Met die voortdurende verbetering van wêreldwye bewustheid van omgewingsbeskerming en die toenemende dringende vraag na volhoubare ontwikkeling, staar tradisionele materiale baie uitdagings in die gesig, en koring omgewingsvriendelike materiale het na vore gekom as 'n opkomende bio-gebaseerde materiaal. Hierdie artikel brei uit oor die eienskappe, navorsing en ontwikkeling en produksiestatus van koring omgewingsvriendelike materiale, ontleed die toepassingsvooruitsigte in verpakking, tekstiel, konstruksie, landbou en ander velde, en ondersoek die geleenthede en uitdagings wat in die gesig gestaar word, en sien uit na toekomstige ontwikkelingstendense , wat daarop gemik is om 'n omvattende verwysing vir relevante bedryfspraktisyns, navorsers en beleidmakers te verskaf, en te help om die wydverspreide toepassing en industriële opgradering van koring omgewingsvriendelike materiale.
1. Inleiding
In vandag se era het omgewingskwessies een van die sleutelfaktore geword wat die ontwikkeling van die menslike samelewing beperk. Tradisionele materiale soos plastiek en chemiese vesels het 'n reeks ernstige probleme veroorsaak soos hulpbrontekorte, hoë energieverbruik en wit besoedeling tydens produksie, gebruik en afvalbehandeling. Teen hierdie agtergrond is dit dringend om hernubare, afbreekbare en omgewingsvriendelike alternatiewe materiale te vind. As 'n belangrike voedselgewas wat wyd in die wêreld verbou word, is gevind dat koring se neweprodukte in die verwerkingsproses, soos koringstrooi en koringsemels, groot materiaalontwikkelingspotensiaal het. Koring omgewingsvriendelike materiale wat deur innoverende tegnologie getransformeer word, kom geleidelik na vore en sal na verwagting verskeie industriële patrone hervorm.
2. Oorsig vankoring omgewingsvriendelike materiale
Bronne en bestanddele van grondstowwe
Koring omgewingsvriendelike materiale is hoofsaaklik afgelei vankoring strooien semels. Koringstrooi is ryk aan sellulose, hemisellulose en lignien, en hierdie natuurlike polimere bied basiese strukturele ondersteuning vir die materiaal. Sellulose het die eienskappe van hoë sterkte en hoë kristalliniteit, wat die materiaal taaiheid gee; hemisellulose is relatief maklik om af te breek en kan verwerkingswerkverrigting verbeter; lignien verhoog die styfheid en waterweerstand van die materiaal. Koringsemels is ryk aan dieetvesel, proteïene en 'n klein hoeveelheid vet, minerale, ens., wat die tekort aan strooikomponente kan aanvul en materiaalprestasie kan optimaliseer, soos die verbetering van buigsaamheid en oppervlak-eienskappe, wat dit meer geskik maak vir gediversifiseerde verwerkingstegnologie .
Voorbereidingsproses
Tans dek die voorbereidingsproses van koring omgewingsvriendelike materiale fisiese, chemiese en biologiese metodes. Fisiese metodes soos meganiese drukwerk en warmpersvormwerk, wat die strooi vergruis en dit dan onder hoë temperatuur en hoë druk vorm, is eenvoudig om te bedryf en goedkoop. Hulle word dikwels gebruik om primêre produkte soos weggooibare eetgerei en borde voor te berei; chemiese metodes sluit in veresterings- en veretheringsreaksies, wat chemiese reagense gebruik om die molekulêre struktuur van grondstowwe te verander om die adhesie en waterweerstand van materiale te verbeter om aan hoër vereistes vir verpakking en tekstieltoepassings te voldoen, maar daar is 'n risiko van chemiese reagensreste; biologiese metodes gebruik mikroörganismes of ensieme om grondstowwe af te breek en te transformeer. Die proses is groen en sag, en hoë-waarde-toegevoegde fyn materiaal kan voorberei word. Die lang fermentasiesiklus en hoë koste van ensiempreparate beperk egter grootskaalse toedienings, en die meeste daarvan is in die laboratoriumnavorsing- en ontwikkelingstadium.
3. Voordele van koring omgewingsvriendelike materiale
Omgewingsvriendelikheid
Uit die perspektief van lewensiklusbeoordeling het koring omgewingsvriendelike materiale hul voordele getoon. Sy grondstofgroeiproses absorbeer koolstofdioksied en stel suurstof vry, wat help om die kweekhuiseffek te verlig; die produksieproses het lae energieverbruik, wat die afhanklikheid van fossielenergie aansienlik verminder in vergelyking met petroleum-gebaseerde plastiese sintese; die afvalbehandeling na gebruik is eenvoudig, en dit kan vinnig in die natuurlike omgewing biologies afgebreek word, wat gewoonlik binne 'n paar maande tot 'n paar jaar in onskadelike water, koolstofdioksied en humus ontbind, wat die omgewingsprobleme soos grondbesoedeling en waterverstopping effektief oplos. veroorsaak deur die "honderdjarige nie-korrosie" van tradisionele plastiek.
Hernubaarheid van hulpbronne
As 'n eenjarige gewas word koring wyd aangeplant en het dit jaarliks ​​'n groot globale uitset, wat deurlopend en stabiel genoeg grondstowwe vir materiaalvoorbereiding kan verskaf. Anders as nie-hernubare hulpbronne soos olie en steenkool, solank landbouproduksie redelik beplan word, is koringgrondstowwe byna onuitputlik, wat die langtermyn-voorsieningsketting van die materiaalbedryf verseker, die industriële risiko's wat deur hulpbronuitputting veroorsaak word, verminder, en voldoen aan die konsep van sirkulêre ekonomie.
Unieke prestasie
Koring omgewingsvriendelike materiale het goeie hitte isolasie en klank isolasie eienskappe, wat afgelei word van sy interne poreuse vesel struktuur. Lug vul dit om 'n natuurlike versperring te vorm, wat aansienlike voordele inhou op die gebied van die bou van isolasieborde; terselfdertyd is die materiaal lig van tekstuur en het 'n lae relatiewe digtheid, wat die gewig van die produk verminder en vervoer en gebruik vergemaklik. Byvoorbeeld, op die gebied van lugvaartverpakking verminder dit koste terwyl dit beskermende werkverrigting verseker; daarby het dit ook sekere antibakteriese eienskappe. Die natuurlike bestanddele in koringstrooi en koringsemels het 'n inhiberende effek op die groei van sommige mikroörganismes, verleng die raklewe van die produk, en het wye vooruitsigte in voedselverpakkingstoepassings.
4. Toepassingsvelde van koring omgewingsvriendelike materiale
Verpakking industrie
Op die gebied van verpakking vervang koring omgewingsvriendelike materiale geleidelik tradisionele plastiekverpakking. Wat weggooibare eetgerei betref, is borde, kosblikke, strooitjies, ens. gemaak van koringstrooi soortgelyk aan plastiek, maar is nie-giftig en smaakloos, en stel nie skadelike chemikalieë vry wanneer dit verhit word nie, wat voldoen aan die behoeftes van voedselaflewering. Sommige groot kettingspysenieringsmaatskappye het begin om hulle te probeer bevorder; in ekspressverpakking, kussingsmateriaal, koeverte en kartonne wat daarvan gemaak is, word gebruik om die voering te vul, wat goeie kussingprestasie het, die goedere beskerm en terselfdertyd afbreekbaar is, wat die ophoping van vinnige vullis verminder. E-handelsplatforms en snelmaatskappye het dit geloods, en dit sal na verwagting die groen logistieke verpakkingstelsel hervorm.
Tekstielbedryf
Sellulosevesel word uit koringstrooi en koringsemels onttrek, en deur 'n spesiale spinproses tot 'n nuwe soort tekstielstof verwerk. Hierdie tipe materiaal is sag en velvriendelik, asemhaalend en het beter vogabsorpsie as suiwer katoen. Dit is droog en gemaklik om te dra, en het sy eie natuurlike kleur en tekstuur. Dit het unieke estetiese waarde en het na vore getree op die gebied van luukse mode en huismeubels. Sommige modehandelsmerke het koringveselklere met beperkte uitgawes bekendgestel, wat markaandag getrek het en lewenskragtigheid in die ontwikkeling van volhoubare mode ingespuit het.
Konstruksie industrie
As bou-isolasiemateriaal is koring-omgewingsvriendelike panele maklik om te installeer, en die isolasie-effek is vergelykbaar met dié van tradisionele polistireenpanele, maar sonder laasgenoemde se gevare vir vlambaarheid en giftige gasvrystelling, wat die brandveiligheid van geboue verbeter; terselfdertyd word dit gebruik vir binnenshuise versiering, soos dekoratiewe muurpanele en plafonne, om 'n natuurlike en warm atmosfeer te skep, en kan ook binnenshuise humiditeit aanpas, reuke absorbeer en 'n gesonde leefomgewing skep. Sommige ekologiese bou-demonstrasieprojekte het hulle in groot hoeveelhede aangeneem, wat die neiging van groen boumateriaal lei.
Landbouveld
In landbouproduksie speel saailingpotte en deklaag gemaak van koring omgewingsvriendelike materiale 'n belangrike rol. Saailingpotte kan natuurlik afgebreek word, en dit is nie nodig om die potte te verwyder wanneer saailinge uitgeplant word nie, om wortelskade te vermy en die oorlewingsyfer van uitplant te verbeter; afbreekbare deklaag bedek landbougrond, behou vog en verhoog temperatuur om gewasgroei te bevorder, en ontbind homself nadat die groeiseisoen eindig, sonder om die volgende gewasverbouing te beïnvloed, wat die probleem oplos van tradisionele plastiek deklaagreste wat die grond besoedel en landboubedrywighede belemmer, en volhoubare bevordering landbou-ontwikkeling.
V. Uitdagings wat die ontwikkeling van koring omgewingsvriendelike materiale in die gesig staar
Tegniese knelpunte
Ten spyte van vordering in navorsing en ontwikkeling, bestaan ​​tegniese probleme steeds. Eerstens, materiaalprestasie-optimalisering. In terme van die verbetering van sterkte en waterweerstand om aan komplekse gebruikscenario's te voldoen, kan bestaande tegnologieë nie koste en werkverrigting balanseer nie, wat die uitbreiding van hoë-end toepassings beperk. Tweedens is die produksieproses onstabiel, en die fluktuasie van grondstofbestanddele in verskillende groepe lei tot ongelyke produkkwaliteit, wat dit moeilik maak om gestandaardiseerde grootskaalse produksie te bereik, wat korporatiewe beleggingsvertroue en markbevordering beïnvloed.
Koste faktore
Op die oomblik is die koste van koring omgewingsvriendelike materiale hoër as dié van tradisionele materiale. In die grondstofversamelingstadium word strooi gestrooi, die versamelingsradius is groot en berging is moeilik, wat vervoer- en pakhuiskoste verhoog; in die produksiestadium maak gevorderde toerusting staat op invoer, is biologiese ensiempreparate en chemiese modifikasie-reagense duur, en hoewel die produksie-energieverbruik relatief laag is, maak dit steeds 'n groot deel van die koste uit; in die vroeë stadium van markbevordering is die skaal-effek nie gevorm nie, en die eenheidsprodukkoste kan nie verminder word nie. Dit is benadeel in die kompetisie met laeprys tradisionele materiale, wat verbruikers en ondernemings verhinder om te kies.
Markbewustheid en aanvaarding
Verbruikers is lank reeds gewoond aan tradisionele materiale en produkte, en het beperkte kennis van koring omgewingsvriendelike materiale. Hulle is bekommerd oor hul duursaamheid en veiligheid, en het min gewilligheid om te koop; aan die ondernemingskant word hulle beperk deur koste en tegniese risiko's en is hulle versigtig oor die transformasie na nuwe materiale. Veral klein en mediumgrootte ondernemings het 'n gebrek aan R&D-fondse en -talente, en dit is moeilik om betyds op te volg; daarbenewens is die stroomafwaartse nywerheidsketting nie goed toegerus nie, en is daar 'n gebrek aan professionele herwinnings- en behandelingsfasiliteite, wat die herwinning van afvalprodukte beïnvloed, en op sy beurt die uitbreiding van die voorste mark van materiale inhibeer.
VI. Reaksiestrategieë en ontwikkelingsgeleenthede
Nywerheid-universiteit-navorsing samewerking om deur tegnologie te breek
Universiteite, wetenskaplike navorsingsinstellings en ondernemings behoort nou saam te werk. Universiteite moet hul voordele ten volle speel in basiese navorsing en nuwe materiaalmodifikasiemeganismes en biotransformasie-weë ondersoek; wetenskaplike navorsingsinstellings moet fokus op prosesoptimalisering, en gesamentlik loodsproduksie met ondernemings uitvoer om tegniese stabiliteitskwessies te oorkom; ondernemings moet fondse en markterugvoer verskaf om die industrialisering van wetenskaplike navorsingsresultate te versnel, soos die vestiging van gesamentlike R&D-sentrums, en die regering moet pasmaats maak en beleidsondersteuning verskaf om tegnologiese iterasie en opgradering te bevorder.
Beleidsondersteuning verminder koste
Die regering het subsidiebeleide ingestel om vervoersubsidies vir grondstofversameling te verskaf om logistieke koste te verminder; die produksiekant bied belastingvrystellings vir toerustingaankope en nuwe tegnologienavorsing en -ontwikkeling om ondernemings aan te moedig om tegnologie op te dateer; stroomaf-ondernemings wat koring-omgewingsvriendelike materiale gebruik, soos verpakkings- en konstruksiemaatskappye, kry groenverkrygingsubsidies om markvraag te stimuleer, en deur die ondersteuning van die hele nywerheidsketting te help om koste te verminder en die prysgaping met tradisionele materiale te verklein.
Versterk publisiteit en verhoog bewustheid
Gebruik media, uitstallings en gewilde wetenskaplike aktiwiteite om die voordele en toepassingsgevalle van koring omgewingsvriendelike materiale deur verskeie kanale bekend te maak, produkveiligheid en duursaamheid sertifisering te vertoon, en verbruikers kommer uit te skakel; voorsien tegniese opleiding en transformasieleiding vir ondernemings, deel suksesvolle geval-ervarings en stimuleer korporatiewe entoesiasme; bedryfstandaarde en produkidentifikasiestelsels daar te stel, die mark te standaardiseer, dit vir verbruikers en ondernemings maklik te maak om te identifiseer en te vertrou, 'n goeie industriële ekologie te skep, en groenverbruik en markgeleenthede vir volhoubare ontwikkeling aan te gryp.
VII. Toekomstige vooruitsigte
Met voortdurende tegnologiese innovasie, voortdurende verbetering van beleide en verbeterde markbewustheid, word verwag dat koring omgewingsvriendelike materiale plofbare ontwikkeling sal inlui. In die toekoms sal hoëprestasie saamgestelde koringmateriale gebore word, wat die voordele van verskeie natuurlike of sintetiese materiale integreer, en uitbrei na hoëtegnologie-velde soos motors en elektronika; intelligente waarneembare koringmateriaal sal verskyn, intydse monitering van die omgewing en voedselvarsheid, wat slim verpakking en slim huise bemagtig; nywerheidsklusters sal gevorm word, en die hele ketting van grondstofaanplanting, materiaalverwerking tot produkherwinning sal op 'n gekoördineerde wyse ontwikkel, doeltreffende hulpbronbenutting realiseer en industriële voordele maksimeer, die kernkrag van die globale groenmateriaalindustrie word, en 'n soliede materiële grondslag vir die volhoubare welvaart van die menslike samelewing.
VIII. Gevolgtrekking
Koring omgewingsvriendelike materiale, met hul uitstaande omgewings-, hulpbron- en werkverrigtingvoordele, het breë vooruitsigte in baie velde getoon. Alhoewel hulle tans met baie uitdagings soos tegnologie, koste en mark in die gesig staar, word daar van hulle verwag om deur die moeilikhede te breek deur die gesamentlike pogings van alle partye. Die benutting van die geleentheid om kragtig te ontwikkel sal nie net die omgewingskrisis wat deur tradisionele materiale veroorsaak word, oplos nie, maar sal ook geboorte gee aan opkomende groen nywerhede, 'n wen-wen-situasie van ekonomiese groei en omgewingsbeskerming bereik, 'n nuwe era op die gebied van materiaal, en skep 'n beter ekologiese tuiste vir toekomstige geslagte.