Rozwój i status quo ekologicznych materiałów opakowaniowych Od nowego stulecia gospodarka mojego kraju rozwija się w szybkim tempie, ale jednocześnie napotyka pewne sprzeczności podczas rozwoju gospodarczego.Z jednej strony, dzięki postępowi w technologii energii jądrowej, technologii informacyjnej, biotechnologii i zaawansowanej technologii produkcji w ostatnim stuleciu, społeczeństwo ludzkie zgromadziło bezprecedensowo silne bogactwo materialne i cywilizację duchową.Ludzie dążą do wyższej jakości życia i mają nadzieję na zdrowsze życie.Bezpieczniejsze i dłuższe życie.Z drugiej strony ludzie stoją w obliczu najpoważniejszych kryzysów w historii, takich jak niedobory zasobów, wyczerpywanie się energii, zanieczyszczenie środowiska, pogorszenie naturalnej ekologii (czapy lodowe, łąki, tereny podmokłe, zmniejszenie różnorodności biologicznej, pustynnienie, kwaśne deszcze, burze piaskowe, Chihu, częsta susza, efekt cieplarniany, anomalie klimatyczne El Niño), wszystkie one zagrażają przetrwaniu ludzkości.W związku z powyższymi sprzecznościami coraz częściej na porządku dziennym pojawia się koncepcja zrównoważonego rozwoju.
Zrównoważony rozwój odnosi się do rozwoju, który może zaspokoić potrzeby współczesnych ludzi bez szkody dla potrzeb przyszłych pokoleń.Innymi słowy, odnosi się do skoordynowanego rozwoju gospodarki, społeczeństwa, zasobów i ochrony środowiska.Stanowią nierozłączny system, który nie tylko osiąga cel rozwoju gospodarczego, ale także chroni atmosferę, słodką wodę, ocean, ląd i lądy, od których zależy przetrwanie ludzi.Zasoby naturalne, takie jak lasy i środowisko, umożliwiają przyszłym pokoleniom zrównoważony rozwój oraz życie i pracę w pokoju i zadowoleniu.Globalny zrównoważony rozwój obejmuje pięć głównych punktów: pomoc rozwojową, czystą wodę, zielony handel, rozwój energetyczny i ochronę środowiska.Zrównoważony rozwój i ochrona środowiska są nie tylko ze sobą powiązane, ale nie tożsame.Ochrona środowiska jest ważnym aspektem zrównoważonego rozwoju.Ten artykuł chce zacząć od ochrony środowiska i mówić o rozwoju i obecnej sytuacji opakowań z tworzyw sztucznych, bez których nie możemy się obejść z perspektywy zrównoważonego rozwoju.W ciągu nieco ponad 20 lat od wejścia do mojego kraju produkcja tworzyw sztucznych zajmuje czwarte miejsce na świecie.Produkty z tworzyw sztucznych są trudne do degradacji, a poważne szkody wynikające z „białego zanieczyszczenia” spowodowały niezmierzone straty dla społeczeństwa i środowiska.Każdego roku duża część ziemi jest marnowana pod zakopywanie plastikowych śmieci.Jeśli nie będzie kontrolowany, przyniesie wielkie szkody naszym dzieciom i wnukom, ziemi, na której żyjemy, i wpłynie na zrównoważony rozwój świata.
Dlatego poszukiwanie nowych zasobów dla zrównoważonego rozwoju, odkrywanie i badanie przyjaznych dla środowiska zielonych materiałów opakowaniowych stało się ważnym tematem dla zrównoważonego rozwoju społeczeństwa ludzkiego.Od połowy lat 80. do chwili obecnej pracownicy naukowi i technologiczni z całego świata wykonali wiele prac badawczych, od recyklingu plastikowych materiałów opakowaniowych po poszukiwanie nowych materiałów, które zastąpią nieulegające degradacji plastikowe materiały opakowaniowe.Zgodnie z różnymi metodami degradacji tworzyw sztucznych stosowanych do materiałów opakowaniowych, obecnie dzieli się je głównie na pięć kategorii: tworzywa sztuczne ulegające podwójnej degradacji, polipropylen, włókna trawy, produkty papierowe i w pełni biodegradowalne materiały opakowaniowe.
1. Podwójnie degradowalne tworzywo sztuczne: dodanie skrobi do tworzywa sztucznego nazywa się tworzywem biodegradowalnym, dodanie inicjatora fotodegradacji nazywa się tworzywem fotodegradowalnym, a jednoczesne dodanie skrobi i inicjatora fotodegradacji nazywane jest tworzywem podwójnie degradowalnym.Ponieważ podwójnie degradowalny plastik nie może całkowicie zdegradować stanu elementu, można go rozłożyć tylko na małe fragmenty lub proszek, a szkody dla środowiska ekologicznego nie można w ogóle osłabić, ale nawet gorzej.Fotosensybilizatory w tworzywach sztucznych ulegających rozkładowi pod wpływem światła i tworzywach sztucznych ulegających podwójnej degradacji mają różny stopień toksyczności, a niektóre są nawet rakotwórcze.Większość inicjatorów fotodegradacji składa się z antracenu, fenantrenu, fenantrenu, benzofenonu, alkiloaminy, antrachinonu i ich pochodnych.Wszystkie te związki są substancjami toksycznymi i mogą powodować raka po długotrwałym narażeniu.Związki te wytwarzają wolne rodniki pod wpływem światła, a wolne rodniki będą miały niekorzystny wpływ na organizm ludzki w zakresie starzenia się, czynników chorobotwórczych itp. Jest to wszystkim dobrze znane i powoduje wielkie szkody w środowisku naturalnym.W 1995 roku amerykańska FDA (skrót od Food and Drug Administration) wyraźnie zastrzegła, że fotodegradowalne tworzywa sztuczne nie mogą być stosowane w opakowaniach mających kontakt z żywnością.
2. Polipropylen: Polipropylen był stopniowo formowany na rynku chińskim po tym, jak oryginalna Państwowa Komisja Gospodarcza i Handlowa wydała 6. zarządzenie „zakazujące jednorazowych zastaw stołowych ze spienionego tworzywa sztucznego”.Ponieważ dawna Państwowa Komisja Gospodarcza i Handlowa zakazała stosowania „spienionych tworzyw sztucznych” i nie zakazała produktów z „niespienionych tworzyw sztucznych”, niektórzy wykorzystywali luki w krajowych politykach.Toksyczność polipropylenu przyciągnęła uwagę Biura ds. Żywienia Studentów władz miejskich w Pekinie.Pekin zaczął wprowadzać zakaz używania polipropylenowych zastaw stołowych wśród uczniów szkół podstawowych i gimnazjów.
3. Materiały opakowaniowe z włókna słomianego: Ponieważ problemy związane z kolorem, higieną i zużyciem energii materiałów opakowaniowych z włókien trawy są trudne do rozwiązania, normy dotyczące materiałów opakowaniowych wydane przez byłą Państwową Komisję Gospodarczo-Handlową i Państwowy Urząd Dozoru Technicznego w grudniu 1999 r. obejmowały Kolor, higiena i zawartość metali ciężkich w materiałach opakowaniowych to kluczowe elementy kontroli, które ograniczają zastosowanie takich materiałów na rynku.Co więcej, problem wytrzymałości materiałów opakowaniowych z włókien trawy nie został rozwiązany i nie może być stosowany jako opakowanie odporne na wstrząsy dla urządzeń i instrumentów gospodarstwa domowego, a koszt jest stosunkowo wysoki.
4. Materiały opakowaniowe produktów papierowych: Ponieważ materiały opakowaniowe produktów papierowych wymagają dużej ilości miazgi, a duża ilość miazgi drzewnej jest dodawana zgodnie z różnymi wymaganiami (np. siła i jędrność miski z makaronem błyskawicznym),
Centrum testowania materiałów opakowaniowych - najlepsze centrum testowania opakowań i transportu jest naukowe i uczciwe.W ten sposób zanieczyszczenie masy celulozowej stosowanej w wyrobach papierniczych na wczesnym etapie jest bardzo poważne, a wpływ masy celulozowej na zasoby naturalne jest również znaczny.Dlatego jego zastosowanie jest ograniczone.Stany Zjednoczone używały dużej ilości opakowań papierowych w latach 80. i 80. XX wieku, ale zostały one zasadniczo zastąpione biodegradowalnymi materiałami na bazie skrobi.
5. W pełni biodegradowalne materiały opakowaniowe: Na początku lat 90. mój kraj wraz z krajami rozwiniętymi, takimi jak Stany Zjednoczone, Niemcy, Japonia i Korea Południowa, sukcesywnie prowadził badania nad biodegradowalnymi materiałami opakowaniowymi na bazie skrobi i osiągnął satysfakcjonujące wyniki.Jako naturalnie degradowalny materiał, biodegradowalny polimer odegrał wyjątkową rolę w ochronie środowiska, a jego badania i rozwój również zostały szybko rozwinięte.Tak zwane materiały biodegradowalne muszą być materiałami, które mogą być całkowicie strawione przez mikroorganizmy i wytwarzać wyłącznie naturalne produkty uboczne (dwutlenek węgla, metan, woda, biomasa itp.).
Jako jednorazowy materiał opakowaniowy skrobia nie ma zanieczyszczeń podczas produkcji i użytkowania i może być stosowana jako pasza po użyciu do karmienia ryb i innych zwierząt, a także może ulec degradacji jako nawóz.Wśród wielu w pełni biodegradowalnych materiałów opakowaniowych kwas polimlekowy (PLA), który jest polimeryzowany przez biosyntetyczny kwas mlekowy, stał się w ostatnich latach najaktywniejszym badaczem ze względu na dobre właściwości użytkowe i właściwości aplikacyjne zarówno materiałów bioinżynieryjnych, jak i materiałów biomedycznych.biomateriały.Kwas polimlekowy jest polimerem otrzymywanym w wyniku sztucznej syntezy chemicznej kwasu mlekowego wytwarzanego na drodze fermentacji biologicznej, ale zachowuje dobrą biozgodność i biodegradowalność.Dlatego kwas polimlekowy można przetwarzać na różne materiały opakowaniowe, a zużycie energii przy produkcji PLA wynosi tylko 20% -50% zużycia tradycyjnych produktów petrochemicznych, a wytwarzany dwutlenek węgla to odpowiednio tylko 50%.
W ciągu ostatnich 20 lat szybko opracowano nowy typ w pełni biodegradowalnego materiału opakowaniowego – polihydroksyalkanian (PHA).Jest wewnątrzkomórkowym poliestrem syntetyzowanym przez wiele mikroorganizmów i naturalnym biomateriałem polimerowym.Ma dobrą biokompatybilność, biodegradowalność i właściwości obróbki termicznej tworzyw sztucznych i może być stosowany jako materiał biomedyczny i biodegradowalne materiały opakowaniowe.W ostatnich latach stało się to najaktywniejszym ośrodkiem badawczym w dziedzinie ekologicznych materiałów opakowaniowych.Ale biorąc pod uwagę obecny poziom techniczny, nie należy myśleć, że użycie tych degradowalnych materiałów może rozwiązać „białe zanieczyszczenie”, ponieważ wydajność aplikacji tych produktów nie jest idealna i nadal istnieje wiele problemów.Przede wszystkim cena biodegradowalnych materiałów polimerowych jest wysoka i nie jest łatwo je wypromować i zastosować.Na przykład degradowalne pudełko do fast foodów z polipropylenu, promowane na kolei w moim kraju, jest o 50% do 80% wyższe niż oryginalne pudełko do fast foodów z pianki polistyrenowej.
Po drugie, wydajność nie jest jeszcze zadowalająca.Jedną z głównych wad jego właściwości użytkowych jest to, że wszystkie degradowalne tworzywa sztuczne zawierające skrobię mają słabą wodoodporność, słabą wytrzymałość na mokro i znacznie zmniejszone właściwości mechaniczne po wystawieniu na działanie wody.Wodoodporność jest właśnie zaletą obecnych tworzyw sztucznych podczas użytkowania.Na przykład, lekkie, biodegradowalne pudełko do fast foodów z polipropylenu jest mniej praktyczne niż istniejące pudełko do fast foodów z pianki polistyrenowej, jest miękkie i łatwo odkształca się po zainstalowaniu gorącej żywności.Styropianowe pudełka na lunch są 1 ~ 2 razy większe.Tworzywo biodegradowalne na bazie alkoholu poliwinylowego i skrobi jest stosowane jako jednorazowy materiał amortyzujący do opakowań.W porównaniu ze zwykłymi materiałami amortyzującymi z polialkoholu winylowego, jego gęstość pozorna jest nieco wyższa, łatwo kurczy się w wysokiej temperaturze i wysokiej wilgotności oraz łatwo rozpuszcza się w wodzie.Materiał rozpuszczalny w wodzie.
Po trzecie, należy rozwiązać problem kontroli degradacji degradowalnych materiałów polimerowych.Jako materiał opakowaniowy wymaga pewnego okresu użytkowania, a pomiędzy dokładną kontrolą czasu a całkowitą i szybką degradacją po zużyciu istnieje znaczna luka.Nadal istnieje znaczna rozbieżność między praktycznymi wymaganiami, zwłaszcza w przypadku tworzyw sztucznych zawierających skrobię, z których większość nie może ulec degradacji w ciągu jednego roku.Chociaż wiele eksperymentów dowiodło, że ich masa cząsteczkowa znacznie spada pod wpływem promieni ultrafioletowych, nie jest to to samo, co wymagania praktyczne.W krajach rozwiniętych, takich jak Stany Zjednoczone i Europa, nie zostały one zaakceptowane przez organizacje ekologiczne i opinię publiczną.Po czwarte, należy udoskonalić metodę oceny biodegradowalności materiałów polimerowych.Ze względu na wiele czynników ograniczających degradację degradowalnych tworzyw sztucznych istnieje wiele różnic w środowisku geograficznym, klimacie, składzie gleby i metodach usuwania śmieci w różnych krajach.W związku z tym, co należy rozumieć przez degradację, czy należy określić czas degradacji i jaki jest produkt degradacji, w tych kwestiach nie udało się osiągnąć konsensusu.Metody i standardy oceny są jeszcze bardziej zróżnicowane.Ustalenie jednolitej i kompletnej metody oceny wymaga czasu..Po piąte, użycie degradowalnych materiałów polimerowych wpłynie na recykling materiałów polimerowych i konieczne jest ustanowienie odpowiednich podstawowych urządzeń do przetwarzania używanych materiałów biodegradowalnych.Chociaż opracowywane obecnie degradowalne plastikowe materiały opakowaniowe nie rozwiązały całkowicie coraz poważniejszego problemu „białego zanieczyszczenia”, nadal jest to skuteczny sposób na złagodzenie sprzeczności.Jego wygląd nie tylko rozszerza funkcje tworzyw sztucznych, ale także ułatwia relacje między człowiekiem a środowiskiem oraz promuje zrównoważony globalny rozwój.
Czas postu: 08-lis-2021