Uz kontinuirano unapređenje globalne svijesti o zaštiti okoliša i sve hitnijom potražnjom za održivim razvojem, tradicionalnim materijalima suočavaju se sa mnogim izazovima, a pšenični ekološki prihvatljivi materijali pojavili su se kao materijal koji se bavi u nastajanju. Ovaj članak razrađuje karakteristike, istraživanje i razvoj i proizvodnju pšeničnog ekološkog materijala, duboko analizira svoje aplikacijske perspektive u pakiranju, tekstilama, za cilj da pruži sveobuhvatnu referencu za relevantne industrijske praktičare, istraživače i pomažu promociju široke primjene i industrijskog nadogradnje pšeničnog ekološkog materijala.
1. Uvod
U današnjoj eri, ekološka pitanja postala su jedan od ključnih faktora koji su ograničili razvoj ljudskog društva. Tradicionalni materijali poput plastike i hemijskih vlakana uzrokovali su niz ozbiljnih problema poput nedostataka resursa, visoke potrošnje energije i zagađenje bijelom tijekom proizvodnje, upotrebe i obrade otpada. Protiv ove pozadine hitno je pronaći obnovljive, razgradljivo i ekološki prihvatljive alternativne materijale. Kao važan usjev hrane široko uzgajani u svijetu, nusproizvodi pšenice u procesu obrade, poput pšenice i pšenične rore, natjecalo je da su ogroman potencijal za razvoj materijala. Pšenični ekološki prihvatljivi materijali koji se transformišu inovativnim tehnologijama postepeno se pojavljuju i očekuje se da će preoblikovati više industrijskih obrazaca.
2. PregledPšenični ekološki prihvatljivi materijali
Izvori i sastojci sirovina
Pšenični ekološki prihvatljivi materijali uglavnom se izvode izpšenična slamai Bran. Pšenična slama bogata je celulozom, hemikelulozom i ligninom, a ovi prirodni polimeri pružaju osnovnu strukturnu podršku materijalu. Celuloza ima karakteristike velike čvrstoće i visoke kristalnosti, što daje materijalnu žilavost; Hemicellulose je relativno jednostavno za degradiranje i može poboljšati performanse obrade; Lignin povećava krutost i vodovod materijala. Pšenični braj bogat je prehrambenim vlaknima, proteinom i malom količinom masti, minerala itd., Koji mogu dopuniti nedostatak slamkinih komponenti i optimizirati materijalne performanse, poput poboljšanja fleksibilnosti i površinskih svojstava, što je pogodnije za diverzificiranu tehnologiju za obradu.
Proces pripreme
Trenutno se priprema proces pšeničnog ekološkog materijala pokriva fizičke, hemijske i biološke metode. Fizičke metode kao što su mehaničko drobljenje i vruće prešanje, koje sruše slamu, a zatim ih oblikuju pod visokom temperaturom i visokim pritiskom, jednostavni su za rad i niski troškovi. Često se koriste za pripremu primarnih proizvoda kao što su jednokratni pribor za jednokratnu upotrebu i tanjir; Hemijske metode uključuju esterifikaciju i reakcije eterifikacije, koje koriste hemijske reagense za izmjenu molekularne strukture sirovina za poboljšanje adhezije i otpornosti na vodu za ispunjavanje većih zahtjeva za ambalažu i tekstilne ostatke; Biološke metode koriste mikroorganizme ili enzime za degradiranje i pretvaranje sirovina. Proces je zeleni i nježni, a mogu se pripremiti visoki fini materijali koji su dodani vrijednosti. Međutim, dugi ciklus fermentacije i visoki troškovi enzimskih preparata ograničavaju velike aplikacije, a većina njih je u laboratorijskoj istraživačkoj i razvojnoj fazi.
3. Prednosti pšeničnog ekološkog materijala
Ekološka ljubaznost
Iz perspektive procjene životnog ciklusa, pšenični ekološki prihvatljivi materijali pokazali su svoje prednosti. Njegov proces rasta sirovina apsorbuje ugljični dioksid i oslobađa kisik koji pomaže ublažavanju efekta staklene bašte; Proces proizvodnje ima nisku potrošnju energije, što u velikoj mjeri smanjuje ovisnost o fosilnom energiju u odnosu na plastičnu sintezu na petru; Tretman otpada nakon upotrebe je jednostavan, a može se brzo razgraditi u prirodnom okruženju, što se uglavnom raspada u bezopasne vode, ugljični dioksid i humus, učinkovito rješavajući ekološke probleme kao što su zagađenje tla i vodene blokade uzrokovane tradicionalnom plastikom.
Obnovivost resursa
Kao godišnji usev, pšenica se široko posađuje i ima ogroman globalni izlaz svake godine, što može kontinuirano i složiti da bi se osiguralo dovoljno sirovina za pripremu materijala. Za razliku od ne-obnovljivih resursa kao što su ulje i ugljen, sve dok je poljoprivredna proizvodnja razumno planirana, pšenični sirovina, što osigurava dugoročan lanac opskrbe materijalnom industrijom, smanjuje industrijske rizike uzrokovane iscrpljivanjem resursa i u skladu s konceptom kružne ekonomije.
Jedinstvene performanse
Pšenični ekološki materijali imaju dobru toplotnu izolaciju i zvučnu izolacijsku svojstva koja su izvedena iz svoje unutarnje porozne strukture vlakana. Air ga ispunjava da bi se formirala prirodna barijera koja ima značajne prednosti u oblasti izgradnje izolacijskih ploča; Istovremeno, materijal je lagan tekstura i ima nisku relativnu gustoću, što smanjuje težinu proizvoda i olakšava transport i upotrebu. Na primjer, u polju zrakoplovne ambalaže, smanjuje troškove tokom osiguravanja zaštitnih performansi; Pored toga, ima i određena antibakterijska svojstva. Prirodni sastojci u pšeničnom slamu i pšeničnom roku imaju inhibicijski učinak na rast nekih mikroorganizama koji produžuju rok trajanja proizvoda i ima široke izglede u aplikacijama za pakiranje hrane.
4. Primjena polja pšenične ekološke materijale
Industrija ambalaže
U području ambalaže, pšenični ekološki materijali postepeno zamjenjuju tradicionalno plastično pakiranje. U pogledu jednokratnog pribora za ručak, slamke, slamke itd. Izrađene od pšenične slame slične su po izgledu na plastiku, ali su netoksične i nestale, a ne puštaju štetne hemikalije kada se zagrijavaju. Neke velike prehrambene kompanije u lancu počele su pokušavati i promovirati ih; U ekspresnoj ambalaži, jastučići, koverte i kartone izrađene su za ispunjavanje obloge, koji ima dobre performanse jastuka, štiti robu i u isto vrijeme je razgradiva, smanjujući akumulaciju izražavanja smeća. Platforme e-trgovine i Express Firmes su ga pilotirale, a očekuje se da će preoblikovati sistem za pakiranje zelene logistike.
Tekstilna industrija
Celulozno vlakno se izvlače iz pšenične slame i pšeničnog mekinja i prerađuju se u novu vrstu tekstilne tkanine kroz poseban predenje. Ova vrsta tkanine je mekana i prilagođena kože, prozračna, i ima bolju apsorpciju vlage od čistog pamuka. Suh je i ugodno za nošenje i ima svoju prirodnu boju i teksturu. Ima jedinstvenu estetsku vrijednost i pojavila se u poljima vrhunske modne i kućne namještaja. Neki modni brendovi pokrenuli su ograničenu izdanje pšenične vlakna odjeće, koja je privukla tržišnu pažnju i ubrizgava vitalnost u razvoj održivog mode.
Građevinska industrija
Kao građevinski izolacijski materijal, pšenični ekološki prihvatljivi paneli su jednostavni za instaliranje, a izolacijski učinak je uporediv sa tradicionalnim polistirenskim panelima, ali bez potonjeg opasnosti i toksičnih opasnosti iz puštanja na plin, poboljšavajući požarnu sigurnost zgrada; Istovremeno se koriste za unutrašnju dekoraciju, poput zidnih ukrasnih ploča i stropova, kako bi se stvorila prirodna i topla atmosfera, a mogu se prilagoditi i vlažnom vlagom, upijaju mirise i stvoriti zdravo životno okruženje. Neke demonstriranje projekata ekološke zgrade usvojili su ih u velikim količinama, vodeći trend zelenih građevinskih materijala.
Poljoprivredno polje
U poljoprivrednoj proizvodnji sadnice i muljci napravljeni od pšeničnog ekološkog materijala igraju važnu ulogu. Sadnice se mogu prirodno degradirati, a ne treba uklanjati lonce prilikom prelaska sadnica, izbjegavajući oštećenje korijena i poboljšanje stope preživljavanja transplantacije; Degradiv Mulch pokriva se poljoprivredno zemljište, zadržava vlagu i povećava temperaturu za promociju rasta usjeva, a raspada se nakon što se rastuća sezona završi, a da ne utječe na sljedeću rastućim kultivacijama, koji ne bi utjecali na problem tradicionalnih plastičnih mulčanih ostataka koji zagađuju tlo i promovirajući održivi razvoj poljoprivrede.
V. Izazovi suočeni sa razvojem pšeničnih ekološki prihvatljivih materijala
Tehnička uska grla
Uprkos napretku u istraživanju i razvoju, tehničke poteškoće i dalje postoje. Prvo, optimizacija materijalne performansi. Što se tiče poboljšanja snage i otpornosti na vodu za ispunjavanje složenih scenarija upotrebe, postojeće tehnologije ne mogu bilansirati troškove i performanse, što ograničava širenje vrhunskih aplikacija. Drugo, proces proizvodnje je nestabilan, a fluktuacija sastojaka sirovina u različitim serijama dovodi do neravnomjernog kvaliteta proizvoda, što otežava postizanje standardizirane proizvodnje velikih razmjera, utječući na povjerenje korporativnog ulaganja i promociju tržišta.
Faktori troškova
Trenutno je trošak pšeničnog ekološkog materijala veći od tradicionalnih materijala. U fazi kolekcije sirovine, slama je raštrkana, radijus sakupljanja je velik, a skladištenje je teško, što povećava troškove prevoza i skladištenja; U fazi proizvodnje, napredna oprema oslanja se na uvoz, biološke enzimske pripreme i reagense za hemijsku modifikaciju su skupe, iako je proizvodna potrošnja energije relativno niska, još uvijek čini veliki udio troškova; U ranoj fazi promocije tržišta, efekat skale nije formiran, a trošak proizvoda jedinice ne može se smanjiti. U nepovoljnom su stranu u konkurenciji sa tradicionalnim materijalima sa niskim cijenama, koji ometaju potrošače i preduzeća iz odabira.
Osviještenost i prihvatanje na tržištu
Potrošači su dugo navikli na tradicionalne materijale i proizvode i imaju ograničeno znanje o pšeničnom ekološkom materijalu. Zabrinuti su zbog svoje izdržljivosti i sigurnosti i imaju malo spremnosti za kupovinu; Na strani preduzeća ograničeni su troškovima i tehničkim rizicima i oprezni su u vezi s transformacijom novim materijalima. Konkretno, mala i srednja preduzeća nedostaju sredstva za istraživanje i razvoj i talente, a teško je nastaviti na vrijeme; Pored toga, industrijski lanac nizvodno nije dobro opremljen, a nedostaje profesionalnih sredstava za recikliranje i liječenje, što utječe na recikliranje otpadnih proizvoda, a zauzvrat inhibira širenje prednjeg tržišta materijala.
VI. Strategije odgovora i razvojne mogućnosti razvoja
Istraživačka saradnja u industriji-Univerziteta da se prekine putem tehnologije
Sveučilišta, naučnoistraživački institucije i preduzeća trebaju blisko surađivati. Sveučilišta bi trebale dati punu predstavu svojim prednostima u osnovnim istraživanjima i istraživati ​​nove mehanizme za modifikaciju materijala i biotransformacijskim putevima; Naučne istraživačke institucije trebale bi se fokusirati na optimizaciju procesa, a zajednički provode pilot proizvodnju sa preduzećima za prevladavanje pitanja tehničke stabilnosti; Preduzeća bi trebala osigurati sredstva i povratne informacije na tržištu kako bi se ubrzali industrijalizacija naučnih istraživanja, poput uspostavljanja zajedničkih istraživanja i razvojnih centara, a vlada bi trebala podudarati i pružiti podršku politici za promociju tehnološke iteracije i nadogradnje.
Politička podrška smanjuje troškove
Vlada je uvela politike subvencija za pružanje subvencija za prijevoz za naplatu sirovina za smanjenje troškova logistike; Proizvodna strana pruža oslobađanje od poreza za kupovinu opreme i nova tehnološka istraživanja i razvoj za poticanje preduzeća za ažuriranje tehnologije; Nizvotna preduzeća koja koriste pšeničnu ekološki prihvatljive materijale, poput ambalaže i građevinskih kompanija, dobivaju zelene subvencije za nabavku kako bi potaknule potražnju na tržištu i uz podršku cijelog industrijskog lanca, pomažu u smanjenju troškova i uzimati jaz u cijeni sa tradicionalnim materijalima.
Ojačati publicitet i poboljšati svijest
Koristite medijske, izložbe i popularne naučne aktivnosti kako biste objavili prednosti i primjene slučajeva pšeničnog ekološkog materijala kroz više kanala, prikaz sigurnosne i trajne certifikacije, te eliminirajte probleme za potrošače; pružaju tehničku obuku i upute za transformaciju preduzeća, podijelite uspješnu slučajeve iskustva i potiču korporativni entuzijazam; Uspostaviti industrijske standarde i identifikacijski sustavi proizvoda, standardizirati tržište, olakšati potrošače i preduzeća za identifikaciju i poverenje, stvoriti dobru industrijsku ekologiju i iskoristiti tržišne mogućnosti održivog razvoja i mogućnosti održivog razvoja.
VII. Budući izgledi
Sa kontinuiranom tehnološkom inovacijom, neprekidno poboljšanje politika i poboljšana tržišna svijest, očekuje se da će se u eksplozivnom razvoju poslužiti pšenični ekološki prihvatljivi materijali. U budućnosti će se rađati visoko performansa kompozitni pšenični materijali, integrirati prednosti različitih prirodnih ili sintetičkih materijala i širenje na visokotehnološke polja kao što su automobili i elektroniku; Pojavit će se inteligentni vidljivi pšenični materijali, nadgledanje okoliša i svježine hrane, osnaživanje pametnih pakiranja i pametnih domova; Formirani će se industrijski klasteri, a cijeli lanac iz sadnje sirovina, obrada materijala za recikliranje proizvoda razvijat će se na realizaciji efikasnog korištenja resursa i maksimiziranje industrijskih koristi, postajući osnovna snaga Greete Green Match materijala i postavljanja čvrste materijale za održivi prosperitet ljudskog društva.
VIII. Zaključak
Pšenični ekološki materijali, sa svojim izvanrednim prednostima okoliša, resursa i performansi, pokazali su široke izglede u mnogim poljima. Iako se trenutno suočavaju sa mnogim izazovima kao što su tehnologija, trošak i tržište, očekuje se da će probiti kroz poteškoće kroz usklađene napore svih strana. Preuzimanje mogućnosti za energično razvijanje neće samo riješiti ekološku krizu koja se donesu tradicionalnim materijalima, ali će ratovati i u nastajanju zelene industrije, postići pobedničku situaciju ekonomskog rasta i zaštite okoliša, otvoriti novu eru u području materijala i stvoriti bolji ekološki dom za buduće generacije.