Vývoj a status quo ekologických obalových materiálov Od nového storočia sa hospodárstvo našej krajiny naďalej rozvíja vysokou rýchlosťou, no zároveň čelí určitým rozporom počas hospodárskeho rozvoja.Na jednej strane vďaka pokroku v technológii jadrovej energie, informačných technológiách, biotechnológiách a vyspelých výrobných technológiách v minulom storočí ľudská spoločnosť nahromadila bezprecedentne silné materiálne bohatstvo a duchovnú civilizáciu.Ľudia sa usilujú o vyššiu kvalitu života a dúfajú, že budú žiť zdravšie.Bezpečnejšia a dlhšia životnosť.Na druhej strane ľudia čelia najvážnejším krízam v histórii, akými sú nedostatok zdrojov, vyčerpanie energie, znečistenie životného prostredia, zhoršovanie prírodnej ekológie (ľadové čiapky, trávne porasty, mokrade, znižovanie biodiverzity, dezertifikácia, kyslé dažde, piesočné búrky, Chihu, atď.). sucho Častý, skleníkový efekt, klimatická abnormalita El Niño), to všetko ohrozuje prežitie ľudstva.Na základe vyššie spomenutých rozporov sa čoraz častejšie skloňuje pojem trvalo udržateľného rozvoja.
Trvalo udržateľný rozvoj sa týka rozvoja, ktorý dokáže uspokojiť potreby súčasných ľudí bez toho, aby poškodil potreby budúcich generácií.Inými slovami, ide o koordinovaný rozvoj ekonomiky, spoločnosti, zdrojov a ochrany životného prostredia.Sú neoddeliteľným systémom, ktorý nielenže dosahuje cieľ hospodárskeho rozvoja, ale chráni aj atmosféru, sladkú vodu, oceán, pevninu a pevninu, na ktorých prežitie závisí ľudstvo.Prírodné zdroje, akými sú lesy a životné prostredie, umožňujú budúcim generáciám udržateľný rozvoj a život a prácu v mieri a spokojnosti.Globálny trvalo udržateľný rozvoj zahŕňa päť hlavných bodov: rozvojovú pomoc, čistú vodu, zelený obchod, rozvoj energetiky a ochranu životného prostredia.Trvalo udržateľný rozvoj a ochrana životného prostredia spolu nielen súvisia, ale nie sú to isté.Ochrana životného prostredia je dôležitým aspektom trvalo udržateľného rozvoja.Tento článok chce začať ochranou životného prostredia a porozprávať o vývoji a súčasnej situácii plastových obalových materiálov, bez ktorých sa z pohľadu trvalo udržateľného rozvoja nezaobídeme.Za viac ako 20 rokov od vstupu do mojej krajiny sa produkcia plastov umiestnila na štvrtom mieste na svete.Plastové výrobky sa ťažko rozkladajú a vážne škody spôsobené ich „bielym znečistením“ spôsobili spoločnosti a životnému prostrediu nemerateľné straty.Každý rok sa premrhá veľké množstvo pôdy na zakopanie plastového odpadu.Ak to nebude kontrolované, prinesie to veľké škody našim deťom a vnúčatám, Zemi, na ktorej žijeme, a ovplyvní trvalo udržateľný rozvoj sveta.
Preto sa hľadanie nových zdrojov pre trvalo udržateľný rozvoj, skúmanie a skúmanie ekologických zelených obalových materiálov stalo dôležitou témou pre trvalo udržateľný rozvoj ľudskej spoločnosti.Od polovice 80. rokov 20. storočia až po súčasnosť vykonali vedeckí a technologickí pracovníci z celého sveta množstvo výskumných prác od recyklácie plastových obalových materiálov až po hľadanie nových materiálov, ktoré by nahradili nerozložiteľné plastové obalové materiály.Podľa rôznych metód degradácie plastov používaných na obalové materiály sa v súčasnosti delí najmä do piatich kategórií: dvojito rozložiteľné plasty, polypropylén, trávové vlákna, papierové výrobky a plne biologicky rozložiteľné obalové materiály.
1. Dvojito rozložiteľný plast: pridanie škrobu do plastu sa nazýva biodegradovateľný plast, pridanie iniciátora fotodegradácie sa nazýva fotodegradovateľný plast a pridanie škrobu a iniciátora fotodegradácie súčasne sa nazýva dvojito rozložiteľný plast.Keďže duálne rozložiteľný plast nedokáže úplne znehodnotiť stav súčiastky, dá sa rozložiť len na malé úlomky alebo prášok a tým vôbec nie je možné oslabiť poškodenie ekologického prostredia, ale ešte horšie.Fotosenzibilizátory v plastoch rozložiteľných svetlom a dvojito rozložiteľných plastoch majú rôzne stupne toxicity a niektoré sú dokonca karcinogény.Väčšina iniciátorov fotodegradácie sa skladá z antracénu, fenantrénu, fenantrénu, benzofenónu, alkylamínu, antrachinónu a ich derivátov.Všetky tieto zlúčeniny sú toxické látky a po dlhšej expozícii môžu spôsobiť rakovinu.Tieto zlúčeniny produkujú pod svetlom voľné radikály a voľné radikály budú mať nepriaznivé účinky na ľudské telo z hľadiska starnutia, patogénnych faktorov atď. Toto je všetkým dobre známe a spôsobuje to veľké škody prírodnému prostrediu.V roku 1995 americký FDA (skratka pre Food and Drug Administration) jasne stanovil, že fotodegradovateľné plasty sa nemôžu používať v obaloch určených na styk s potravinami.
2. Polypropylén: Polypropylén sa postupne vytváral na čínskom trhu po tom, čo pôvodná Štátna hospodárska a obchodná komisia vydala 6 príkaz „zakazujúci jednorazový penový plastový riad“.Keďže bývalá Štátna hospodárska a obchodná komisia zakázala „penové plasty“ a nezakázala „nepenové plasty“, niektorí ľudia využili medzery v národných politikách.Toxicita polypropylénu pritiahla pozornosť Úradu pre výživu študentov v Pekingu.Peking začal zakazovať používanie polypropylénového riadu medzi žiakmi základných a stredných škôl.
3. Obalové materiály zo slamených vlákien: Keďže problémy s farbou, sanitáciou a spotrebou energie obalových materiálov z trávových vlákien je ťažké vyriešiť, normy pre obalové materiály vydané bývalou Štátnou hospodárskou a obchodnou komisiou a Úradom štátneho technického dozoru v decembri 1999 zahŕňali Farba, hygiena a ťažké kovy obalových materiálov sú kľúčovými kontrolnými položkami, ktoré obmedzujú uplatnenie takýchto materiálov na trhu.Okrem toho nebol vyriešený problém pevnosti obalových materiálov z trávových vlákien a nemožno ich použiť ako obal odolný voči nárazom pre domáce spotrebiče a nástroje a náklady sú relatívne vysoké.
4. Materiály na balenie papierových výrobkov: Pretože materiály na balenie papierových výrobkov vyžadujú veľké množstvo buničiny a veľké množstvo buničiny sa pridáva podľa rôznych požiadaviek (ako napríklad misky na instantné rezance, je potrebné pridať 85 – 100 % buničiny na udržanie pevnosť a pevnosť misy na instantné rezance),
Testovacie centrum obalových materiálov – najlepšie testovacie centrum obalov a prepravy je vedecké a spravodlivé.Týmto spôsobom je počiatočné znečistenie buničiny používanej v papierových výrobkoch veľmi vážne a vplyv drevnej buničiny na prírodné zdroje je tiež značný.Preto je jeho aplikácia obmedzená.Spojené štáty americké používali veľké množstvo papierových obalových produktov v 80. a 80. rokoch 20. storočia, ale v zásade ich nahradili biologicky odbúrateľné materiály na báze škrobu.
5. Plne biologicky rozložiteľné obalové materiály: Začiatkom 90. rokov 20. storočia moja krajina spolu s rozvinutými krajinami, ako sú Spojené štáty americké, Nemecko, Japonsko a Južná Kórea, postupne uskutočnili výskum biologicky rozložiteľných obalových materiálov na báze škrobu a dosiahli potešujúce výsledky.Ako prirodzene odbúrateľný materiál zohral biodegradovateľný polymér jedinečnú úlohu pri ochrane životného prostredia a rýchlo sa rozvíjal aj jeho výskum a vývoj.Takzvané biologicky rozložiteľné materiály musia byť materiály, ktoré môžu mikroorganizmy úplne stráviť a ktoré produkujú iba prírodné vedľajšie produkty (oxid uhličitý, metán, voda, biomasa atď.).
Ako jednorazový obalový materiál nemá škrob pri výrobe a používaní žiadne znečistenie a po použití sa môže použiť ako krmivo na kŕmenie rýb a iných zvierat a môže sa znehodnotiť aj ako hnojivo.Spomedzi mnohých plne biologicky odbúrateľných obalových materiálov sa kyselina polymliečna (PLA), ktorá je polymerizovaná biosyntetickou kyselinou mliečnou, stala v posledných rokoch najaktívnejším výskumníkom vďaka svojmu dobrému výkonu a aplikačným vlastnostiam bioinžinierskych materiálov a biomedicínskych materiálov.biomateriály.Kyselina polymliečna je polymér získaný umelou chemickou syntézou kyseliny mliečnej vyrobenej biologickou fermentáciou, ale stále si zachováva dobrú biokompatibilitu a biologickú odbúrateľnosť.Preto je možné kyselinu polymliečnu spracovať na rôzne obalové materiály a spotreba energie pri výrobe PLA je len 20 % - 50 % spotreby tradičných petrochemických produktov a vyprodukovaný plynný oxid uhličitý je len zodpovedajúcim spôsobom 50 %.
Za posledných 20 rokov sa rýchlo vyvinul nový typ plne biologicky odbúrateľného obalového materiálu – polyhydroxyalkanoát (PHA).Je to vnútrobunkový polyester syntetizovaný mnohými mikroorganizmami a prírodný polymérny biomateriál.Má dobrú biokompatibilitu, biologickú odbúrateľnosť a vlastnosti tepelného spracovania plastov a možno ho použiť ako biomedicínske materiály a biologicky odbúrateľné obalové materiály.Toto sa v posledných rokoch stalo najaktívnejším výskumným hotspotom v oblasti ekologických obalových materiálov.Z hľadiska súčasnej technickej úrovne však nie je vhodné myslieť si, že použitie týchto odbúrateľných materiálov môže vyriešiť „biele znečistenie“, pretože aplikačná výkonnosť týchto produktov nie je ideálna a stále existuje veľa problémov.V prvom rade je cena biodegradovateľných polymérnych materiálov vysoká a nie je jednoduché ju presadiť a uplatniť.Napríklad rozložiteľný polypropylénový box na rýchle občerstvenie propagovaný na železnici v mojej krajine je o 50 % až 80 % vyšší ako pôvodný box na rýchle občerstvenie z polystyrénovej peny.
Po druhé, výkon ešte nie je uspokojivý.Jednou z hlavných nevýhod jeho úžitkových vlastností je, že všetky degradovateľné plasty obsahujúce škrob majú slabú odolnosť voči vode, slabú pevnosť za mokra a výrazne znížené mechanické vlastnosti, keď sú vystavené vode.Vodeodolnosť je práve výhodou súčasných plastov pri používaní.Napríklad svetlom biologicky rozložiteľný polypropylénový box na rýchle občerstvenie je menej praktický ako existujúci box na rýchle občerstvenie z polystyrénovej peny, je mäkký a pri inštalácii horúceho jedla sa ľahko deformuje.Polystyrénové obedové boxy sú 1 až 2 krát väčšie.Polyvinylalkohol-škrob biologicky odbúrateľný plast sa používa ako jednorazový výplňový materiál na balenie.V porovnaní s bežnými výplňovými materiálmi z polyvinylalkoholu je jeho zdanlivá hustota o niečo vyššia, ľahko sa zmršťuje pri vysokej teplote a vysokej vlhkosti a ľahko sa rozpúšťa vo vode.Materiál rozpustný vo vode.
Po tretie, je potrebné vyriešiť problém riadenia degradácie degradovateľných polymérnych materiálov.Ako obalový materiál si vyžaduje určitú dobu používania a medzi presnou časovou kontrolou a úplnou a rýchlou degradáciou po použití je značný rozdiel.Stále existuje značný rozdiel medzi praktickými požiadavkami, najmä pri plnených škrobových plastoch, z ktorých väčšina nemôže byť degradovaná do jedného roka.Hoci mnohé experimenty dokázali, že ich molekulová hmotnosť pôsobením ultrafialových lúčov výrazne klesá, nie je to to isté ako praktické požiadavky.Vo vyspelých krajinách, ako sú Spojené štáty a Európa, neboli prijaté environmentálnymi organizáciami a verejnosťou.Po štvrté, je potrebné zlepšiť metódu hodnotenia biologickej odbúrateľnosti polymérnych materiálov.V dôsledku mnohých faktorov, ktoré obmedzujú degradačný výkon rozložiteľných plastov, existuje v rôznych krajinách veľa rozdielov v geografickom prostredí, klíme, zložení pôdy a spôsoboch likvidácie odpadu.Preto, čo sa myslí pod pojmom degradácia, či by sa mal definovať čas degradácie a aký je produkt degradácie, tieto otázky nedokázali dosiahnuť konsenzus.Metódy a štandardy hodnotenia sú ešte rozmanitejšie.Vytvorenie jednotnej a úplnej metódy hodnotenia si vyžaduje čas..Po piate, použitie rozložiteľných polymérnych materiálov ovplyvní recykláciu polymérnych materiálov a je potrebné vytvoriť zodpovedajúce základné spracovateľské zariadenia pre použité biodegradovateľné materiály.Hoci v súčasnosti vyvinuté rozložiteľné plastové obalové materiály úplne nevyriešili stále závažnejší problém „bieleho znečistenia“, stále ide o účinný spôsob, ako tento rozpor zmierniť.Jeho vzhľad nielenže rozširuje funkcie plastov, ale tiež uľahčuje vzťah medzi ľudstvom a životným prostredím a podporuje trvalo udržateľný globálny rozvoj.
Čas uverejnenia: 8. novembra 2021