Со континуираното подобрување на глобалната свест за заштита на животната средина и сè поургентната побарувачка за одржлив развој, традиционалните материјали се соочуваат со многу предизвици, а еколошките материјали од пченица се појавија како нов материјал базиран на био. Оваа статија ги елаборира карактеристиките, истражувањето и развојот и статусот на производство на пченица еколошки материјали, длабоко ги анализира изгледите за нејзина примена во пакувањето, текстилот, градежништвото, земјоделството и другите области и ги истражува можностите и предизвиците со кои се соочуваат, очекувајќи ги идните развојни трендови , со цел да обезбеди сеопфатна референца за релевантните индустриски практичари, истражувачи и креатори на политики и да помогне во промовирањето на широката примена и индустриската надградба на пченицата еколошки пријателски материјали.
1. Вовед
Во денешното време, прашањата за животната средина станаа еден од клучните фактори кои го ограничуваат развојот на човечкото општество. Традиционалните материјали како што се пластиката и хемиските влакна предизвикаа низа сериозни проблеми како што се недостиг на ресурси, висока потрошувачка на енергија и бело загадување за време на производството, употребата и третманот на отпадот. Наспроти ова, итно е да се најдат обновливи, разградливи и еколошки алтернативни материјали. Како важна прехранбена култура која широко се одгледува во светот, нуспроизводите од пченица во процесот на преработка, како што се пченична слама и пченични трици, се покажа дека имаат огромен потенцијал за материјален развој. Постепено се појавуваат пченица еколошки материјали трансформирани со иновативни технологии и се очекува да преобликуваат повеќе индустриски модели.
2. Преглед напченица еколошки материјали
Извори и состојки на суровините
Пченица еколошки материјали главно се добиени одпченица сламаи трици. Сламата од пченица е богата со целулоза, хемицелулоза и лигнин, а овие природни полимери обезбедуваат основна структурна поддршка за материјалот. Целулозата има карактеристики на висока јачина и висока кристалинност, што му дава цврстина на материјалот; хемицелулозата релативно лесно се разградува и може да ги подобри перформансите на обработката; лигнинот ја подобрува ригидноста и водоотпорноста на материјалот. Пченични трици се богати со диетални влакна, протеини и мала количина на масти, минерали итн., кои можат да го надополнат недостатокот на компонентите на сламата и да ги оптимизираат перформансите на материјалот, како што се подобрување на флексибилноста и површинските својства, што го прави посоодветен за разновидна технологија на обработка .
Процес на подготовка
Во моментов, процесот на подготовка на пченица еколошки материјали опфаќа физички, хемиски и биолошки методи. Физичките методи како што се механичкото дробење и обликувањето со топло пресување, кои ја дробат сламата и потоа ја обликуваат под висока температура и висок притисок, се едноставни за ракување и ниски трошоци. Тие често се користат за подготовка на примарни производи како што се садови и чинии за еднократна употреба; хемиските методи вклучуваат реакции на естерификација и етерификација, кои користат хемиски реагенси за модифицирање на молекуларната структура на суровините за да се подобри адхезијата и водоотпорноста на материјалите за да се исполнат повисоките барања за пакување и текстилни апликации, но постои ризик од остатоци од хемиски реагенси; биолошките методи користат микроорганизми или ензими за разградување и трансформирање на суровините. Процесот е зелен и нежен, а може да се подготват фини материјали со висока додадена вредност. Сепак, долгиот циклус на ферментација и високата цена на ензимските препарати ги ограничуваат апликациите од големи размери, а повеќето од нив се во фаза на лабораториско истражување и развој.
3. Предности на пченица еколошки материјали
Пријатност за животната средина
Од гледна точка на проценката на животниот циклус, пченицата еколошки материјали ги покажаа своите предности. Неговиот процес на раст на суровини апсорбира јаглерод диоксид и ослободува кислород, што помага да се ублажи ефектот на стаклена градина; процесот на производство има мала потрошувачка на енергија, што во голема мера ја намалува зависноста од фосилна енергија во споредба со синтезата на пластика базирана на нафта; третманот на отпадот по употреба е едноставен и може брзо да се биоразгради во природната средина, генерално распаѓајќи се во безопасна вода, јаглерод диоксид и хумус за неколку месеци до неколку години, ефикасно решавајќи ги еколошките проблеми како што се загадувањето на почвата и блокадата на водата. предизвикани од „стогодишната некорозија“ на традиционалната пластика.
Обновливост на ресурсите
Како годишна култура, пченицата е широко засадена и секоја година има огромно глобално производство, кое може континуирано и стабилно да обезбеди доволно суровини за подготовка на материјалот. За разлика од необновливите ресурси како нафтата и јагленот, се додека земјоделското производство е разумно планирано, суровините од пченица се речиси неисцрпни, што обезбедува долгорочен синџир на снабдување на материјалната индустрија, ги намалува индустриските ризици предизвикани од трошење на ресурсите и одговара на концептот на кружна економија.
Уникатна изведба
Пченицата еколошки материјали имаат добра топлинска изолација и звучни изолациони својства, кои произлегуваат од нејзината внатрешна порозна структура на влакна. Воздухот го исполнува за да формира природна бариера, која има значителни предности во областа на градежните изолациони плочи; во исто време, материјалот е лесен по текстура и има мала релативна густина, што ја намалува тежината на производот и го олеснува транспортот и употребата. На пример, во областа на воздушната амбалажа, тоа ги намалува трошоците додека обезбедува заштитни перформанси; покрај тоа, има и одредени антибактериски својства. Природните состојки во пченична слама и пченични трици имаат инхибиторен ефект врз растот на некои микроорганизми, продолжувајќи го рокот на траење на производот и имаат широки изгледи во апликациите за пакување храна.
4. Полиња за примена на пченица еколошки материјали
Пакување индустрија
Во областа на пакувањето, пченицата еколошки материјали постепено ја заменуваат традиционалната пластична амбалажа. Во однос на садовите за еднократна употреба, чиниите, кутиите за ручек, сламките и сл. направени од слама од пченица по изглед се слични на пластиката, но се нетоксични и без вкус и не испуштаат штетни хемикалии при загревање, задоволувајќи ги потребите за испорака на храна. Некои големи синџири на угостителски компании почнаа да се обидуваат да ги промовираат; во експресно пакување, материјалите за амортизација, пликови и картони направени од него се користат за полнење на облогата, која има добри перформанси на амортизација, ја штити стоката и истовремено е разградлива, со што се намалува акумулацијата на експресно ѓубре. Платформите за е-трговија и експресните компании го пилотираа, и се очекува да го преобликува системот за зелено логистичко пакување.
Текстилната индустрија
Целулозните влакна се извлекуваат од пченична слама и пченични трици и се преработуваат во нов вид текстилна ткаенина преку посебен процес на предење. Овој тип на ткаенина е мека и погодна за кожата, дише и има подобра апсорпција на влага од чистиот памук. Сува и удобна за носење и има своја природна боја и текстура. Има уникатна естетска вредност и се појави во областа на врвната мода и мебелот за домот. Некои модни брендови лансираа ограничено издание на облека од пченични влакна, која го привлече вниманието на пазарот и внесе виталност во развојот на одржлива мода.
Градежна индустрија
Како материјал за изолација на зградата, пченичните еколошки панели се лесни за монтирање, а ефектот на изолација е споредлив со оној на традиционалните полистиренски панели, но без опасноста од запаливост и ослободување на отровен гас, што ја подобрува безбедноста од пожари на зградите; во исто време, тие се користат за внатрешна декорација, како што се ѕидни украсни панели и тавани, за да се создаде природна и топла атмосфера, а исто така може да ја прилагодат влажноста во затворените простории, да апсорбираат мириси и да создадат здрава животна средина. Некои проекти за демонстрација на еколошки згради ги усвоија во големи количини, што го предводи трендот на зелени градежни материјали.
Земјоделско поле
Во земјоделското производство важна улога играат саксиите со садници и прекривката од пченица еколошки материјали. Садовите со садници можат природно да се деградираат и нема потреба да се отстрануваат садовите при пресадување садници, избегнувајќи оштетување на коренот и подобрување на стапката на преживување при пресадување; разградливата прекривка покрива обработливо земјиште, ја задржува влагата и ја зголемува температурата за да го промовира растот на културите и се распаѓа по завршувањето на сезоната на растење, без да влијае на следната култура на културите, решавајќи го проблемот со традиционалните остатоци од пластична прекривка што ја загадуваат почвата и ги попречуваат земјоделските операции и промовирајќи одржлива развој на земјоделството.
V. Предизвици со кои се соочува развојот на пченица еколошки материјали
Технички тесни грла
И покрај напредокот во истражувањето и развојот, техничките тешкотии сè уште постојат. Прво, оптимизација на перформансите на материјалот. Во однос на подобрување на јачината и отпорноста на вода за да се исполнат сложените сценарија за користење, постојните технологии не можат да ги балансираат трошоците и перформансите, што го ограничува проширувањето на апликациите од високата класа. Второ, процесот на производство е нестабилен, а флуктуацијата на состојките на суровината во различни серии доведува до нерамномерен квалитет на производот, што го отежнува постигнувањето стандардизирано производство од големи размери, што влијае на довербата на корпоративните инвестиции и промоцијата на пазарот.
Фактори на трошоци
Во моментов, цената на пченицата еколошки материјали е повисока од онаа на традиционалните материјали. Во фазата на собирање суровини, сламата е расфрлана, радиусот на собирање е голем, а складирањето е тешко, што ги зголемува трошоците за транспорт и складирање; во фазата на производство, напредната опрема се потпира на увоз, биолошките ензимски препарати и реагенсите за хемиска модификација се скапи, и иако потрошувачката на енергија во производството е релативно ниска, таа сепак претставува голем дел од трошоците; во раната фаза на пазарна промоција, ефектот на скала не е формиран, а цената на производот по единица производ не може да се намали. Тој е во неповолна положба во конкуренција со традиционалните материјали со ниски цени, што ги спречува потрошувачите и претпријатијата да изберат.
Пазарна свест и прифаќање
Потрошувачите одамна се навикнати на традиционални материјали и производи и имаат ограничено знаење за пченицата еколошки материјали. Тие се загрижени за нивната издржливост и безбедност и имаат мала подготвеност да купуваат; на страната на претпријатието, тие се ограничени од трошоците и техничките ризици и се претпазливи во однос на трансформацијата на нови материјали. Конкретно, на малите и средни претпријатија им недостасуваат средства и таленти за истражување и развој, и тешко е да се следи навреме; Покрај тоа, низводниот индустриски синџир не е добро опремен, а има недостиг од професионални капацитети за рециклирање и третман, што влијае на рециклирањето на отпадните производи, а за возврат го инхибира проширувањето на предниот пазар на материјали.
VI. Стратегии за одговор и можности за развој
Соработка индустрија-универзитет-истражување за да се пробие технологијата
Универзитетите, научно-истражувачките институции и претпријатијата треба тесно да соработуваат. Универзитетите треба целосно да ги искористат своите предности во основните истражувања и да истражуваат нови механизми за модификација на материјалот и патеки на биотрансформација; научно-истражувачките институции треба да се фокусираат на оптимизација на процесите и заеднички да спроведуваат пилот-производство со претпријатијата за да ги надминат проблемите со техничката стабилност; претпријатијата треба да обезбедат средства и повратни информации од пазарот за да се забрза индустријализацијата на резултатите од научното истражување, како што е формирањето заеднички центри за истражување и развој, а владата треба да направи совпаѓање и да обезбеди поддршка за политиките за промовирање на технолошката итерација и надградба.
Политичката поддршка ги намалува трошоците
Владата воведе политики за субвенционирање за да обезбеди транспортни субвенции за собирање суровини за да ги намали логистичките трошоци; производната страна обезбедува даночни ослободувања за набавка на опрема и истражување и развој на нова технологија за да се поттикнат претпријатијата да ја ажурираат технологијата; Надолуводните претпријатија кои користат еколошки материјали од пченица, како што се пакување и градежни компании, добиваат зелени субвенции за набавки за да се стимулира побарувачката на пазарот и преку поддршката на целиот индустриски синџир, да се помогне во намалувањето на трошоците и намалувањето на разликата во цените со традиционалните материјали.
Зајакнете го публицитетот и подигнете ја свеста
Користете медиуми, изложби и популарни научни активности за да ги објавите предностите и случаите на примена на еколошки материјали од пченица преку повеќе канали, да прикажете сертификат за безбедност и издржливост на производите и да ги елиминирате грижите на потрошувачите; да обезбеди техничка обука и насоки за трансформација за претпријатијата, да споделува успешни искуства од случаите и да го стимулира корпоративниот ентузијазам; воспоставете индустриски стандарди и системи за идентификација на производи, стандардизирајте го пазарот, олеснете им на потрошувачите и претпријатијата да се идентификуваат и да им веруваат, да создадете добра индустриска екологија и да ги искористите можностите на пазарот за зелена потрошувачка и одржлив развој.
VII. Иднина перспектива
Со континуирани технолошки иновации, континуирано подобрување на политиките и подобрена свест на пазарот, се очекува еколошки материјали од пченица да доведат до експлозивен развој. Во иднина, ќе се раѓаат композитни материјали од пченица со високи перформанси, кои ќе ги интегрираат предностите на различни природни или синтетички материјали и ќе се прошират на полиња со висока технологија, како што се автомобилите и електрониката; ќе се појават интелигентни забележливи материјали од пченица, следење во реално време на животната средина и свежината на храната, зајакнување на паметното пакување и паметните домови; ќе се формираат индустриски кластери, а целиот синџир од садење суровини, преработка на материјали до рециклирање на производи ќе се развива на координиран начин, остварувајќи ефикасно искористување на ресурсите и максимизирање на индустриските придобивки, станувајќи ја основната сила на глобалната индустрија за зелени материјали и поставувајќи цврста материјална основа за одржлив просперитет на човечкото општество.
VIII. Заклучок
Пченицата еколошки материјали, со нивните извонредни еколошки предности, ресурси и перформанси, покажаа широки изгледи на многу полиња. Иако моментално се соочуваат со многу предизвици како што се технологијата, трошоците и пазарот, од нив се очекува да ги пробијат тешкотиите преку заедничките напори на сите страни. Искористувањето на можноста за енергично развивање не само што ќе ја реши еколошката криза предизвикана од традиционалните материјали, туку ќе роди и нови зелени индустрии, ќе постигне вин-вин ситуација на економски раст и заштита на животната средина, ќе отвори нова ера на полето на материјали, и да се создаде подобар еколошки дом за идните генерации.