh manusia selepas penyembuhan luka, tanpa memerlukan pembedahan sekunder untuk mengeluarkannya; Pembawa dadah yang boleh terurai boleh melepaskan dadah secara tepat dan secara semula jadi merendahkannya.

4、 Cabaran dan Trend Masa Depan

Walaupun perkembangan pesat plastik mesra alam, mereka masih menghadapi banyak cabaran:

Isu kos: Proses pengeluaran plastik berasaskan bio dan plastik kitar semula secara kimia adalah rumit, dengan kos yang lebih tinggi daripada plastik tradisional, yang mengehadkan penggunaannya secara besar-besaran.

Had prestasi: Sesetengah plastik terbiodegradasi mempunyai kekurangan dalam rintangan suhu, rintangan air dan sifat mekanikal, seperti PLA, yang terdedah kepada ubah bentuk pada suhu tinggi dan sukar digunakan untuk menyimpan minuman panas.

Sistem kitar semula yang tidak sempurna: Mencampurkan plastik terbiodegradasi dengan plastik tradisional boleh menjejaskan kecekapan kitar semula, dan pengguna tidak mempunyai pemahaman yang mencukupi tentang klasifikasi plastik mesra alam yang berbeza, yang membawa kepada peningkatan kesukaran dalam kitar semula.

Pada masa hadapan, plastik mesra alam akan berkembang ke arah "prestasi tinggi, kos rendah dan perlindungan alam sekitar kitaran hayat penuh":

Pengkompaunan bahan: Dengan menggunakan teknik pengadunan dan kopolimerisasi untuk memperbaiki kecacatan bahan tunggal, seperti komposit PLA dan PBAT, ia mempunyai kekuatan dan kelenturan yang baik.

Degradasi pintar: Membangunkan plastik terbiodegradasi responsif alam sekitar yang hanya memulakan degradasi di bawah kelembapan dan keadaan suhu tertentu (seperti dalam tanah) dan mengekalkan kestabilan semasa penyimpanan dan penggunaan.

Sistem kitar semula gelung tertutup: Menggabungkan teknologi blockchain untuk mencapai kebolehkesanan kitaran hayat penuh plastik, merekodkan keseluruhan proses daripada pengeluaran, penggunaan kepada kitar semula dan penjanaan semula, meningkatkan kecekapan dan ketelusan kitar semula, dan mempromosikan model pekeliling penggunaan pengeluaran "".

Pembangunan plastik mesra alam bukan sahaja mengenai inovasi teknologi bahan, tetapi juga memerlukan sokongan dasar (seperti perintah sekatan plastik, dasar subsidi), usaha kerjasama penyertaan perusahaan dan peningkatan kesedaran pengguna. Dengan kemajuan teknologi dan penambahbaikan rantaian industri, plastik mesra alam akan menjadi bahan utama untuk mencapai matlamat "dual carbon" dan pembangunan mampan, menggalakkan transformasi masyarakat manusia ke arah model hijau dan rendah karbon