A környezetvédelem globális tudatosságának és a fenntartható fejlődés iránti egyre sürgetőbb igényének folyamatos javításával a hagyományos anyagok számos kihívással néznek szembe, és a búza környezetbarát anyagok kialakulóban lévő bio-alapú anyagként alakultak ki. Ez a cikk kidolgozza a búza környezetbarát anyagok jellemzőit, kutatását és fejlesztését, valamint előállítási állapotát, mélyen elemzi a csomagolás, a textil, az építés, a mezőgazdaság és az egyéb területek alkalmazási kilátásait, és feltárja a szembesülő lehetőségeket és kihívásokat, várva a jövőbeli fejlesztési trendeket, és átfogó referenciaközpontot nyújt a releváns ipari szakemberek számára, a kutatók és a kutatók és a Politikai Készítők, valamint a Promote Promote Promote és az Ipari Környezetvédelmi Környezetõk számára, és az ipari fejlesztéseket, valamint anyagok.
1. Bevezetés
A mai korszakban a környezetvédelmi kérdések az egyik kulcsfontosságú tényezővé váltak, amely korlátozza az emberi társadalom fejlődését. A hagyományos anyagok, például a műanyagok és a kémiai szálak komoly problémákat okoztak, például erőforráshiány, nagy energiafogyasztás és fehér szennyezés a termelés, a felhasználás és a hulladékkezelés során. Ennek ellenére sürgősen megújuló, lebontható és környezetbarát alternatív anyagokat találni. A világon széles körben termesztett fontos élelmiszer-termésként a búza melléktermékei, például a búzaszalma és a búzakorpa, hatalmas anyagi fejlődési potenciállal rendelkeznek. Az innovatív technológiák által átalakított búza környezetbarát anyagok fokozatosan felmerülnek, és várhatóan átalakítják a több ipari mintát.
2. Áttekintés abúza környezetbarát anyagok
A nyersanyagok forrásai és összetevői
A búza környezetbarát anyagok főként származnakbúzaszalmaÉs Bran. A búzaszalma gazdag cellulózban, hemicellulózban és ligninben, és ezek a természetes polimerek alapvető szerkezeti támogatást nyújtanak az anyaghoz. A cellulóz nagy szilárdságának és nagy kristályosságának tulajdonságai, amelyek az anyagi keménységet adják; A hemicellulóz viszonylag könnyen lebomolható, és javíthatja a feldolgozási teljesítményt; A lignin javítja az anyag merevségét és vízállóságát. A búzakorpa gazdag étrendi rostban, fehérjében és kis mennyiségű zsírban, ásványi anyagokban stb., Amelyek kiegészíthetik a szalmakomponensek hiányát és optimalizálhatják az anyagi teljesítményt, például a rugalmasság és a felületi tulajdonságok javítását, ezáltal alkalmassá válnak a diverzifikált feldolgozási technológiákhoz.
Előkészítési folyamat
Jelenleg a búza környezetbarát anyagok előkészítési folyamata lefedi a fizikai, kémiai és biológiai módszereket. Az olyan fizikai módszerek, mint a mechanikus zúzás és a forró sajtoló formázás, amelyek összetörik a szalmát, majd magas hőmérsékleten és magas nyomáson alakítják, egyszerűen működnek és alacsony költségek. Gyakran használják azokat elsődleges termékek, például eldobható asztali edények és lemezek elkészítésére; A kémiai módszerek közé tartozik az észterezési és éterezési reakciók, amelyek kémiai reagenseket használnak a nyersanyagok molekuláris szerkezetének módosítására az anyagok tapadásának és vízállóságának javítása érdekében, hogy megfeleljenek a csomagolás és a textil alkalmazások magasabb követelményeinek, de fennáll a kémiai reagens maradékok kockázata; A biológiai módszerek mikroorganizmusokat vagy enzimeket használnak a nyersanyagok lebontására és átalakítására. A folyamat zöld és szelíd, és nagy hozzáadott értékű finom anyagokat lehet elkészíteni. A hosszú fermentációs ciklus és az enzimkészítmények magas költségei azonban korlátozzák a nagy léptékű alkalmazásokat, és ezek többsége a laboratóriumi kutatási és fejlesztési szakaszban van.
3. A búza környezetbarát anyagok előnyei
Környezetbarátság
Az életciklus -értékelés szempontjából a búza környezetbarát anyagok megmutatják előnyeiket. A nyersanyag növekedési folyamata felszívja a szén -dioxidot és felszabadítja az oxigént, ami segít enyhíteni az üvegházhatást; A termelési folyamat alacsony energiafogyasztással rendelkezik, ami jelentősen csökkenti a fosszilis energiától való függőséget a kőolaj-alapú műanyag szintézishez képest; A felhasználás utáni hulladékkezelés egyszerű, és a természetes környezetben gyorsan biológiailag lebontható, általában néhány hónapon belül ártalmatlan vízre, szén-dioxidra és humuszra bomlik, hatékonyan megoldva a környezeti problémákat, például a talajszennyezést és a víz elzáródását, amelyet a hagyományos plasztika „százéves korróziója” okoz.
Erőforrás -megújíthatóság
Éves termésként a búzát széles körben ültetik, és évente hatalmas globális termelést mutatnak, amely folyamatosan és stabilan biztosíthat elegendő alapanyagot az anyag előkészítéséhez. Ellentétben a nem megújuló erőforrásokkal, például az olajjal és a szénvel, mindaddig, amíg a mezőgazdasági termelés ésszerűen megtervezik, a búza alapanyagok szinte kimeríthetetlenek, ami biztosítja az anyagipar hosszú távú ellátási láncát, csökkenti az erőforrás-kimerülés által okozott ipari kockázatokat, és megfelel a kör alakú gazdaság fogalmának.
Egyedi előadás
A búza környezetbarát anyagok jó hőszigetelő és hangszigetelő tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek belső porózus rostszerkezetéből származnak. A levegő kitölti egy természetes akadályt, amelynek jelentős előnyei vannak az épületszigetelő táblák területén; Ugyanakkor az anyag textúrájú és alacsony relatív sűrűségű, ami csökkenti a termék súlyát, megkönnyíti a szállítás és a felhasználás. Például az űrcsomagolás területén csökkenti a költségeket, miközben biztosítja a védőteljesítményt; Ezenkívül bizonyos antibakteriális tulajdonságokkal is rendelkezik. A búzaszalma és a búzakorpa természetes összetevői gátló hatással vannak egyes mikroorganizmusok növekedésére, meghosszabbítva a termék eltartási idejét, és széles körű kilátásokkal bír az élelmiszer -csomagolási alkalmazásokban.
4. A búza környezetbarát anyagok alkalmazási területei
Csomagolóipar
A csomagolás területén a búza környezetbarát anyagok fokozatosan helyettesítik a hagyományos műanyag csomagolást. Az eldobható asztali edények, tányérok, ebéddobozok, szalmák stb. A búzaszalmából készültek, megjelenésük hasonló, de nem mérgező és íztelen, és fűtéskor nem engednek fel káros vegyi anyagokat, kielégítik az élelmiszer-szállítás igényeit. Néhány nagy láncú vendéglátó cég elkezdte előmozdítani őket; Az expressz csomagolásban a párnázó anyagokat, borítékokat és az abból készült kartondobozokat használják a bélés kitöltésére, amelynek jó párnázási teljesítménye van, védi az árukat, és ugyanakkor lebomlik, csökkentve az expressz szemét felhalmozódását. Az e-kereskedelmi platformok és az expressz társaságok pilótaként pilóta, és várhatóan átalakítja a zöld logisztikai csomagolási rendszert.
Textilipar
A cellulózrostot a búza szalmából és a búzaborkoraból extrahálják, és egy speciális fonási folyamat révén új típusú textilszövetré alakulnak. Az ilyen típusú szövet puha és bőrbarát, lélegző, és jobb nedvesség-felszívódású, mint a tiszta pamut. Száraz és kényelmesen viselhető, és saját természetes színe és textúrája van. Egyedi esztétikai értékkel rendelkezik, és a csúcskategóriás divat és az otthoni bútorok területén jelent meg. Néhány divatmárka elindította a korlátozott kiadású búzaszál ruházatot, amely felhívta a piaci figyelmet és a vitalitást injektálta a fenntartható divat fejlesztésére.
Építőipar
Épületszigetelő anyagként a búza környezetbarát paneleket könnyen telepíthetők, és a szigetelési hatás összehasonlítható a hagyományos polisztirol paneleké, de az utóbbi gyúlékonysága és mérgező gázkibocsátási veszélyei nélkül javítva az épületek tűzbiztonságát; Ugyanakkor a belső dekorációhoz, például a faldekoratív panelekhez és a mennyezethez használják természetes és meleg légkör létrehozására, és beállíthatják a beltéri páratartalmat, felszívhatják a szagokat, és egészséges életkörülményeket hozhatnak létre. Néhány ökológiai épület demonstrációs projekt nagy mennyiségben fogadta el őket, ami a zöld építőanyagok tendenciáját vezeti.
Mezőgazdasági terület
A mezőgazdasági termelésben fontos szerepet játszanak a búzából készült búzából készült palánta edények és a mulchok. A palánta edények természetesen lebonthatók, és a palánták átültetésekor nincs szükség az edények eltávolítására, elkerülve a gyökérkárosodást és javítani a transzplantáció túlélési sebességét; A lebontható talajtakaró lefedi a mezőgazdasági területeket, megtartja a nedvességet és növeli a hőmérsékletet a növények növekedésének elősegítése érdekében, és a növekedési időszak vége után bomlik, anélkül, hogy befolyásolná a következő növénytermesztést, megoldja a talajt szennyező hagyományos műanyag talajmaradékok problémáját, és akadályozza a mezőgazdasági műveleteket, és elősegítse a fenntartható mezőgazdasági fejlődést.
V. Kihívások, amelyekkel a búza környezetbarát anyagok fejlesztése szembesül
Műszaki szűk keresztmetszetek
A kutatás és a fejlesztés fejlődése ellenére továbbra is léteznek technikai nehézségek. Először: az anyagteljesítmény optimalizálása. A komplex felhasználási forgatókönyvek kielégítésére szolgáló szilárdság és vízállóság javítása szempontjából a meglévő technológiák nem képesek kiegyensúlyozni a költségeket és a teljesítményt, ami korlátozza a csúcskategóriás alkalmazások bővítését. Másodszor, a gyártási folyamat instabil, és a nyersanyag-összetevők ingadozása a különböző tételekben az egyenetlen termékminőséghez vezet, ami megnehezíti a szabványosított nagyszabású termelés elérését, befolyásolva a vállalati befektetések bizalmát és a piac promócióját.
Költségtényezők
Jelenleg a búza környezetbarát anyagok költségei magasabbak, mint a hagyományos anyagoké. A nyersanyaggyűjtési szakaszban a szalma szétszórt, a gyűjtési sugarak nagyok, és a tárolás nehéz, ami növeli a szállítási és a raktározási költségeket; A termelési szakaszban a fejlett berendezések az importra támaszkodnak, a biológiai enzimkészítmények és a kémiai módosítási reagensek drágák, és bár a termelési energiafogyasztás viszonylag alacsony, továbbra is a költségek nagy részét teszi ki; A piaci promóció korai szakaszában a skálahatás nem alakult ki, és az egység termékköltségét nem lehet csökkenteni. Hátrányos helyzetben van az alacsony árú hagyományos anyagokkal való versenyben, amely akadályozza a fogyasztókat és a vállalkozásokat a választásban.
Piaci tudatosság és elfogadás
A fogyasztók már régóta megszokták a hagyományos anyagokat és termékeket, és korlátozott ismeretekkel rendelkeznek a búza környezetbarát anyagokról. Aggódnak tartósságuk és biztonságuk miatt, és kevés hajlandóak vásárolni; A vállalati oldalon korlátozzák őket a költségek és a technikai kockázatok, és óvatosak az új anyagokká történő átalakulással kapcsolatban. Különösen a kis- és középvállalkozásoknak hiányoznak a K + F pénzeszközök és tehetségek, és nehéz időben nyomon követni; Ezenkívül a downstream ipari lánc nem jól felszerelt, és hiányzik a professzionális újrahasznosítási és kezelési létesítmények, amelyek befolyásolják a hulladéktermékek újrahasznosítását, és viszont gátolja az anyagok front-end piacának bővülését.
Vi. Válaszstratégiák és fejlesztési lehetőségek
Ipari Egyetem-kutatási együttműködés a technológia áttörése érdekében
Az egyetemeknek, a tudományos kutatóintézeteknek és a vállalkozásoknak szorosan együtt kell működniük. Az egyetemeknek teljes mértékben játszaniuk kell az alapkutatás előnyeinek, és új anyagmódosítási mechanizmusokat és biotranszformációs útvonalakat kell feltárniuk; A tudományos kutatóintézeteknek a folyamat optimalizálására összpontosítaniuk kell, és a műszaki stabilitási kérdések leküzdésére irányuló kísérleti termelést együtt kell végezniük; A vállalkozásoknak pénzeszközöket és piaci visszajelzéseket kell biztosítaniuk a tudományos kutatási eredmények, például a közös K + F központok létrehozásának felgyorsítása érdekében, és a kormánynak meg kell egyeznie, és politikai támogatást kell nyújtania a technológiai iteráció és a korszerűsítés előmozdítása érdekében.
A házirend -támogatás csökkenti a költségeket
A kormány bevezette a támogatási politikákat a logisztikai költségek csökkentése érdekében a nyersanyaggyűjtéshez történő szállítási támogatások biztosítására; A termelési oldal adómentességeket nyújt a berendezések vásárlására és az új technológiai kutatásokra és fejlesztésekre, hogy ösztönözze a vállalkozásokat a technológia frissítésére; A búza környezetbarát anyagokat, például a csomagolást és az építőipari vállalatokat használó downstream vállalkozásoknak zöld beszerzési támogatásokat kapnak a piaci kereslet ösztönzése érdekében, és a teljes ipari lánc támogatásával segítik a költségek csökkentését és a hagyományos anyagokkal történő szűkítést az árrés szűkítésében.
Erősítse a nyilvánosságot és fokozza a tudatosságot
Használjon média-, kiállításokat és népszerű tudományos tevékenységeket a búza környezetbarát anyagok előnyeinek és alkalmazási eseteinek nyilvánosságra hozatalához több csatornán keresztül, megjelenítse a termékbiztonságot és a tartósság tanúsítását, és kiküszöbölje a fogyasztói aggályokat; Biztosítson technikai képzési és átalakítási útmutatást a vállalkozások számára, ossza meg a sikeres eset tapasztalatait, és ösztönözze a vállalati lelkesedést; Hozzon létre ipari szabványokat és a termék -azonosító rendszereket, szabványosítja a piacot, megkönnyíti a fogyasztók és a vállalkozások számára a jó ipari ökológia azonosítását és bizalmát, valamint a zöld fogyasztás és a fenntartható fejlődés piaci lehetőségeinek megragadását.
Vii. Jövőbeli kilátások
A folyamatos technológiai innovációval, a politikák folyamatos fejlesztésével és a piaci tudatosság javításával a búza környezetbarát anyagok várhatóan a robbanásveszélyes fejlődésbe kerülnek. A jövőben a nagy teljesítményű kompozit búza anyagok születnek, integrálva a különféle természetes vagy szintetikus anyagok előnyeit, és kiterjednek a csúcstechnológiájú mezőkre, például autókra és elektronikára; Intelligens érzékelhető búza anyagok jelennek meg, a környezet valós idejű megfigyelése és az élelmiszer-frissesség, az intelligens csomagolás és az intelligens otthonok felhatalmazása; Ipari klaszterek alakulnak ki, és az egész lánc a nyersanyag -ültetéstől, az anyagfeldolgozást a termékek újrahasznosításáig összehangolt módon alakítják ki, megvalósítva a hatékony erőforrás -felhasználást és maximalizálva az ipari előnyöket, a globális zöld anyagok iparának alapvető erejévé válva, és szilárd anyagi alapot teremtve az emberi társadalom fenntartható prosperitásához.
Viii. Következtetés
A búza környezetbarát anyagok, kiemelkedő környezeti, erőforrás- és teljesítmény -előnyeikkel, számos területen széles körű kilátásokat mutattak. Noha jelenleg számos kihívással szembesülnek, mint például a technológia, a költségek és a piac, elvárják, hogy minden fél összehangolt erőfeszítései révén áttörjék a nehézségeket. Az erőteljes fejlődés lehetőségének megragadása nem csak a hagyományos anyagok által okozott környezeti válság megoldását fogja megoldani, hanem a feltörekvő zöld iparágak szülését is eredményezi, a gazdasági növekedés és a környezetvédelem nyerő helyzetét is eléri, új korszakot nyit az anyagok területén, és jobb ökológiai otthont hoz létre a következő generációk számára.