Met de voortdurende verbetering van het wereldwijde bewustzijn van milieubescherming en de steeds dringende vraag naar duurzame ontwikkeling, zijn traditionele materialen voor veel uitdagingen en zijn tarwe milieuvriendelijke materialen naar voren gekomen als een opkomend biologisch gebaseerd materiaal. Dit artikel gaat in op de kenmerken, onderzoek en ontwikkeling en productiestatus van tarwe milieuvriendelijke materialen, analyseert haar toepassingsperspectieven diep in verpakkingen, textiel, constructie, landbouw, landbouw en andere velden, en onderzoekt de kansen en uitdagingen die worden geconfronteerd, kijkend naar toekomstige ontwikkelingstrends, op zoek naar een uitgebreide referentie voor relevante milieu. vriendelijke materialen.
1. Inleiding
In het huidige tijdperk zijn milieukwesties een van de belangrijkste factoren geworden die de ontwikkeling van de menselijke samenleving beperken. Traditionele materialen zoals kunststoffen en chemische vezels hebben een reeks ernstige problemen veroorzaakt, zoals bronnentekorten, hoog energieverbruik en witte vervuiling tijdens productie, gebruik en afvalbehandeling. Tegen deze achtergrond is het dringend om hernieuwbare, afbreekbare en milieuvriendelijke alternatieve materialen te vinden. Als een belangrijk voedselgewas dat wijd in de wereld wordt geteeld, bleken de bijproducten van tarwe in het verwerkingsproces, zoals tarwestro en tarwemzemelen, een enorm materiaalontwikkelingspotentieel te hebben. Tarwe milieuvriendelijke materialen die worden getransformeerd door innovatieve technologieën komen geleidelijk op en worden naar verwachting naar verwachting meerdere industriële patronen hervormd.
2. Overzicht vanTarwe milieuvriendelijke materialen
Bronnen en ingrediënten van grondstoffen
Tarwe milieuvriendelijke materialen zijn voornamelijk afgeleidtarwestroen zemelen. Tarwestro zijn rijk aan cellulose, hemicellulose en lignine, en deze natuurlijke polymeren bieden fundamentele structurele ondersteuning voor het materiaal. Cellulose heeft de kenmerken van hoge sterkte en hoge kristalliniteit, wat het materiaal taaiheid geeft; Hemicellulose is relatief eenvoudig af te breken en kan de verwerkingsprestaties verbeteren; Lignine verbetert de stijfheid en waterweerstand van het materiaal. Tarwezemelen is rijk aan voedingsvezels, eiwitten en een kleine hoeveelheid vet, mineralen, enz., Die het tekort aan stro -componenten aan te vullen en materiaalprestaties te optimaliseren, zoals het verbeteren van flexibiliteit en oppervlakte -eigenschappen, waardoor het geschikter is voor gediversifieerde verwerkingstechnologie.
Voorbereidingsproces
Momenteel omvat het voorbereidingsproces van tarwe milieuvriendelijke materialen fysische, chemische en biologische methoden. Fysieke methoden zoals mechanisch verpletterend en hete dringende gieting, die het rietje verpletteren en vervolgens vormen onder hoge temperatuur en hoge druk, zijn eenvoudig te bedienen en zijn laagste kosten. Ze worden vaak gebruikt om primaire producten te bereiden, zoals wegwerp servies en platen; Chemische methoden omvatten veresterings- en ethetherificatiereacties, die chemische reagentia gebruiken om de moleculaire structuur van grondstoffen te wijzigen om de hechting en waterweerstand van materialen te verbeteren om te voldoen aan hogere vereisten voor verpakking en textieltoepassingen, maar er is een risico op residuen van chemische reagens; Biologische methoden gebruiken micro -organismen of enzymen om grondstoffen af ​​te breken en te transformeren. Het proces is groen en zachtaardig, en fijne toegevoegde fijne materialen kunnen worden voorbereid. De lange fermentatiecyclus en hoge kosten van enzympreparaten beperken echter grootschalige toepassingen, en de meeste daarvan bevinden zich in het laboratoriumonderzoeks- en ontwikkelingsfase.
3. Voordelen van tarwe milieuvriendelijke materialen
Milieuvriendelijkheid
Vanuit het perspectief van de beoordeling van de levenscyclus hebben tarwe milieuvriendelijke materialen hun voordelen aangetoond. Het groeiproces van grondstof absorbeert koolstofdioxide en laat zuurstof los, wat helpt het broeikaseffect te verlichten; Het productieproces heeft een laag energieverbruik, wat de afhankelijkheid van fossiele energie sterk vermindert in vergelijking met plastic synthese op basis van aardolie; De afvalbehandeling na gebruik is eenvoudig, en het kan snel biologisch worden afgebroken in de natuurlijke omgeving, in het algemeen ontleedend in onschadelijk water, koolstofdioxide en humus in een paar maanden tot een paar jaar, waardoor de milieuproblemen zoals bodemvervuiling en waterblokkering worden veroorzaakt door de "honderdjarige niet-corrosie" van traditionele plastic.
Hernieuwbaarheid van hulpbronnen
Als een jaarlijks gewas wordt tarwe op grote schaal geplant en heeft elk jaar een enorme wereldwijde output, die continu en stabiel voldoende grondstoffen kan bieden voor materiaalbereiding. In tegenstelling tot niet-hernieuwbare middelen zoals olie en kolen, zolang de landbouwproductie redelijkerwijs is gepland, zijn tarwe-grondstoffen bijna onuitputtelijk, wat zorgt voor de langetermijnvoorziening van de materiële industrie, vermindert de industriële risico's veroorzaakt door uitputting van hulpbronnen en voldoet aan het concept van circulaire economie.
Unieke prestaties
Tarwe milieuvriendelijke materialen hebben goede warmte -isolatie en geluidsisolatie -eigenschappen, die zijn afgeleid van de interne poreuze vezelstructuur. Lucht vult het om een ​​natuurlijke barrière te vormen, die aanzienlijke voordelen heeft op het gebied van isolatieborden voor het bouwen van isolatie; Tegelijkertijd is het materiaal licht in textuur en heeft het een lage relatieve dichtheid, die het gewicht van het product vermindert en transport en gebruik vergemakkelijkt. Op het gebied van ruimtevaartverpakkingen verlaagt het bijvoorbeeld de kosten en zorgt het voor beschermende prestaties; Bovendien heeft het ook bepaalde antibacteriële eigenschappen. De natuurlijke ingrediënten in tarwestro en tarwezemelen hebben een remmend effect op de groei van sommige micro -organismen, waardoor de houdbaarheid van het product wordt verlengd en heeft brede vooruitzichten in toepassingen voor voedselverpakkingen.
4. Toepassingsvelden van tarwe milieuvriendelijke materialen
Verpakkingsindustrie
Op het gebied van verpakking vervangen tarwe milieuvriendelijke materialen geleidelijk traditionele plastic verpakkingen. In termen van wegwerp servies, platen, lunchboxen, rietjes, enz. Gemaakt van tarwestro zijn uiterlijk vergelijkbaar met plastic, maar zijn niet-toxisch en smakeloos, en geven geen schadelijke chemicaliën vrij bij verhit, die voldoen aan de behoeften van voedselafgifte. Sommige grote kettingcateringbedrijven zijn begonnen ze te promoten; In uitdrukkelijke verpakkingen worden dempingsmaterialen, enveloppen en dozen die daarvan zijn gemaakt, gebruikt om de voering te vullen, die goede dempingprestaties heeft, de goederen beschermt en tegelijkertijd afbreekbaar is, waardoor de accumulatie van uitdrukkelijke afval wordt verminderd. E-commerceplatforms en expressbedrijven hebben het bestuurd, en het wordt verwacht dat het het groene logistieke verpakkingssysteem hervormt.
Textielindustrie
Cellulosevezel wordt geëxtraheerd uit tarwestro en tarwezemelen en verwerkt tot een nieuw type textielstof door een speciaal spinproces. Dit type stof is zacht en huidvriendelijk, ademend en heeft een betere vochtabsorptie dan puur katoen. Het is droog en comfortabel om te dragen en heeft zijn eigen natuurlijke kleur en textuur. Het heeft een unieke esthetische waarde en is naar voren gekomen op het gebied van hoogwaardige mode- en woninginrichting. Sommige modemerken hebben limited edition tarwe vezelkleding gelanceerd, die de aandacht van de markt heeft getrokken en vitaliteit heeft geïnjecteerd in de ontwikkeling van duurzame mode.
Bouwindustrie
Als een gebouw isolatiemateriaal, zijn tarwe milieuvriendelijke panelen gemakkelijk te installeren, en het isolatie -effect is vergelijkbaar met dat van traditionele polystyreenpanelen, maar zonder de ontvlambaarheid van laatstgenoemde en giftige gevaren van gasafgifte, waardoor de brandveiligheid van gebouwen wordt verbeterd; Tegelijkertijd worden ze gebruikt voor interieurdecoratie, zoals wanddecoratieve panelen en plafonds, om een ​​natuurlijke en warme sfeer te creëren, en kunnen ze ook indoorvochtigheid aanpassen, geuren absorberen en een gezonde leefomgeving creëren. Sommige demonstratieprojecten voor ecologische bouw hebben ze in grote hoeveelheden overgenomen, wat de trend van groene bouwmaterialen leidt.
Landbouwgebied
In de landbouwproductie spelen zaailingenpotten en mulch gemaakt van tarwe milieuvriendelijke materialen een belangrijke rol. Zaailingpotten kunnen van nature worden afgebroken en het is niet nodig om de potten te verwijderen bij het transplanteren van zaailingen, het vermijden van wortelschade en het verbeteren van de overlevingskanaal van transplantatie; Afbreekbare mulch bedekt landbouwgrond, behoudt vocht en verhoogt de temperatuur om de groei van de gewassen te bevorderen, en ontleedt zichzelf na het groeiseizoen, zonder de volgende gewasteelt te beïnvloeden, het oplossen van het probleem van traditionele plastic mulchresten die de bodem vervuilen en de landbouwactiviteiten beluderen en de duurzame agrarische ontwikkeling bevorderen.
V. Uitdagingen waarmee de ontwikkeling van tarwe milieuvriendelijke materialen wordt geconfronteerd
Technische knelpunten
Ondanks vooruitgang in onderzoek en ontwikkeling, bestaan ​​er nog technische problemen. Ten eerste, materiaalprestatie -optimalisatie. In termen van het verbeteren van de sterkte en waterweerstand om te voldoen aan complexe gebruiksscenario's, kunnen bestaande technologieën de kosten en prestaties niet in evenwicht brengen, wat de uitbreiding van hoogwaardige toepassingen beperkt. Ten tweede is het productieproces onstabiel en leidt de fluctuatie van grondstofingrediënten in verschillende batches tot ongelijke productkwaliteit, waardoor het moeilijk is om gestandaardiseerde grootschalige productie te bereiken, wat van invloed is op het vertrouwen van bedrijven en marktpromotie.
Kostenfactoren
Momenteel zijn de kosten van tarwe milieuvriendelijke materialen hoger dan die van traditionele materialen. In het stadium van de grondstofverzameling is het stroverstrooiing, de verzamelradius is groot en is opslag moeilijk, wat de transport- en opslagkosten verhoogt; In de productiefase is geavanceerde apparatuur afhankelijk van import, biologische enzympreparaten en chemische modificatie -reagentia zijn duur, en hoewel het energieverbruik relatief laag is, is het nog steeds goed voor een groot deel van de kosten; In de vroege fase van marktpromotie is het schaaleffect niet gevormd en kunnen de productkosten van de eenheid niet worden verlaagd. Het is in het nadeel in het concurreren met goedkope traditionele materialen, die consumenten en ondernemingen belemmeren om te kiezen.
Marktbewustzijn en acceptatie
Consumenten zijn al lang gewend aan traditionele materialen en producten en hebben beperkte kennis van tarwe milieuvriendelijke materialen. Ze maken zich zorgen over hun duurzaamheid en veiligheid en hebben weinig bereidheid om te kopen; Aan de onderneming worden ze beperkt door kosten en technische risico's en zijn ze voorzichtig met de transformatie naar nieuwe materialen. In het bijzonder missen kleine en middelgrote ondernemingen R & D-fondsen en talenten, en het is moeilijk om op tijd op te volgen; Bovendien is de stroomafwaartse industriële keten niet goed uitgerust en is er een gebrek aan professionele recycling- en behandelingsfaciliteiten, die het recyclen van afvalproducten beïnvloeden en op zijn beurt de uitbreiding van de front-end-markt van materialen remt.
Vi. Reactiestrategieën en ontwikkelingsmogelijkheden
Samenwerking in de industrie-universiteit om technologie te doorbreken
Universiteiten, wetenschappelijke onderzoeksinstellingen en ondernemingen moeten nauw samenwerken. Universiteiten moeten hun voordelen volledig spelen in basisonderzoek en het verkennen van nieuwe materiaalaanpassingsmechanismen en biotransformatiepaden; Wetenschappelijke onderzoeksinstellingen moeten zich richten op procesoptimalisatie en gezamenlijk pilootproductie uitvoeren met ondernemingen om technische stabiliteitsproblemen te overwinnen; Ondernemingen moeten fondsen en marktfeedback geven om de industrialisatie van wetenschappelijke onderzoeksresultaten te versnellen, zoals het opzetten van gezamenlijke O & O -centra, en de overheid moet bij elkaar passen en beleidsondersteuning bieden om technologische iteratie en upgraden te bevorderen.
Beleidsondersteuning verlaagt de kosten
De overheid heeft het subsidiebeleid ingevoerd om transportsubsidies te bieden voor het innen van grondstoffen om de logistieke kosten te verlagen; De productiekant biedt belastingvrijstellingen voor aankopen van apparatuur en nieuw technologieonderzoek en -ontwikkeling om ondernemingen aan te moedigen technologie bij te werken; Downstream ondernemingen die tarwe milieuvriendelijke materialen gebruiken, zoals verpakkings- en bouwbedrijven, krijgen subsidies van groene inkoop om de marktvraag te stimuleren, en door de ondersteuning van de gehele industriële keten te helpen, de kosten te verlagen en de prijskloof te beperken met traditionele materialen.
De publiciteit versterken en het bewustzijn vergroten
Gebruik media, tentoonstellingen en populaire wetenschapsactiviteiten om de voordelen en toepassingsgevallen van tarwe -milieuvriendelijke materialen te publiceren via meerdere kanalen, productveiligheid en duurzaamheidscertificering weergeven en consumentenproblemen elimineren; Technische training en transformatiebegeleiding bieden voor ondernemingen, succesvolle casuservaringen delen en bedrijfsliefhebbers stimuleren; Stel industrienormen en productidentificatiesystemen op, standaardiseer de markt, maak het voor consumenten en ondernemingen gemakkelijk om te identificeren en te vertrouwen, een goede industriële ecologie te creëren en grijp groene consumptie en marktkansen voor duurzame ontwikkeling.
Vii. Toekomstige vooruitzichten
Met continue technologische innovatie, voortdurende verbetering van het beleid en verbeterd marktbewustzijn wordt verwacht dat tarwe milieuvriendelijke materialen explosieve ontwikkeling inluiden. In de toekomst zullen hoogwaardige samengestelde tarwematerialen worden geboren, die de voordelen van verschillende natuurlijke of synthetische materialen integreren en uitbreiden naar hightech velden zoals auto's en elektronica; Intelligente waarneembare tarwematerialen verschijnen, realtime monitoring van het milieu en de frisheid van het voedsel, het versterken van slimme verpakkingen en slimme huizen; Industriële clusters zullen worden gevormd, en de hele keten van grondstoffenplanting, materiaalverwerking tot productrecycling zal zich op een gecoördineerde manier ontwikkelen, een efficiënt gebruik van middelen realiseren en de industriële voordelen wordt gemaximaliseerd, de kernkracht van de wereldwijde groene materialenindustrie wordt en een solide materiële basis gelegd voor de duurzame welvaart van de menselijke samenleving.
Viii. Conclusie
Tarwe milieuvriendelijke materialen, met hun uitstekende milieu-, hulpbronnen- en prestatievoordelen, hebben op veel gebieden brede vooruitzichten getoond. Hoewel ze momenteel worden geconfronteerd met veel uitdagingen, zoals technologie, kosten en markt, wordt van hen verwacht dat ze de moeilijkheden doorbreken door de gezamenlijke inspanningen van alle partijen. Het grijpen van de mogelijkheid om krachtig te ontwikkelen zal niet alleen de milieucrisis oplossen die wordt veroorzaakt door traditionele materialen, maar ook zal baren aan opkomende groene industrieën, een win-win situatie van economische groei en milieubescherming bereiken, een nieuw tijdperk op het gebied van materialen openen en een beter ecologisch huis creëren voor toekomstige generaties.