لماذا PLA و PBAT سائدة ؟

منذ نشأتها ، تم استخدام البلاستيك على نطاق واسع في مختلف مجالات الاقتصاد الوطني ، مثل صناعة التعبئة والتغليف وصناعة المنتجات التي تستخدم لمرة واحدة ، والتي جلبت راحة كبيرة للإنتاج البشري والحياة. ومع ذلك ، فقد أدى الكم الهائل من الاستخدام والنفايات إلى تلوث بيئي خطير بشكل متزايد ، بما في ذلك تلوث الأنهار ، وتلوث الأراضي الزراعية ، والتلوث البلاستيكي البحري.

تشير المواد القابلة للتحلل الحيوي إلى نوع من البلاستيك الذي تستوفي خصائصه متطلبات الاستخدام خلال فترة التخزين ويمكن تحلله إلى مواد غير ضارة بالبيئة في ظل الظروف البيئية الطبيعية بعد الاستخدام. تعتبر واحدة من الطرق الفعالة لحل مشكلة التلوث البلاستيكي. واحد.

مواد وأسماء قابلة للتحلل شائعة في السوق

من بينها ، تتمتع كل من PLA و PBS و PBAT بدرجة عالية نسبيًا من التصنيع. مواد مختلفة قابلة للتحلل لها خصائص مختلفة ولها مزايا وعيوب خاصة بها. من أجل تعزيز فهم المواد القابلة للتحلل الحيوي وفهمها ، تقارن هذه المقالة بشكل شامل المواد القابلة للتحلل المذكورة أعلاه من حيث الإنتاجية والأداء الشامل وحقول التطبيق.

حالة السعة

إن PLA وpbs/PBAT هما مادان قابلان للتحلل يتمتعان بأكبر قدرة إنتاجية حالية ، وقد وصلت الطاقة الإنتاجية العالمية إلى! t/a. علاوة على ذلك ، مع تحسن سياسة "الحد البلاستيكي" العالمية الشاملة ، أصبحت أسواق مواد PLA وpbs/PBAT شديدة الحرارة أيضًا ، ومن المتوقع أن تزيد الطاقة الإنتاجية زيادة كبيرة بمقدار (t/a) و (t/a) في السنوات العشر القادمة. يمكن أن يخفف بشكل فعال من النقص الحالي في المواد القابلة للتحلل.

بطبيعة الحال ، فإن معظم هذه المشاريع المخطط لها هي في المرحلة التحضيرية ، ومن غير المعروف ما إذا كان يمكن إنتاجها في الموعد المحدد. ومع ذلك ، فإن هذا يظهر إلى حد ما أن مواد PLA وpbs/PBAT هي حاليًا أكثر المواد القابلة للتحلل في السوق.

تجدر الإشارة إلى أن المواد القابلة للتحلل الحيوي PGA و PCL و PHA و PPC عادة ما تكون لها خصائص فريدة لا تتوفر في PLA و PBS و PBS. على سبيل المثال ، تتمتع PGA بقوة ميكانيكية ممتازة وخصائص حاجز الغاز ، وإمكانية تطبيقها في مجالات مثل كرات تكسير آبار النفط والغاز ومواد تغليف حاجز الغاز العالي كبيرة جدًا. في الوقت الحالي ، من المتوقع تخفيض تكلفة PGA التي ينتجها الطريق الكيميائي للفحم في الصين إلى يوان/طن ، ومن المتوقع أن يمتد نطاق تطبيقه من مجال المواد الطبية الحيوية المتطورة ذات الحجم المنخفض إلى مجال المواد عالية الأداء على نطاق واسع.

أداء شامل

البولي إيثين (PE) هو البلاستيك التقليدي المستخدم على نطاق واسع والبديل الرئيسي للمواد القابلة للتحلل. تتميز PE بالبلورية الممتازة ، وخصائص حاجز بخار الماء ومقاومة الطقس ، ويمكن الإشارة إلى هذه الخصائص مجتمعة باسم "خصائص PE".

في الواقع ، المواد القابلة للتحلل الحيوي الشائعة الحالية هي في الأساس بوليسترات أليفاتية ، مثل PLA و PBS ، والتي يمكن اعتبارها تقريبًا على أنها روابط إستر تحتوي على PE. تمنحها روابط الإستر في السلسلة الجزيئية قابلية التحلل الحيوي ، وتعطيها السلسلة الدهنية "خصائص البولي إيثيلين". تحتاج المواد الواعدة القابلة للتحلل الحيوي إلى كل من قابلية التحلل البيولوجي و "خصائص البولي إيثيلين". لذلك ، من الضروري للغاية مقارنة الأداء الشامل للمواد القابلة للتحلل والبولي إيثين.

تحليل مقارن للأداء الشامل للعديد من المواد القابلة للتحلل الحيوي والبولي إيثيلين منخفض الكثافة من البلاستيك للأغراض العامة (LDPE)

تختلف خصائص المواد المختلفة القابلة للتحلل الحيوي أيضًا ، ولكل منها مزاياه وعيوبه ، ولكن لا يمتلك أي منها "خصائص PE". نقاط الانصهار والخصائص الميكانيكية للخفافيش والبثالات تعادل نقاط الانصهار في البولي إيثيلين ، مما يشير إلى أنها يمكن أن تغطي بشكل أساسي تطبيق البولي إيثيلين في صناعة المنتجات التي يمكن التخلص منها ، ولكن بالمقارنة مع الخفافيش والبثالات ، هناك عيوب في معدل التحلل المائي السريع للغاية وضعف استقرار التخزين ؛ نقطة انصهار PLA هي القوة أعلى من PE ، ولكن صلابة الشد والبلورة أقل بكثير. بعد التعديل مثل تعزيز التبلور والتقوية ، يمكن أن يغطي بشكل أساسي تطبيق PE في صناعة المنتجات التي يمكن التخلص منها.

مجال التطبيق

وفقًا لإحصائيات الصين في ، فإن استهلاك المنتجات البلاستيكية القابلة للاستخدام مرة واحدة في الصين يصل إلى 20 مليون طن ، وهو ما يمثل إنتاج المنتجات البلاستيكية المحلية. من الناحية النظرية ، يمكن أن تحل PLA و PBAT محل جميع المنتجات البلاستيكية التي يمكن التخلص منها ، أي سوق بقدرة سوقية محتملة تزيد عن 20 مليون طن.

مجالات التطبيق الرئيسية لبعض المواد القابلة للتحلل في هذه المرحلة

خاتمة

في الوقت الحالي ، تعد PLA و PBS/PBAT من المواد القابلة للتحلل مع أكبر إنتاج ، وهي معترف بها للغاية في السوق. من المرجح أن تحل محل المواد البلاستيكية الحالية غير القابلة للتحلل من البولي إيثيلين والبولي بروبيلين في نطاق كبير للاستخدام في مجال المنتجات البلاستيكية التي تستخدم لمرة واحدة. تتمتع المواد الأخرى القابلة للتحلل الحيوي حاليًا بقدرة إنتاجية محدودة ويتركز السوق في مجال المواد الطبية الحيوية المتطورة ذات القيمة المضافة العالية. لا يمكنهم التنافس مع مواد PLA و PBS/PBAT من حيث استبدال البلاستيك للأغراض العامة. ومع ذلك ، فإن عملية التصنيع على نطاق واسع لهذه المواد القابلة للتحلل الحيوي ذات الخصائص الفريدة تتسارع ، ومن المتوقع أن يكون لها آفاق تطوير واسعة في المستقبل.