З бесперапынным павышэннем глабальнай дасведчанасці аб ахове навакольнага асяроддзя і ўсё больш актуальным попытам на ўстойлівае развіццё традыцыйныя матэрыялы сутыкаюцца са шматлікімі праблемамі, і пшанічныя экалагічна чыстыя матэрыялы з'явіліся як новы матэрыял на біялагічнай аснове. У гэтым артыкуле разглядаюцца характарыстыкі, даследаванні і распрацоўкі і статус вытворчасці пшанічных экалагічна чыстых матэрыялаў, глыбока аналізуюцца перспектывы іх прымянення ў ўпакоўцы, тэкстылі, будаўніцтве, сельскай гаспадарцы і іншых галінах, а таксама даследуюцца магчымасці і праблемы, з якімі сутыкаюцца, у чаканні будучых тэндэнцый развіцця , імкнучыся даць вычарпальную даведку для адпаведных галіновых практыкаў, даследчыкаў і палітыкаў, а таксама садзейнічаць шырокаму прымяненню і прамысловай мадэрнізацыі пшаніцы экалагічна чыстыя матэрыялы.
1. Уводзіны
У наш час экалагічныя праблемы сталі адным з ключавых фактараў, якія стрымліваюць развіццё чалавечага грамадства. Традыцыйныя матэрыялы, такія як пластмасы і хімічныя валокны, выклікалі шэраг сур'ёзных праблем, такіх як недахоп рэсурсаў, высокае спажыванне энергіі і белае забруджванне падчас вытворчасці, выкарыстання і перапрацоўкі адходаў. На гэтым фоне неабходна тэрмінова знайсці аднаўляльныя, раскладальныя і экалагічна чыстыя альтэрнатыўныя матэрыялы. З'яўляючыся важнай харчовай культурай, якая шырока вырошчваецца ў свеце, пабочныя прадукты пшаніцы ў працэсе перапрацоўкі, такія як пшанічная салома і пшанічныя вотруб'е, маюць велізарны патэнцыял развіцця матэрыялаў. Паступова з'яўляюцца пшанічныя экалагічна чыстыя матэрыялы, пераўтвораныя з дапамогай інавацыйных тэхналогій, і чакаецца, што яны зменяць розныя прамысловыя мадэлі.
2. Аглядпшанічныя экалагічна чыстыя матэрыялы
Крыніцы і інгрэдыенты сыравіны
У асноўным з пшаніцы атрымліваюць экалагічна чыстыя матэрыялыпшанічнай саломыі вотруб'я. Пшанічная салома багатая цэлюлозай, геміцэлюлозай і лігнінам, і гэтыя прыродныя палімеры забяспечваюць асноўную структурную падтрымку матэрыялу. Цэлюлоза мае характарыстыкі высокай трываласці і высокай кристалличности, што надае матэрыялу трываласць; геміцэлюлоза адносна лёгка раскладаецца і можа палепшыць прадукцыйнасць апрацоўкі; лігнін павышае калянасць і воданепранікальнасць матэрыялу. Пшанічныя вотруб'е багатыя харчовымі валокнамі, бялком і невялікай колькасцю тлушчу, мінераламі і г.д., якія могуць папоўніць дэфіцыт кампанентаў саломы і аптымізаваць характарыстыкі матэрыялу, напрыклад, палепшыць гнуткасць і ўласцівасці паверхні, што робіць яго больш прыдатным для разнастайных тэхналогій апрацоўкі .
Працэс падрыхтоўкі
У цяперашні час працэс падрыхтоўкі пшанічных экалагічна чыстых матэрыялаў ахоплівае фізічныя, хімічныя і біялагічныя метады. Такія фізічныя метады, як механічнае драбненне і гарачае прэсаванне, якія здрабняюць салому і затым фармуюць яе пад высокай тэмпературай і высокім ціскам, простыя ў эксплуатацыі і недарагія. Яны часта выкарыстоўваюцца для падрыхтоўкі асноўных прадуктаў, такіх як аднаразовы посуд і талеркі; хімічныя метады ўключаюць рэакцыі этэрыфікацыі і этэрыфікацыі, якія выкарыстоўваюць хімічныя рэагенты для мадыфікацыі малекулярнай структуры сыравіны для паляпшэння адгезіі і воданепранікальнасці матэрыялаў для задавальнення больш высокіх патрабаванняў да ўжывання ўпакоўкі і тэкстылю, але існуе рызыка ўзнікнення рэшткаў хімічных рэагентаў; біялагічныя метады выкарыстоўваюць мікраарганізмы або ферменты для раскладання і пераўтварэння сыравіны. Працэс з'яўляецца экалагічна чыстым і далікатным, і можна прыгатаваць тонкія матэрыялы з высокай дабаўленай коштам. Аднак працяглы цыкл ферментацыі і высокі кошт ферментных прэпаратаў абмяжоўваюць шырокамаштабнае прымяненне, і большасць з іх знаходзіцца на стадыі лабараторных даследаванняў і распрацовак.
3. Перавагі пшанічных экалагічна чыстых матэрыялаў
Экалагічнасць
З пункту гледжання ацэнкі жыццёвага цыклу пшанічныя экалагічна чыстыя матэрыялы паказалі свае перавагі. Яго працэс росту сыравіны паглынае вуглякіслы газ і вылучае кісларод, што дапамагае палегчыць парніковы эфект; вытворчы працэс мае нізкае энергаспажыванне, што значна зніжае залежнасць ад выкапнёвай энергіі ў параўнанні з сінтэзам пластмас на нафтавай аснове; апрацоўка адходаў пасля выкарыстання простая, і яны могуць хутка біяраскладацца ў натуральным асяроддзі, звычайна раскладаючыся на бясшкодную ваду, вуглякіслы газ і перагной за некалькі месяцаў да некалькіх гадоў, эфектыўна вырашаючы экалагічныя праблемы, такія як забруджванне глебы і закаркаванне вады выклікана «стогадовай некарозіяй» традыцыйных пластмас.
Аднаўляльнасць рэсурсаў
Як аднагадовая культура, пшаніца шырока высаджваецца і штогод мае велізарны сусветны ўраджай, які можа бесперапынна і стабільна забяспечваць дастатковую колькасць сыравіны для падрыхтоўкі матэрыялу. У адрозненне ад неаднаўляльных рэсурсаў, такіх як нафта і вугаль, пакуль сельскагаспадарчая вытворчасць разумна плануецца, сыравіна пшаніцы практычна невычэрпная, што забяспечвае доўгатэрміновую ланцужок паставак матэрыяльнай прамысловасці, зніжае прамысловыя рызыкі, выкліканыя вычарпаннем рэсурсаў, і адпавядае канцэпцыі кругавой эканомікі.
Унікальнае выкананне
Пшанічныя экалагічна чыстыя матэрыялы валодаюць добрымі цеплаізаляцыйнымі і гукаізаляцыйнымі ўласцівасцямі, якія абумоўлены яго ўнутранай кіпрай структурай валокнаў. Паветра напаўняе яго, утвараючы натуральны бар'ер, які мае значныя перавагі ў галіне будаўнічых цеплаізаляцыйных пліт; пры гэтым матэрыял адрозніваецца лёгкай тэкстурай і нізкай адноснай шчыльнасцю, што зніжае масу вырабы і палягчае транспарціроўку і выкарыстанне. Напрыклад, у галіне аэракасмічнай упакоўкі гэта зніжае выдаткі, адначасова забяспечваючы ахоўныя характарыстыкі; акрамя таго, ён таксама валодае пэўнымі антыбактэрыйнымі ўласцівасцямі. Натуральныя інгрэдыенты пшанічнай саломы і пшанічных вотруб'я аказваюць інгібіруючы эфект на рост некаторых мікраарганізмаў, падаўжаючы тэрмін прыдатнасці прадукту, і маюць шырокія перспектывы прымянення ў харчовай упакоўцы.
4. Галіны прымянення пшанічных экалагічна чыстых матэрыялаў
Упаковачная прамысловасць
У галіне ўпакоўкі пшанічныя экалагічна чыстыя матэрыялы паступова выцясняюць традыцыйную пластыкавую ўпакоўку. Што тычыцца аднаразовага посуду, талерак, ланч-боксаў, саломінак і г.д., вырабленых з пшанічнай саломы, падобныя на пластык, але яны не таксічныя і нясмачныя, а таксама не вылучаюць шкодных хімічных рэчываў пры награванні, задавальняючы патрэбы дастаўкі ежы. Некаторыя буйныя сеткі прадпрыемстваў грамадскага харчавання пачалі спрабаваць прасоўваць іх; у экспрэс-упакоўцы амартызацыйныя матэрыялы, канверты і кардонныя скрынкі з іх выкарыстоўваюцца для напаўнення падшэўкі, якая валодае добрымі амартызацыйнымі характарыстыкамі, абараняе тавары і ў той жа час раскладаецца, памяншаючы назапашванне экспрэс-смецця. Платформы электроннай камерцыі і экспрэс-кампаніі апрабавалі яго, і чакаецца, што ён зменіць сістэму зялёнай лагістычнай упакоўкі.
Тэкстыльная прамысловасць
Цэлюлознае валакно здабываецца з пшанічнай саломы і пшанічных вотруб'я і перапрацоўваецца ў новы тып тэкстыльнай тканіны з дапамогай спецыяльнага працэсу прадзення. Гэты тып тканіны мяккі і прыемны на скуру, добра прапускае паветра і лепш убірае вільгаць, чым чысты бавоўна. Ён сухі і зручны ў нашэнні, мае свой натуральны колер і тэкстуру. Ён мае унікальную эстэтычную каштоўнасць і з'явіўся ў галіне элітнай моды і прадметаў хатняй мэблі. Некаторыя модныя брэнды выпусцілі абмежаваную серыю адзення з пшанічнага валакна, якая прыцягнула ўвагу рынку і ўнесла жыццёвую сілу ў развіццё ўстойлівай моды.
Будаўнічая прамысловасць
У якасці будаўнічага ізаляцыйнага матэрыялу пшанічныя экалагічна чыстыя панэлі простыя ва ўсталёўцы, а ізаляцыйны эфект параўнальны з ізаляцыйным эфектам традыцыйных полістыролавых панэляў, але без узгарання апошніх і небяспекі выдзялення таксічных газаў, што павышае пажарную бяспеку будынкаў; у той жа час яны выкарыстоўваюцца для ўнутранага аздаблення, напрыклад, насценных дэкаратыўных панэляў і столі, для стварэння натуральнай і цёплай атмасферы, а таксама могуць рэгуляваць вільготнасць у памяшканні, паглынаць пахі і ствараць здаровую атмасферу для жыцця. Некаторыя дэманстрацыйныя праекты экалагічнага будаўніцтва перанялі іх у вялікіх колькасцях, узначаліўшы тэндэнцыю экалагічных будаўнічых матэрыялаў.
Сельскагаспадарчае поле
У сельскагаспадарчай вытворчасці важную ролю адыгрываюць гаршкі для расады і мульчу з пшанічных экалагічна чыстых матэрыялаў. Гаршкі для расады могуць быць натуральным чынам дэградаваны, і няма неабходнасці здымаць гаршкі пры перасадцы расады, пазбягаючы пашкоджання каранёў і паляпшаючы ўзровень выжывальнасці пры перасадцы; раскладаемая мульча пакрывае сельскагаспадарчыя ўгоддзі, утрымлівае вільгаць і павышае тэмпературу, спрыяючы росту ўраджаю, і раскладаецца пасля заканчэння вегетацыйнага перыяду, не закранаючы наступнага вырошчвання ўраджаю, вырашаючы праблему рэшткаў традыцыйнай пластыкавай мульчы, якія забруджваюць глебу і перашкаджаюць сельскагаспадарчым аперацыям, а таксама спрыяюць устойліваму развіццё сельскай гаспадаркі.
V. Праблемы, з якімі сутыкаецца распрацоўка пшанічных экалагічна чыстых матэрыялаў
Тэхнічныя вузкія месцы
Нягледзячы на ​​прагрэс у даследаваннях і распрацоўках, тэхнічныя цяжкасці ўсё яшчэ існуюць. Па-першае, аптымізацыя прадукцыйнасці матэрыялу. З пункту гледжання павышэння трываласці і воданепранікальнасці для задавальнення складаных сцэнарыяў выкарыстання, існуючыя тэхналогіі не могуць збалансаваць кошт і прадукцыйнасць, што абмяжоўвае пашырэнне высокакласных прыкладанняў. Па-другое, вытворчы працэс нестабільны, і ваганні інгрэдыентаў сыравіны ў розных партыях прыводзяць да неаднолькавай якасці прадукцыі, што ўскладняе дасягненне стандартызаванай буйнамаштабнай вытворчасці, што ўплывае на давер карпаратыўных інвестыцый і прасоўванне на рынку.
Фактары выдаткаў
У цяперашні час кошт пшанічных экалагічна чыстых матэрыялаў вышэй, чым у традыцыйных матэрыялаў. На этапе збору сыравіны салома рассыпаецца, радыус збору вялікі, а захоўванне абцяжарана, што павялічвае выдаткі на транспарціроўку і складзіраванне; на стадыі вытворчасці перадавое абсталяванне абапіраецца на імпарт, біялагічныя ферментныя прэпараты і рэагенты для хімічнай мадыфікацыі каштуюць дорага, і, хоць вытворчае спажыванне энергіі адносна нізкае, яно па-ранейшаму складае вялікую долю кошту; на ранняй стадыі прасоўвання на рынак эфект маштабу не сфармаваўся, і сабекошт адзінкі прадукту не можа быць зніжаны. Ён знаходзіцца ў нявыгадным становішчы ў канкурэнцыі з недарагімі традыцыйнымі матэрыяламі, што перашкаджае спажыўцам і прадпрыемствам зрабіць выбар.
Рынкавая дасведчанасць і прыняцце
Спажыўцы даўно прывыклі да традыцыйных матэрыялаў і вырабаў і маюць абмежаваныя веды аб экалагічна чыстых матэрыялах пшаніцы. Яны непакояцца аб іх даўгавечнасці і бяспецы і не вельмі жадаюць купляць; з боку прадпрыемства яны абмежаваныя коштам і тэхнічнымі рызыкамі і асцярожна ставяцца да пераходу на новыя матэрыялы. У прыватнасці, малыя і сярэднія прадпрыемствы не маюць сродкаў і талентаў для даследаванняў і распрацовак, і іх цяжка своечасова адследаваць; акрамя таго, прамысловая ланцуг ніжэй па плыні недастаткова добра абсталяваны, і існуе недахоп прафесійных збудаванняў па перапрацоўцы і апрацоўцы, што ўплывае на перапрацоўку адходаў і, у сваю чаргу, перашкаджае пашырэнню першапачатковага рынку матэрыялаў.
VI. Стратэгіі рэагавання і магчымасці развіцця
Прамысловасць, універсітэт і навукова-даследчае супрацоўніцтва для прарыву ў тэхналогіі
Універсітэты, навукова-даследчыя ўстановы і прадпрыемствы павінны цесна ўзаемадзейнічаць. Універсітэты павінны ў поўнай меры выкарыстоўваць свае перавагі ў фундаментальных даследаваннях і вывучаць новыя механізмы мадыфікацыі матэрыялаў і шляхі біятрансфармацыі; навукова-даследчыя ўстановы павінны сканцэнтравацца на аптымізацыі працэсаў і сумесна з прадпрыемствамі ажыццяўляць доследную вытворчасць для пераадолення праблем тэхнічнай стабільнасці; прадпрыемствы павінны прадастаўляць сродкі і мець зваротную сувязь з рынкам для паскарэння індустрыялізацыі вынікаў навуковых даследаванняў, такіх як стварэнне сумесных цэнтраў даследаванняў і распрацовак, а ўрад павінен шукаць партнёраў і забяспечваць палітычную падтрымку для прасоўвання тэхналагічнай ітэрацыі і мадэрнізацыі.
Падтрымка палітыкі зніжае выдаткі
Урад увёў палітыку субсідый для забеспячэння транспартных субсідый для збору сыравіны для зніжэння лагістычных выдаткаў; вытворчая частка прадугледжвае вызваленне ад падаткаў на закупкі абсталявання і даследаванні і распрацоўкі новых тэхналогій, каб заахвоціць прадпрыемствы абнаўляць тэхналогіі; Прадпрыемствы ніжэйшага паходжання, якія выкарыстоўваюць пшанічныя экалагічна чыстыя матэрыялы, такія як упаковачныя і будаўнічыя кампаніі, атрымліваюць субсідыі на экалагічна чыстыя закупкі, каб стымуляваць рынкавы попыт, а праз падтрымку ўсёй прамысловай ланцужкі яны дапамагаюць знізіць выдаткі і скараціць разрыў у цэнах з традыцыйнымі матэрыяламі.
Умацаванне рэкламы і павышэнне дасведчанасці
Выкарыстоўваць сродкі масавай інфармацыі, выставы і навукова-папулярную дзейнасць для агалоскі пераваг і выпадкаў прымянення экалагічна чыстых матэрыялаў пшаніцы па розных каналах, дэманстрацыі сертыфікатаў на бяспеку і даўгавечнасць прадукцыі і ліквідацыі занепакоенасці спажыўцоў; забяспечваць тэхнічнае навучанне і рэкамендацыі па трансфармацыі прадпрыемстваў, дзяліцца паспяховым вопытам і стымуляваць карпаратыўны энтузіязм; усталяваць галіновыя стандарты і сістэмы ідэнтыфікацыі прадукцыі, стандартызаваць рынак, палегчыць ідэнтыфікацыю і давер спажыўцам і прадпрыемствам, стварыць добрую прамысловую экалогію і скарыстацца рынкавымі магчымасцямі экалагічнага спажывання і ўстойлівага развіцця.
VII. Перспектывы будучыні
Дзякуючы бесперапынным тэхналагічным інавацыям, бесперапыннаму ўдасканаленню палітык і павышэнню дасведчанасці аб рынку, экалагічна чыстыя матэрыялы пшаніцы, як чакаецца, прывядуць да выбуховага развіцця. У будучыні з'явяцца высокаэфектыўныя кампазітныя пшанічныя матэрыялы, якія аб'ядноўваюць перавагі розных прыродных і сінтэтычных матэрыялаў і пашыраюцца ў галінах высокіх тэхналогій, такіх як аўтамабілі і электроніка; з'явяцца інтэлектуальныя адчувальныя пшанічныя матэрыялы, маніторынг навакольнага асяроддзя і свежасці ежы ў рэжыме рэальнага часу, пашыраючы магчымасці разумнай упакоўкі і разумных дамоў; будуць сфарміраваны прамысловыя кластары, і ўвесь ланцужок ад пасадкі сыравіны, перапрацоўкі матэрыялу да перапрацоўкі прадукцыі будзе развівацца скаардынавана, забяспечваючы эфектыўнае выкарыстанне рэсурсаў і максімальную прамысловую выгаду, становячыся асноўнай сілай глабальнай індустрыі зялёных матэрыялаў і закладваючы трывалая матэрыяльная аснова для ўстойлівага росквіту чалавечага грамадства.
VIII. Заключэнне
Пшанічныя экалагічна чыстыя матэрыялы з іх выдатнымі перавагамі ў экалогіі, рэсурсах і прадукцыйнасці паказалі шырокія перспектывы ў многіх галінах. Нягледзячы на ​​тое, што ў цяперашні час яны сутыкаюцца са шматлікімі праблемамі, такімі як тэхналогія, кошт і рынак, чакаецца, што яны змогуць пераадолець гэтыя цяжкасці сумеснымі намаганнямі ўсіх бакоў. Выкарыстанне магчымасці для актыўнага развіцця не толькі дазволіць вырашыць экалагічны крызіс, выкліканы традыцыйнымі матэрыяламі, але таксама дасць пачатак новым зялёным галінам прамысловасці, дасягне бяспройгрышнай сітуацыі эканамічнага росту і аховы навакольнага асяроддзя, адкрые новую эру ў галіне матэрыялаў і стварыць лепшы экалагічны дом для будучых пакаленняў.