Vývoj a status quo ekologických obalových materiálů Od nového století se ekonomika mé země dále rozvíjí vysokou rychlostí, ale při ekonomickém rozvoji také čelí určitým rozporům.Na jedné straně díky pokrokům v technologiích jaderné energie, informačních technologiích, biotechnologiích a vyspělých výrobních technologiích v minulém století lidská společnost nashromáždila nebývale silné materiální bohatství a duchovní civilizaci.Lidé usilují o vyšší kvalitu života a doufají, že budou žít zdravěji.Bezpečnější a delší životnost.Na druhé straně lidé čelí nejvážnějším krizím v historii, jako je nedostatek zdrojů, vyčerpání energie, znečištění životního prostředí, zhoršování přírodní ekologie (ledové čepice, pastviny, mokřady, snižování biodiverzity, dezertifikace, kyselé deště, písečné bouře, Chihu, sucho časté, skleníkový efekt, klimatická abnormalita El Niño), to vše ohrožuje přežití lidstva.Na základě výše uvedených rozporů se stále častěji dostává na pořad dne koncept udržitelného rozvoje.
Udržitelný rozvoj se týká rozvoje, který dokáže uspokojit potřeby současných lidí, aniž by poškodil potřeby budoucích generací.Jinými slovy, týká se koordinovaného rozvoje ekonomiky, společnosti, zdrojů a ochrany životního prostředí.Jsou neoddělitelným systémem, který nejen dosahuje cíle ekonomického rozvoje, ale také chrání atmosféru, sladkou vodu, oceán, zemi a pevninu, na kterých závisí přežití lidí.Přírodní zdroje, jako jsou lesy a životní prostředí, umožňují budoucím generacím rozvíjet se udržitelným způsobem a žít a pracovat v míru a spokojenosti.Globální udržitelný rozvoj zahrnuje pět hlavních bodů: rozvojovou pomoc, čistou vodu, zelený obchod, rozvoj energetiky a ochranu životního prostředí.Udržitelný rozvoj a ochrana životního prostředí spolu nejen souvisí, ale nejsou totéž.Ochrana životního prostředí je důležitým aspektem udržitelného rozvoje.Tento článek chce začít ochranou životního prostředí a pohovořit o vývoji a současné situaci plastových obalových materiálů, bez kterých se z pohledu udržitelného rozvoje neobejdeme.Za něco málo přes 20 let od vstupu do mé země se produkce plastů umístila na čtvrtém místě na světě.Plastové výrobky se obtížně rozkládají a vážné škody způsobené jejich „bílým znečištěním“ způsobily společnosti a životnímu prostředí nezměrné ztráty.Každý rok se vyplýtvá velké množství půdy, aby se zakopaly plastové odpadky.Pokud to nebude kontrolováno, přinese to velké škody našim dětem a vnoučatům, zemi, na které žijeme, a ovlivní udržitelný rozvoj světa.
Proto se hledání nových zdrojů pro udržitelný rozvoj, zkoumání a výzkum ekologicky šetrných zelených obalových materiálů stalo důležitým tématem pro udržitelný rozvoj lidské společnosti.Vědečtí a techničtí pracovníci z celého světa od poloviny 80. let do současnosti vykonali mnoho průzkumných prací od recyklace plastových obalových materiálů až po hledání nových materiálů, které by nahradily nerozložitelné plastové obalové materiály.Podle různých metod degradace plastů používaných pro obalové materiály se v současnosti dělí především do pěti kategorií: dvojitě rozložitelné plasty, polypropylen, travní vlákna, papírové výrobky a plně biologicky rozložitelné obalové materiály.
1. Dvojitě rozložitelný plast: přidání škrobu do plastu se nazývá biodegradabilní plast, přidání iniciátoru fotodegradace se nazývá fotodegradovatelný plast a přidání škrobu a iniciátoru fotodegradace současně se nazývá dvojitě rozložitelný plast.Vzhledem k tomu, že duálně rozložitelný plast nedokáže zcela rozložit stav součástky, lze jej rozložit pouze na malé úlomky nebo prášek a poškození ekologického prostředí nelze oslabit vůbec, ale ještě hůř.Fotosenzibilizátory ve světlem rozložitelných plastech a dvakrát rozložitelných plastech mají různé stupně toxicity a některé jsou dokonce karcinogeny.Většina iniciátorů fotodegradace se skládá z anthracenu, fenanthrenu, fenanthrenu, benzofenonu, alkylaminu, antrachinonu a jejich derivátů.Všechny tyto sloučeniny jsou toxické látky a po delší expozici mohou způsobit rakovinu.Tyto sloučeniny produkují pod světlem volné radikály a volné radikály budou mít nepříznivé účinky na lidský organismus ve smyslu stárnutí, patogenních faktorů atd. To je všem dobře známo a působí to velké škody na přírodním prostředí.V roce 1995 americký FDA (zkratka pro Food and Drug Administration) jasně stanovil, že fotodegradovatelné plasty nelze používat v obalech pro styk s potravinami.
2. Polypropylen: Polypropylen se postupně vytvořil na čínském trhu poté, co původní Státní hospodářská a obchodní komise vydala 6 nařízení „zakazující jednorázové nádobí z pěnového plastu“.Protože bývalá Státní hospodářská a obchodní komise zakázala „pěnové plasty“ a nezakázala výrobky „nepěnové plasty“, někteří lidé využili mezer ve vnitrostátních politikách.Toxicita polypropylenu přitáhla pozornost Úřadu pro výživu studentů pekingské městské vlády.Peking začal zakazovat používání polypropylenového nádobí mezi studenty základních a středních škol.
3. Obalové materiály ze slámových vláken: Vzhledem k tomu, že problémy s barvou, sanitací a spotřebou energie u obalových materiálů z travních vláken je obtížné vyřešit, normy pro obalové materiály vydané bývalou Státní ekonomickou a obchodní komisí a Státním úřadem pro technický dozor v prosinci 1999 zahrnovaly Barva, hygiena a těžké kovy obalových materiálů jsou klíčovými kontrolními položkami, které omezují uplatnění těchto materiálů na trhu.Kromě toho nebyl vyřešen problém pevnosti obalových materiálů z travních vláken a nelze je použít jako nárazuvzdorné obaly pro domácí spotřebiče a nástroje a náklady jsou relativně vysoké.
4. Obalové materiály papírových výrobků: Vzhledem k tomu, že obalové materiály papírových výrobků vyžadují velké množství buničiny a velké množství buničiny se přidává podle různých požadavků (jako například misky na instantní nudle potřebují k udržení 85–100 % buničiny pevnost a tuhost mísy na instantní nudle),
Centrum pro testování obalových materiálů – Nejlepší centrum pro testování obalů a přepravy je vědecké a spravedlivé.Tímto způsobem je počáteční znečištění buničiny používané v papírových výrobcích velmi vážné a dopad dřevní buničiny na přírodní zdroje je rovněž značný.Proto je jeho aplikace omezená.Spojené státy používaly v 80. a 80. letech velké množství papírových obalových produktů, ale v zásadě je nahradily biologicky rozložitelné materiály na bázi škrobu.
5. Plně biologicky rozložitelné obalové materiály: Na počátku 90. let 20. století moje země společně s rozvinutými zeměmi, jako jsou Spojené státy, Německo, Japonsko a Jižní Korea, postupně prováděla výzkum biologicky rozložitelných obalových materiálů na bázi škrobu a dosáhla potěšujících výsledků.Jako přirozeně odbouratelný materiál hraje biodegradabilní polymer jedinečnou roli v ochraně životního prostředí a jeho výzkum a vývoj se také rychle rozvíjí.Takzvané biologicky rozložitelné materiály musí být materiály, které mohou být mikroorganismy zcela stravitelné a produkují pouze přírodní vedlejší produkty (oxid uhličitý, metan, voda, biomasa atd.).
Jako jednorázový obalový materiál nemá škrob při výrobě a použití žádné znečištění a po použití může být použit jako krmivo pro krmení ryb a jiných zvířat a může být také znehodnocen jako hnojivo.Mezi mnoha plně biologicky odbouratelnými obalovými materiály se v posledních letech stala nejaktivnějším výzkumníkem kyselina polymléčná (PLA), která je polymerována biosyntetickou kyselinou mléčnou, a to díky svému dobrému výkonu a aplikačním vlastnostem jak bioinženýrských materiálů, tak biomedicínských materiálů.biomateriály.Kyselina polymléčná je polymer získaný umělou chemickou syntézou kyseliny mléčné vyrobené biologickou fermentací, ale stále si zachovává dobrou biokompatibilitu a biologickou odbouratelnost.Polymléčnou kyselinu lze proto zpracovávat na různé obalové materiály a spotřeba energie při výrobě PLA je pouze 20 % - 50 % spotřeby tradičních petrochemických produktů a produkovaný plynný oxid uhličitý je pouze odpovídajícím způsobem 50 %.
V posledních 20 letech byl rychle vyvinut nový typ plně biologicky odbouratelného obalového materiálu – polyhydroxyalkanoát (PHA).Je to intracelulární polyester syntetizovaný mnoha mikroorganismy a přírodní polymerní biomateriál.Má dobrou biokompatibilitu, biologickou rozložitelnost a vlastnosti tepelného zpracování plastů a lze jej použít jako biomedicínské materiály a biologicky rozložitelné obalové materiály.To se v posledních letech stalo nejaktivnějším výzkumným hotspotem v oblasti zelených obalových materiálů.Ale z hlediska současné technické úrovně není na místě si myslet, že použití těchto odbouratelných materiálů může vyřešit „bílé znečištění“, protože aplikační výkon těchto výrobků není ideální a stále existuje mnoho problémů.Za prvé, cena biodegradabilních polymerních materiálů je vysoká a není snadné ji prosadit a uplatnit.Například rozložitelná polypropylenová krabice rychlého občerstvení propagovaná na železnici v mé zemi je o 50 % až 80 % vyšší než původní krabice rychlého občerstvení z polystyrenové pěny.
Za druhé, výkon ještě není uspokojivý.Jednou z hlavních nevýhod jeho použití je to, že všechny degradovatelné plasty obsahující škrob mají špatnou odolnost proti vodě, špatnou pevnost za mokra a značně snížené mechanické vlastnosti, když jsou vystaveny vodě.Voděodolnost je právě výhodou současných plastů při používání.Například světlem biologicky rozložitelný polypropylenový box rychlého občerstvení je méně praktický než stávající box rychlého občerstvení z polystyrenové pěny, je měkký a při instalaci horkého jídla se snadno deformuje.Polystyrenové krabice na oběd jsou 1~2krát větší.Polyvinylalkohol-škrob biologicky odbouratelný plast se používá jako jednorázový výplňový materiál pro balení.Ve srovnání s běžnými polyvinylalkoholovými výplňovými materiály je jeho zdánlivá hustota mírně vyšší, snadno se smršťuje při vysoké teplotě a vysoké vlhkosti a snadno se rozpouští ve vodě.Materiál rozpustný ve vodě.
Za třetí, je třeba vyřešit problém řízení degradace degradovatelných polymerních materiálů.Jako obalový materiál vyžaduje určitou dobu používání a mezi přesnou časovou kontrolou a úplnou a rychlou degradací po použití je značný rozdíl.Stále existuje značný rozdíl mezi praktickými požadavky, zejména u plněných škrobových plastů, z nichž většinu nelze degradovat během jednoho roku.Ačkoli mnoho experimentů prokázalo, že jejich molekulová hmotnost výrazně klesá působením ultrafialových paprsků, není to totéž jako praktické požadavky.Ve vyspělých zemích, jako jsou Spojené státy a Evropa, nebyly přijaty ekologickými organizacemi a veřejností.Za čtvrté, je třeba zlepšit metodu hodnocení biologické rozložitelnosti polymerních materiálů.Vzhledem k mnoha faktorům omezujícím degradační výkon rozložitelných plastů existuje v různých zemích mnoho rozdílů v geografickém prostředí, klimatu, složení půdy a metodách likvidace odpadu.Proto, co je míněno degradací, zda by měla být definována doba degradace a jaký je produkt degradace, tyto otázky se nepodařilo dosáhnout konsensu.Metody a standardy hodnocení jsou ještě rozmanitější.Vytvoření jednotné a úplné metody hodnocení vyžaduje čas..Za páté, použití rozložitelných polymerních materiálů ovlivní recyklaci polymerních materiálů a je nutné vytvořit odpovídající základní zpracovatelská zařízení pro použité biologicky rozložitelné materiály.Přestože v současnosti vyvíjené rozložitelné plastové obalové materiály zcela nevyřešily stále závažnější problém „bílého znečištění“, stále jde o účinný způsob, jak tento rozpor zmírnit.Jeho vzhled nejen rozšiřuje funkce plastů, ale také usnadňuje vztah mezi lidstvem a životním prostředím a podporuje udržitelný globální rozvoj.
Čas odeslání: List-08-2021