Beth Yw'r Deunyddiau a Ddefnyddir mewn Mathau Newydd o Fwyd -Graddoli Cinio Plastig -Mynd i Gynwysyddion?

1. Rhagymadrodd

Mae mathau newydd o ddeunyddiau bocs bwyd plastig gradd yn cyfeirio'n benodol at ddeunyddiau sydd wedi dod i'r amlwg neu sydd wedi cyflawni datblygiadau technolegol sylweddol ym maes pecynnu bwyd ers 2021. O'u cymharu â phlastigau traddodiadol sy'n seiliedig ar betroliwm, maent yn cynnig manteision sylweddol o ran bioddiraddadwyedd, diogelwch, ac ymarferoldeb. Yn ôl y "Gofynion Technegol Cyffredinol ar gyfer Logisteg Cwbl Bioddiraddadwy a Phecynnu Cyflym" (GB / T41010-2021) a gyhoeddwyd gan Weinyddiaeth Safoni Tsieina, bioddiraddadwycinio i-fynd cynwysyddionRhaid iddo gyflawni cyfradd bioddiraddio o dros 90% o fewn 180 diwrnod o dan amodau compostio, ac ni ddylai'r cynhyrchion diraddio achosi llygredd eilaidd i bridd, cyrff dŵr ac ecosystemau.

Yn seiliedig ar ffynonellau deunydd, mae mathau newydd o ddeunyddiau bocs bwyd plastig gradd wedi'u rhannu'n dri chategori yn bennaf: yn gyntaf, deunyddiau bioddiraddadwy sy'n seiliedig ar fio yn llawn, megis asid polylactig (PLA), polyhydroxyalkanoates (PHA), a deunyddiau sy'n seiliedig ar startsh; yn ail, deunyddiau bioddiraddadwy sy'n seiliedig ar betroliwm, megis terephthalate adipate polybutylene (PBAT) a polybutylene succinate (PBS); ac yn drydydd, deunyddiau bioddiraddadwy cyfansawdd, megis cyfuniadau PLA/PBAT. Rhaid i bob deunydd basio-ardystiad gradd bwyd a chydymffurfio â safonau cyfres 4806 GB Tsieineaidd, safonau FDA yr UD, neu reoliadau 10/2011 yr UE.

2. Dosbarthiad a Dadansoddiad o Nodweddion Bwyd Newydd-Graddio Cinio Plastig i-Mynd i Ddeunyddiau Cynhwysydd

2.1 Deunyddiau Bioddiraddadwy sy'n seiliedig ar fio

2.1.1 Asid Polylactig (PLA) a'i Ddeunyddiau Wedi'u Haddasu

Asid polylactig (PLA) yw'r deunydd bioddiraddadwy mwyaf masnachol sydd ar gael ar hyn o bryd. Fe'i cynhyrchir yn bennaf o startsh planhigion fel corn a sugarcane, trwy eplesu i gynhyrchu asid lactig, ac yna polymerization. Yn 2023, roedd PLA yn cyfrif am tua 42% o'r deunyddiau crai a ddefnyddiwyd yn bioddiraddadwycinio i-fynd cynwysyddionyn Tsieina, yn meddu ar dryloywder da, anhyblygedd, a pherfformiad prosesu.

Prif anfantais PLA pur yw ei wrthwynebiad gwres annigonol; mae ei dymheredd ystumio gwres fel arfer yn is na 60 gradd, ac mae ei dymheredd trawsnewid gwydr tua 60-65 gradd. Fodd bynnag, gellir gwella ei berfformiad yn sylweddol trwy dechnegau addasu: gan ddefnyddio technoleg CPLA (PL wedi'i addasu), gellir cynyddu'r ymwrthedd gwres i 80-150 gradd, gan fodloni'r gofynion ar gyfer caeadau cwpan diodydd poeth (80 gradd) a phecynnu bwyd poeth tymor byr; ar ôl cyflwyno cydweddyddion adweithiol (fel Joncryl ADR) a thechnoleg nanocomposite, cynyddir cryfder effaith y deunydd o 2-3 kJ / m² ar gyfer PLA pur i 15-20 kJ / m²; gyda chymorth cyfryngau cnewyllol a phrosesau anelio, gall y tymheredd ystumio gwres fod yn fwy na 90 gradd.

O ran perfformiad diraddio, gall PLA gyflawni cyfradd diraddio o dros 90% o fewn 90 diwrnod o dan amodau compostio diwydiannol (58-70 gradd, lleithder 60%, aerobig), ond mae'r gyfradd ddiraddio yn arafu'n sylweddol mewn amgylcheddau naturiol, a phrin y mae'n diraddio mewn dŵr oer. O ran cost, mae pris deunyddiau crai PLA tua 17,500-23,000 yuan / tunnell, a gostyngodd pris resin PLA i 18,000 yuan / tunnell yn 2024, gostyngiad o 38.7% o'i gymharu â brig 2020.

2.1.2 Polyhydroxyalkanoates (PHA)

Mae polyhydroxyalkanoates (PHA) yn cael eu syntheseiddio trwy eplesu microbaidd o siwgrau neu lipidau, sy'n perthyn i ddeunyddiau bio-. Mae ganddyn nhw fiogydnawsedd rhagorol a diraddadwyedd amgylcheddol cyflawn, a gallant ddiraddio'n effeithiol hyd yn oed mewn dŵr môr neu bridd, gyda chylch diraddio o tua 3-6 mis, gan gyflawni cylch "crud i'r crud" yn wirioneddol.

Fodd bynnag, mae cost yn cyfyngu i raddau helaeth ar gymhwysiad masnachol PHA. Yn ôl adroddiad gan Sefydliad Technoleg Deunyddiau a Pheirianneg Ningbo, Academi Gwyddorau Tsieineaidd, ym mis Ionawr 2025, dim ond tua 5% oedd cyfradd treiddiad PHA yn y farchnad deunyddiau pecynnu bioddiraddadwy Tsieineaidd yn 2023, yn bennaf oherwydd costau cynhyrchu uchel (tua 2 - 3 gwaith yn fwy na PLA) a gallu cynhyrchu annigonol ar raddfa fawr. Yn 2024, roedd cost cynhyrchu PHA yn dal i fod mor uchel â 40,000 - 60,000 yuan / tunnell, yn sylweddol uwch na'r 22,000-28,000 yuan / tunnell o PLA. O ran perfformiad, mae gan PHA biocompatibility a diraddadwyedd da, ond mae angen gwella ei sefydlogrwydd thermol a pherfformiad prosesu. Ar hyn o bryd, mae Hengxin Life yn hyrwyddo gweithredu technoleg cotio ar-lein emwlsiwn dŵr PHA trwy fodel cydweithredu pedair plaid. Mae'r dechnoleg hon nid yn unig yn lleddfu problem costau PHA uchel ond hefyd yn creu gwerth ychwanegol ar gyfer mentrau prosesu gyda chyfradd adennill mwydion o dros 95%.

2.1.3 Deunyddiau Cyfansawdd yn seiliedig ar startsh

Mae defnyddiau cyfansawdd sy'n seiliedig ar startsh yn defnyddio startsh naturiol fel startsh corn a chasafa fel y prif gydrannau. Trwy eu cyfuno a'u haddasu â pholyesterau bioddiraddadwy fel PLA a PBAT, gellir lleihau costau, a gwella bioddiraddadwyedd. Yn 2023, mae eu cyfran yn bioddiraddadwycinio i-fynd cynwysyddionRoedd tua 18%, gyda chostau deunydd crai o ddim ond 8,000-12,000 yuan/tunnell, llawer is na PLA.

Mae manteision y deunydd hwn yn gorwedd yn ei allu i adnewyddu deunydd crai cryf a phris isel, ond mae ei briodweddau mecanyddol a'i wrthwynebiad dŵr yn wael, ac fel arfer mae angen ei gymysgu a'i addasu â deunyddiau bio- eraill. Yn ôl data gan Adran Cadwraeth Adnoddau a Diogelu'r Amgylchedd y Comisiwn Datblygu a Diwygio Cenedlaethol yn 2024, er bod deunyddiau sy'n seiliedig ar startsh yn isel mewn cost, mae'r plastigyddion, y cydweddyddion, ac ychwanegion swyddogaethol eraill sydd eu hangen i wella perfformiad prosesu yn cael eu mewnforio i raddau helaeth, ac mae amrywiadau yn y farchnad gemegol ryngwladol yn effeithio'n sylweddol ar eu prisiau.

2.2 Deunyddiau Bioddiraddadwy sy'n seiliedig ar betroliwm

2.2.1 Tereffthalad Polybutylen Adipate (PBAT)

Mae tereffthalad polybutylene adipate (PBAT) yn elastomer hanner-grisialog, wedi'i syntheseiddio gan amry-dwysedd asid adipic, asid tereffthalig, a bwtanediol, gyda chrisialedd o tua 10-20%. Mae ganddo hyblygrwydd a hydwythedd rhagorol, gydag ehangiad ar egwyl o 500-700%, sy'n golygu ei fod yn un o'r plastigau bioddiraddadwy anoddaf sydd ar gael ar hyn o bryd.

Mae gan PBAT bwynt toddi o tua 110-130 gradd a thymheredd ystumio gwres o tua 30-40 gradd, gyda pherfformiad prosesu da, y gellir ei addasu i wahanol brosesau megis mowldio chwistrellu, allwthio a chwythu ffilm. O ran perfformiad diraddio, gellir diraddio PBAT yn llwyr yn y pridd o fewn 6-12 mis, ac nid yw'r cynhyrchion diraddio yn wenwynig. Mae hefyd yn diraddio'n gymharol gyflym mewn amgylcheddau amrywiol. Oherwydd y gall wella brau PLA, defnyddir PBAT yn aml mewn cyfuniadau â PLA, ac yn 2024, cyrhaeddodd ei gyfran mewn deunyddiau crai bocs bwyd bioddiraddadwy 32%. O ran cost, mae pris PBAT tua 17,000-19,000 RMB / tunnell, gyda deunyddiau crai yn cyfrif am 65-70% o'r gost gweithgynhyrchu. Mae'r prif ddeunydd crai, 1,4-butanediol (BDO), wedi'i brisio'n sefydlog ar 7,800 RMB/tunnell, sy'n cyfrif am dros 65% o gost y deunydd crai.

2.2.2 Polybutylene Succinate (PBS)

Mae polybutylene succinate (PBS) yn bolyester crisialog iawn, sy'n ymddangos fel solid gwyn, heb arogl a di-flas, gyda biogydnawsedd a bioddiraddadwyedd da, a gellir ei ddiraddio'n naturiol yn garbon deuocsid a dŵr. Ei fantais ragorol yw ei wrthwynebiad gwres rhagorol, gyda thymheredd ystumio gwres yn agos at 100 gradd, a all fod yn fwy na 100 gradd ar ôl ei addasu, gan fodloni gofynion gwrthsefyll gwres yr angenrheidiau dyddiol.

Mae cryfder mecanyddol PBS yn debyg i gryfder - plastigau pwrpas cyffredinol fel PP ac PE, a gellir ei addasu i brosesau paratoi megis mowldio chwistrellu, allwthio, chwythu ffilm a lamineiddio. Gellir ei gymysgu hefyd â llenwyr fel calsiwm carbonad a startsh i leihau costau. O ran perfformiad diraddio, gall micro-organebau ac ensymau ddadelfennu PBS yn effeithlon mewn amgylcheddau compostio, pridd, dŵr a llaid wedi'i actifadu, ac nid yw ei ddiraddiad yn gofyn am yr amodau tymheredd uchel a lleithder uchel sy'n ofynnol gan PLA, gan ei gwneud yn agosach at senarios diraddio naturiol. O ran pris, mae PBS domestig oddeutu 19,000 RMB / tunnell, ac mae PBS wedi'i fewnforio oddeutu 23,500 RMB / tunnell. Er bod y gost yn uwch, mae ganddo fanteision unigryw mewn meysydd cais terfynol uchel megis cynwysyddion bwyd sy'n gwrthsefyll gwres a deunyddiau meddygol.

2.3 Perfformiad Uchel-Deunyddiau wedi'u Haddasu

2.3.1 Deunyddiau Nanogyfansawdd wedi'u Haddasu

Mae technoleg addasu nanogyfansawdd yn gyfeiriad pwysig yn natblygiad deunyddiau cynhwysydd bwyd plastig gradd bwyd newydd yn y blynyddoedd diwethaf. Gall ychwanegu nanoronynnau montmorillonite i'r matrics PLA wella perfformiad rhwystr ocsigen y deunydd 3 gwaith a chynyddu'r tymheredd gwrthsefyll gwres i 120 gradd, gan ganiatáu iddo gael ei ddefnyddio'n uniongyrchol mewn pecynnu sudd poeth wedi'i lenwi; Mae gan nanocellwlos, fel asiant atgyfnerthu ansawdd uchel, strwythur ffibr mân iawn o 5-20 nanometr, a all ffurfio rhwydwaith bondiau hydrogen trwchus yn y matrics PLA, gan leihau athreiddedd ocsigen y deunydd i 0.5 cc/m²·day·atm, gwelliant o fwy nag 80% o'i gymharu â PLA pur.

Mae cymhwyso technoleg plastig bio- cyfansawdd nanoclay yn datrys y broblem o ddadffurfiad tymheredd uchel o ddeunyddiau bio-seiliedig traddodiadol. Mae'r deunydd cyfansawdd, a baratowyd trwy hyrwyddo gwasgariad unffurf o nanoronynnau trwy sonication (1200 rpm yn troi am 20 munud), ac yna hidlo gwactod (hidlydd 100 μm) a gwasgu poeth (halltu 80 gradd), wedi gwella'n sylweddol eiddo mecanyddol ac eiddo rhwystr tra'n cynnal bioddiraddadwyedd.

2.3.2 Co-Allwthio Aml-haen a Thechnoleg Gorchuddio Arwyneb

Technoleg allwthio cyd-haenog yw'r broses brif ffrwd ar gyfer cynwysyddion bwyd pen uchel, ecogyfeillgar. Trwy allwthio ar yr un pryd haen sy'n gwrthsefyll gwres (fel PLA wedi'i addasu), haen rhwystr (fel PBAT neu EVOH sy'n cynnwys nanofillers), a haen arwyneb (fel PLA pur) gan ddefnyddio allwthwyr lluosog, ffurfir strwythur "rhyngosod". Mae hyn nid yn unig yn gwella perfformiad cyffredinol y deunydd ond hefyd yn lleihau costau yn effeithiol.

Mae technoleg addasu cotio wyneb yn gwella rhwystr a gwrthiant dŵr cynwysyddion bwyd PLA/PBAT yn sylweddol trwy osod gorchudd rhwystr uwch-denau o uchel i'r wal fewnol. Ymhlith y rhain, mae gan y dechnoleg cotio ar-lein sy'n defnyddio emwlsiwn dyfrllyd PHA ragolygon diwydiannol eang. Mae nid yn unig yn datrys problem cost PHA uchel ond hefyd yn creu gwerth ychwanegol i gwmnïau prosesu gyda chyfradd ailgylchu o dros 95%.

2.4 Dadansoddiad Cymharol Cynhwysfawr o Nodweddion Materol

Fel y gwelir o'r tabl uchod, mae yna wahaniaeth clir rhwng perfformiad a chost gwahanol ddeunyddiau: mae gan PLA dryloywder ac anhyblygedd rhagorol, ond nid oes digon o wrthwynebiad gwres; Mae gan PBAT hyblygrwydd da, ond nid oes ganddo gryfder a gwrthsefyll gwres; Mae gan PBS ymwrthedd gwres ardderchog, ond cost uwch; PHA sydd â'r cyfeillgarwch amgylcheddol gorau, ond mae ei gost yn cyfyngu ar gymhwyso ar raddfa fawr; Deunyddiau sy'n seiliedig ar startsh sydd â'r gost isaf, ond mae'r perfformiad yn gymharol wael.

3. Tueddiadau Datblygiad Technolegol ac Arloesedd

3.1 Datblygiadau Technolegol yn 2021-2026

Rhwng 2021 a 2026, cyflawnwyd nifer o ddatblygiadau allweddol mewn-technoleg deunyddiau cynwysyddion bwyd plastig gradd bwyd newydd. Yn y system dechnoleg PLA, mae angen purdeb o dros 99.5% ar gyfer synthesis a phuro lactid i sicrhau perfformiad cynnyrch, gan arwain at brosesau cymhleth a defnydd uchel o ynni. Fodd bynnag, trwy gyflwyno cydweddyddion adweithiol a thechnoleg nanogyfansawdd, cynyddwyd cryfder effaith y deunydd o 2-3 kJ / m² i 15-20 kJ / m². Wedi'i gyfuno ag asiantau cnewyllol a phrosesau anelio, roedd y tymheredd ystumio gwres yn uwch na 90 gradd.

Ym maes technoleg synthesis deunydd bio-, cydweithiodd Anhui Fengyuan Group â llwyfan dosbarthu bwyd domestig blaenllaw i sefydlu "Canolfan Arloesi Pecynnu Bioddiraddadwy," gan ganolbwyntio ar optimeiddio priodweddau rhwystr deunyddiau cyfansawdd PLA a phapur mewn amgylcheddau llaith a phoeth. Llwyddwyd i ddatblygu math newydd o ddeunydd cynhwysydd bwyd a all wrthsefyll trochi parhaus mewn dŵr poeth 95 gradd am 60 munud heb anffurfio, a chyflawnwyd cynhyrchiad màs yn ail chwarter 2024.

Gwnaethpwyd llwyddiannau sylweddol hefyd mewn technoleg catalytig: gall technoleg catalytig tymheredd ystafell drosi 95% o blastigau gwastraff cymysg PVC a PPE yn gasoline octane uchel, gan leihau'r defnydd o ynni 70%, gan droi'n anodd prosesu plastigau cymysg yn adnoddau gwerthfawr; Cyflawnodd cutinase newydd Novozymes effeithlonrwydd diraddio o 96% a 72% ar gyfer deunyddiau cyfansawdd PLA / PBAT, gan fyrhau'r cylch diraddio i 45 diwrnod.

3.2 Arloesedd mewn Catalyddion a Phrosesau Cynhyrchu Newydd

Mae technolegau catalydd newydd wedi gwella perfformiad deunydd ac effeithlonrwydd cynhyrchu yn sylweddol. Er enghraifft, mae'r dechnoleg polyol carbonad a ddatblygwyd gan Novomer yn yr Unol Daleithiau wedi arwain at ddeunydd â chryfder rhwyg o 98 kN / m, gwelliant o 60% o'i gymharu â polyethylen traddodiadol.

O ran prosesau cynhyrchu, defnyddir carbon deuocsid uwch-gritigol (CO₂) fel asiant ewynu corfforol, ac mae'r deunydd yn destun gostyngiad pwysau ar unwaith y tu mewn i'r mowld i ffurfio strwythur cell caeedig maint micron, sy'n gwella perfformiad deunydd ac yn lleihau costau cynhyrchu. Cyflawnwyd datblygiadau hefyd mewn bio-technoleg diraddio ensymatig. Fe wnaeth cutinase newydd Novozymes wella effeithlonrwydd diraddio deunyddiau cyfansawdd PLA / PBAT yn sylweddol, gan leihau'r cylch diraddio i 45 diwrnod, gan ddarparu datrysiad newydd ar gyfer ailgylchu a thrin deunyddiau bioddiraddadwy.

3.3 Triniaeth Arwyneb a Thechnolegau Swyddogaethol

Mae technolegau trin wyneb yn chwarae rhan hanfodol wrth wella ymarferoldeb deunyddiau. Trwy addasu cotio arwyneb, gellir trosglwyddo swyddogaethau arbennig i ddeunyddiau tra'n cadw eu priodweddau cynhenid. Er enghraifft, gall gosod gorchudd rhwystr uchel ar wyneb mewnol cynwysyddion bwyd PLA/PBAT wella priodweddau rhwystr ocsigen a gwrthiant dŵr yn sylweddol.

Mae technoleg bioddiraddio ffoto-yn gyfeiriad datblygu pwysig arall. Yn ôl yr adroddiad profi gan y Ganolfan Goruchwylio ac Arolygu Ansawdd Cynhyrchion Plastig Cenedlaethol, mae gan gynwysyddion bwyd polypropylen bioddiraddadwy lluniau a gynhyrchir yn ddomestig gylch diraddio o 90-180 diwrnod a chyfradd diraddio o fwy na 92%, sy'n llawer uwch na'r gofyniad safonol cenedlaethol o 80%. Ar ben hynny, mae ymwrthedd gwres gwell y cynnyrch yn caniatáu tymheredd gwrthsefyll gwres o dros 120 gradd, gan leihau amser gwresogi 18.3% a lleihau'r defnydd o ynni wrth ei ddefnyddio.

4. Cost Cynhwysfawr-Asesiad Budd

4.1 Dadansoddiad Cost Deunydd Crai

Yn strwythur cost deunyddiau cynhwysydd bwyd plastig gradd bwyd newydd, costau deunydd crai sy'n cyfrif am y gyfran fwyaf, gan gyrraedd 65.2%, ac yna costau llafur ar 18.3%, costau gweithgynhyrchu ar 12.1%, a threuliau eraill yn 4.4%. Yn 2026, disgwylir i brisiau deunyddiau crai bioddiraddadwy mawr gynyddu 15-25% o'i gymharu â 2025, gan roi pwysau sylweddol ar broffidioldeb corfforaethol.

Mae strwythurau cost gwahanol ddeunyddiau'n amrywio'n sylweddol: Mewn costau gweithgynhyrchu PBAT, mae deunyddiau crai yn cyfrif am 65-70%, mae ynni a dibrisiant yn cyfrif am 15-20%, ac mae costau llafur a chostau eraill yn cyfrif am tua 10%; tra yng nghyfansoddiad cost PHA, mae deunyddiau crai (ffynonellau carbon yn bennaf) yn cyfrif am 40-50%, ond mae'r defnydd o ynni, dibrisiant offer, a chostau trin dŵr gwastraff yn y camau eplesu ac ôl-brosesu gyda'i gilydd yn fwy na 40%, gan adlewyrchu ei broses gymhleth a nodweddion ynni-ddwys.

4.2 Cymharu Costau Cynhyrchu â Deunyddiau Traddodiadol

Ar hyn o bryd, pris uned cyfartalog pecynnu bwyd bioddiraddadwy yw 2.3-2.8 gwaith yn fwy na chynhyrchion PP/PS traddodiadol. Pris uned PLAcinio i-fynd cynwysyddiontua 0.8-1.2 RMB/darn, tra bod cinio PP traddodiadol i-fynd cynwysyddion yn ddim ond 0.35-0.45 RMB/darn. O ran costau deunydd crai, mae costau cynhyrchu uned deunyddiau bioddiraddadwy prif ffrwd fel PLA, PHA, a PBS yn dal yn sylweddol uwch na phlastigau traddodiadol sy'n seiliedig ar betroliwm. Yn 2024, pris cyfartalog cyn-ffatri PLA yw tua 28,000 RMB / tunnell, tra bod polypropylen traddodiadol (PP) dim ond tua 9,000 RMB / tunnell.

Fodd bynnag, gyda-cynhyrchu cynyddol a datblygiadau technolegol, mae'r bwlch cost yn lleihau'n raddol. Yn ôl amcangyfrifon y diwydiant, disgwylir i gost uned PLA ostwng o oddeutu 22,000 RMB / tunnell yn 2024 i 15,000 RMB / tunnell yn 2030, a bydd cost PBAT hefyd yn cydgyfeirio o'r 18,000 RMB / tunnell gyfredol i'r ystod 13,000 RMB / tunnell.

4.3 Asesiad Cost Ailgylchu a Gwaredu

Mae costau ailgylchu a gwaredu cinio bioddiraddadwy i-fynd cynwysyddion yn amrywio yn dibynnu ar y math o ddeunydd a dull prosesu. Mewn compostio diwydiannol, mae angen amodau-tymheredd uchel a lleithder uchel penodol ar ddeunyddiau fel PLA, gan arwain at fuddsoddiad sylweddol mewn cyfleusterau prosesu. O ran ailgylchu, gellir ailgylchu deunyddiau fel PET trwy dechnolegau ailgylchu cemegol, ond mae'r costau technolegol yn uchel.

Nid yw costau cydymffurfio amgylcheddol hefyd yn ddibwys. Ar ôl gweithredu'r "14eg Cynllun Pum Mlynedd ar gyfer Rheoli Llygredd Plastig Cynllun Gweithredu" yn 2021, mae angen i gwmnïau fuddsoddi mewn trin nwy gwastraff, ailddefnyddio dŵr gwastraff, a dosbarthu gwastraff solet. Mae gan weithgynhyrchwyr bocs bwyd bach a chanolig wariant diogelu'r amgylchedd blynyddol o tua 500,000 i 1 miliwn RMB ar gyfartaledd. Fodd bynnag, yn y tymor hir, mae manteision cydymffurfio yn sylweddol. Mae cyfrifiadau gan Gymdeithas Economi Gylchol Tsieina yn dangos bod cost gynhwysfawr gyfartalog fesul cynnyrch uned ar gyfer cwmnïau cydymffurfiol wedi gostwng 18% o'i gymharu â 2020, yn bennaf oherwydd arbedion maint, cymhellion treth, a llai o ffioedd gwaredu gwastraff.

4.4 Cost-Dadansoddi Effeithiolrwydd mewn Senarios Cymhwysiad Gwahanol

Mae cost-effeithiolrwydd deunyddiau newydd yn amrywio ar draws gwahanol senarios cymhwyso. Mewn senarios arlwyo a tecawê pen uchel, mae defnyddwyr yn llai sensitif o ran pris ac yn poeni mwy am briodoleddau amgylcheddol a phrofiad y defnyddiwr; mewn-senarios caffael ar raddfa fawr megis ffreuturau ysgol a phrydau grŵp corfforaethol, mae rheoli costau yn bwysicach, sy'n gofyn am gydbwysedd rhwng perfformiad a phris.

Gall optimeiddio dyluniad pecynnu hefyd wella effeithlonrwydd yn sylweddol. Gan gymryd cinio PP i-fynd cynwysyddion fel enghraifft, gan ddefnyddio dyluniad strwythurol ysgafn, gellir lleihau'r pwysau o 28 gram i 24 gram wrth gynnal cryfder. Yn seiliedig ar gynhyrchiad blynyddol o 1 biliwn o unedau, mae hyn yn arbed dros 32 miliwn o RMB mewn costau deunydd crai bob blwyddyn. Mae'r strategaeth hon hefyd yn berthnasol i ddeunyddiau bioddiraddadwy newydd; gall lleihau'r defnydd o ddeunydd trwy optimeiddio strwythurol leihau costau i bob pwrpas.

5. Dadansoddiad Gwahaniaethau Marchnad Rhanbarthol

5.1 Gwahaniaethau mewn Polisïau a Rheoliadau

Mae polisïau a rheoliadau'n amrywio'n sylweddol ar draws prif farchnadoedd byd-eang, gan effeithio'n uniongyrchol ar gyflymder y defnydd o ddeunyddiau. Gweithredodd yr UE y Gyfarwyddeb Defnydd Plastigau Sengl yn 2021, gan wahardd 10 o gynhyrchion plastig defnydd sengl cyffredin a'i gwneud yn ofynnol i bob pecyn plastig fod yn ailgylchadwy neu'n fioddiraddadwy erbyn 2030. Mae gan ei reoliad (UE) Rhif 10/2011 ofynion llym ar gyfer mudo bisphenol A (Llai na neu'n hafal i 1 ug/kg poteli babi). Uwchraddiodd Tsieina ei "gwaharddiad plastig" yn 2020, gan nodi'n benodol erbyn 2025, y dylid gostwng cyfradd defnyddio bagiau plastig diraddiadwy yn y sector arlwyo a siopau cludfwyd mewn dinasoedd uwchlaw lefel y sir i lai na 5%. Mae'n adeiladu system diogelwch deunydd cyswllt bwyd sy'n canolbwyntio ar gyfres safonau GB 4806, gyda GB 4806.7 - 2023 "Deunyddiau a Chynhyrchion Plastig ar gyfer Cyswllt Bwyd" ar waith ym mis Medi 2024, gan integreiddio safonau resin a chynnyrch ac ychwanegu categori plastig sy'n seiliedig ar startsh.

Ar lefel ffederal yr Unol Daleithiau, nid oes unrhyw ddeddfwriaeth unedig ar hyn o bryd, ond mae taleithiau fel California ac Efrog Newydd wedi pasio "trethi bagiau plastig" a deddfau pecynnu bioddiraddadwy gorfodol, gan greu grym gyrru "o'r gwaelod-i fyny". Mae'r FDA yn rheoleiddio deunyddiau plastig trwy 21 CFR Rhan 177, sy'n ei gwneud yn ofynnol i gyfanswm mudo dŵr -bwydydd sy'n seiliedig ar beidio â bod yn fwy na 10 mg/dm² a bwydydd olewog nad ydynt yn fwy na 50 mg/kg.

5.2 Gwahaniaethau mewn Arferion Defnyddwyr a Galw'r Farchnad

Y farchnad Ewropeaidd, gyda chefnogaeth rheoliadau amgylcheddol llym ac arferion defnyddwyr aeddfed, sydd â'r gyfradd dreiddiad uchaf o lestri bwrdd bioddiraddadwy, gan gyrraedd 75% yn 2023. Mae gwledydd fel yr Almaen a Sweden wedi cael sylw llawn yn y sector tecawê. Mae'r Almaen, Ffrainc, yr Eidal a'r DU yn cyfrif am 72% o'r galw Ewropeaidd, gan ddefnyddio 2.1 miliwn o dunelli o gynwysyddion RPET a PLA sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd bob blwyddyn.

Mae marchnad Asia-Môr Tawel yn beiriant twf, gyda Tsieina, Japan a De Korea yn cyfrannu 85% o gyfran y farchnad ranbarthol. Cynyddodd maint marchnad Tsieina 85% flwyddyn ar ôl-flwyddyn yn 2023, ond dim ond 28% yw'r gyfradd dreiddio, sy'n dangos potensial enfawr yn y pum mlynedd nesaf. Fel cynhyrchydd a defnyddiwr mwyaf y byd, mae Tsieina yn cyfrif am dros 60% o gapasiti cynhyrchu cynwysyddion bwyd bioddiraddadwy byd-eang. Wedi'i ysgogi gan bolisïau amgylcheddol, mae cyfran y deunyddiau PS traddodiadol wedi gostwng i 35%, tra bod cyfran y deunyddiau bioddiraddadwy megis PLA a PBAT wedi rhagori ar 28%.

Mae gan farchnad Gogledd America gyfradd twf blynyddol cyfansawdd o 3.2% yn unig rhwng 2023 a 2025 oherwydd proses ardystio araf yr FDA ar gyfer deunyddiau newydd. Fel defnyddiwr mawr o lestri bwrdd tafladwy yn fyd-eang, mae gan yr Unol Daleithiau ddiwylliant bwyd cyflym a datblygu busnes tecawê, gan arwain at alw mawr gan ddefnyddwyr am gyfleustra cynwysyddion bwyd.

5.3 Cymharu Aeddfedrwydd y Gadwyn Gyflenwi

Mae Tsieina wedi ffurfio cadwyn ddiwydiannol gyflawn, gyda dros 80% o'r gallu cynhyrchu wedi'i ganoli yn Nwyrain a De Tsieina. Mae wedi cyrraedd lefelau rhyngwladol uwch mewn deunyddiau prif ffrwd megis PLA a PBAT, ond mae bwlch o hyd mewn-defnyddiau pen uchel megis PHA; mae seilwaith ailgylchu a phrosesu yn dal i gael ei adeiladu. Mae Ewrop wedi sefydlu system compostio ac ailgylchu ddiwydiannol gynhwysfawr, gyda datblygiad technolegol yn canolbwyntio ar ailgylchu deunyddiau; fodd bynnag, oherwydd cyfyngiadau capasiti, mae ei ddibyniaeth ar gynhyrchion bioddiraddadwy a fewnforir o Asia wedi codi i 50%, ac mae ymchwiliadau gwrth-dympio mynych wedi ysgogi rhai cwmnïau i sefydlu ffatrïoedd dramor.

Mae cadwyn gyflenwi Gogledd America yn canolbwyntio ar gynhyrchu plastig traddodiadol, gyda chapasiti annigonol ar gyfer deunyddiau bioddiraddadwy newydd. Mae'n dibynnu ar fewnforion ar gyfer deunyddiau crai a chynhyrchion gorffenedig, ac mae datblygiad technolegol yn canolbwyntio ar optimeiddio ymarferoldeb deunydd. Mae'r system ailgylchu yn seiliedig yn bennaf ar ailgylchu mecanyddol, gyda thechnoleg ailgylchu cemegol yn dal i fod yn y cyfnod peilot.

6. Crynodeb ac Argymhellion

6.1 Prif Ganfyddiadau'r Ymchwil

Lefel Technoleg Deunydd:Mae deunyddiau bioddiraddadwy sy'n seiliedig ar fio-yn dod yn brif ffrwd, gyda PLA a PBAT yn dominyddu'r farchnad gyda chyfran o'r farchnad o 42% a 32% yn y drefn honno. Trwy dechnolegau megis nanocomposites ac addasu wyneb, mae tymheredd ymwrthedd gwres PLA wedi'i addasu wedi cynyddu i 90-120 gradd, gan ddiwallu anghenion pecynnu bwyd poeth yn y bôn.
Cost-Lefel Effeithiolrwydd:Mae cost deunyddiau bioddiraddadwy newydd yn dal i fod 2-3 gwaith yn fwy na deunyddiau PP traddodiadol, ond mae'r bwlch yn culhau'n barhaus. Disgwylir i gost PLA ostwng o 22,000 RMB / tunnell yn 2024 i 15,000 RMB / tunnell yn 2030, gostyngiad o 32%.
Lefel Cais y Farchnad:Mae effeithiau sy'n cael eu gyrru gan bolisi yn arwyddocaol. Cynyddodd cyfradd treiddiad y farchnad cynwysyddion bwyd bioddiraddadwy yn Tsieina o lai na 7% yn 2021 i tua 18% yn 2025; mae derbyniad defnyddwyr wedi cynyddu, gyda 76.3% o ddefnyddwyr yn fodlon talu premiwm o 5% -10% am becynnu sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd.
Gwahaniaethau Rhanbarthol:Mae gan Ewrop y gyfradd dreiddio uchaf (75%), Tsieina sydd â'r twf cyflymaf (85% yn flynyddol), ac mae gan Ogledd America dwf araf (3.2%). Mae polisïau a rheoliadau, arferion defnyddwyr, ac aeddfedrwydd y gadwyn gyflenwi yn ffactorau dylanwadol allweddol.

6.2 Cyfeiriadau Ymchwil yn y Dyfodol

• Optimeiddio Perfformiad Deunydd: Focus on developing high-temperature resistant (>Defnyddiau bioddiraddadwy rhwystr 120 gradd ), olew -gwrthsefyll, ac uchel i ehangu senarios cais.
• Technolegau lleihau costau:Lleihau cost deunyddiau pen uchel megis PHA trwy arloesi mewn technolegau eplesu biolegol a synthesis cemegol i hyrwyddo cymhwysiad ar raddfa fawr.
• Technolegau Ailgylchu a Thrin:Datblygu technolegau ailgylchu deunydd bioddiraddadwy sy'n addas ar gyfer amodau cenedlaethol Tsieina ac adeiladu system economi gylchol gyflawn.
• Technolegau Pecynnu Clyfar:Integreiddio swyddogaethau synhwyro, olrhain, ac ymateb amgylcheddol i ddatblygu deunyddiau pecynnu bioddiraddadwy deallus.
• Asesiad Cylch Bywyd:Sefydlu system asesu effaith amgylcheddol wyddonol i werthuso manteision amgylcheddol deunyddiau yn gynhwysfawr.
• Ymchwil Polisi a Mecanwaith:Archwilio mecanweithiau cymhelliant polisi wedi'u haddasu i wahanol ranbarthau i hyrwyddo cymhwyso deunyddiau bioddiraddadwy yn y farchnad.

• 

Mae deunyddiau cynhwysydd bwyd plastig gradd bwyd newydd yn llwybr allweddol i fynd i'r afael â llygredd plastig. Trwy ymdrechion synergaidd arloesedd technolegol, cefnogaeth polisi, a hyrwyddo'r farchnad, disgwylir i'r deunyddiau hyn fod mewn sefyllfa arwyddocaol yn y sector pecynnu bwyd erbyn 2030, gan ddarparu cefnogaeth ar gyfer adeiladu system diwydiant pecynnu cynaliadwy.