Biologisch afbreekbare kunststoffen versus gerecyclede kunststoffen
Kunststof is een van de belangrijkste basismaterialen in de moderne industrie. Volgens statistieken van Our World in Data produceerden mensen tussen 1950 en 2015 in totaal 5,8 miljard ton afvalplastic, waarvan meer dan 98% werd gestort, achtergelaten of verbrand. Slechts een paar tot 2% wordt gerecycled.
Volgens statistieken van het tijdschrift Science staat China, vanwege zijn rol op de wereldmarkt als mondiale productiebasis, op de eerste plaats in de wereld wat betreft de hoeveelheid afvalplastic, goed voor 28%. Deze afvalplastics vervuilen niet alleen het milieu en brengen de gezondheid in gevaar, maar nemen ook waardevolle landbronnen in beslag. Daarom is ons land groot belang gaan hechten aan de beheersing van witte vervuiling.
In de 150 jaar na de uitvinding van plastic zijn er in de Stille Oceaan drie grootschalige plastic afvalstortplaatsen gevormd als gevolg van de werking van zeestromingen.
Slechts 1,2% van de 65 jaar durende plasticproductie in de wereld is gerecycled, en het grootste deel van de rest ligt begraven onder menselijke voeten en wacht 600 jaar om te worden afgebroken.
Volgens IHS-statistieken lag het wereldwijde toepassingsveld van plastic in 2018 voornamelijk op het gebied van verpakkingen, goed voor 40% van de markt. De mondiale plasticvervuiling kwam ook vooral uit de verpakkingssector, goed voor 59%. Verpakkingsplastic is niet alleen de belangrijkste bron van witte vervuiling, maar heeft ook de kenmerken dat het wegwerpbaar is (bij recycling is het aantal cycli hoog), moeilijk te recyclen (de kanalen voor gebruik en achterlating zijn verspreid), lage prestatie-eisen en hoge eisen aan het onzuiverheidsgehalte.
Biologisch afbreekbare kunststoffen en gerecyclede kunststoffen zijn twee mogelijke opties om het probleem van de witte vervuiling op te lossen.
Biologisch afbreekbaar kunststof
Met biologisch afbreekbare kunststoffen worden kunststoffen bedoeld waarvan de producten aan de prestatie-eisen voor gebruik kunnen voldoen, tijdens de opslagperiode onveranderd blijven en na gebruik onder natuurlijke omgevingsomstandigheden kunnen worden afgebroken tot voor het milieu onschadelijke stoffen.
0 1 Afbraakproces van afbreekbare kunststoffen
0 2Classificatie van afbreekbare kunststoffen
Biologisch afbreekbare kunststoffen kunnen worden geclassificeerd op basis van verschillende afbraakmethoden of grondstoffen.
Volgens de classificatie van afbraakmethoden kunnen afbreekbare kunststoffen worden onderverdeeld in vier categorieën: biologisch afbreekbare kunststoffen, fotoafbreekbare kunststoffen, foto- en biologisch afbreekbare kunststoffen en in water afbreekbare kunststoffen.
Momenteel is de technologie van fotoafbreekbare kunststoffen en foto- en biologisch afbreekbare kunststoffen nog niet volwassen en zijn er nog maar weinig producten op de markt. Daarom zijn de hierna genoemde afbreekbare kunststoffen allemaal biologisch afbreekbare kunststoffen en waterafbreekbare kunststoffen.
Volgens de classificatie van grondstoffen kunnen afbreekbare kunststoffen worden onderverdeeld in biogebaseerde afbreekbare kunststoffen en op aardolie gebaseerde afbreekbare kunststoffen.
Biologisch afbreekbare kunststoffen zijn kunststoffen die uit biomassa worden geproduceerd en die het verbruik van traditionele energiebronnen zoals aardolie kunnen verminderen. Ze omvatten voornamelijk PLA (polymelkzuur), PHA (polyhydroxyalkanoaat), PGA (polyglutaminezuur), enz.
Op aardolie gebaseerde afbreekbare kunststoffen zijn kunststoffen die worden geproduceerd met fossiele energie als grondstof, waaronder voornamelijk PBS (polybutyleensuccinaat), PBAT (polybutyleenadipaat/tereftalaat), PCL (polycaprolacton) ester) enz.
0 3 Voordelen van afbreekbare kunststoffen
Biologisch afbreekbare kunststoffen hebben hun voordelen op het gebied van prestaties, bruikbaarheid, afbreekbaarheid en veiligheid.
Wat de prestaties betreft, kunnen afbreekbare kunststoffen op sommige specifieke gebieden de prestaties van traditionele kunststoffen evenaren of overtreffen;
In termen van bruikbaarheid hebben afbreekbare kunststoffen vergelijkbare toepassingsprestaties en hygiënische prestaties als vergelijkbare traditionele kunststoffen;
In termen van afbreekbaarheid kunnen afbreekbare kunststoffen na gebruik snel worden afgebroken in de natuurlijke omgeving (specifieke micro-organismen, temperatuur, vochtigheid) en fragmenten of niet-giftige gassen worden die gemakkelijk door het milieu kunnen worden gebruikt, waardoor de impact op het milieu wordt verminderd;
In termen van veiligheid zijn de stoffen die worden geproduceerd of achterblijven tijdens het afbraakproces van afbreekbare kunststoffen onschadelijk voor het milieu en hebben geen invloed op het voortbestaan van mensen en andere organismen.
Het grootste obstakel voor het vervangen van traditionele kunststoffen op dit moment is dat de productiekosten van afbreekbare kunststoffen hoger zijn dan die van vergelijkbare traditionele kunststoffen of gerecyclede kunststoffen.
Daarom hebben afbreekbare kunststoffen in toepassingen zoals verpakkingen en landbouwfolies die een korte levensduur hebben, moeilijk te recyclen en te scheiden, lage prestatie-eisen en hoge eisen aan het onzuiverheidsgehalte, meer voordelen als alternatief.
gerecycled plastic
Gerecycleerde kunststoffen verwijzen naar plastic grondstoffen die worden verkregen door het verwerken van afvalkunststoffen via fysische of chemische methoden zoals voorbehandeling, smeltgranulatie en modificatie.
Het grootste voordeel van gerecyclede kunststoffen is dat ze goedkoper zijn dan nieuwe materialen en afbreekbare kunststoffen. Volgens verschillende prestatiebehoeften kunnen alleen bepaalde eigenschappen van kunststoffen worden verwerkt en kunnen overeenkomstige producten worden vervaardigd.
Wanneer het aantal cycli niet te groot is, kunnen gerecyclede kunststoffen vergelijkbare eigenschappen behouden als traditionele kunststoffen, of kunnen ze stabiele eigenschappen behouden door gerecyclede materialen te mengen met nieuwe materialen. Na meerdere cycli nemen de prestaties van gerecyclede kunststoffen echter sterk af of worden ze onbruikbaar.
Bovendien is het voor gerecyclede kunststoffen moeilijk om goede hygiënische prestaties te behouden en tegelijkertijd de economie te garanderen. Daarom zijn gerecyclede kunststoffen geschikt voor gebieden waar het aantal cycli klein is en de eisen voor hygiënische prestaties niet hoog zijn.
0 1
Productieproces van gerecycled plastic
0 2 Prestatieveranderingen van gewone kunststoffen na recycling
Opmerkingen: Smeltindex, de vloeibaarheid van plastic materialen tijdens verwerking; specifieke viscositeit, de statische viscositeit van vloeistof per volume-eenheid
Vergeleken
Biologisch afbreekbaar kunststof
VS gerecycled plastic
1 Ter vergelijking: afbreekbare kunststoffen hebben, vanwege hun stabielere prestaties en lagere recyclingkosten, meer alternatieve voordelen in toepassingen zoals verpakkingen en landbouwfolies, die van korte duur zijn en moeilijk te recyclen en te scheiden; terwijl gerecyclede kunststoffen lagere recyclingkosten hebben. De prijs en productiekosten zijn voordeliger in toepassingsscenario's zoals dagelijkse gebruiksvoorwerpen, bouwmaterialen en elektrische apparaten die een lange gebruiksduur hebben en gemakkelijk te sorteren en te recyclen zijn. De twee vullen elkaar aan.
2
Witte vervuiling komt vooral uit de verpakkingssector, en afbreekbare kunststoffen hebben meer speelruimte. Met beleidsbevordering en kostenverlaging heeft de toekomstige markt voor afbreekbare kunststoffen brede perspectieven.
Op het gebied van verpakkingen wordt de vervanging van afbreekbare kunststoffen gerealiseerd. De toepassingsgebieden van kunststoffen zijn zeer breed en verschillende vakgebieden stellen verschillende eisen aan kunststoffen.
De vereisten voor kunststoffen in auto's, huishoudelijke apparaten en andere gebieden zijn dat ze duurzaam en gemakkelijk te scheiden zijn, en dat de hoeveelheid afzonderlijk plastic groot is, dus de status van traditionele kunststoffen is relatief stabiel. Op het gebied van verpakkingen, zoals plastic zakken, lunchboxen, mulchfilms en expresleveringen, zijn ze vanwege het lage verbruik van plastic monomeren gevoelig voor vervuiling en moeilijk efficiënt te scheiden. Hierdoor is het waarschijnlijker dat afbreekbare kunststoffen op deze gebieden een vervangingsmiddel zullen worden voor traditionele kunststoffen. Dit wordt ook bevestigd door de mondiale vraagstructuur naar afbreekbare kunststoffen in 2019. De vraag naar afbreekbare kunststoffen is vooral geconcentreerd op het gebied van verpakkingen, waarbij flexibele verpakkingen en stijve verpakkingen in totaal 53% voor hun rekening nemen.
Biologisch afbreekbare kunststoffen in West-Europa en Noord-Amerika zijn eerder ontwikkeld en beginnen vorm te krijgen. Hun toepassingsgebieden zijn geconcentreerd in de verpakkingsindustrie. In 2017 waren boodschappentassen en productietassen goed voor het grootste aandeel (29%) van de totale consumptie van afbreekbare kunststoffen in West-Europa; in 2017 waren voedselverpakkingen, lunchboxen en serviesgoed goed voor het grootste aandeel (53%) van de totale consumptie van afbreekbare kunststoffen in Noord-Amerika. )
Samenvatting: Biologisch afbreekbare kunststoffen zijn een effectievere oplossing voor witte vervuiling dan plasticrecycling.
59% van de witte vervuiling is afkomstig van verpakkingen en plasticproducten uit landbouwfolie. Kunststoffen voor dit soort gebruik zijn echter wegwerpbaar en moeilijk te recyclen, waardoor ze niet geschikt zijn voor plasticrecycling. Alleen afbreekbare kunststoffen kunnen het probleem van witte vervuiling fundamenteel oplossen.
Voor de toepasselijke gebieden van afbreekbare kunststoffen zijn de prestaties niet het knelpunt, en zijn de kosten de belangrijkste factor die de marktvervanging van traditionele kunststoffen door afbreekbare kunststoffen beperkt.
Posttijd: 21 juni 2024