«Зеленый» преемник традиционного пластификатора: биологический пластификатор

Пластификатор, также известный как пластификатор, представляет собой добавку к полимерным материалам, широко используемую в промышленном производстве.Пластификатор позволяет улучшить эксплуатационные характеристики полимерного материала, повысить его гибкость, облегчить гибку литьевых изделий, повысить эффективность производства, снизить себестоимость.В качестве добавки к химическим продуктам пластификатор широко используется в производстве пластмассовых изделий, бетона, гипса, косметических средств и медицинских инструментов, особенно в изделиях из поливинилхлорида (ПВХ).Для улучшения прочности материалов и повышения пластичности материалов необходимо добавлять эфиры фталевой кислоты.

С широким использованием пластификаторов в изделиях из ПВХ постепенно стали проявляться связанные с этим риски для здоровья.При длительном использовании некоторые молекулы пластификатора выходят из ПВХ-изделия в окружающую среду.Фталаты являются своего рода экологическими гормонами, действие которых аналогично действию искусственных гормонов.Чрезмерное поступление фталатов в организм человека приводит к снижению иммунитета, вредит мужской репродуктивной способности и способствует скороспелости самок.Длительное и большое потребление фталатов приведет к раку печени, а потенциальный вред для младенцев намного выше, чем для взрослых.

Постепенно проявляются преимущества пластификатора на биологической основе.

В настоящее время в мире разработано и произведено 1000 видов пластификаторов, порода, уже применяемая в промышленности, насчитывает более 100 видов.С непрерывным развитием технологий и модернизацией промышленной структуры в последние годы пластификатор представляет собой нетоксичную, зеленую тенденцию развития.Среди них пластификаторы на биологической основе, которые извлекаются из биологических ресурсов и обладают способностью к биологическому разложению и отличными пластифицирующими свойствами, считаются важным направлением развития пластификаторов.

Пластификатор на биологической основе имеет широкий спектр источников, простой метод синтеза, высокую стабильность, пригодность для повторного использования, нетоксичность для организма человека, отсутствие загрязнения окружающей среды с точки зрения экономики, охраны окружающей среды, здоровья и т. д., био- на основе пластификатора имеет все более очевидные конкурентные преимущества, является идеальным продуктом для замены традиционного фталевого пластификатора.

Особенно в этом году, с восстановлением цены на сырую нефть, стоимость пластификатора на нефтяной основе растет вместе с ценой на сырую нефть, и постепенно появляется ценовое преимущество пластификатора на биологической основе.

В настоящее время коммерциализированы пластификаторы на биологической основе, включая эпоксидированное соевое масло, цитрат, эпоксидированное льняное масло и соли жирных кислот и т. д. Эпоксидированное соевое масло является наиболее часто используемым пластификатором на биологической основе на рынке упаковки пищевых продуктов.

Глобальная индустрия пластификаторов на биологической основе быстро развивается, в некоторых развитых странах производство пластификаторов на биологической основе составляет более 15% всех пластификаторов.Ожидается, что к 2024 году мировые продажи пластификаторов на биологической основе достигнут 1,657 миллиарда долларов США.

Китай является крупнейшим в мире производителем и потребителем пластификаторов.Цяньчжанский научно-исследовательский институт промышленности выпустил «Отчет об углубленном исследовании и анализе планирования инвестиционной стратегии индустрии пластиковых добавок в Китае», отметил, что в 2020 году продукты с пластиковыми добавками в Китае будут нетоксичными, экологически безопасными.Пластмассовые добавки, не отвечающие требованиям охраны здоровья и окружающей среды, будут постепенно выведены из употребления, например, некоторые пластификаторы, содержащие свинец, галогены и другие вредные вещества.

Профессор Вен Юньсюань, декан факультета материалов и машиностроения Пекинского университета технологий и бизнеса, сообщил журналу Science and Technology Daily, что пластификаторы на биологической основе относятся к материалам на биологической основе, которые обрабатываются и производятся с использованием возобновляемых ресурсов биомассы, а их стратегическое положение Китая становится все более очевидным.Поэтому разработка пластификатора на биологической основе является важным направлением индустрии пластификаторов в будущем.

Чтобы увеличить производственные мощности, нам также необходимо усилить технологические исследования и разработки.

В последние годы в исследованиях и производстве пластификаторов на биологической основе в Китае были реализованы научные и технологические инновации.Например, профессор Го Кай из Школы биологической и фармацевтической инженерии Нанкинского технологического университета руководил проектом «Непрерывное экологически чистое производство нетоксичных пластификаторов и их производных на основе технологии микропоточной полевой реакции», который выиграл вторая премия национального научно-технического изобретения.

Гуо Кай сказал журналистам, что широкомасштабное инженерное применение технологии микропоточной полевой реакции является общей проблемой в мире.Поскольку традиционная шкала микроканальной реакции находится на уровне 100 микрон, после расширения масштаба эффект поля микропотока сложной системы органических химических реакций будет потерян."Традиционный микроканальный реактор с масштабом 100 микрон может производить только 100 кг на тонну пластификатора в год, что трудно удовлетворить производственный и рыночный спрос. "Наши результаты позволили сохранить эффекты микропотока в сантиметровом масштабе, и реакторы сантиметрового диаметра могут производить тонны пластификатора в год», — сказал он.

То есть благодаря технологическим инновациям емкость биологического нетоксичного пластификатора увеличилась почти в десять тысяч раз.«Эфир лимонной кислоты и другие продукты, производимые нашими совместными производителями, прошли сертификацию отечественных и зарубежных органов, таких как Китай, США и Европейский Союз, и решили проблемы низкого качества реакции и безопасности производства пластификаторов на биологической основе. .», — сказал Фан Чжэн, профессор Школы биологической и фармацевтической инженерии Нанкинского технологического университета.

В целом в китайской индустрии пластификаторов много малых и микропредприятий, а технический уровень низок.Чтобы увеличить мощность пластификатора на биологической основе, необходимо увеличить технологические инновации.Чжу Вэньвэй, председатель Китайской ассоциации производителей пластмасс, подчеркнул, что благодаря продвижению политики и стандартов по охране окружающей среды только предприятия с достаточными техническими резервами и сильными возможностями в области исследований и разработок могут воспользоваться возможностями развития индустрии пластификаторов на биологической основе.