Благодаря постоянному улучшению глобальной осведомленности о защите окружающей среды и все более срочном спросе на устойчивое развитие, традиционные материалы сталкиваются с многими проблемами, а экологически чистые материалы стали новыми биографическими материалами. В этой статье подробно рассказывается о характеристиках, исследованиях, разработках и производстве и производстве экологически чистых материалов, анализируют свои перспективы применения в упаковке, текстиле, строительстве, сельском хозяйстве и других областях и исследуют возможности и проблемы, с которыми сталкиваются, ожидая будущих тенденций развития, нацеливание на комплексную ссылку для соответствующих специалистов по экологии и политики, и помогает поддерживать поддержку и политической, и помогает поддерживать поддержку и политической, и помогает поддерживать материалы
1. Введение
В сегодняшнюю эпоху экологические проблемы стали одним из ключевых факторов, ограничивающих развитие человеческого общества. Традиционные материалы, такие как пластмассы и химические волокна, вызвали серию серьезных проблем, таких как нехватка ресурсов, высокое потребление энергии и загрязнение белого цвета во время производства, использования и обработки отходов. На этом фоне срочно находить возобновляемые, разлагаемые и экологически чистые альтернативные материалы. Как важная продовольственная культура, широко выращенная в мире, побочные продукты пшеницы в процессе обработки, такие как пшеничная солома и отруби пшеницы, обнаружили огромный потенциал материального развития. Экологически чистые материалы, трансформированные инновационными технологиями, преобразуемые инновационными технологиями, и, как ожидается, будут изменять несколько промышленных моделей.
2. ОбзорПшеничная экологически чистые материалы
Источники и ингредиенты сырья
Экологически чистые материалы пшеницы в основном получены изпшеничная соломаи отруби. Пшеничная солома богата целлюлозой, гемицеллюлозой и лигнином, и эти природные полимеры обеспечивают основную структурную поддержку для материала. Целлюлоза имеет характеристики высокой прочности и высокой кристалличности, что дает вязкость материала; Гемицеллюлоза относительно проста в деградации и может улучшить производительность обработки; Лигнин повышает жесткость и водостойкость материала. Пшеничные отруби богаты пищевыми волокнами, белком и небольшим количеством жира, минералов и т. Д., Которые могут дополнять дефицит соломенных компонентов и оптимизировать характеристики материала, такие как повышение гибкости и свойства поверхности, что делает его более подходящим для диверсифицированной технологии обработки.
Процесс подготовки
В настоящее время процесс подготовки экологически чистых материалов охватывает физические, химические и биологические методы. Физические методы, такие как механическое дробление и горячее прессование, которое раздавит солому, а затем формирует ее под высокой температурой и высоким давлением, просты в эксплуатации и низкой стоимости. Они часто используются для подготовки основных продуктов, таких как одноразовая посуда и тарелки; Химические методы включают реакции этерификации и эфирификации, которые используют химические реагенты для изменения молекулярной структуры сырья для улучшения адгезии и водонепроницаемости материалов для удовлетворения более высоких требований к упаковке и текстильным применению, но существует риск получения химических ресторанов; Биологические методы используют микроорганизмы или ферменты для разложения и трансформации сырья. Процесс зеленый и мягкий, и можно подготовить мелкие материалы с высоким добавлением. Тем не менее, длинный цикл ферментации и высокая стоимость препаратов ферментов ограничивают широкомасштабные применения, и большинство из них находятся на стадии лабораторных исследований и разработок.
3. Преимущества экологически чистых материалов пшеницы
Экологическое дружелюбие
С точки зрения оценки жизненного цикла пшеницы экологически чистые материалы показали их преимущества. Его процесс роста сырья поглощает углекислый газ и высвобождает кислород, что помогает облегчить тепличный эффект; Процесс производства имеет низкое потребление энергии, что значительно снижает зависимость от ископаемой энергии по сравнению с пластическим синтезом на основе нефти; Обработка отходов после использования проста, и ее можно быстро биодеграть в естественной среде, как правило, разлагается на безвредную воду, углекислый газ и гумус через несколько месяцев до нескольких лет, что эффективно решает экологические проблемы, такие как загрязнение почвы и водоснабжение, вызванное «сталетней некоррозией» традиционных пластик.
Ресурсная возобновляемость
В качестве годовой культуры пшеница широко сажается и имеет огромную глобальную производительность каждый год, что может непрерывно и стабильно обеспечивать достаточное сырье для подготовки материала. В отличие от невозобновляемых ресурсов, таких как нефть и уголь, если разумно планируется сельскохозяйственное производство, пшеничное сырье почти неисчерпаемо, что обеспечивает долгосрочную цепочку поставок материальной отрасли, снижает промышленные риски, вызванные истощением ресурсов и соответствует концепции циркулярной экономики.
Уникальная производительность
Экологически чистые материалы пшеницы обладают хорошими теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами, которые получены из ее внутренней пористой структуры волокна. Воздух заполняет его, чтобы сформировать естественный барьер, который имеет значительные преимущества в области здания изоляционных плат; В то же время материал является легким в текстуре и имеет низкую относительную плотность, что снижает вес продукта и облегчает транспортировку и использование. Например, в области аэрокосмической упаковки он снижает затраты, обеспечивая при этом защитную производительность; Кроме того, он также обладает определенными антибактериальными свойствами. Натуральные ингредиенты в пшеничной соломы и пшеничных отрубея оказывают ингибирующее влияние на рост некоторых микроорганизмов, продлевая срок годности продукта, и обладает широкими перспективами в приложениях пищевой упаковки.
4. Поля применения в экологически чистых материалах пшеницы
Упаковочная индустрия
В области упаковки экологически чистые материалы пшеницы постепенно заменяют традиционную пластиковую упаковку. С точки зрения одноразовой посуды, тарелки, ланч-коробки, соломы и т. Д., Сделанные из пшеничной соломы, похожи на пластик, но не токсичны и безвкусно, и не выпускают вредные химические вещества при нагревании, отвечающие потребностям доставки продуктов питания. Некоторые крупные компании по производству сети начали пытаться их продвигать; В экспресс -упаковке, для заполнения подкладки используются амортизационные материалы, конверты и картонные коробки, которые имеют хорошие характеристики амортизации, защищает товары и одновременно разлагается, уменьшая накопление экспресс -мусора. Платформы электронной коммерции и экспресс-компании пилотировали это, и ожидается, что она изменит систему упаковки Green Logistics.
Текстильная промышленность
Целлюлозное волокно извлекается из пшеничных соломенных и пшеничных отрубей и обрабатывается в новый тип текстильной ткани посредством специального прядения. Этот тип ткани мягкий и удобен для кожи, воздухопроницаемый и имеет лучшее поглощение влаги, чем чистый хлопок. Он сухой и удобный в ношении, имеет свой собственный натуральный цвет и текстуру. Он имеет уникальную эстетическую ценность и появился в областях высококлассной моды и домашней мебели. Некоторые модные бренды запустили ограниченную серию пшеничную одежду из волоконного волокна, которая привлекла внимание рынка и внесла жизненную силу в развитие устойчивого мода.
Строительная отрасль
В качестве здания изоляционного материала, экологически чистые панели, экологически чистые панели, а изоляционный эффект сопоставим с эффектом традиционных полистирольных панелей, но без воспламеняемости и опасности для выброса токсичного газа, повышающих пожарную безопасность зданий; В то же время они используются для внутреннего украшения, таких как декоративные панели и потолки на стенах, для создания естественной и теплой атмосферы, а также могут корректировать влажность в помещении, поглощать запахи и создать здоровую жилую среду. Некоторые демонстрационные проекты экологических зданий приняли их в больших количествах, что привело к тенденции зеленых строительных материалов.
Сельскохозяйственное поле
В сельскохозяйственном производстве, саженцы и мульча, изготовленные из экологически чистых материалов, играют важную роль. Горшки для саженцев могут быть естественным образом разлагаются, и нет необходимости удалять горшки при пересадке саженцев, избегая повреждения корня и улучшения выживаемости трансплантации; Разлагаемая мульча покрывает сельскохозяйственные угодья, сохраняет влагу и повышает температуру, чтобы способствовать росту урожая и разлагается после того, как вегетационный сезон заканчивается, не влияя на следующее выращивание сельскохозяйственных культур, решает проблему традиционных остатков пластиковой мульчи, загрязняющих почву и препятствуя сельскохозяйственной деятельности и способствуя устойчивому развитию сельского хозяйства.
V. Проблемы, с которыми сталкивается развитие экологически чистых материалов пшеницы
Технические узкие места
Несмотря на прогресс в исследованиях и разработках, технические трудности все еще существуют. Во -первых, оптимизация производительности материала. С точки зрения улучшения прочности и водостойкости для удовлетворения сложных сценариев использования, существующие технологии не могут сбалансировать затраты и производительность, что ограничивает расширение высококлассных приложений. Во-вторых, производственный процесс нестабилен, и колебание ингредиентов сырья в различных партиях приводит к неравномерному качеству продукта, что затрудняет достижение стандартизированного крупномасштабного производства, влияя на корпоративную инвестиционную уверенность и продвижение рынка.
Факторы стоимости
В настоящее время стоимость экологически чистых материалов пшеницы выше, чем у традиционных материалов. На стадии сбора сырья солома разбросана, радиус сбора большой, а хранение затруднено, что увеличивает затраты на транспортировку и склады; На стадии производства Advanced Equipment зависит от импорта, препаратов биологических ферментов и реагентов химической модификации дорого, и, хотя потребление энергии производства относительно низок, оно все же составляет большую долю затрат; На ранней стадии продвижения рынка эффект масштаба не был сформирован, и стоимость продукта единичного продукта не может быть снижена. Он находится в невыгодном положении в конкуренции с недорогими традиционными материалами, которые препятствуют выбору потребителей и предприятий.
Осведомленность о рынке и принятие
Потребители уже давно привыкли к традиционным материалам и продуктам, и обладают ограниченными знаниями о экологически чистых материалах пшеницы. Они обеспокоены своей долговечностью и безопасностью, и имеют небольшую готовность покупать; На стороне предприятия они ограничены затратами и техническими рисками и осторожны в отношении превращения в новые материалы. В частности, малые и средние предприятия не хватает исследований и разработок и талантов, и их трудно следить во времени; Кроме того, промышленная цепь нижней течения не очень хорошо оборудована, и не хватает профессиональной переработки и очистных сооружений, которые влияют на переработку отходов и, в свою очередь, препятствуют расширению рынка материалов.
VI Стратегии реагирования и возможности развития
Отраслевая University-Research Cotherement для прорыва с помощью технологий
Университеты, научные исследовательские институты и предприятия должны тесно сотрудничать. Университеты должны полной игрой в свои преимущества в области фундаментальных исследований и изучить новые механизмы модификации материалов и пути биотрансформации; Научные научно -исследовательские институты должны сосредоточиться на оптимизации процессов и совместно выполнять пилотное производство с предприятиями для преодоления вопросов технической стабильности; Предприятия должны предоставлять средства и обратную связь с рынком для ускорения индустриализации результатов научных исследований, таких как создание совместных центров НИОКР, и правительство должно сочетаться и оказывать политическую поддержку для содействия технологической итерации и модернизации.
Политическая поддержка снижает затраты
Правительство ввело политику субсидий для предоставления транспортных субсидий для сбора сырья для снижения затрат на логистику; Производственная сторона обеспечивает налоговые льготы для закупок оборудования и новых технологических исследований и разработок, чтобы побудить предприятия обновлять технологии; Нисходящие предприятия, которые используют экологически чистые материалы для пшеницы, такие как упаковочные и строительные компании, получают субсидии на зеленые закупки для стимулирования рыночного спроса, а также благодаря поддержке всей промышленной сети, помогают снизить затраты и сократить ценовую разрыв с помощью традиционных материалов.
Укрепить рекламу и повысить осведомленность
Использовать средства массовой информации, выставки и популярные научные мероприятия для публикации преимуществ и случаев применения пшеничных материалов, экологически чистых материалов, через несколько каналов, демонстрацию безопасности продукта и сертификации долговечности, а также устранить проблемы потребителей; обеспечить техническое обучение и руководство по преобразованию для предприятий, делиться успешным опытом и стимулировать корпоративный энтузиазм; Создать отраслевые стандарты и системы идентификации продуктов, стандартизировать рынок, облегчить потребителям и предприятиям и выявлять и доверять, создавать хорошую промышленную экологию, а также использовать возможности рынка зеленого потребления и устойчивого развития.
VII. Будущий перспективы
Благодаря непрерывным технологическим инновациям, непрерывным улучшению политики и повышению осведомленности о рынке, ожидается, что экологически чистые материалы для экологически чистой экологически чистые материалы будут развивать взрывное развитие. В будущем будут родиться высокопроизводительные композитные пшеничные материалы, интегрируя преимущества различных натуральных или синтетических материалов, а также расширяются до высокотехнологичных полей, таких как автомобили и электроника; Появятся интеллектуальные ощутимые пшеничные материалы, мониторинг окружающей среды и свежести к пище, расширение возможностей умной упаковки и умных домов; Будут сформированы промышленные кластеры, и вся цепь от посадки сырья, обработка материалов до переработки продукции будет развиваться в скоординированной форме, реализуя эффективное использование ресурсов и максимизируя промышленные преимущества, становясь основной силой глобальной индустрии зеленых материалов и закладывая прочную материальную основу для устойчивого процветания человеческого общества.
VIII. Заключение
Экологически чистые материалы для пшеницы с их выдающимися экологическими, ресурсными и эффективными преимуществами показали широкие перспективы во многих областях. Хотя в настоящее время они сталкиваются со многими проблемами, такими как технология, стоимость и рынок, они должны преодолеть трудности посредством согласованных усилий всех сторон. Использование возможности для энергичного развития не только разрешит экологический кризис, вызванный традиционными материалами, но также будет родить появляющиеся зеленые отрасли, достигнут беспроигрышной ситуации экономического роста и защиты окружающей среды, открыть новую эру в области материалов и создать лучший экологический дом для будущих поколений.