Analyse van problemen en toepassingen in de biologisch afbreekbare plastic filmtechnologie

Kunststoffolie is een van de belangrijke materialen voor de landbouwproductie.de toepassing van technologie voor het bedekken van kunststoffolie heeft geleid tot aanzienlijke verbeteringen in de landbouwproductiviteit en veranderingen in de productiemethoden in ChinaIn 2014 bereikte de totale hoeveelheid plasticfilm die in China werd gebruikt 1,441 miljoen ton, met een oppervlakte van meer dan 2000 hectare.De toepassingsgebieden zijn uitgebreid van droge en semi-droge gebieden in het noorden tot hoge bergen en koude gebieden in het zuiden., en de soorten gewassen waarop het betrekking heeft, zijn ook uitgebreid van landbouwgewassen naar bulkgraangewassen.ziekte- en insectenpreventieDe ontwikkeling van de voedselvoorziening in China is in de afgelopen tien jaar sterk gestegen.de wijdverspreide toepassing van plastic film heeft ook een aantal problemen veroorzaakt, zoals slechte technologie en recycling, en "witte vervuiling" veroorzaakt door restplasticfolie.Het onderzoek en de ontwikkeling van biologisch afbreekbare kunststoffolie is een belangrijke strategische richting geworden voor de ontwikkeling van de kunststofindustrie en de landbouw.
 
Het concept en de belangrijkste onderdelen van biologisch afbreekbare kunststoffolie
Biologisch afbreekbare plasticfolie is een soort plasticfolie die in het natuurlijke milieu door micro-organismen wordt afgebroken. The Japan Biodegradable Plastics Research Technology Committee defines it as "high molecular weight compounds and their blends that can be decomposed into low molecular weight compounds that do not have adverse effects on the environment through microbial action in nature"Volgens de belangrijkste grondstoffen kan het worden verdeeld in biologisch afbreekbare films gemaakt van natuurlijke biomassa en biologisch afbreekbare films gemaakt van op aardolie gebaseerde materialen.,cellulose, chitine, enz. worden gemodificeerd en vervolgens gesynthetiseerd tot biologisch afbreekbare filmproductiemiddelen. Starch as the main raw material for plastic film can be divided into starch added incomplete biodegradable plastic film and fully biodegradable plastic film with starch as the main raw material according to the degradation mechanism and damage formBiologisch afbreekbare film van additieve aard wordt gemaakt door natuurlijke of synthetische polymeren met biologisch afbreekbare eigenschappen in PE-plastic te mengen en vervolgens te blazen met compatibilisatoren, antioxidanten,en verwerkingsmiddelenHet is geen volledig biologisch afbreekbare film. De volledig biologisch afbreekbare film die uit zetmeel wordt geproduceerd, wordt voornamelijk gefermenteerd om melkzuur te produceren, dat vervolgens wordt gesynthetiseerd tot polymelkzuur.De film wordt voornamelijk geproduceerd uit polymelkzuurEen ander belangrijk soort natuurlijke biomassa is vezels, die kunnen worden gebruikt om plastic film te produceren door etherisering, esterificatie en oxidatie van cellulose tot zuren, aldehiden en ketonen.Het is een volledig biologisch afbreekbare plastic folie.De belangrijkste componenten van de productie van op aardolie gebaseerde biologisch afbreekbare films zijn diacide diol copolyester (PBS, PBAT, enz.), polyhydroxyalkanoaten (PHA), polycaprolacton (PCL), polyhydroxybutyrat (PHB),polypropyleencarbonaat (PPC)Deze stoffen met een hoog moleculair gewicht kunnen in de natuur snel worden ontbonden en gebruikt door micro-organismen, en de uiteindelijke afbraakproducten zijn kooldioxide en water.
 
Onderzoek en toepassing van biologisch afbreekbare kunststoffolieBiologisch afbreekbare film met toegevoegde zetmeel is altijd het middelpunt van onderzoek en ontwikkeling geweestHet is in eerste instantie een methode geweest om film te bereiden door 6% tot 20% zetmeel en polymer-olefinen te mengen, maar is geleidelijk tot een methode ontwikkeld om film te bereiden door 50% zetmeel en hydrofiele polymeren te mengen.zetmeel is gewijzigd om biologisch afbreekbare kunststoffen te producerenDeze vorm van kunststoffolie heeft de voordelen van een eenvoudig proces en een lage kosten.De meeste binnenlandse onderzoeks- en ontwikkelingsunits produceren additieve zetmeelplastics, met een zetmeelgehalte van 10% tot 30% in hun producten.
 
In het begin van de jaren tachtig ontdekte het Verenigd Koninkrijk een methode om β-hydroxybutyraat (PHB) te extraheren en te zuiveren en maakte het tot dunne films, waardoor de eerste afbreekbare films werden geproduceerd.PHB had een slechte slagsterkte en oplosbaarheidHet onderzoek naar polyhydroxyalkanoaten (PHA) in China begon in de jaren tachtig.Shanghai Institute of Organic Chemistry en Tianjin University onderzochten de synthese van PHB-copolymeren met chemische methodenVanwege de inherente gebreken zoals breekbaarheid, hoge kosten en hoge prijs van PHBV, is de toepassing ervan als plastic film beperkt.De materialen die momenteel worden ontwikkeld voor de productie van biologisch afbreekbare kunststoffolies omvatten voornamelijk zetmeel dat is gefermenteerd tot melkzuur, dat vervolgens wordt gepolymeriseerd tot volledig biologisch afbreekbaar polylactic acid (PLA); Polybutanediol succinate (PBS) gevormd door de polymerisatie van succinic acid en butanediol;Poly (propyleencarbonaat) (PPC) verkregen door copolymerisatie van kooldioxide en epichloorhydrine, en poly (caprolacton) (PCL) geproduceerd door polymerisatie van β-caprolacton met ringopening onder werking van een katalysator.
 
De productie van biologisch afbreekbare folie met natuurlijke vezels als grondstof is altijd een hotspot geweest voor onderzoek.Hoewel dit soort folie niet zo goed is als gewone PE-folie in termen van verwarming en vochtretentiefuncties, heeft het een goede doorlaatbaarheid en ademendheid en kan onkruid effectief onderdrukken door de kleur te veranderen.Verscheidene binnenlandse eenheden hebben onderzoek en toepassing van grasvezel mulchfilm en papier-gebaseerde mulchfilm uitgevoerd, zoals de ontwikkeling van CXW-1 grasvezel landbouw mulchfilm door de Chinese Internationale Vereniging voor de Bevordering van Wetenschap en Technologie;Hubei Zhicheng First Paper Mill en Xinjiang Hotan Agricultural Science Center hebben papiermulching films ontwikkeld; Het henneponderzoeksinstituut van de Chinese Academie voor Landbouwwetenschappen heeft hennepfilms ontwikkeld met hennepvezels,die op grote schaal wordt gebruikt bij de teelt van rijstzaadjes en de teelt van groenten in het zuiden.
 
Europa en Japan zijn wereldwijd de meest geavanceerde landen en regio's op het gebied van onderzoek, ontwikkeling en toepassing van biologisch afbreekbare materialen, technologieën en biologisch afbreekbare films.Met de vooruitgang van biologisch afbreekbare materialen en verwerkingstechnieken, wordt de toepassing van biologisch afbreekbare folie steeds vaker toegepast, voornamelijk in de tuinbouw en de groentenproductie.het marktaandeel van biologisch afbreekbare kunststoffolie in Japan en Europa blijft stijgenIn sommige regio's is het percentage nog hoger.het aandeel van biologisch afbreekbare plastic folie in de groentenverbouwing in de regio Shikoku in Japan is meer dan 20%Sinds 2010, large foreign companies engaged in the research and production of biodegradable film materials have begun to cooperate with relevant scientific research and agricultural technology promotion departments in ChinaZe hebben experimenten en demonstraties uitgevoerd met belangrijke gewassen zoals katoen, maïs, tabak, aardappelen en groenten in Xinjiang in het noordwesten, Yunnan in het zuidwesten,Beijing en Hebei in het noordenIn het noordwesten van de provincie zijn de gebieden Gansu en Binnenmongolië, met meer dan 10 gewassen en een oppervlakte van meer dan 1333,3 hectare.
 
In de afgelopen jaren heeft China aanzienlijke vooruitgang geboekt op het gebied van onderzoek en toepassing van biologisch afbreekbare kunststoffolie.met name door de verbetering van de synthese-technologie en -apparatuur voor diacidediolcopolyesteren, en doorbraken in de belangrijkste katalysatortechnologie in de PLA-synthese,die kerntechnologieën en -processen hebben gevormd voor de productie van biologisch afbreekbare kunststoffen met onafhankelijke intellectuele-eigendomsrechtenOp deze basis zijn de productieformule en het productieproces van biologisch afbreekbare plastic folie verder verbeterd en vervolmaakt.en een productiecapaciteit van 10000 ton biologisch afbreekbare plastic folie is gevormdEr zijn experimentele demonstraties uitgevoerd in lokale gebieden en typische gewassen.
 
3 Problemen en uitdagingen van biologisch afbreekbare kunststoffolie
 
3.1 De treksterkte van het product moet verder worden verbeterd
 
De mechanische sterkte van biologisch afbreekbare folie is onvoldoende voor grootschalige werking, wat een van de beperkende factoren is voor de grootschalige toepassing van biologisch afbreekbare folie.Vanwege de inherente kenmerken van de basismaterialen, is de treksterkte van de meeste biologisch afbreekbare kunststoffolie onvoldoende,die het onmogelijk maakt in sommige landbouwgebieden waar mechanische bewerkingen overwegend voorkomen, bewerkingen met gemeganiseerde folie te verrichtenDit probleem is vooral in Xinjiang prominent.
 
Alleen door de formule van de kunststoffolie te verbeteren en te verfijnen, de treksterkte ervan te vergroten en aan de eisen van landbouwmachines te voldoen,kunnen de voorwaarden worden gecreëerd voor de grootschalige toepassing van biologisch afbreekbare kunststoffolie.
 
3.2 Verschillen in de beheersbaarheid van de afbraak en de vraag naar gewassen
Om deze functies van plastic folie te verwezenlijken, moet de verpakking met een plastic folie worden gebruikt om de temperatuur en de vochtretentie te verhogen en om onkruid te remmen.het is noodzakelijk om de tijd van de dekking te waarborgenHet is echter niet mogelijk om de gewassen te voorzien van een plastic film.Er zijn nog steeds problemen met de controle van het scheuren en afbreken van de meeste biologisch afbreekbare kunststoffolieEen groot aantal experimentele resultaten heeft aangetoond dat bestaande biologisch afbreekbare plastic folieproducten te vroeg scheuren en afbreken.en de dekkingstijd is veel lager dan de veilige periode van de dekking van gewassen met kunststoffilm, waardoor ze niet effectief kunnen functioneren.
 
3.3 De verwarmings- en vochtretentie moet verder worden verbeterd.
De meeste biologisch afbreekbare kunststoffolieën hebben bepaalde verschillen in verwarmings- en vochtretentiefuncties ten opzichte van gewone PE-kunststoffolieën.Er is een aanzienlijk verschil in bodemtemperatuur tussen een 10 μm dikke biologisch afbreekbare plasticfolie en een 8 μm dikke PE-plasticfolieOnder de voorwaarde dat er geen dekmantel is, behalve voor hetzelfde opwarmingseffect tussen 11:00 en 16:00,de bodemtemperatuur die door PE-plasticfolie wordt bedekt, is op alle andere momenten hoger dan die van biologisch afbreekbare plasticfolieDe resultaten van de waterretentietest die met behulp van simulatie-experimenten werd uitgevoerd, toonden ook aan dat biologisch afbreekbare folie aanzienlijk slechter was dan PE-folie wat betreft waterretentie.
 
3.4 Productiekostenbeperkingen voor grootschalige toepassingen
De hoge kosten zijn een andere beperkende factor voor de grootschalige promotie en toepassing van biologisch afbreekbare kunststoffolie.de verkoopprijs van biologisch afbreekbare plastic folie is ongeveer drie keer zo hoog als die van gewone PE-folie, die wordt bepaald door meerdere factoren zoals de eigenschappen en dikte van de plastic folie grondstoffen.het is noodzakelijk om grootschalige productie van grondstoffen te realiseren en de prijsstelling van afbraakproducten te verbeteren door middel van de formuleringAan de andere kant moet een uitgebreide evaluatie van de kosten van het gebruik van plastic folie worden uitgevoerd om het kostenverschil tussen biologisch afbreekbare plastic folie en gewone PE-plasticfolie te verduidelijken,en de grootschalige toepassing van biologisch afbreekbare plastic folie te bevorderenVolgens het onderzoek en de berekening omvat de totale kosten van gewone PE-folie in Japan de aankoopkosten van filmproducten en de kosten van recycling en verwerking.elk voor 50%In China is de toepassing van biologisch afbreekbare folie zonder recycling- en verwerkingskosten.De producenten-exporteurs van PE-folie zijn in de Unie gevestigd., wordt de hoge kosten van het gebruik van biologisch afbreekbare folie benadrukt.verbetering van de wet- en regelgeving inzake filmrecycling en -verwerking, en de stijging van de arbeidskosten op het platteland, zal het totale kostenverschil tussen gewone PE-folie en biologisch afbreekbare folie steeds kleiner worden,en de toepassing van biologisch afbreekbare folie zal een goed vooruitzicht hebben.
 
4 Belangrijkste conclusies en aanbevelingen
Biologisch afbreekbare kunststoffolie is een van de belangrijke manieren om residuele verontreiniging door kunststoffolie op te lossen, die uitstekende effecten heeft en een enorm potentieel heeft in de landbouwproductie.Er zijn veel technische problemen en het is nog in de beginfase.Het is momenteel noodzakelijk om het onderzoek naar grondstoffen, formules en productieprocessen van biologisch afbreekbare folie te versterken, de kwaliteit van de producten te verbeteren en de kosten te verlagen.met name de ontwikkeling van gespecialiseerde biologisch afbreekbare filmproducten voor specifieke regio's en gewassen om aan de eisen van de diversiteit van de landbouwproductie te voldoenDe Commissie heeft de Commissie verzocht om een verslag uit te brengen over de resultaten van de onderzoeksprocedure.het is noodzakelijk onderzoek te verrichten naar steunmaatregelen en technologieën voor de landbouw op basis van de behoeften van de landbouwproductie en de kenmerken van kunststoffolieproducten..