פיתוח וסטטוס קוו של חומרי אריזה ירוקים

פיתוח וסטטוס קוו של חומרי אריזה ירוקים מאז המאה החדשה, כלכלת ארצי המשיכה להתפתח במהירות גבוהה, אך היא גם מתמודדת עם כמה סתירות תוך כדי פיתוח כלכלי.מצד אחד, בשל ההתקדמות בטכנולוגיית אנרגיה גרעינית, טכנולוגיית מידע, ביוטכנולוגיה וטכנולוגיית ייצור מתקדמת במאה האחרונה, החברה האנושית צברה עושר חומרי חזק וציוויליזציה רוחנית חסרת תקדים.אנשים שואפים לאיכות חיים גבוהה יותר ומקווים לחיות חיים בריאים יותר.חיים בטוחים וארוכים יותר.מצד שני, אנשים מתמודדים עם המשברים החמורים ביותר בהיסטוריה, כמו מחסור במשאבים, דלדול אנרגיה, זיהום סביבתי, הידרדרות האקולוגיה הטבעית (כיפות קרח, שטחי עשב, אדמות ביצות, הפחתת המגוון הביולוגי, מדבור, גשם חומצי, סופות חול, צ'יהו, בצורת תכופות, אפקט חממה, חריגה באקלים אל ניניו), כל אלה מאיימים על הישרדות האנושות.בהתבסס על הסתירות שהוזכרו לעיל, המושג של פיתוח בר קיימא מוזכר יותר ויותר על סדר היום.

פיתוח בר קיימא מתייחס לפיתוח שיכול לענות על הצרכים של אנשים עכשוויים מבלי לפגוע בצרכי הדורות הבאים.במילים אחרות, זה מתייחס לפיתוח מתואם של כלכלה, חברה, משאבים והגנת הסביבה.הם מערכת בלתי נפרדת שלא רק משיגה את מטרת הפיתוח הכלכלי, אלא גם מגנה על האטמוספירה, המים המתוקים, האוקיינוס, האדמה והאדמה שבני האדם תלויים בהם כדי לשרוד.משאבי טבע כמו יערות וסביבה מאפשרים לדורות הבאים להתפתח בר קיימא ולחיות ולעבוד בשלום ובנחת.פיתוח בר-קיימא עולמי כולל חמש נקודות עיקריות: סיוע לפיתוח, מים נקיים, סחר ירוק, פיתוח אנרגיה והגנת הסביבה.פיתוח בר קיימא והגנה על הסביבה לא רק קשורים, אלא לא זהים.הגנת הסביבה היא היבט חשוב של פיתוח בר קיימא.מאמר זה רוצה להתחיל עם הגנת הסביבה ולדבר על הפיתוח והמצב הנוכחי של חומרי אריזה מפלסטיק שאיננו יכולים בלעדיהם מנקודת המבט של פיתוח בר קיימא.קצת יותר מ-20 שנה מאז כניסתה לארצי, תפוקת הפלסטיק מדורגת במקום הרביעי בעולם.מוצרי פלסטיק קשים לפירוק, והפגיעה החמורה של "הזיהום הלבן" שלו גרמה להפסדים לאין שיעור לחברה ולסביבה.מדי שנה מבוזבזת כמות גדולה של אדמה להטמנת אשפה מפלסטיק.אם זה לא נשלט, זה יביא נזק גדול לילדים ולנכדים שלנו, לכדור הארץ שאנחנו חיים עליו, וישפיע על פיתוח בר-קיימא של העולם.

לכן, חיפוש אחר משאבים חדשים לפיתוח בר קיימא, חקר וחקר חומרי אריזה ירוקים ידידותיים לסביבה הפך לנושא חשוב לפיתוח בר קיימא של החברה האנושית.מאמצע שנות ה-80 ועד היום, עובדים מדעיים וטכנולוגיים מכל העולם עשו עבודת חקירה רבה ממיחזור חומרי אריזה מפלסטיק ועד לחיפוש אחר חומרים חדשים שיחליפו חומרי אריזה מפלסטיק שאינם מתכלים.על פי שיטות הפירוק השונות של פלסטיק המשמש לחומרי אריזה, כיום הוא מחולק בעיקר לחמש קטגוריות: פלסטיק מתכלה כפול, פוליפרופילן, סיבי דשא, מוצרי נייר וחומרי אריזה מתכלים לחלוטין.

1. פלסטיק מתכלה כפול: הוספת עמילן לפלסטיק נקראת פלסטיק מתכלה, הוספת יוזם פוטו-דיגרדציה נקראת פלסטיק מתכלה, והוספת עמילן ו-photodegradator יוזם בו-זמנית נקראת פלסטיק מתכלה כפול.מכיוון שהפלסטיק המתכלה כפול אינו יכול לפרק לחלוטין את מצב הרכיב, הוא יכול להתפרק רק לשברים קטנים או אבקה, ולא ניתן להחליש את הפגיעה בסביבה האקולוגית כלל, אלא אף יותר גרועה.לחומרים הפוטוסנסיטיים בפלסטיק מתכלה ובפלסטיק מתכלה כפול יש דרגות רעילות שונות, וחלקם אף מסרטנים.רוב יוזמי הפירוק הפוטו-דיגרציונליים מורכבים מאנתראקן, פננתרן, פננתרן, בנזופנון, אלקילאמין, אנתרקינון ונגזרותיהם.תרכובות אלו הן כולן חומרים רעילים ועלולים לגרום לסרטן לאחר חשיפה ממושכת.תרכובות אלו מייצרות רדיקלים חופשיים באור, ולרדיקלים החופשיים יהיו השפעות שליליות על גוף האדם במונחים של הזדקנות, גורמים פתוגניים וכו'. הדבר ידוע לכל, והוא גורם נזק רב לסביבה הטבעית.בשנת 1995, ה-FDA האמריקאי (קיצור של Food and Drug Administration) קבע בבירור שלא ניתן להשתמש בפלסטיק מתכלה באריזות במגע עם מזון.

2. פוליפרופילן: פוליפרופילן נוצר בהדרגה בשוק הסיני לאחר שהוועדה המקורית לכלכלה וסחר של המדינה הוציאה את צו 6 "האוסר על כלי אוכל חד פעמיים מפלסטיק מוקצף".מכיוון שהנציבות הממלכתית לכלכלה וסחר לשעבר אסרה על "פלסטיק מוקצף" ולא אסרה על מוצרי "פלסטיק לא מוקצף", כמה אנשים ניצלו את הפערים במדיניות הלאומית.הרעילות של פוליפרופילן משכה את תשומת הלב של משרד תזונת הסטודנטים של ממשלת בייג'ינג.בייג'ין החלה לאסור את השימוש בכלי שולחן מפוליפרופילן בקרב תלמידי בתי ספר יסודיים וחטיבות ביניים.

3. חומרי אריזה בסיבי קש: מאחר שבעיות הצבע, התברואה וצריכת האנרגיה של חומרי אריזה בסיבי דשא קשים לפתרון, תקני חומרי האריזה שהוצאו על ידי הנציבות לכלכלה ומסחר המדינה לשעבר והלשכה לפיקוח טכני של המדינה בדצמבר 1999 כללו. הצבע, ההיגיינה והמתכות הכבדות של חומרי אריזה הם פריטי הבדיקה המרכזיים, המגבילים את היישום של חומרים כאלה בשוק.יתרה מכך, בעיית החוזק של חומרי אריזה בסיבי דשא לא נפתרה, ולא ניתן להשתמש בהם כאריזה חסינת זעזועים עבור מכשירי חשמל ומכשירים ביתיים, והעלות גבוהה יחסית.

4. חומרי אריזה למוצרי נייר: מכיוון שחומרי אריזה למוצרי נייר דורשים כמות גדולה של עיסת עץ, ומתווספת כמות גדולה של עיסת עץ בהתאם לדרישות שונות (כגון קערות אטריות אינסטנט צריכות להוסיף 85-100% עיסת עץ כדי לשמור על החוזק והמוצקות של קערת האטריות האינסטנט),

מרכז בדיקת חומרי אריזה - מרכז בדיקות האריזה וההובלה הטוב ביותר הוא מדעי והוגן.באופן זה, הזיהום בשלבים המוקדמים של העיסה המשמשת במוצרי נייר הוא חמור מאוד, וגם השפעת עיסת העץ על משאבי הטבע ניכרת.לכן, היישום שלה מוגבל.ארצות הברית השתמשה בכמות גדולה של מוצרי אריזות נייר בשנות ה-80 וה-80, אך היא הוחלפה בעצם בחומרים מתכלים על בסיס עמילן.

5. חומרי אריזה מתכלים לחלוטין: בתחילת שנות ה-90, המדינה שלי, יחד עם מדינות מפותחות כמו ארצות הברית, גרמניה, יפן ודרום קוריאה, ביצעו ברציפות מחקר על חומרי אריזה מתכלים מבוססי עמילן, והשיגו תוצאות משמחות.כחומר מתכלה באופן טבעי, פולימר מתכלה מילא תפקיד ייחודי בהגנה על הסביבה, וגם המחקר והפיתוח שלו פותחו במהירות.החומרים המתכלים כביכול חייבים להיות חומרים הניתנים לעיכול מלא על ידי מיקרואורגניזמים ולהפיק רק תוצרי לוואי טבעיים (פחמן דו חמצני, מתאן, מים, ביומסה וכו').

כחומר אריזה חד פעמי, לעמילן אין זיהום במהלך הייצור והשימוש, והוא יכול לשמש כמזון לאחר השימוש להאכלת דגים ובעלי חיים אחרים, והוא יכול גם להתפרק כדשן.בין שלל חומרי האריזה המתכלים באופן מלא, חומצה פולילקטית (PLA), אשר מפולמרת על ידי חומצת חלב ביו-סינתטית, הפכה בשנים האחרונות לחוקר הפעיל ביותר בשל ביצועיה הטובים ומאפייני היישום הן של חומרים ביו-הנדסיים והן של חומרים ביו-רפואיים.חומרים ביולוגיים.חומצה פולילקטית היא פולימר המתקבל על ידי סינתזה כימית מלאכותית של חומצה לקטית המופקת על ידי תסיסה ביולוגית, אך היא עדיין שומרת על תאימות ביולוגית טובה והתכלות ביולוגית.לכן, חומצה פולילקטית ניתנת לעיבוד לחומרי אריזה שונים, וצריכת האנרגיה של ייצור PLA היא רק 20%-50% מזו של מוצרים פטרוכימיים מסורתיים, וגז הפחמן הדו חמצני המופק הוא רק 50%.

ב-20 השנים האחרונות פותח במהירות סוג חדש של חומרי אריזה מתכלים לחלוטין-פוליהידרוקסיאלקנואט (PHA).זהו פוליאסטר תוך תאי המסונתז על ידי מיקרואורגניזמים רבים וחומר ביולוגי פולימרי טבעי.יש לו תאימות ביולוגית טובה, מתכלות ביולוגית ותכונות עיבוד תרמי של פלסטיק, והוא יכול לשמש כחומרים ביו-רפואיים וחומרי אריזה מתכלים.זו הפכה בשנים האחרונות למוקד המחקר הפעיל ביותר בתחום חומרי האריזה הירוקים.אבל מבחינת הרמה הטכנית הנוכחית, לא ראוי לחשוב ששימוש בחומרים מתכלים אלו יכול לפתור את "הזיהום הלבן", מכיוון שביצועי היישום של מוצרים אלו אינם אידיאליים, ועדיין ישנן בעיות רבות.קודם כל, המחיר של חומרים פולימריים מתכלים גבוה ולא קל לקדם וליישום.לדוגמה, קופסת המזון המהיר מתכלה מפוליפרופילן המקודמת על הרכבת בארצי גבוהה ב-50% עד 80% מקופסת המזון המהיר המקורית מפוליסטירן קצף.

שנית, הביצועים עדיין אינם משביעי רצון.אחד החסרונות העיקריים של ביצועי השימוש בו הוא שלכל הפלסטיק המתכלה המכיל עמילן יש עמידות ירודה למים, חוזק רטוב נמוך ותכונות מכניות מופחתות מאוד כאשר הם נחשפים למים.עמידות למים היא בדיוק היתרון של הפלסטיק הנוכחי במהלך השימוש.לדוגמה, קופסת המזון המהיר מפוליפרופילן המתכלה קלה פחות מעשית מקופסת המזון המהיר הקיימת מפוליסטירן קצף, היא רכה וקל לעיוות כאשר המזון החם מותקן.קופסאות אוכל מקלקר גדולות פי 1~2.פלסטיק מתכלה אלכוהול-עמילן פוליוויניל משמש כחומר ריפוד חד פעמי לאריזה.בהשוואה לחומרי ריפוד אלכוהול פוליוויניל רגילים, הצפיפות הנראית שלו מעט גבוהה יותר, קל לכווץ אותו בטמפרטורה גבוהה ולחות גבוהה, וקל להתמוסס במים.חומר מסיס במים.

שלישית, יש לפתור את בעיית בקרת הפירוק של חומרים פולימריים מתכלים.כחומר אריזה הוא מצריך תקופת שימוש מסוימת, וקיים פער ניכר בין בקרת זמן מדויקת לבין פירוק מוחלט ומהיר לאחר השימוש.עדיין יש פער ניכר בין הדרישות המעשיות, במיוחד עבור פלסטיק עמילן מלא, שרובם לא ניתנים לפירוק תוך שנה אחת.למרות שניסויים רבים הוכיחו שהמשקל המולקולרי שלהם יורד באופן משמעותי תחת פעולת קרניים אולטרה סגולות, זה לא זהה לדרישות מעשיות.במדינות מפותחות כמו ארצות הברית ואירופה, הן לא התקבלו על ידי ארגוני הסביבה והציבור.רביעית, יש לשפר את שיטת ההערכה של התכלות ביולוגית של חומרים פולימריים.בשל הגורמים הרבים המגבילים את ביצועי הפירוק של פלסטיק מתכלה, ישנם הבדלים רבים בסביבה הגיאוגרפית, האקלים, הרכב הקרקע ושיטות פינוי האשפה של מדינות שונות.לכן, מה הכוונה בהשפלה, האם יש להגדיר את זמן ההשפלה ומהו תוצר השפלה, נושאים אלו לא הצליחו להגיע לקונצנזוס.שיטות ההערכה והסטנדרטים מגוונים אף יותר.לוקח זמן לבסס שיטת הערכה מאוחדת ושלמה..חמישית, השימוש בחומרים פולימריים מתכלים ישפיע על מיחזור חומרים פולימריים, ויש צורך להקים מתקני עיבוד בסיסיים מתאימים לחומרים המתכלים בשימוש.למרות שחומרי האריזה הפלסטיים המתכלים שפותחו כיום לא פתרו לחלוטין את בעיית ה"זיהום הלבן" החמור יותר ויותר, זו עדיין דרך יעילה להקל על הסתירה.המראה שלו לא רק מרחיב את הפונקציות של הפלסטיק, אלא גם מקל על היחסים בין האנושות לסביבה, ומקדם פיתוח גלובלי בר קיימא.