Nuolat tobulinant pasaulinį aplinkos apsaugos supratimą ir vis skubesnę tvarios vystymosi paklausą, tradicinės medžiagos susiduria su daugybe iššūkių, o kviečiams ekologiškos medžiagos atsirado kaip kylanti biologinė medžiaga. Šiame straipsnyje išsamiai aprašomos kviečių ekologiškų medžiagų charakteristikos, tyrimų ir plėtros bei gamybos būklė, giliai išanalizuoja jos taikymo perspektyvas pakuotės, tekstilės, statybos, žemės ūkio ir kitose sritys Medžiagos.
1. Įvadas
Šiandienos epochoje aplinkos klausimai tapo vienu iš pagrindinių veiksnių, ribojančių žmonių visuomenės raidą. Tradicinės medžiagos, tokios kaip plastikai ir cheminiai pluoštai, sukėlė daugybę rimtų problemų, tokių kaip išteklių trūkumas, didelė energijos suvartojimas ir balta tarša gamybos, naudojimo ir atliekų apdorojimo metu. Atsižvelgiant į tai, skubu rasti atsinaujinančią, skaidomą ir ekologišką alternatyvią medžiagą. Kaip svarbus maisto derlius, plačiai auginamas pasaulyje, buvo nustatyta, kad kviečių šalutiniai produktai perdirbimo procese, pavyzdžiui, kviečių šiaudai ir kviečių sėlenos, turi didžiulį materialinio vystymosi potencialą. Palaipsniui atsiranda kviečių ekologiškų medžiagų, kurias transformuoja novatoriškos technologijos, ir tikimasi, kad ji pakeis kelis pramoninius modelius.
2kviečiai ekologiškos medžiagos
Žaliavų šaltiniai ir ingredientai
Kviečiai aplinkai nekenksmingos medžiagos daugiausia gaunamos iškviečių šiaudaiir sėlenos. Kviečių šiauduose gausu celiuliozės, hemiceliuliozės ir lignino, o šie natūralūs polimerai suteikia pagrindinę struktūrinę medžiagos palaikymą. Celiuliozė pasižymi didelio stiprumo ir didelio kristališkumo savybėmis, kurios suteikia medžiagos tvirtumui; Hemiceliuliozę gana lengva skaidyti ir ji gali pagerinti apdorojimo efektyvumą; Ligninas padidina medžiagos tvirtumą ir vandenį. Kviečių sėlenose gausu maistinių skaidulų, baltymų ir nedidelio riebalų, mineralų ir kt.
Paruošimo procesas
Šiuo metu kviečių ekologiškų medžiagų paruošimo procesas apima fizinius, cheminius ir biologinius metodus. Fiziniai metodai, tokie kaip mechaninis gniuždymas ir karštas presavimo liejimas, kurie sutraiškyti šiaudus ir tada formuoti jį aukštoje temperatūroje ir aukštame slėgyje, yra paprasti, o kainuoja maža. Jie dažnai naudojami pagrindiniams produktams, tokiems kaip vienkartiniai stalo indai ir plokštės, ruošiami; Cheminiai metodai apima esterinimo ir eterifikacijos reakcijas, kurios naudoja cheminius reagentus, kad būtų galima modifikuoti žaliavų molekulinę struktūrą, kad būtų pagerintas medžiagų sukibimas ir atsparumas vandeniui, kad būtų patenkinti didesni pakuotės ir tekstilės naudojimo reikalavimai, tačiau yra cheminio reagentų liekanų rizika; Biologiniai metodai naudojami mikroorganizmams ar fermentams, kad skaidytų ir transformuotų žaliavas. Procesas yra žalias ir švelnus, todėl galima paruošti didelę pridėtinės vertės medžiagas. Tačiau ilgas fermentacijos ciklas ir didelės fermentų preparatų kainos riboja didelio masto pritaikymą, o dauguma jų yra laboratorinių tyrimų ir plėtros stadijoje.
3. Kviečių ekologiškų medžiagų pranašumai
Draugiškumas aplinkai
Gyvenimo ciklo vertinimo požiūriu, kviečiai ekologiškos medžiagos parodė savo pranašumus. Jo žaliavų augimo procesas sugeria anglies dioksidą ir išskiria deguonį, kuris padeda palengvinti šiltnamio efektą; Gamybos procesas turi mažai energijos, o tai labai sumažina priklausomybę nuo iškastinės energijos, palyginti su naftos pagrindu pagaminta plastinės sinteze; Atliekų apdorojimas po naudojimo yra paprastas, todėl natūralioje aplinkoje jis gali būti greitai biologiškai skaidomas, paprastai suskaidant į nekenksmingą vandenį, anglies dioksidą ir humusą po kelių mėnesių iki kelerių metų, veiksmingai išspręsdami aplinkos problemas, tokias kaip dirvožemio tarša ir vandens užsikimšimas, kurį sukelia „šimtas metų neorozija“ tradiciniai plastikai.
Išteklių atnaujinimas
Kaip kasmetinis pasėlis, kviečiai yra plačiai sodinami ir kiekvienais metais turi didžiulę pasaulinę produkciją, o tai gali nuolat ir stabiliai suteikti pakankamai žaliavų medžiagoms paruošti. Skirtingai nuo neatsinaujinančių išteklių, tokių kaip nafta ir anglis, tol, kol pagrįstai planuojama žemės ūkio produkcija, kviečių žaliavos yra beveik neišsemiamos, o tai užtikrina ilgalaikę medžiagų pramonės tiekimo grandinę, sumažina pramonės riziką, kurią sukelia išteklių išeikvojimas, ir atitinka žiedinės ekonomikos koncepciją.
Unikalus spektaklis
Kviečiams ekologiškos medžiagos pasižymi geromis šilumos izoliacijos ir garso izoliacijos savybėmis, kurios yra gautos iš jos vidinės porėtos pluošto struktūros. Oras užpildo jį, kad sudarytų natūralų barjerą, kuris turi didelių pranašumų statybų lentų pastatų srityje; Tuo pačiu metu medžiaga yra lengva tekstūra ir turi mažą santykinį tankį, o tai sumažina produkto svorį ir palengvina transportavimą bei naudojimą. Pavyzdžiui, aviacijos ir kosmoso pakuotės srityje tai sumažina išlaidas, užtikrindamas apsauginį našumą; Be to, jis taip pat turi tam tikrų antibakterinių savybių. Natūralūs kviečių šiaudų ir kviečių sėlenų ingredientai turi slopinamąjį poveikį kai kurių mikroorganizmų augimui, prailginti produkto galiojimo laiką ir turi plačią perspektyvą maisto pakuotėje.
4. Kviečių aplinkai tinkamų medžiagų taikymo laukai
Pakuočių pramonė
Pakuočių srityje kviečiai ekologiškos medžiagos pamažu keičia tradicines plastikines pakuotes. Kalbant apie vienkartinius stalo indus, plokšteles, pietų dėžutes, šiaudelius ir kt., Pagaminta iš kviečių šiaudų, yra panašios iš išvaizdos kaip plastiko, tačiau yra netoksiškos ir neskoningos ir, kai šildant, neišleidžia kenksmingų cheminių medžiagų, tenkina maisto tiekimo poreikius. Kai kurios didelės grandinės maitinimo įmonės pradėjo bandyti jas skatinti; Greitosios pakuotėse, pagalvėlės, kurios turi gerą pagalvėlę, kurios turi gerą pagalvėlę, apsaugo prekes ir tuo pačiu metu yra naudojamos, kad būtų galima užpildyti pamušalą, kuris turi gerą pagalvėlę. Elektroninės komercijos platformos ir greitosios įmonės ją bandė, ir tikimasi, kad ji pertvarkys žaliosios logistikos pakavimo sistemą.
Tekstilės pramonė
Celiuliozės pluoštas išgaunamas iš kviečių šiaudų ir kviečių sėlenų ir per specialų verpimo procesą perdirbamas į naujo tipo tekstilės audinius. Šio tipo audiniai yra minkštos ir odos draugiškos, kvėpuojančios ir turi geresnės drėgmės absorbcijos nei gryna medvilnė. Tai sausa ir patogu dėvėti, ji turi savo natūralią spalvą ir tekstūrą. Jis turi unikalią estetinę vertę ir atsirado aukščiausios klasės mados ir namų baldų srityse. Kai kurie mados prekės ženklai išleido riboto leidimo kviečių pluošto drabužius, kurie sulaukė rinkos dėmesio ir suleido gyvybingumą kuriant tvarią madą.
Statybos pramonė
Kaip pastato izoliacijos medžiagą, kviečių ekologiškus skydelius lengva montuoti, o izoliacijos efektas yra panašus į tradicinių polistireno plokščių, tačiau be pastarojo degumo ir toksiškų dujų išsiskyrimo pavojų, pagerinant pastatų priešgaisrinę saugą; Tuo pat metu jie naudojami interjero dekoravimui, pavyzdžiui, sienų dekoratyvinėms plokštėse ir lubose, kad būtų sukurta natūrali ir šilta atmosfera, taip pat gali sureguliuoti patalpų drėgmę, sugerti kvapus ir sukurti sveiką gyvenamąją aplinką. Kai kurie ekologinių pastatų demonstraciniai projektai juos priėmė dideliais kiekiais, todėl žaliųjų statybinių medžiagų tendencija.
Žemės ūkio laukas
Žemės ūkio produkcijoje svarbų vaidmenį vaidina sodinukai ir mulčias, pagamintas iš kviečių ekologiškų medžiagų. Puodai gali būti natūraliai suskaidomi, o persodinant sodinukus nereikia pašalinti puodų, vengiant šaknies pažeidimų ir pagerinant transplantacijos išgyvenamumą; Skilimas mulčias dengia dirbamą žemę, išlaiko drėgmę ir padidina temperatūrą, kad skatintų pasėlių augimą, ir suyra pasibaigus auginimo sezonui, neturėdamas įtakos kitam pasėlių auginimui, išspręsdama tradicinio plastikinio mulčio liekanų problemą, užteršdami dirvožemį ir kliudant žemės ūkio operacijoms ir skatinant tvarią žemės ūkio vystymąsi.
V. Iššūkiai, su kuriais susiduria kviečių, ekologiškų medžiagų kūrimas
Techninės kliūtys
Nepaisant tyrimų ir plėtros pažangos, vis dar egzistuoja techniniai sunkumai. Pirma, medžiagos veiklos optimizavimas. Kalbant apie stiprumo ir atsparumo vandeniui, atsižvelgiant į sudėtingus naudojimo scenarijus, esamos technologijos negali subalansuoti išlaidų ir našumo, o tai riboja aukščiausios klasės programų plėtrą. Antra, gamybos procesas yra nestabilus, o žaliavų ingredientų svyravimas skirtingose ​​partijose sukelia nelygią produkto kokybę, todėl sunku pasiekti standartizuotą didelio masto gamybą, turintį įtakos įmonių investicijų pasitikėjimui ir rinkos skatinimu.
Išlaidų veiksniai
Šiuo metu kviečių ekologiškų medžiagų kaina yra didesnė nei tradicinių medžiagų. Žaliavų surinkimo etape šiaudai yra išsibarstę, surinkimo spindulys yra didelis, o laikymas yra sunkus, o tai padidina transportavimo ir sandėliavimo išlaidas; Gamybos etape pažangi įranga priklauso nuo importo, biologinių fermentų preparatų ir cheminių medžiagų modifikavimo reagentų, ir nors gamybos energijos sąnaudos yra palyginti mažos, ji vis dar sudaro didelę dalį išlaidų; Ankstyvame rinkos skatinimo etape masto efektas nebuvo suformuotas, o vieneto produkto išlaidos negali būti sumažintos. Konkuruojant su mažomis tradicinėmis medžiagomis, ir tai kliudo vartotojams ir įmonėms pasirinkti.
Rinkos supratimas ir priėmimas
Vartotojai ilgą laiką buvo įpratę prie tradicinių medžiagų ir produktų ir turi ribotas žinias apie kviečius aplinkai palankias medžiagas. Jie nerimauja dėl savo patvarumo ir saugumo ir mažai norisi pirkti; Kalbant apie įmonės pusę, juos riboja išlaidos ir techninė rizika ir atsargiai vertina pertvarkymą į naujas medžiagas. Visų pirma, mažoms ir vidutinėms įmonėms trūksta MTTP fondų ir talentų, todėl sunku laiku sekti; Be to, pasroviui pramoninė grandinė nėra gerai įrengta, taip pat trūksta profesionalių perdirbimo ir apdorojimo įrenginių, turinčių įtakos atliekų perdirbimui, o savo ruožtu slopina pagrindinės medžiagų rinkos plėtrą.
Vi. Reagavimo strategijos ir plėtros galimybės
Pramonės ir universiteto tyrimų bendradarbiavimas siekiant nutraukti technologijas
Universitetai, mokslo tyrimų įstaigos ir įmonės turėtų glaudžiai bendradarbiauti. Universitetai turėtų visiškai žaisti savo pranašumais atliekant pagrindinius tyrimus ir ištirti naujus medžiagų modifikavimo mechanizmus ir biotransformacijos būdus; Mokslinių tyrimų institucijos turėtų sutelkti dėmesį į proceso optimizavimą ir kartu atlikti bandomąją gamybą su įmonėmis, kad būtų galima išspręsti techninio stabilumo problemas; Įmonės turėtų teikti lėšas ir grįžtamąjį ryšį rinkoje, kad paspartintų mokslinių tyrimų rezultatų, tokių kaip bendri MTTP centrai, industrializacija, o vyriausybė turėtų pirštines ir teikti politinę paramą technologinei iteracijai ir atnaujinimui skatinti.
Politikos palaikymas sumažina išlaidas
Vyriausybė pristatė subsidijų politiką, skirtą transporto subsidijoms suteikti žaliavų surinkimą, siekdama sumažinti logistikos išlaidas; Gamybos pusė teikia mokesčių lengvatas įrangos pirkimui ir naujų technologijų tyrimams bei plėtrai, siekiant paskatinti įmones atnaujinti technologijas; Pasrovio įmonėms, kurios naudoja kviečius ekologiškus medžiagas, tokias kaip pakavimo ir statybos įmonės, yra suteikiamos ekologiškų viešųjų pirkimų subsidijos, kad būtų skatinamos rinkos paklausos, ir palaikant visą pramoninę grandinę, padeda sumažinti išlaidas ir sumažinti kainų skirtumą tradicinėmis medžiagomis.
Sustiprinti viešumą ir sustiprinti sąmoningumą
Naudokite žiniasklaidos, parodų ir populiariosios mokslo veiklą, norėdami viešinti kviečių ekologiškų medžiagų pranašumus ir pritaikymo atvejus keliais kanalais, rodyti produktų saugą ir ilgaamžiškumą bei pašalinti vartotojų susirūpinimą; Pateikite techninio mokymo ir pertvarkymo gaires įmonėms, pasidalykite sėkminga bylos patirtimi ir skatinkite įmonių entuziazmą; Nustatykite pramonės standartus ir produktų identifikavimo sistemas, standartizuokite rinką, palengvinkite vartotojams ir įmonėms nustatyti ir pasitikėti, sukurti gerą pramonės ekologiją ir pasinaudoti ekologiško vartojimo ir tvarios plėtros rinkos galimybėmis.
Vii. Ateities perspektyva
Tikimasi, kad nuolatinės technologinės naujovės, nuolatinis politikos tobulinimas ir geresnis supratimas apie rinką, tikimasi, kad kviečiams ekologiškos medžiagos imsis sprogstamosios plėtros. Ateityje gims aukštos kokybės sudėtinės kviečių medžiagos, integruojančios įvairių natūralių ar sintetinių medžiagų pranašumus ir plečiant aukštųjų technologijų laukus, tokius kaip automobiliai ir elektronika; Atsiras intelektualios pastebimos kviečių medžiagos, realiu laiku stebėjimas aplinka ir maisto šviežumas, įgalinant intelektualiąsias pakuotes ir išmaniuosius namus; Bus sudarytos pramoninės grupės, o visa grandinė nuo žaliavų sodinimo, medžiagų apdorojimo iki produkto perdirbimo vystysis koordinuotai, įgyvendinant efektyvų išteklių panaudojimą ir maksimaliai padidins pramoninę naudą, taps pagrindine pasaulinės ekologiškų medžiagų pramonės jėga ir padėkite tvirtą medžiagų pagrindą tausojančiai žmonių visuomenės gerovei.
Viii. Išvada
Kviečiams ekologiškos medžiagos, turinčios išskirtinių aplinkos, išteklių ir našumo pranašumų, parodė plačias perspektyvas daugelyje sričių. Nors šiuo metu jie susiduria su daugybe iššūkių, tokių kaip technologijos, išlaidos ir rinka, tikimasi, kad jie susidurs su sunkumais per visų šalių suderintas pastangas. Pasinaudoję proga energingai tobulinti, ne tik išspręsite tradicinių medžiagų sukeltą aplinkos krizę, bet ir pagimdys kylančias ekologiškas pramonės šakas, pasieks laimėtą ekonomikos augimo ir aplinkos apsaugos situaciją, atidarys naują erą medžiagų srityje ir sukurs geresnius ekologinius namus ateities kartoms.