Mit der kontinuierlichen Verbesserung des globalen Bewusstseins für den Umweltschutz und der zunehmend dringenden Nachfrage nach nachhaltiger Entwicklung stehen traditionelle Materialien vor vielen Herausforderungen, und umweltfreundliche Materialien von Weizen haben sich zu einem aufstrebenden Bio-basierten Material herausgestellt. Dieser Artikel erläutert die Merkmale, die Forschung und die Entwicklung sowie den Produktionsstatus von umweltfreundlichen Materialien mit Weizen, analysiert seine Anwendungsaussichten in Verpackungen, Textilien, Bauwesen, Landwirtschaft und anderen Bereichen und untersucht die Möglichkeiten und Herausforderungen, die sich auf zukünftige Entwicklungstrends und Hilfstrends und Hilfstrends und Hilfstrends und Hilfsmaßnahmen und Hilfsmaßnahmen und Hilfsangeboten und Richtlinien, die für die Förderung der Industrie, und die Bereitschaftsanträge, und die Richtlinien, und die Richtlinien, und die Richtlinien, und die Politikanträge und die Richtlinien, die von den Leitungen zu unterstützen, und der Leitförderung und der Richtlinien, die die Börsenanträge und die Richtlinien, und die Richtlinien -Förderung und die Politikanträge bereitstellen, untersucht. Materialien.
1. Einführung
In der heutigen Zeit sind Umweltfragen zu einem der Schlüsselfaktoren geworden, die die Entwicklung der menschlichen Gesellschaft einschränken. Traditionelle Materialien wie Kunststoff und chemische Fasern haben eine Reihe schwerwiegender Probleme wie Ressourcenknappheit, hohen Energieverbrauch und weiße Verschmutzung während der Produktion, Verwendung und Abfallbehandlung verursacht. Vor diesem Hintergrund ist es dringend, erneuerbare, abbaubare und umweltfreundliche alternative Materialien zu finden. Als wichtige Nahrungsmittelernte, die in der Welt weit verbreitet sind, wurde festgestellt, dass die Nebenprodukte von Weizen im Verarbeitungsprozess wie Weizenstroh und Weizenkleie ein enormes materielles Entwicklungspotential haben. Umweltfreundliche Weizen, die durch innovative Technologien transformiert werden, entstehen allmählich und werden voraussichtlich mehrere industrielle Muster neu gestalten.
2. Überblick überWeizen umweltfreundliche Materialien
Quellen und Zutaten von Rohstoffen
Umweltfreundliche Weizen werden hauptsächlich aus abgeleitetWeizenstrohund Bran. Weizenstroh ist reich an Cellulose, Hemicellulose und Lignin, und diese natürlichen Polymere bieten grundlegende strukturelle Unterstützung des Materials. Cellulose hat die Eigenschaften hoher Festigkeit und hoher Kristallinität, was die materielle Zähigkeit verleiht; Hemicellulose ist relativ einfach zu degradieren und kann die Verarbeitungsleistung verbessern. Lignin verbessert die Steifigkeit und den Wasserbeständigkeit des Materials. Weizenkleie ist reich an Ballaststoffen, Protein und einer geringen Menge an Fett, Mineralien usw., die den Mangel an Strohkomponenten ergänzen und die Materialleistung optimieren können, wie z.
Vorbereitungsprozess
Derzeit umfasst der Vorbereitungsprozess von umweltfreundlichen Materialien von Weizen physikalische, chemische und biologische Methoden. Physikalische Methoden wie mechanisches Quetschen und heißes Pressenform, die den Strohhalm zerquetschen und dann unter hoher Temperatur und hohem Druck formen, sind einfach zu bedienen und günstig. Sie werden häufig verwendet, um primäre Produkte wie verfügbares Geschirr und Platten vorzubereiten. Zu den chemischen Methoden gehören Veresterungs- und Etherifizierungsreaktionen, bei denen chemische Reagenzien zur Veränderung der molekularen Struktur von Rohstoffen verwendet werden, um die Adhäsion und die Wasserbeständigkeit von Materialien zu verbessern, um höhere Anforderungen für Verpackungen und textile Anwendungen zu erfüllen. Es besteht jedoch das Risiko chemischer Reagenzreste. Biologische Methoden verwenden Mikroorganismen oder Enzyme, um Rohstoffe abzubauen und zu transformieren. Der Prozess ist grün und sanft, und es können feine Materialien mit hohem Wert vorbereitet werden. Der lange Fermentationszyklus und die hohen Kosten für Enzymvorbereitungen begrenzen jedoch große Anwendungen, und die meisten von ihnen befinden sich im Stadium der Laborforschungs- und Entwicklung.
3. Vorteile von Weizen umweltfreundliche Materialien
Umweltfreundlichkeit
Aus Sicht der Lebenszyklusbewertung haben umweltfreundliche Weizen ihre Vorteile gezeigt. Sein Rohstoffwachstumsprozess absorbiert Kohlendioxid und setzt Sauerstoff frei, was dazu beiträgt, den Treibhauseffekt zu lindern. Der Produktionsprozess hat einen geringen Energieverbrauch, der die Abhängigkeit von fossiler Energie im Vergleich zur plastischen Synthese auf Erdölbasis erheblich verringert. Die Abfallbehandlung nach dem Gebrauch ist einfach und kann in der natürlichen Umgebung schnell biologisch abgebaut werden, wobei sie in einigen Monaten in einigen Jahren im Allgemeinen in harmloses Wasser, Kohlendioxid und Humus zerlegt werden und die Umweltprobleme wie Bodenverschmutzung und Wasserblockade effektiv durch die „hundertjährige Nichtkorrosion“ der traditionellen Kunststätten löst.
Ressourcenerwahrbarkeit
Als jährliche Ernte ist Weizen weit verbreitet und hat jedes Jahr eine große globale Leistung, die kontinuierlich und stabil ausreichend Rohstoffe für die Materialvorbereitung liefern kann. Im Gegensatz zu nicht erneuerbaren Ressourcen wie Öl und Kohle, solange die landwirtschaftliche Produktion einigermaßen geplant ist, sind Weizenrohstoffe nahezu unerschöpflich, was die langfristige Lieferkette der materiellen Industrie sicherstellt, reduziert die durch Ressourcenverarmung verursachten industriellen Risiken und entspricht dem Konzept der kreisförmigen Wirtschaft.
Einzigartige Leistung
Weizen umweltfreundliche Materialien haben gute Wärmeisolier- und Schalldämmeigenschaften, die aus seiner internen porösen Faserstruktur stammen. Luft füllt es, um eine natürliche Barriere zu bilden, die im Bereich der Baudämmstafe erhebliche Vorteile hat. Gleichzeitig ist das Material leicht in der Textur und hat eine geringe relative Dichte, die das Gewicht des Produkts verringert und den Transport und die Verwendung erleichtert. Zum Beispiel reduziert es im Bereich der Luft- und Raumfahrtverpackung die Kosten und gewährleisten die Schutzleistung. Darüber hinaus hat es auch bestimmte antibakterielle Eigenschaften. Die natürlichen Inhaltsstoffe in Weizenstroh und Weizenkleie wirken sich hemmend auf das Wachstum einiger Mikroorganismen aus, verlängern die Haltbarkeit des Produkts und haben umfassende Aussichten in Lebensmittelverpackungsanwendungen.
4. Anwendungsfelder von Weizen umweltfreundliche Materialien
Verpackungsindustrie
Auf dem Gebiet der Verpackung ersetzen umweltfreundliche Weizen nach und nach herkömmliche Plastikverpackungen. In Bezug auf Einweggeschirr, Platten, Lunchboxen, Strohhalme usw. aus Weizenstroh sind im Aussehen wie Plastik ähnlich, sind jedoch nicht toxisch und geschmacklos und geben beim Erhitzen keine schädlichen Chemikalien frei, wobei die Bedürfnisse der Lebensmittelversorgung gerecht werden. Einige große Catering -Unternehmen der Kette haben begonnen, sie zu fördern. Bei Expressverpackungen werden Dämpfungsmaterialien, Umschläge und Kartons verwendet, um die Auskleidung zu füllen, die eine gute Polsterleistung aufweist, die Waren schützt und gleichzeitig abbaubar ist, wodurch die Akkumulation von Expressmüll verringert wird. E-Commerce-Plattformen und Expressfirmen haben es pilotiert, und es wird erwartet, dass es das grüne Logistikverpackungssystem neu formuliert.
Textilindustrie
Cellulosefaser wird aus Weizenstroh und Weizenkleie extrahiert und durch einen speziellen Spinnprozess zu einer neuen Art von Textilgewebe verarbeitet. Diese Art von Stoff ist weich und hautfreundlich, atmungsaktiv und hat eine bessere Feuchtigkeitsabsorption als reine Baumwolle. Es ist trocken und angenehm zu tragen und hat seine eigene natürliche Farbe und Textur. Es hat einen einzigartigen ästhetischen Wert und ist in den Bereichen High-End-Mode und Heimmöbel entstanden. Einige Modemarken haben in limitierte Weizenfaserkleidung in limitierter Auflage auf den Markt gebracht, was die Aufmerksamkeit der Markt auf sich gezogen und die Entwicklung nachhaltiger Mode injiziert hat.
Bauindustrie
Als Gebäudeisolationsmaterial sind umweltfreundliche Weizen leicht zu installieren, und der Isolierungseffekt ist vergleichbar mit dem von herkömmlichen Polystyrolplatten, aber ohne die Entflammbarkeit und die giftigen Gasfreisetzungsgefahren, die die Brandsicherheit von Gebäuden verbessert. Gleichzeitig werden sie zur Innenausstattung wie Wanddekorationspaneele und Decken verwendet, um eine natürliche und warme Atmosphäre zu schaffen, und können auch Innenfeuchtigkeit einstellen, Gerüche absorbieren und eine gesunde Wohnumgebung schaffen. Einige ökologische Demonstrationsprojekte für Gebäude haben sie in großen Mengen übernommen, was den Trend von grünen Baumaterialien bewirkt.
Landwirtschaftliches Gebiet
In der landwirtschaftlichen Produktion spielen Keimlingstöpfe und Mulch aus Weizen umweltfreundlichen Materialien eine wichtige Rolle. Keimlingstöpfe können natürlich abgebaut werden, und es besteht keine Notwendigkeit, die Töpfe bei der Transplantation von Sämlingen zu entfernen, Wurzelschäden zu vermeiden und die Überlebensrate der Transplantation zu verbessern. Abbaubares Mulch umfasst Ackerland, behält Feuchtigkeit bei und erhöht die Temperatur, um das Erntewachstum zu fördern, und zersetzt sich nach dem Ende der Vegetationsperiode, ohne den nächsten Ernteanbau zu beeinflussen, das Problem der traditionellen plastischen Mulchreste zu lösen, die den Boden verschmutzen und die landwirtschaftlichen Operationen behindern, und die Förderung der landwirtschaftlichen landwirtschaftlichen Entwicklung.
V. Herausforderungen, denen sich die Entwicklung von umweltfreundlichen Weizen mit Weizen gegenübersieht
Technische Engpässe
Trotz des Fortschritts in der Forschung und Entwicklung gibt es immer noch technische Schwierigkeiten. Erstens, materielle Leistungsoptimierung. In Bezug auf die Verbesserung der Festigkeit und der Wasserbeständigkeit, um komplexe Nutzungsszenarien zu erfüllen, können bestehende Technologien keine Kosten und Leistung in Einklang bringen, was die Expansion von High-End-Anwendungen einschränkt. Zweitens ist der Produktionsprozess instabil, und die Schwankung von Rohstoffbestandteilen in verschiedenen Chargen führt zu einer ungleichmäßigen Produktqualität, was es schwierig macht, eine standardisierte großflächige Produktion zu erzielen, was sich auf das Vertrauen der Unternehmensinvestitionen und die Marktförderung auswirkt.
Kostenfaktoren
Gegenwärtig sind die Kosten für umweltfreundliche Materialien von Weizen höher als die der traditionellen Materialien. In der Rohstoffsammlungsphase ist Stroh verstreut, der Sammelradius ist groß und die Lagerung ist schwierig, was die Transport- und Lagerkosten erhöht. In der Produktionsphase beruht fortschrittliche Geräte auf Importen, biologische Enzympräparate und Reagenzien für chemische Modifikationen, und obwohl der Produktionsenergieverbrauch relativ niedrig ist, erklärt sie immer noch einen großen Teil der Kosten. In der frühen Phase der Marktförderung wurde der Skaleneffekt nicht gebildet, und die Produktkosten der Einheiten können nicht gesenkt werden. Es ist im Nachteil im Wettbewerb mit preisgünstigen traditionellen Materialien, was die Auswahl von Verbrauchern und Unternehmen behindert.
Marktbewusstsein und Akzeptanz
Die Verbraucher sind seit langem an traditionelle Materialien und Produkte gewöhnt und verfügen über begrenzte Kenntnisse in umweltfreundlichen Weizen. Sie sind besorgt über ihre Haltbarkeit und Sicherheit und haben wenig Bereitschaft zu kaufen. Auf der Unternehmensseite sind sie durch Kosten und technische Risiken begrenzt und sind vorsichtig mit der Umwandlung in neue Materialien. Insbesondere kleine und mittelgroße Unternehmen haben FuE-Mittel und -Talente, und es ist schwierig, rechtzeitig nachzuverfolgen. Darüber hinaus ist die nachgeschaltete Industriekette nicht gut ausgestattet, und es fehlt an professionellen Recycling- und Behandlungsanlagen, die das Recycling von Abfallprodukten beeinflussen, und hemmt wiederum die Ausdehnung des Materialsmarktes des Front-End-Materials.
Vi. Antwortstrategien und Entwicklungsmöglichkeiten
Branchenuniversitätsforschungszusammenarbeit, um die Technologie zu durchbrechen
Universitäten, wissenschaftliche Forschungsinstitutionen und Unternehmen sollten eng zusammenarbeiten. Die Universitäten sollten ihren Vorteilen in der Grundlagenforschung volles Spiel geben und neue materielle Modifikationsmechanismen und Biotransformationswege untersuchen. Wissenschaftliche Forschungsinstitutionen sollten sich auf die Prozessoptimierung konzentrieren und die Pilotproduktion mit Unternehmen gemeinsam durchführen, um Probleme mit der technischen Stabilität zu überwinden. Unternehmen sollten Mittel und Marktfeedback bereitstellen, um die Industrialisierung der wissenschaftlichen Forschungsergebnisse wie die Einrichtung gemeinsamer F & E -Zentren zu beschleunigen, und die Regierung sollte übereinstimmen und politische Unterstützung zur Förderung der technologischen Iteration und der Aufrüstung leisten.
Die Unterstützung der Richtlinien senkt die Kosten
Die Regierung hat Subventionsrichtlinien eingeführt, um Transportsubventionen für die Rohstoffsammlung bereitzustellen, um die Logistikkosten zu senken. Die Produktionsseite bietet steuerliche Ausnahmen für Gerätekäufe sowie neue Technologiebestudien und Entwicklung, um Unternehmen zur Aktualisierung der Technologie zu ermutigen. Nachgelagerte Unternehmen, die umweltfreundliche Materialien wie Verpackungs- und Bauunternehmen verwenden, erhalten grünes Beschaffungssubventionen, um die Marktnachfrage zu fördern, und durch die Unterstützung der gesamten Industriekette, die Kosten und die Eingrenzung der Preislücke mit traditionellen Materialien.
Stärken Sie die Öffentlichkeit und schärfen Sie das Bewusstsein
Verwenden Sie Medien, Ausstellungen und populäre naturwissenschaftliche Aktivitäten, um die Vorteile und Anwendungsfälle von umweltfreundlichen Materialien von Weizen über mehrere Kanäle zu veröffentlichen, Produktsicherheit und Haltbarkeitszertifizierung zu zeigen und Verbraucherprobleme zu beseitigen. Bereitstellung technischer Schulungs- und Transformationsanleitungen für Unternehmen, teilen erfolgreiche Fallerfahrungen und förderten die Begeisterung der Unternehmen. Etablieren Sie Branchenstandards und Produktidentifikationssysteme, standardisieren Sie den Markt, erleichtern Verbrauchern und Unternehmen, eine gute industrielle Ökologie zu schaffen und den Marktchancen für nachhaltige Entwicklung zu erstellen.
Vii. Zukünftige Aussichten
Mit kontinuierlicher technologischer Innovation, kontinuierlicher Verbesserung der Richtlinien und einer verbesserten Marktbewusstsein wird erwartet, dass umweltfreundliche Weizen -Materialien die explosive Entwicklung einleiten. In Zukunft werden Hochleistungs-Verbundweizenmaterialien geboren, die die Vorteile verschiedener natürlicher oder synthetischer Materialien integrieren und auf High-Tech-Felder wie Automobile und Elektronik expandieren. Intelligente wahrnehmbare Weizenmaterialien, Echtzeitüberwachung der Umwelt und Lebensmittelfrische, die Stärkung intelligenter Verpackungen und intelligente Häuser. Industriecluster werden gebildet, und die gesamte Kette von Rohstoffpflanzung, Materialverarbeitung bis hin zum Produktrecycling wird koordiniert entwickelt, die effiziente Ressourcennutzung realisiert und die industrielle Vorteile maximiert, zur Kernkraft der globalen Green Materials -Industrie wird und eine feste materielle Grundlage für den nachhaltigen Wohlstand der menschlichen Gesellschaft legt.
Viii. Abschluss
Weizen umweltfreundliche Materialien mit ihren herausragenden Umwelt-, Ressourcen- und Leistungsvorteilen haben in vielen Bereichen breite Aussichten gezeigt. Obwohl sie derzeit mit vielen Herausforderungen wie Technologie, Kosten und Markt stehen, wird erwartet, dass sie die Schwierigkeiten durch die konzertierten Bemühungen aller Parteien durchbrechen. Die Nutzung der Möglichkeit, sich energisch zu entwickeln, wird nicht nur die Umweltkrise durch traditionelle Materialien lösen, sondern auch aufstrebende grüne Industrien hervorgehen, eine Win-Win-Situation des Wirtschaftswachstums und des Umweltschutzes erreichen, eine neue Ära im Bereich Materialien eröffnen und für zukünftige Generationen ein besseres ökologisches Zuhause schaffen.