분해성 비닐봉지의 주요성분, 제조방법, 분해과정을 누가 알려줄 수 있나요?

생분해성 플라스틱이란 박테리아, 곰팡이(곰팡이), 조류 등 자연적으로 발생하는 미생물의 작용에 의해 분해되는 플라스틱의 일종을 말합니다. 이상적인 생분해성 플라스틱은 성능이 뛰어나고, 폐기 후 환경 미생물에 의해 완전히 분해되며, 결국 무기화되어 자연의 탄소 순환에 필수적인 부분이 되는 고분자 소재입니다. '종이'는 대표적인 생분해성 소재인 반면, '합성플라스틱'은 대표적인 고분자 소재다. 따라서 생분해성 플라스틱은 '종이'와 '합성 플라스틱'의 성질을 모두 갖고 있는 고분자 소재이다. 생분해성 플라스틱은 완전 생분해성 플라스틱과 파괴성 생분해성 플라스틱의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.

파괴성 생분해성 플라스틱: 현재 파괴성 생분해성 플라스틱에는 전분 변성(또는 충진) 폴리에틸렌 PE, 폴리프로필렌 PP, 폴리염화비닐 PVC, 폴리스티렌 PS 등이 주로 포함됩니다.

완전 생분해성 플라스틱: 완전 생분해성 플라스틱은 주로 천연 고분자(예: 전분, 셀룰로오스, 키틴) 또는 농업 및 부업 제품을 미생물 발효 또는 열가소성 전분 플라스틱, 지방족 고분자의 합성을 통해 만들어집니다. 폴리에스테르, 폴리락트산, 전분/폴리비닐알코올 등이 모두 이러한 플라스틱입니다.

국내외 생분해성 플라스틱 현황 및 개발 동향

[본 문단 편집]

생분해성 플라스틱은 원료 분류에 따라 최소한 다음 유형은:

1. 폴리카프로락톤(PCL)

이 플라스틱은 생분해성이 좋으며 녹는점은 62°C입니다. 이를 분해하는 미생물은 호기성 또는 혐기성 조건에서 널리 분포합니다. 생분해성 소재로 전분, 셀룰로오스 소재와 혼합하거나 젖산과 중합할 수 있습니다.

2. 폴리부틸렌 숙시네이트(PBS) 및 그 중합체

PBS(융점: 114°C)를 기본 소재로 다양한 고분자량 폴리에스터 기술 수준에 도달했습니다. 산업 생산의. 일본 미쓰비시화학과 쇼와폴리머(Showa Polymer Corporation)가 약 1000톤 규모의 산업생산을 시작했다.

중국과학원 물리화학연구소에서도 폴리부틸렌 숙시네이트*** 폴리에스테르 합성에 관한 연구를 진행하고 있습니다. 현재 중국과학원 물리화학연구소는 연산 1만톤 PBS 생산라인 구축을 준비하고 있으며, 광동킹파컴퍼니(Guangdong Kingfa Company)는 연산 1,000톤 생산라인을 구축했다.

3. 폴리락트산(PLA)

미국 회사인 네이처웍스는 폴리락트산의 생산 공정을 개선하는 데 적극적이고 효과적인 노력을 기울여 옥수수에서 포도당을 발효시키는 방법을 개발했습니다. 폴리락트산을 생산하고 있으며 연간 생산능력은 14,000톤에 도달했습니다. 일본 기업 UNITIKA는 다양한 종류의 제품을 개발, 생산했으며 그 중 캔버스, 트레이, 식기류 등이 일본 아이치 엑스포에서 널리 사용되었습니다.

우리나라의 현재 산업화 기업에는 Zhejiang Haisheng Biodegradable Plastics Co., Ltd.(연간 5,000킬로톤 생산 라인)가 포함되며 시범 시험 중인 단위로는 Shanghai Tongjieliang Biomaterials Co., Ltd.와 Jiangsu Jiuding Group이 있습니다. 기다리다.

4. 폴리하이드록시알카노에이트(PHA)

현재 해외에서 산업생산을 이룬 주요 국가는 미국과 브라질이다. 현재 국내 생산 단위로는 Ningbo Tianan Biomaterials Co., Ltd.(규모: 2,000톤/년)가 있으며, 시범 시험 중인 단위에는 Jiangsu Nantian Group Co., Ltd., Tianjin Guoyun Biotechnology Co., Ltd. 등이 있습니다.

재생 가능한 자원에서 얻은 생분해성 플라스틱을 이용해 지방족 폴리에스테르와 전분을 혼합해 분해성 플라스틱을 생산하는 기술 연구도 성공적으로 이뤄졌다. 유럽과 미국 국가에서는 전분과 지방족 폴리에스테르의 혼합물이 쓰레기 봉투와 같은 제품을 생산하는 데 널리 사용됩니다. 세계에서 가장 크고 가장 많이 팔리는 회사는 이탈리아 Novamont 회사로, 상표명은 Mater-bi입니다. 이 회사의 제품은 유럽과 미국에서 널리 사용되고 있습니다.

국내 연구 및 생산 단위가 많이 있으며 그 중 산업화된 단위로는 무한 화리 기술 유한 회사(규모 8,000톤/년), 절강 화파 생태 기술 유한 회사(8,000톤)가 있습니다. /년), Zhejiang Tianhe Ecological Technology Co., Ltd.(5,000톤/년), Fujian Best Biomaterials Co., Ltd.(규모: 2,000톤/년), Zhaoqing Huafang Biodegradable Plastic Co., Ltd.(규모: 5,000) 톤/년) 등

5. 지방족 방향족 랜덤 폴리에스터

독일 BASF에서 제조한 지방족 방향족 랜덤 폴리에스터(Ecoflex)의 단량체는 아디프산, 테레프탈산, 1,4-부탄디올입니다. 현재 생산능력은 140,000톤/년이다. 동시에 폴리에스테르와 전분을 기반으로 한 생분해성 플라스틱 제품도 개발됐다.

6. 폴리비닐알코올(PVA) 생분해성 플라스틱

예를 들어 1990년대 이탈리아 NOVMANT의 MaterBi 제품은 주로 전분에 PVA를 첨가하여 필름을 불어 넣을 수도 있습니다. . 폴리비닐알코올 재료는 우수한 생분해성을 갖기 위해 특정 변형을 거쳐야 합니다. 베이징 기술 및 경영 대학의 경공업 플라스틱 가공 및 응용 연구소는 이와 관련하여 특정 결과를 달성했습니다.

7. 이산화탄소 고분자

해외에서 이산화탄소 고분자를 최초로 연구한 국가는 주로 일본과 미국이었지만, 산업화된 생산은 없었다.

국내 내몽고 몽희그룹회사는 장춘응용화학연구소의 기술을 도입해 연간 3,000톤의 이산화탄소/에폭시 복합 고분자 수지를 생산하는 장치를 구축했다. 포장 및 의료 재료가 우수합니다. 중국과학원 광저우화학연구소 Chen Liban 박사가 개발한 저분자량 이산화탄소 폴리머 기술이 장쑤성 타이싱에서 생산에 투입되었습니다. 이 품종은 저분자량 이산화탄소/에폭시 화합물 폴리머입니다. 폴리우레탄 발포재로 사용되며, 가전제품 등의 포장재로 사용됩니다. Henan Tianguan Group은 Sun Yat-sen University의 Meng Yuezhong 교수의 기술을 사용하여 파일럿 규모의 이산화탄소 폴리머 생산 라인을 구축했으며 올해 파일럿 생산을 시작할 것으로 예상됩니다.

기타 키틴, 폴리아미드, 폴리아스파르트산, 다당류, 셀룰로오스 등도 모두 개발 중이다.

개발 현황 및 동향

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일본 생분해성 플라스틱 연구회 자료에 따르면 2002년 일본의 생분해성 플라스틱 생산량은 대략 100만톤, 2003년에는 약 2만톤, 2005년에는 약 4만톤, 2010년에는 약 10만~20만톤에 이를 것으로 예상된다.

유럽 바이오플라스틱 협회에 따르면 2001년 수치에 따르면 EU의 생분해성 제품 소비량은 25,000~30,000톤인 반면, 기존 폴리머의 소비량은 3,500만 톤에 달했습니다. 유럽 ​​바이오플라스틱 협회(European Bioplastics Association)는 2010년에 전통적인 폴리머 소비량이 5,500만 톤에 달하고, 생분해성 플라스틱 소비는 50만~100만 톤에 이를 것으로 예측하고 있다. 생분해성 소재는 결국 시장의 10%를 차지할 수도 있습니다. 생분해성 소재 중 재생 가능한 자원을 활용한 원료 비중이 90% 이상을 차지할 전망이다.

중국 플라스틱 협회 분해성 플라스틱 전문위원회의 통계에 따르면 2003년 우리나라에서 사용된 생분해성 재료의 양은 약 15,000톤이었으며, 그 중 약 1,000톤이 전분을 첨가하지 않은 생분해성 폴리머였습니다. 2005년 생분해성 플라스틱 관련 기업은 약 30개로 생산능력은 6만톤/년, 실제 생산량은 약 3만톤, 국내 시장 수요는 약 5만톤, 해외 수입량은 1만톤, 수출량은 2만톤이다. 2010년에는 생산능력이 약 25만톤에 달할 것으로 예상된다.

국내외 정책

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일부 선진국에서는 순환 경제 아이디어에 따라 분해 가능한 일회용 식기를 사용하기도 합니다. 1980년대 후반에는 감자와 옥수수로 만든 일회용 패스트푸드 상자가 시범생산됐고, 우리나라에서는 찹쌀로 만든 이쑤시개 사용을 법으로 의무화했다. 유럽에서는 생분해성 퇴비화 플라스틱과 관련하여 EN13432 "재활용을 위한 퇴비화 및 생분해에 도움이 되는 포장의 테스트 및 최종 평가에 대한 요구 사항"을 제정했으며, 유기 폐기물의 퇴비화 처리 촉진과 관련된 기타 법령도 활발히 제정 및 준비되고 있습니다. 미국 정부는 생분해성 플라스틱 산업 발전을 장려하기 위해 1996년부터 대통령 녹색화학챌린지상(President's Green Chemistry Challenge Award)을 제정해 왔다. 뉴욕주는 1989년부터 생분해되지 않는 야채 봉지 사용을 금지하고, 분해 가능한 플라스틱을 생산하는 제조업체에 보조금을 지급하고, 시민들에게 재활용 가능 쓰레기와 재생 불가능한 쓰레기를 분리하도록 요구하기 시작했습니다. 그렇지 않으면 $500의 벌금이 부과됩니다.

다른 일부 국가도 유사한 대책을 채택했습니다. 인도는 낙농 산업에서 플라스틱 포장 사용을 금지하는 법률을 제정했으며 남아프리카 법률은 플라스틱 포장 봉투 사용을 완전히 금지했습니다. 다양한 국가의 법규가 발전함에 따라 새로운 생분해성 포장재의 인기가 더욱 높아질 것으로 예상됩니다.

우리나라에서는 분해성 플라스틱에 대한 이해가 깊어짐에 따라 우리나라의 지속 가능한 발전에서 이 재료와 그 산업의 전략적 역할이 완전히 실현되었습니다. 생분해성 플라스틱의 대중화와 적용이 널리 기대되고 있다. 2004년 우리나라 전국인민대표대회에서는 재생 가능한 바이오매스 에너지의 이용과 분해성 플라스틱의 보급 및 활용을 장려하기 위한 '재생에너지법(초안)'과 '고형폐기물법(개정)'을 통과시켰습니다. 국가발전개혁위원회의 2005년 문서 40호에도 생분해성 플라스틱의 사용과 홍보를 장려해야 한다고 명시되어 있습니다. 2006년 국가발전개혁위원회는 바이오매스 생분해성 재료 개발을 촉진하기 위한 특별 기금 프로젝트를 시작했습니다.

생분해성 플라스틱 개발이 직면한 문제점과 어려움

[이 문단 편집]

그러나 분해성 플라스틱에 대한 많은 연구와 보고가 있음에도 불구하고 많은 특정 문제를 해결할 수 없고, 승진이 극도로 어렵고, 전망이 낙관적이지 않습니다. 그 이유는 첫째, 분해성 비닐봉투의 내하력이 낮기 때문에 더 많은 품목을 적재하고 반복적으로 사용하려는 고객의 요구 사항을 충족할 수 없다는 점입니다. 둘째, 분해성 비닐봉지의 색상이 흐릿하고 노란색이며 투명성이 있습니다. 가격이 낮아서 사람들에게 깨끗하지 않고 못 생겼다는 느낌을 줍니다. 셋째, 상인이 무료로 제공하기 때문에 가격이 비싸서 수용하기 어렵습니다. .

또 다른 예로는 EPS 패스트푸드 도시락의 환경오염 문제를 해결하는 것입니다. 대신 종이 도시락이나 생분해성 플라스틱 도시락을 사용해 보세요. 그러나 다음과 같은 이유로 홍보가 매우 어렵습니다. 첫째, EPS는 강도가 높고, 무게가 가벼우며, 보온성이 뛰어나고, 둘째, 종이 도시락 가격이 EPS보다 1.5~2.5배 비싸다. 분해 가능한 PP 도시락통을 사용하면 EPS의 성능만큼 좋지 않습니다. 최근 우리나라의 관련 부서에서는 EPS 대신 식물 섬유를 사용하여 일회용 식기를 만들도록 요구하고 있습니다. 그러나 이러한 종류의 식물섬유 식기류의 성형공정에서는 고분자 핫솔이 사용되기 때문에 식물섬유 식기류에 잔류하는 농약의 함량을 취급하고 조절하는데 여전히 문제점이 남아있다.

따라서 분해성 플라스틱을 개발하고 연구하려면 아직 갈 길이 멀다.

산업 발전을 위한 정책 및 조치

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(1) 제품 응용 연구, 개발 및 산업화 가속화

현재 생분해성 플라스틱 제품의 성능은 소비자 요구를 완전히 충족시킬 수 없습니다. 시중에는 다양한 종류가 있지만 각 재료의 기계적 및 가공 특성은 한 가지 측면에서만 뛰어난 특성을 가지며 전체 성능은 여전히 ​​다음과 같습니다. 단점은 시장 적용 및 판촉을 제한하는 병목 현상 중 하나가 될 것입니다. 국내 기업은 생분해성 플라스틱 제품을 개발하는 동안 독립적인 지적재산권을 바탕으로 혁신적인 제품 개발과 사용을 가속화하는 데 주의를 기울여야 합니다. 외국에서는 생분해성 플라스틱 제품의 연구, 개발, 생산 및 적용이 상대적으로 초기 단계이고 많은 특허가 출원되었기 때문에 국내 기업이 신제품을 개발하는 데 일정한 기술적 장벽이 생겼습니다. 폴리유산에 대한 특허를 예로 들어보겠습니다. 2005년 폴리유산과 관련된 외국 특허가 1,700개 이상인 반면, 우리나라에서는 145개 특허가 공개되었으며 그 중 절반 이상이 외국 기업에 의해 특허되었습니다. 따라서 국내 기업은 독자적인 지적재산권을 갖춘 제품 개발을 강화해야 한다.

(2) 제품 가공 개발 연구 강화

둘째, 현재 국내 제품 가공 연구 역량은 여전히 ​​취약하다. 생분해성 플라스틱으로 만든 일부 식기는 내열성, 내수성, 기계적 강도 측면에서 기존 플라스틱 제품과 거리가 멀다. 이것이 바로 생분해성 플라스틱의 대규모 시장화의 핵심이다.

(3) 쓰레기 재활용 및 처리 시스템을 개선하고 생분해성 플라스틱의 재사용 프로세스를 장려합니다.

완전한 재활용 및 처리 시스템이 부족하여 제품 홍보도 제한됩니다. 따라서 분해성 플라스틱은 명확하게 라벨을 부착하고 재활용해야 합니다. 재사용이 가능한 것은 수거하여 제품으로 가공해야 하며, 재사용이 불가능한 것은 적절하게 폐기해야 합니다. 기존 플라스틱에 전분과 같은 재생 가능한 자원을 추가하는 분해성 플라스틱의 경우 열에너지 회수 기능을 갖춘 폐기물 처리 시스템을 사용할 수 있습니다. 생분해성 플라스틱의 경우 퇴비화를 고려해야 합니다.

(4) 관련 정책 및 규정 수립 가속화

1. 특별 재정 지원

생분해성 플라스틱 제품의 적용 및 개발을 위한 보조금 정책을 채택하고, 중앙정부 보조금과 지방정부 보조금이 포함된다. 중앙정부는 올림픽 대회에서 일회용 생분해성 플라스틱 제품 시연 및 홍보 등 과학기술 연구비, 이자 보조금 등을 통해 보조금을 제공할 수 있다.

국가는 산업 발전을 장려하기 위해 바이오매스 원료를 사용하여 생분해성 플라스틱을 생산하는 기업에 대한 저리 대출 정책, 기술 혁신을 위한 특별 대출, 신용 보증 정책 채택을 고려할 수 있습니다.

2. 세금 정책

현재 생분해성 플라스틱 제품 수입에 대한 낮은 세율에 대한 명시적인 조항은 없습니다. 산업 발전을 촉진하려면 특혜 관세율을 적용해야 합니다. 공식화된다.

일부 기업의 발전을 장려하고 지원하기 위해 새로운 법인소득세 규정에 따라 다음과 같은 면제 및 감면 혜택 정책을 제공할 수 있습니다. 성 인민정부의 비준을 거쳐 정기적으로 세금감면을 시행할 수 있으며, 둘째, 법률, 행정법규 및 국무원 관련 규정에 따라 세금감면을 받은 기업은 이를 시행해야 한다. 규정에 따라 그들을.

3. 기존 플라스틱의 재활용 및 재사용을 강화하고 재활용세를 인상합니다.

예를 들어, 외국에서는 사용 후 플라스틱 제품의 재활용 및 재사용을 매우 중요하게 생각합니다. 유럽연합 집행위원회의 개정 지침에 따라 EU 회원국은 2008년부터 2015년까지 자체 포장 폐기물의 재사용률을 55% 이상으로 높여야 하며, 그 중 유리 포장재의 재사용률은 60%, 금속 포장재는 50%, 플라스틱 포장재는 50%에 달합니다. 22.5%, 목재 포장재는 22.5%에 도달합니다. 유럽연합 집행위원회는 2001년에 포장 폐기물을 재사용하는 것만으로도 EU의 이산화탄소 배출량이 0.6% 감소했다고 지적했는데, 이는 포장 폐기물의 재사용률을 높이면 포장재의 에너지 소비를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 비용도 절감할 수 있음을 보여준다. 소각 처리장을 건설하는 것은 포장재 생산 과정에서 발생하는 환경 오염을 줄일 수 있으며, 온실가스 배출을 줄이고 환경을 보호하는 매우 실용적이고 효과적인 조치입니다. 따라서 기존 플라스틱에 대한 재활용 의무를 강화해야 합니다. 재활용 비용이 높은 일회용 플라스틱 포장 제품의 경우 10%~100%의 추가 재활용세가 부과됩니다. 재활용이 불가능한 일회용 플라스틱 포장제품의 경우 생분해성 플라스틱을 사용해야 합니다.

해외에서는 전통적인 플라스틱 일회용품에 세금을 부과한 오랜 역사가 있습니다. 2002년 3월부터 아일랜드 정부는 비닐봉지에 부가가치세를 부과하기 시작했습니다. 아일랜드 정부 규정에 따르면 시장에서 쇼핑할 때 사용하는 비닐봉지 1개당 15유로센트의 세금이 부과됩니다. 아일랜드에서 사용되는 비닐봉지의 수는 매년 무려 12억 개에 달하며, 그 무게는 총 14,000톤에 달합니다. 균등하게 나누면 1인당 연간 평균 약 325개의 비닐봉지를 소비합니다. 비닐봉지 부가가치세가 시행된 지 한 달 만에 비닐봉지 소비량이 90% 이상 감소했다.

4. 기존 플라스틱으로 만든 특정 일회용 비분해성 포장 제품을 적절하게 제한합니다.

기존 플라스틱으로 만든 특정 일회용 비분해성 포장 제품을 단계적으로 적절하게 제한하거나 심지어 금지합니다. 일회용 쓰레기봉투, 쇼핑백, 생필품 겉포장, 일회용 패스트푸드 용기, 일회용 플라스틱 컵, 일회용 식품포장용기, 일회용 식품포장필름, 일회용 산업용 포장재 등

5. 분해성 플라스틱을 단계적으로, 일괄적으로 홍보합니다.

산업 생산 능력과 제품 생산 기술에 따라 분해성 플라스틱 홍보를 점차적으로 촉진합니다. 2010년 이전에는 전분 등 천연소재를 첨가한 생분해성 플라스틱과 전통 플라스틱 제품을 홍보하는 것이 주를 이루었는데, 전자가 후자보다 정책적 지원이 더 강했다. 2010년 이후에는 생분해성 플라스틱이 전면적으로 장려될 것이며, 전분을 첨가한 전통적인 플라스틱 제품은 더 이상 우대 정책을 누릴 수 없습니다.

6. 산업 협회의 가교 역할 강화

중국 플라스틱 가공 산업 협회 분해성 플라스틱 전문 위원회의 산업 가교 역할을 강화하고, 업계 협회에 재정적 지원을 제공합니다. 업계 협회를 활용하여 기업에 대한 투자, 생산 방향, 제품 포지셔닝 등을 강화하고 업계 내외 교류를 촉진하며 국내외 교류 및 무역을 촉진하고 충분한 정책 연구 및 업계 통계 등을 촉진합니다.