Τα βιοαποικοδομήσιμα πλαστικά μπορούν να χωριστούν σε βιοαποικοδομήσιμα πλαστικά με βάση το πετρέλαιο και αποικοδομήσιμα πλαστικά ανάλογα με την πηγή των συστατικών τους. Έχουν εφαρμοστεί σε πολλούς τομείς όπως επιτραπέζια σκεύη μίας χρήσης, συσκευασίες, γεωργία, αυτοκίνητα, ιατρική περίθαλψη, υφάσματα κ.λπ. Τώρα έχουν αναπτυχθεί οι μεγαλύτεροι κατασκευαστές πετροχημικών στον κόσμο. Τα βιοαποικοδομήσιμα πλαστικά προσπαθούν να εκμεταλλευτούν τις ευκαιρίες της αγοράς εκ των προτέρων. Αν λοιπόν οι φίλοι μας στη βιομηχανία πλαστικών θέλουν να πάρουν ένα μερίδιο από τη βιοαποικοδομήσιμη βιομηχανία υλικών, πώς πρέπει να προχωρήσουμε; Πώς γίνεται διάκριση μεταξύ βιοδιασπώμενων και πετρελαιοειδών αποικοδομήσιμων πλαστικών; Ποια συστατικά και τεχνολογίες στη φόρμουλα του προϊόντος είναι το κλειδί και υπό ποιες συνθήκες μπορούν να αποσυντεθούν τα αποικοδομήσιμα υλικά ώστε να φτάσουν στο πρότυπο ......

Το πολυπροπυλένιο (πολυπροπυλένιο) είναι ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο πολυμερές υλικό, που αναφέρεται ως PP, το οποίο έχει καλύτερες θερμοπλαστικές ιδιότητες. Λόγω των άχρωμων, άοσμων και μη τοξικών φυσικών ιδιοτήτων του, χρησιμοποιείται επί του παρόντος ως ελαφρύ πλαστικό γενικής χρήσης. Το πολυπροπυλένιο έχει εξαιρετική απόδοση, ασφάλεια και μη τοξικότητα, χαμηλού κόστους και εύχρηστες πρώτες ύλες, και τα έτοιμα προϊόντα είναι ελαφριά και φιλικά προς το περιβάλλον υλικά. Έχει χρησιμοποιηθεί σε συσκευασίες προϊόντων, χημικές πρώτες ύλες, ανταλλακτικά αυτοκινήτων, σωλήνες κατασκευής και άλλους τομείς.

1. Εισαγωγή στη διαδικασία παραγωγής προϊόντων πολυπροπυλενίου

Στη δεκαετία του 1950, ξεκίνησε έρευνα σχετικά με την τεχνολογία σύνθεσης πολυπροπυλενίου. Από την πιο παραδοσιακή μέθοδο πολυμερισμού διαλυτών (επίσης γνωστή ως μέθοδος λάσπης) έως μια πιο προηγμένη μέθοδο πολυμερισμού διαλύματος, έχει εξελιχθεί στην τρέχουσα μέθοδο χύδην υγρής φάσης και χύδην πολυμερισμού. Με τη συνεχή εξέλιξη της παραγωγικής διαδικασίας, ο πιο πρωτόγονος πολυμερισμός διαλυτών Ο νόμος δεν χρησιμοποιείται πλέον στη βιομηχανία.

Καθ 'όλη την προηγμένη τεχνολογία παραγωγής πολυπροπυλενίου στον κόσμο, η ετήσια παραγωγή πολυπροπυλενίου της basell υπερβαίνει το 50% της συνολικής παραγωγής του κόσμου, κυρίως χρησιμοποιώντας τη διαδικασία πολυμερισμού φάσης αερίου διπλού βρόχου Spheripol. Επιπλέον, η σύνθεση πολυπροπυλενίου Spherizone που πρωτοστάτησε από τον basell έχει αναπτυχθεί και τεθεί σε παραγωγή. Η τεχνολογία, η διαδικασία σύνθεσης πολυπροπυλενίου Borstar που αναπτύχθηκε και τέθηκε σε παραγωγή από την Borealis έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως.

1.1 Διαδικασία Spheripol

Η τεχνολογία πολυπροπυλενίου διπλού βρόχου Spheripol που αναπτύχθηκε και τέθηκε σε λειτουργία από τη basell είναι ο πιο έμπειρος νέος τύπος διαδικασίας σύνθεσης πολυπροπυλενίου. Σε σύγκριση με την παραδοσιακή διαδικασία παραγωγής, τα παραγόμενα προϊόντα πολυπροπυλενίου έχουν καλύτερη ποιότητα και μεγαλύτερη παραγωγή.

Έχουν βελτιωθεί συνολικά τέσσερις γενιές καταλυτών. Προς το παρόν, ένας αντιδραστήρας σύνθεσης πολυπροπυλενίου με δομή διπλού βρόχου έχει σχηματιστεί, και μια ποικιλία από άριστα προϊόντα πολυπροπυλενίου έχουν παραχθεί βάσει αυτής της διαδικασίας. Η δομή του σωλήνα διπλού βρόχου μπορεί να αποκτήσει προϊόντα πολυπροπυλενίου με καλύτερη απόδοση αλλάζοντας την πίεση στη διαδικασία σύνθεσης, και να πραγματοποιήσει τη ρύθμιση της μάζας των μακρομορίων πολυπροπυλενίου και τη μορφολογία των μακρομορίων πολυπροπυλενίου. ο καταλύτης τέταρτης γενιάς που λαμβάνεται μετά από πολλαπλές βελτιώσεις, Το καταλυόμενο προϊόν πολυπροπυλενίου έχει μεγαλύτερη καθαρότητα, καλύτερες μηχανικές ιδιότητες και μεγαλύτερη αντοχή στη φθορά.

Λόγω της χρήσης της δομής αντίδρασης σωλήνα διπλού δακτυλίου, η λειτουργία παραγωγής μπορεί να είναι πιο βολική. η πίεση της αντίδρασης αυξάνεται, έτσι αυξάνεται η περιεκτικότητα σε υδρογόνο σε όλη τη διαδικασία παραγωγής, γεγονός που βελτιώνει τις διάφορες ιδιότητες των προϊόντων πολυπροπυλενίου σε κάποιο βαθμό. ταυτόχρονα, με βάση την εξαιρετική δομή σωλήνων διπλού δακτυλίου. Είναι ικανό να παράγει μακρομόρια σχετικά υψηλότερης ποιότητας και προϊόντα πολυπροπυλενίου μικρότερης ποιότητας, έτσι ώστε το εύρος κατανομής μοριακού βάρους των παραγόμενων προϊόντων πολυπροπυλενίου να είναι μεγαλύτερο, και το ληφθέν πολυπροπυλένιο τα προϊόντα είναι πιο ομοιογενή.

Αυτή η δομή μπορεί να προάγει καλύτερα τη μεταφορά θερμότητας μεταξύ των υλικών αντίδρασης. Εάν συνδυαστεί με τους πιο προηγμένους καταλύτες μεταλλοκενίου, προϊόντα πολυπροπυλενίου με καλύτερη απόδοση θα παρασκευαστούν στο μέλλον. Η δομή του αντιδραστήρα διπλού βρόχου βελτιώνει την αποδοτικότητα της παραγωγής, καθιστά τη διαδικασία παραγωγής πιο βολική και ευέλικτη, και σε κάποιο βαθμό αυξάνει την παραγωγή προϊόντων πολυπροπυλενίου.

1.2 Διαδικασία σφαιρίνης

Λόγω της τρέχουσας αυξανόμενης ζήτησης για διτροπικό πολυπροπυλένιο, η basell ανέπτυξε μια ολοκαίνουργια παραγωγική διαδικασία. Η διαδικασία Spherizone χρησιμοποιείται κυρίως για την παραγωγή διτροπικού πολυπροπυλενίου. Η κύρια καινοτομία της διαδικασίας παραγωγής είναι ότι στον ίδιο αντιδραστήρα, ο αντιδραστήρας διαχωρίζεται και η θερμοκρασία αντίδρασης, η πίεση αντίδρασης και η πίεση αντίδρασης σε κάθε ζώνη αντίδρασης μπορούν να ελεγχθούν ξεχωριστά. Η συγκέντρωση υδρογόνου κυκλοφορεί στη ζώνη αντίδρασης με διαφορετικές συνθήκες παραγωγής και ελεγχόμενες συνθήκες παραγωγής κατά τη συνεχή ανάπτυξη μοριακής αλυσίδας πολυπροπυλενίου κατά τη σύνθεση πολυπροπυλενίου. Αφενός, συντίθεται διτροπικό πολυπροπυλένιο με καλύτερη απόδοση. Από την άλλη πλευρά, το ληφθέν προϊόν πολυπροπυλενίου έχει καλύτερη ομοιομορφία.

1.3 Διαδικασία Borstar

Η διαδικασία σύνθεσης πολυπροπυλενίου Borstar βασίζεται στη διαδικασία σύνθεσης πολυπροπυλενίου της basell Corporation από την Borealis, με βάση τον αντιδραστήρα δομής διπλού βρόχου και ο αντιδραστήρας ρευστοποιημένης κλίνης αερίου φάσης συνδέεται σε σειρά ταυτόχρονα, παράγοντας έτσι πολυπροπυλένιο με καλύτερη απόδοση . προϊόν.

Πριν από αυτό, όλες οι διεργασίες σύνθεσης πολυπροπυλενίου ελέγχουν τη θερμοκρασία αντίδρασης στους περίπου 70 ° C για να αποφευχθεί η δημιουργία φυσαλίδων κατά τη διαδικασία παραγωγής και να καταστούν τα προϊόντα πολυπροπυλενίου πιο ομοιογενή. Η διαδικασία Borstar που σχεδιάστηκε από την Borealis επιτρέπει υψηλότερη θερμοκρασία λειτουργίας, η οποία μπορεί ακόμη και να υπερβεί την κρίσιμη τιμή της λειτουργίας προπυλενίου. Η αύξηση της θερμοκρασίας προάγει επίσης την αύξηση της πίεσης λειτουργίας και σχεδόν δεν υπάρχουν φυσαλίδες στη διαδικασία, κάτι που είναι ένα είδος απόδοσης. Είναι μια εξαιρετική διαδικασία σύνθεσης πολυπροπυλενίου.

Τα τρέχοντα χαρακτηριστικά της διαδικασίας συνοψίζονται ως εξής: Πρώτον, η δραστικότητα του καταλύτη είναι υψηλότερη. Δεύτερον, ο αντιδραστήρας αέριας φάσης συνδέεται εν σειρά με βάση τον αντιδραστήρα σωλήνα διπλού βρόχου, ο οποίος μπορεί πιο εύκολα να ελέγξει τη μοριακή μάζα και τη μορφολογία του συντεθέντος μακρομορίου. Τρίτον, κάθε κορυφή που λαμβάνεται κατά την παραγωγή διτροπικού πολυπροπυλενίου μπορεί να επιτύχει στενότερη κατανομή μοριακής μάζας και η ποιότητα του διτροπικού προϊόντος είναι καλύτερη. Τέταρτον, η θερμοκρασία λειτουργίας αυξάνεται και τα μόρια πολυπροπυλενίου εμποδίζονται να διαλυθούν στο. Το φαινόμενο του προπυλενίου δεν θα προκαλέσει την προσκόλληση προϊόντων πολυπροπυλενίου στο εσωτερικό τοίχωμα του αντιδραστήρα.

2. Πρόοδος στην εφαρμογή πολυπροπυλενίου

Το πολυπροπυλένιο (Πολυπροπυλένιο) έχει χρησιμοποιηθεί σε πολλούς τομείς, όπως συσκευασία προϊόντων, παραγωγή καθημερινών αναγκών, κατασκευή αυτοκινήτων, οικοδομικά υλικά, ιατρικός εξοπλισμός κ.λπ. λόγω της ώριμης διαδικασίας παραγωγής του, φθηνές και εύχρηστες πρώτες ύλες, ασφαλείς, μη - τοξικά και φιλικά προς το περιβάλλον προϊόντα. Λόγω της τρέχουσας επιδίωξης της πράσινης ζωής και των περισσότερων απαιτήσεων για την προστασία του περιβάλλοντος, το πολυπροπυλένιο έχει αντικαταστήσει πολλά υλικά με κακή φιλικότητα προς το περιβάλλον.

2.1 Ανάπτυξη προϊόντων πολυπροπυλενίου για σωλήνες

Ο τυχαίος σωλήνας συμπολυμερούς πολυπροπυλενίου, επίσης γνωστός ως PPR, είναι ένα από τα πιο απαιτητικά προϊόντα πολυπροπυλενίου προς το παρόν. Έχει καλές μηχανικές ιδιότητες και ισχυρή αντοχή στις κρούσεις. Ο σωλήνας που παρασκευάζεται από αυτήν ως πρώτη ύλη έχει υψηλή μηχανική αντοχή, μικρό βάρος και αντοχή στη φθορά. Ανθεκτικό στη διάβρωση και βολικό για περαιτέρω επεξεργασία. Επειδή μπορεί να αντέξει σε υψηλή θερμοκρασία και ζεστό νερό, έχει μεγάλη διάρκεια ζωής με βάση την ποιοτική επιθεώρηση, την καλή ποιότητα του προϊόντος και την υψηλή σταθερότητα και έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στη μεταφορά κρύου και ζεστού νερού.

Λόγω της σταθερής απόδοσης, της ασφάλειας και της αξιοπιστίας και της λογικής τιμής, αναφέρεται ως το συνιστώμενο υλικό τοποθέτησης σωλήνων από το Υπουργείο Κατασκευών και άλλες σχετικές υπηρεσίες Θα πρέπει σταδιακά να αντικαθιστά τους παραδοσιακούς σωλήνες με πράσινους σωλήνες προστασίας του περιβάλλοντος όπως ο PPR. Με πρωτοβουλία της κυβέρνησης, η χώρα μου είναι υπό κατασκευή. Περισσότερο από το 80% των κατοικιών χρησιμοποιούν πράσινους σωλήνες PPR. Με την ταχεία ανάπτυξη της κατασκευαστικής βιομηχανίας της χώρας μου, η ζήτηση για σωλήνες PPR αυξάνεται επίσης. Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία, η μέση ετήσια ζήτηση είναι περίπου 200kt.

2.2 Ανάπτυξη προϊόντων πολυπροπυλενίου φιλμ

Τα προϊόντα φιλμ είναι επίσης ένα από τα προϊόντα πολυπροπυλενίου με τη μεγαλύτερη ζήτηση. Η κατασκευή φιλμ είναι ένας σημαντικός τρόπος για εφαρμογές πολυπροπυλενίου. Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία, περίπου το 20% του πολυπροπυλενίου που παράγεται κάθε χρόνο χρησιμοποιείται για την παραγωγή ταινιών. Καθώς το φιλμ πολυπροπυλενίου είναι σταθερό και φιλικό προς το περιβάλλον, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μια ποικιλία συσκευασιών προϊόντων, ως διάφορα μονωτικά υλικά σε προϊόντα ακριβείας, και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε πολλούς τομείς όπως τα δομικά υλικά. Ειδικά τα τελευταία χρόνια, έχουν αναπτυχθεί περισσότερα υλικά φιλμ πολυπροπυλενίου με υψηλότερη προστιθέμενη αξία. Για παράδειγμα, φιλμ πολυπροπυλενίου τριαδικού συμπολυμερούς προπυλενίου-αιθυλενίου-1-βουτενίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για στρώμα θερμοσφράγισης χαμηλής θερμοκρασίας, το οποίο έχει μεγαλύτερη ζήτηση στην αγορά.

Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά υλικά στρώσης θερμοσφράγισης τύπου φιλμ, μπορεί επίσης να επιτύχει καλύτερη μηχανική αντοχή και αντοχή στην κρούση. Υπάρχουν πολλοί τύποι προϊόντων ταινιών, και αντιπροσωπευτικές ταινίες που έχουν μεγαλύτερη ζήτηση είναι: φιλμ με διαξονικό προσανατολισμό BOPP, μεμβράνη από πολυπροπυλένιο CPP, η μεμβράνη CPP χρησιμοποιείται ως επί το πλείστον για συσκευασίες τροφίμων και φαρμακευτικών προϊόντων, η μεμβράνη BOPP χρησιμοποιείται ως επί το πλείστον για συσκευασίες προϊόντων και παραγωγή συγκολλητικών προϊόντων. Σύμφωνα με στοιχεία, η Κίνα πρέπει επί του παρόντος να εισάγει περίπου 80kt υλικών πολυπροπυλενίου που μοιάζουν με φιλμ κάθε χρόνο.

2.3 Ανάπτυξη προϊόντων πολυπροπυλενίου για οχήματα

Αφού τροποποιηθεί, το υλικό πολυπροπυλενίου έχει καλύτερες ιδιότητες επεξεργασίας, υψηλή μηχανική αντοχή και μπορεί να διατηρήσει καλή απόδοση μετά από πολλαπλές κρούσεις. Συμμορφώνεται με την αναπτυξιακή ιδέα της ασφάλειας και της προστασίας του περιβάλλοντος. Ως εκ τούτου, έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας.

Προς το παρόν, τα προϊόντα πολυπροπυλενίου χρησιμοποιούνται σε διάφορα ανταλλακτικά όπως ταμπλό, εσωτερικά υλικά και προφυλακτήρες. Τα τροποποιημένα προϊόντα πολυπροπυλενίου έχουν πλέον γίνει τα κύρια πλαστικά προϊόντα για ανταλλακτικά αυτοκινήτων. Ειδικά, υπάρχει ακόμη μεγάλο κενό στα υλικά πολυπροπυλενίου υψηλών προδιαγραφών και οι προοπτικές ανάπτυξης είναι αισιόδοξες.

Με τη συνεχή βελτίωση των σημερινών απαιτήσεων της Κίνας για την παραγωγή αυτοκινήτων και την αυξημένη ευαισθητοποίηση σχετικά με την προστασία του περιβάλλοντος στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας, η ανάπτυξη της αυτοκινητοβιομηχανίας πρέπει να λύσει το πρόβλημα της ανακύκλωσης και της επαναχρησιμοποίησης υλικών πολυπροπυλενίου για αυτοκίνητα. Τα κύρια προβλήματα των προϊόντων πολυπροπυλενίου που χρησιμοποιούνται στην αυτοκινητοβιομηχανία Λόγω της έλλειψης προμήθειας προϊόντων πολυπροπυλενίου υψηλών προδιαγραφών, απαιτείται τα προϊόντα πολυπροπυλενίου να είναι πράσινα, φιλικά προς το περιβάλλον, χωρίς ρύπανση, να έχουν υψηλότερη αντοχή στη θερμότητα, μεγαλύτερη μηχανική αντοχή και ισχυρότερη χημική αντίσταση στη διάβρωση.

Το 2020, η Κίνα θα εφαρμόσει το πρότυπο "Εθνικό VI" και θα εφαρμοστεί η ανάπτυξη ελαφρών αυτοκινήτων. Τα προϊόντα πολυπροπυλενίου είναι οικονομικά αποδοτικά και ελαφριά. Θα έχουν περισσότερα πλεονεκτήματα και θα χρησιμοποιούνται ευρύτερα στην αυτοκινητοβιομηχανία.

2.4 Ανάπτυξη ιατρικών προϊόντων πολυπροπυλενίου

Το συνθετικό υλικό πολυπροπυλενίου είναι ασφαλές και μη τοξικό, και έχει χαμηλότερο κόστος παραγωγής και είναι πιο φιλικό προς το περιβάλλον στη χρήση. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται κυρίως στην παρασκευή διαφόρων αναλώσιμων ιατρικών προϊόντων όπως συσκευασία φαρμάκων, σύριγγες, φιάλες έγχυσης, γάντια και διαφανείς σωλήνες σε ιατρικό εξοπλισμό. Η αντικατάσταση των παραδοσιακών υάλινων υλικών έχει ουσιαστικά επιτευχθεί.

Με τις αυξανόμενες απαιτήσεις του κοινού για ιατρικές καταστάσεις και την αυξανόμενη επένδυση της Κίνας σε επιστημονική έρευνα για ιατρικό εξοπλισμό, η κατανάλωση προϊόντων πολυπροπυλενίου στην ιατρική αγορά θα αυξηθεί σημαντικά. Εκτός από την κατασκευή τέτοιων σχετικά χαμηλού επιπέδου ιατρικών προϊόντων, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή ιατρικών υλικών υψηλού επιπέδου όπως ιατρικά μη υφασμένα υφάσματα και τεχνητά νεφρικά νάρθηκα.

3. Περίληψη

Το πολυπροπυλένιο είναι ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο πολυμερές υλικό με ώριμη τεχνολογία παραγωγής, φθηνές και εύχρηστες πρώτες ύλες, ασφαλή, μη τοξικά και φιλικά προς το περιβάλλον προϊόντα. Έχει χρησιμοποιηθεί στη συσκευασία προϊόντων, στην παραγωγή καθημερινών αναγκών, στην κατασκευή αυτοκινήτων, στα δομικά υλικά, στον ιατρικό εξοπλισμό και σε άλλους τομείς. .

Προς το παρόν, το μεγαλύτερο μέρος του εξοπλισμού παραγωγής πολυπροπυλενίου, οι διαδικασίες παραγωγής και οι καταλύτες στην Κίνα εξακολουθούν να χρησιμοποιούν ξένη τεχνολογία. Η έρευνα σχετικά με τον εξοπλισμό και τις διεργασίες παραγωγής πολυπροπυλενίου πρέπει να επιταχυνθεί, και με βάση την απορρόφηση εξαιρετικής εμπειρίας, θα πρέπει να σχεδιαστεί μια καλύτερη διαδικασία παραγωγής πολυπροπυλενίου. Ταυτόχρονα, είναι απαραίτητο να αυξηθούν οι επενδύσεις στην επιστημονική έρευνα, να αναπτυχθούν προϊόντα πολυπροπυλενίου με καλύτερες επιδόσεις και υψηλότερη προστιθέμενη αξία και να βελτιωθεί η βασική ανταγωνιστικότητα της Κίνας.

Με βάση τις πολιτικές προστασίας του περιβάλλοντος, η εφαρμογή βιοαποικοδομήσιμων πλαστικών σε επιτραπέζια σκεύη μίας χρήσης, συσκευασίες, γεωργία, αυτοκίνητα, ιατρική περίθαλψη, κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα και άλλους τομείς εισάγει νέες ευκαιρίες για ανάπτυξη της αγοράς.