생분해성 플라스틱
생분해성 플라스틱은 박테리아, 곰팡이(곰팡이), 조류 등 자연계에 존재하는 미생물의 작용에 의해 분해되는 플라스틱의 일종을 말합니다. 이상적인 생분해성 플라스틱은 성능이 우수한 고분자 소재로, 버려지면 환경미생물에 의해 완전히 분해되며, 최종적으로는 무기화되어 자연계 탄소순환의 구성요소가 된다."종이" 는 대표적인 생분해성 소재이고&는 합성 플라스틱&' 은 전형적인 폴리머 소재입니다. 따라서 생분해성 플라스틱은"종이& quot; 및"합성 플라스틱" 속성.
중국 학명
생분해성 플라스틱
분류
완전한 생물과 파괴적인 생물
주요 구성
천연고분자, 지방족 폴리에스터 등
외국 이름
생분해성 플라스틱
주로 포함
PBAT, PLA 등
형질
특정 환경 조건에서 특정 생분해성 보유
내용물
1 정의
2 분류
3 응용 프로그램
4개발 이력
5 시장 현황
6 관련 문제
7가지 구체적인 조치
1 정의
생분해성 플라스틱이라고도 하는 생분해성 플라스틱은 토양 및/또는 모래와 같은 자연 조건 및/또는 퇴비화 조건, 혐기성 소화 조건 또는 수성 배양액과 같은 특정 조건에서 자연에서 미생물의 작용을 나타냅니다. 분해를 일으키고 최종적으로는 이산화탄소(CO₂) 또는 메탄(CH₄), 물(H₂O), 그 안에 포함된 원소의 무기염류, 그리고 새로운 바이오매스 플라스틱으로 완전히 분해됩니다.
2 분류
생분해성 플라스틱은 원료의 출처에 따라 바이오 기반 생분해성 플라스틱과 석유화학 기반 생분해성 플라스틱의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
바이오 기반 생분해성 플라스틱은 네 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 첫 번째 범주는 천연 재료에서 직접 가공된 플라스틱입니다. 두 번째 범주는 미생물 발효 및 화학 합성의 참여를 통해 얻은 중합체입니다. 세 번째 범주는 미생물에 의해 직접 합성되는 고분자이며 네 번째 범주는 이러한 물질 또는 이러한 물질과 기타 화학적으로 합성된 생분해성 플라스틱을 혼합하여 얻은 생분해성 플라스틱입니다.
석유화학계 생분해성 플라스틱은 PBAT, 폴리부틸렌숙시네이트(PBS), 이산화탄소 공중합체(PPC) 등 석유화학 모노머를 화학적 합성에 의해 중합하여 얻어지는 플라스틱을 말한다.[1]
전분 기반의 완전 생분해성 플라스틱
전분 기반의 완전 생분해성 플라스틱
생분해성 플라스틱은 생분해 과정의 분류에 따라 완전 생분해성 플라스틱과 파괴성 생분해성 플라스틱으로 나눌 수 있습니다. 파괴적인 생분해성 플라스틱은 현재 주로 전분 변성(또는 충전) 폴리에틸렌 PE, 폴리프로필렌 PP, 폴리염화비닐 PVC, 폴리스티렌 PS 등이 있습니다.
완전 생분해성 플라스틱은 주로 열가소성 전분 플라스틱, 지방족 폴리에스테르 및 폴리락트산과 같은 생분해성 거대분자의 미생물 발효 또는 합성을 통해 천연 거대분자(예: 전분, 셀룰로오스, 키틴) 또는 농업 및 부업 제품, 전분/폴리비닐 알코올, 등은 모두 그러한 플라스틱입니다.
전분 및 기타 천연 물질을 기반으로 한 생분해성 플라스틱은 현재 주로 다음 제품을 포함합니다.
다른 원료에 따라 일반적인 생분해 성 플라스틱에는 다음과 같은 유형이 있습니다.
폴리카프로락톤(PCL)
이 플라스틱은 생분해성이 좋고 녹는점이 62°C입니다. 이를 분해하는 미생물은 낙관적 또는 혐기성 조건에서 널리 분포합니다. 생분해성 물질로 전분 및 셀룰로오스 물질과 혼합하거나 젖산과 중합할 수 있습니다.
폴리부틸렌 숙시네이트(PBS) 및 그 공중합체
PBS(융점 114°C)를 기반으로 다양한 고분자량 폴리에스터를 제조하는 기술은 공업적 생산 수준에 이르렀다. 일본의 Mitsubishi Chemical Corporation과 Showa Polymer Corporation이 약 1,000톤 규모의 산업 생산을 시작했습니다.
중국과학원 물리화학연구소도 폴리부틸렌 숙시네이트 코폴리에스테르 합성에 대한 연구를 진행하고 있다. 중국 과학원 물리 화학 연구소는 Shandong Huiying Company와 협력하여 연간 생산량 25,000톤의 PBS 및 폴리머 생산 라인을 구축했으며 Guangdong Jinfa Company는 연간 생산량이 1,000톤. Tsinghua University는 Anqing Hexing Chemical Co., Ltd.에 연간 10,000톤의 PBS 및 공중합체 생산 라인을 구축했습니다.
폴리락트산(PLA)
미국 네이처웍스(Natureworks)는 폴리락트산 생산공정 개선에 적극적이고 효과적인 활동을 하였으며 옥수수에서 포도당을 발효시켜 폴리락트산을 생산하는 방법을 개발하여 연간 생산능력이 14,000톤에 달한다. 일본's UNITIKA 회사는 일본 아이치 엑스포에서 캔버스, 쟁반, 식기류 등 널리 사용되는 다양한 제품을 개발 및 생산해 왔습니다.
중국에서는 Zhejiang Haisheng Biodegradable Plastics Co., Ltd.(생산 라인 500만 톤/년)가 중국에서 산업화되고 Shanghai Tongjieliang Biomaterials Co., Ltd., Jiangsu Jiuding Group 등이 시범 운영되고 있습니다.
폴리하이드록시알카노에이트(PHA)
해외에서 산업화 생산을 실현하는 국가는 주로 미국과 브라질입니다. 국내 생산 단위에는 Tianjin Guoyun Biomaterials Co., Ltd.(규모 10,000톤/년), Ningbo Tianan Biomaterials Co., Ltd.(규모 2,000톤/년) 및 시범 운영 중인 Jiangsu Nantian Group Co., Ltd.가 포함됩니다. 시험.
재생 가능한 자원에서 얻은 생분해성 플라스틱을 사용하여 지방족 폴리에스터와 전분을 함께 혼합하여 분해성 플라스틱을 생산하는 기술도 성공적으로 연구되었습니다. 유럽과 미국 국가에서는 전분과 지방족 폴리에스테르를 혼합하여 쓰레기 봉투 및 기타 제품을 생산하는 데 널리 사용됩니다. 세계에서 가장 크고 가장 많이 팔리는 회사는 이탈리아 회사 Novamont이며 상품명은 Mater-bi입니다.'의 제품은 유럽과 미국에서 널리 사용됩니다.
많은 국내 연구 및 생산 단위가 있습니다. 그 중 산업화된 단위로는 무한화리기술유한회사(40,000톤/년 규모), 절강화성타이기술유한회사(8,000톤/년), 절강천하생태기술유한회사가 있습니다. (5,000톤/년), Fujian Best Biomaterials Co., Ltd.(규모 2,000톤/년), Zhaoqing Huafang Degradable Plastic Co., Ltd.(규모 5,000톤/년) 등
지방족 방향족 코폴리에스터
독일 BASF에서 제조한 지방족 방향족 랜덤 코폴리에스터(Ecoflex)에는 아디프산, 테레프탈산 및 1,4-부탄디올과 같은 단량체가 있습니다. 생산 능력은 140,000톤/년입니다. 동시에 폴리에스터와 전분을 기반으로 한 생분해성 플라스틱 제품이 개발되었습니다.
폴리비닐알코올(PVA) 생분해성 플라스틱
예를 들어, 1990년대 이탈리아 NOVMANT's MaterBi 제품에는 PVA가 주로 전분에 첨가되어 필름을 불어 다른 제품을 가공할 수 있습니다. 폴리비닐알코올 재료는 좋은 생분해성을 갖도록 변형될 필요가 있습니다. 북경기술경영대학 경공업 플라스틱 가공 응용연구소는 이와 관련하여 일정한 성과를 거두었습니다.
이산화탄소 공중합체
해외에서 이산화탄소 공중합체를 연구한 최초의 국가는 주로 일본과 미국이었지만 산업적 생산은 없었습니다. 내몽고 맹시그룹 주식회사는 장춘응용화학연구소의 기술을 채택하여 연간 3,000톤의 이산화탄소/에폭시 화합물 공중합 수지를 생산하는 장치를 구축했습니다. 제품은 주로 포장 및 의료 재료에 사용됩니다. 중국과학원 광저우화학연구소 Chen Liban 박사가 개발한 저분자량 이산화탄소 공중합체 기술이 장쑤성 타이싱에서 생산에 들어갔다. 그리고 다른 포장. Henan Tianguan Group은 Sun Yat-sen University의 Meng Yuezhong 교수의 기술을 채택하고 파일럿 규모의 이산화탄소 공중합 생산 라인을 구축했습니다.
키틴, 폴리아미드, 폴리아스파르트산, 다당류, 셀룰로오스 등과 같은 기타 물질도 개발 중입니다.
폴리-β-하이드록시부티레이트(PHB)
3000톤의 완전 생분해성 플라스틱
3000톤의 완전 생분해성 플라스틱
글로벌 관점에서 PHB 및 PHBV는 가장 유망한 생분해성 플라스틱 중 하나로 인식되고 있으며 개발 중인 신제품입니다. 기술 측면의 파일럿 생산 비용은 약 RMB 40/kg입니다. 공업화가 생산에 들어간 후에는 제품의 원가를 더욱 낮추고 가격 우위가 뚜렷하다. 특히, 기술적인 측면의 간단한 생산공정과 간단한 장비로 인해 대규모 생산을 촉진하고 수행하기 쉽습니다.
3 응용 프로그램
생분해성 플라스틱은 분해성이 좋기 때문에 식품의 연질 및 경질 포장재로 주로 사용되며 현 단계에서 가장 큰 응용 분야이기도 합니다.
생분해성 플라스틱의 주요 목표 시장은 플라스틱 포장 필름, 농업용 필름, 일회용 비닐 봉투 및 일회용 플라스틱 식기입니다. 기존 플라스틱 포장재와 비교할 때 새로운 분해성 재료의 비용은 약간 높습니다. 그러나 환경 보호에 대한 인식이 높아짐에 따라 사람들은 환경을 보호하기 위해 더 높은 가격의 새로운 분해성 재료를 기꺼이 사용하고 있습니다. 환경 보호에 대한 인식이 높아짐에 따라 생분해성 신소재 산업에 엄청난 발전 기회가 생겼습니다. 중국 경제의 발전, 올림픽의 성공적인 개최, 세계 엑스포 등 세계를 충격에 빠뜨린 대규모 행사, 다양한 세계 문화 유산과 국가 명승지 보호의 필요성, 플라스틱으로 인한 환경 오염 점점 더 중요해지고 있으며, 모든 수준의 정부는 백색 오염 처리를 주요 과제 중 하나로 나열했습니다.
유럽, 미국, 일본 등 선진국 및 지역에서는 부분 금지, 제한, 의무징수, 오염세 징수 등의 조치를 통해 난분해성 플라스틱의 사용을 제한하는 관련 규정을 순차적으로 제정·공포하고 있으며, 환경을 보호하기 위해 새로운 생분해성 물질을 개발하고 토양을 보호합니다. 그 중 프랑스는 2005년에 휴대가 가능한 모든 일회용 비닐봉지를 2010년 이후에 생분해해야 한다는 정책을 발표했습니다.
동시에 중국은 생분해성 플라스틱의 적용 및 홍보를 장려하기 위해 여러 정책을 연속적으로 도입했습니다. 2004년 전국인민대표대회는"재생에너지법(초안)& quot; 및"고형폐기물법(개정)" 재생 가능한 바이오매스 에너지의 사용과 분해성 플라스틱의 촉진 및 적용을 장려합니다. 2005년 국가발전개혁위원회(National Development and Reform Commission) 문서 No. 40은 생분해성 플라스틱의 사용과 촉진을 분명히 장려했습니다. 2006년 국가발전개혁위원회는 바이오매스 생분해성 재료 개발 촉진을 위한 특별 자금 프로젝트를 시작했다."분해성 플라스틱에 대한 정의, 분류, 라벨링 및 분해성 요구사항" 2007년 1월 1일에 시행된 유럽, 미국, 일본 및 기타 국가의 상호 승인으로 중국 기업의 제품 수출이 촉진되었습니다.
4개발 이력
일본 생분해성 플라스틱 연구회 자료에 따르면 일본의 생분해성 플라스틱 생산량은 2002년 약 1만 톤, 2003년 약 2만 톤, 2005년 약 4만 톤, 약 10만 톤에 이를 것으로 예상된다. 2010년에는 20만 톤으로
유럽 바이오플라스틱 협회(European Bioplastics Association)에 따르면 2001년 수치에 따르면 EU의 생분해성 제품 소비량은 25,000~30,000톤인 반면 기존 폴리머 소비량은 3,500만 톤에 달했습니다. 유럽 바이오플라스틱 협회(European Bioplastics Association)는 전통적인 폴리머 소비량이 2010년에 5,500만 톤에 도달하는 반면 생분해성 플라스틱의 소비는 그때까지 500,000~100만 톤에 도달할 것으로 예측합니다. 생분해성 재료는 결국 시장의 10%를 차지할 수 있습니다. 생분해성 소재에서 재생 가능한 자원을 사용하는 원료의 비율은 90% 이상을 차지할 것입니다.
중국 플라스틱 협회 분해 플라스틱 전문 위원회의 통계에 따르면 2003년 중국의 생분해성 재료 소비량은 약 15,000톤이었고 그 중 전분을 첨가하지 않은 생분해성 고분자는 약 1,000톤이었습니다. 2005년 생분해성 플라스틱에 종사하는 회사는 약 30개였으며 연간 생산 능력은 60,000톤이었습니다. 실제 생산량은 약 30,000톤이었습니다. 국내 시장 수요는 약 50,000톤, 해외 수입은 10,000톤, 수출은 20,000톤이었습니다. 2010년 생산능력은 약 250,000톤에 이를 것으로 추정된다. 자세한 내용은"Foresight China's Biodegradable Plastics Industry In-depth Investigation and Investment Strategic Planning Analysis Report"를 참조하십시오.
일부 선진국은 순환 경제의 개념을 따르고 생분해성 일회용 식기를 사용합니다. 예를 들어, 스웨덴은 1980년대 후반에 감자와 옥수수로 만든 일회용 패스트푸드 상자를 만들려고 했고, 한국은 찹쌀로 만든 이쑤시개를 사용하도록 의무화했습니다. 기다리다. 유럽은 생분해성 퇴비화 플라스틱&에 대한 표준 EN13432를 공식화했습니다. '재활용을 위한 퇴비화 및 생분해에 도움이 되는 포장재의 테스트 및 최종 평가에 대한 요구사항& ' ' 및 기타 유기성 폐기물 퇴비화 촉진에 대한 규제가 활발히 진행되고 있습니다. 공식화하고 준비했습니다. 미국 정부는 생분해성 플라스틱 산업의 발전을 장려하기 위해 1996년부터 대통령 녹색 화학 도전상(Presidential Green Chemistry Challenge Award)을 제정했습니다. 1989년에 뉴욕주는 생분해되지 않는 야채 봉지의 사용을 금지하고, 분해 가능한 플라스틱을 생산하는 제조업체에 보조금을 지급하고, 시민들에게 재생 가능한 폐기물과 재생 불가능한 폐기물을 분리하도록 요구했습니다. 그렇지 않으면 $500의 벌금이 부과됩니다.
일부 다른 국가에서도 유사한 조치를 취했습니다. 인도는 낙농 산업에서 플라스틱 포장 사용을 금지하는 법안을 제정했습니다. 남아프리카 공화국 법률은 비닐 포장 백의 사용을 완전히 금지했습니다. 다양한 국가에서 법률이 발전함에 따라 새로운 생분해성 포장재가 점점 대중화될 것으로 예상됩니다.
중국에서는 분해성 플라스틱에 대한 이해가 깊어짐에 따라 중국& #39;의 지속 가능한 발전에 대한 이 재료와 해당 산업의 전략적 역할이 완전히 실현되었습니다. 생분해성 플라스틱의 대중화와 응용이 기대된다. 중화민국's Republic of"재생에너지법(초안)" 및"고형폐기물법(개정)" 2004년에는 재생 가능한 바이오매스 에너지의 사용과 분해성 플라스틱의 보급 및 적용을 장려했습니다. 2005년 국가발전개혁위원회(National Development and Reform Commission)의 No. 40 문서에서도 생분해성 플라스틱의 사용과 홍보를 장려하는 것이 분명합니다. 2006년에 국가발전개혁위원회는 바이오매스 생분해성 물질의 개발을 촉진하기 위한 특별 기금 프로젝트를 시작했습니다.
5 시장 현황
2019년까지 생분해성 플라스틱 산업의 시장 가치는 연평균 13.01%의 성장률로 34억 7,700만 달러로 성장할 것입니다. 유럽의 생분해성 플라스틱 시장은 2014년부터 2019년까지 연평균 12%의 성장률을 보일 것으로 예상됩니다.
생분해성 플라스틱은 급속한 발전의 시기를 안내합니다. 생분해성 플라스틱의 개념은 이전에 과대 광고되었지만 응용 프로그램은 부피를 늘릴 수 없었습니다.
생분해성 플라스틱은 주로 포장, 섬유, 농업, 사출 성형 및 기타 분야에서 사용됩니다. 그 중 포장 업계에서 가장 널리 사용되는 방법입니다. 2013년에는 전체 시장의 약 60%를 차지했다. 식품 포장에 대한 수요는 생분해성 플라스틱 포장 시장의 70% 이상을 차지했습니다. ; 사출 성형 응용 시장은 생분해성 플라스틱에 대한 수요 성장의 주요 원동력입니다.
2013년 말 현재 유럽과 미국은 생분해성 플라스틱의 주요 시장입니다. 통계에 따르면 2013년 유럽과 북미 시장은 전 세계 생분해성 플라스틱의 54%와 28%를 차지했습니다.
유럽의회 환경위원회가 1회용 경량 비닐봉지 사용을 줄이기 위한 초안을 통과시켰습니다. 초안은 28개 EU 회원국이 2010년에 비해 2019년에 초박형 비닐 봉지 사용을 80% 줄이는 목표를 달성하기 위해 비닐 봉지 사용을 효과적으로 줄이기 위한 2단계 접근 방식을 따라야 한다고 제안합니다. 결의안은 생분해성 플라스틱에 대한 시장 수요를 크게 자극할 것으로 예상되며 향후 5년 동안 관련 제조업체에 거대한 성장 기회를 창출할 것으로 예상됩니다.
6 관련 문제
그러나 분해성 플라스틱에 대한 많은 연구와 보고가 있음에도 불구하고 많은 특정 문제가 해결되지 않고 촉진이 매우 어렵고 전망이 낙관적이지 않습니다. 그 이유는 다음과 같습니다. 첫째, 분해성 비닐 봉투는 내하중이 낮기 때문에 더 많은 물건과 반복 사용에 대한 고객의 요구 사항을 충족시킬 수 없습니다. 둘째, 분해성 비닐 봉투는 색이 흐리고 노란색이며 투명도가 낮아 사람들에게 충분히 깨끗하지 않고 보기 흉한 느낌을 주므로 사용에 대해 걱정하지 마십시오. 셋째, 상인이 무료로 제공하기 때문에 가격이 너무 높아서 비용을 수용 할 수 없습니다.
또 다른 예는 EPS 패스트 푸드 도시락의 환경 오염 문제를 해결하는 것입니다. 대신 종이 도시락이나 생분해성 플라스틱 도시락을 사용해 보세요. 그러나 다음과 같은 이유로 홍보가 매우 어렵습니다. 첫째, EPS
우리는 특허받은 전체 생분해 성 필름과 PVA 백을 제공하며 모든 제품은 주조 장비로 만들어지며 전통적인 중공 성형 제품과 다르며 모든 중공 성형 제품은 완전히 생분해되지 않습니다. 우리는 완전 투명하고 다양한 색상의 pva 필름 및 가방을 생산할 수 있습니다. 그리고 PVA 필름은 전통적인 중공 성형 제품보다 더 부드럽습니다.
우리는 또한 특허받은 원료 및 생산 공정을 갖춘 유기 재료 완전 생분해성 필름 및 백을 제공합니다.
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