Stärkelsebaserad plast använder kemisk reaktion för att kemiskt modifiera stärkelse, reducera hydroxylgruppen av stärkelse, ändra dess ursprungliga struktur och därigenom ändra motsvarande egenskaper hos stärkelse och förvandla den ursprungliga stärkelsen till termoplastisk stärkelse.
Kinesiskt namn Stärkelsebaserad plast Industri Industriell tillverkning Fält Kemisk tillverkning Användning Plasttillverkning
innehållsförteckning
1 Forsknings- och utvecklingsbakgrund
2 Processprincip
3 Utvecklingsstatus
4 Produktfördelar
5 Certifieringssystem
6 Ansiktsutsikter
FoU-bakgrundredaktör
Stärkelse är den naturliga polymeren som är näst näst cellulosa i världen. Den är rik på källa, förnybar och billig. Det kan användas för att producera stärkelsebaserad plast genom modifierad mjukgöring. Som en viktig kategori inom biobaserade material har stärkelsebaserad plast framgångsrikt uppnått industriell produktion och tillämpning. Stärkelsebaserad plast är en typ av plastprodukt som är gjord av stärkelse som huvudråvara, modifierad och mjukgjord och sedan blandad med andra polymerer. Det är en slags bioplast. Stärkelsebaserad bioplast kan delas upp i biobaserad plast och biologiskt nedbrytbar plast.
Stärkelsebaserad biologiskt nedbrytbar plast är i allmänhet blandningar av modifierade stärkelser med biologiskt nedbrytbara polyestrar (såsom PLA / PBAT / PBS / PHA / PPC, etc.), som är helt biologiskt nedbrytbara, komposterbara, miljövänliga och lämpliga för avfall. Kompostering, deponering och andra behandlingsmetoder. Stärkelsebaserad biobaserad plast är i allmänhet en blandning av modifierad stärkelse och polyolefiner (såsom PP / PE / PS, etc.). Dess miljömässiga betydelse är att minska användningen av petrokemiska resurser, minska koldioxidutsläppen och avfall är lämpligt för förbränning. Båda materialen kan ersätta traditionell petroleumbaserad plast och används i stor utsträckning i plastförpackningsmaterial, stötsäkra material, plastfilmer och plastpåsar, engångsgods, matbehållare, leksaker och liknande.
Processprincipredigering
Stärkelse är en naturlig högmolekylär polymer med en stor mängd hydroxylgrupper i sin molekyl (molekylstrukturer II och III), så interaktionen mellan stärkelsemakromolekyler är stark, vilket gör den ursprungliga stärkelsen svår att smälta och delas med andra polymerer . Kompatibiliteten med andra polymerer i blandningsprocessen är också dålig. Men dessa hydroxylgrupper kan
Kemiska reaktioner såsom förestring, eterifiering, ympning och tvärbindning är tillräckliga. Dessa kemiska reaktioner används för att kemiskt modifiera stärkelsen för att reducera stärkelsens hydroxylgrupp och ändra dess ursprungliga struktur, varigenom stärkelsens motsvarande egenskaper förvandlas och den ursprungliga stärkelsen förvandlas till en termoplastisk stärkelse.
1. Förestring, transesterifiering eller eterifiering
För att ändra stärkelsens hydrofilicitet till hydrofobicitet förestras hydroxylgruppen på stärkelsemolekylen och transesterifieras med en fettsyra, en fettsyraester eller liknande för att bilda en stärkelseester.
2, tvärbindningsreaktion
För att öka styrkan och värmebeständigheten hos stärkelsematerialet är stärkelsen tvärbunden med en förening med två eller flera funktionella grupper (såsom en polybasisk syra, etc.) för att orsaka måttlig tvärbindning av stärkelsen.
3, blandning och reformering av oberoende innovation för sampolymerisation
De flesta stärkelseplast framställs genom blandning och blandning av stärkelse med andra polymermaterial. Den resulterande produkten har begränsad kompatibilitet på grund av dålig kompatibilitet och begränsad användning. Stärkelsebaserad plast sampolymeriserar också stärkelse under stärkelsemodifieringsprocessen för att erhålla en ympsampolymer av stärkelse och andra polymerer, vilket förbättrar stärkelsens kompatibilitet med andra polymermaterial. Genom kemisk modifiering realiserades stärkelsemodifieringen: hydrofiliciteten ändrades till hydrofobicitet; värmekänsligheten ändrades till temperaturbeständighet; hårdheten och sprödheten förändrades till plasticitet. Denna modifiering löser det globala problemet med stärkelse modifiering och lägger ett bra underlag för efterföljande bearbetning.
Redaktör för utvecklingsstatus
Stärkelsebaserad bioplast har en historia på 30 år med forskning och utveckling. Det är en biologiskt nedbrytbar plast med den längsta forskningshistorien, den mest mogna tekniken, den största industriskala och den högsta marknadsandelen. I början av 1980-talet uppskattades forskning och utveckling av modifierad stärkelse och nedbrytbar plastlegerings masterbatch av helt biologiskt nedbrytbar eller löslig plast, blandningen av stärkelse och biologiskt nedbrytbart harts. Bland dem är den mest framgångsrika "MaterBi" i Novamont, Italien, som är en interpenetrerande nätverksstruktur polymerplastlegering som består av modifierad stärkelse och modifierad polyvinylalkohol. Den har goda bearbetningsegenskaper, sekundära bearbetningsegenskaper och mekanik. Prestanda och utmärkt biologisk nedbrytbarhet. Dessutom är "Vinex" utvecklat av Air Product & Chemical Company i USA ett harts baserat på polyvinylalkohol med låg polymerisationsgrad och har vattenlöslighet, termoplastisk bearbetbarhet och biologisk nedbrytbarhet och har fått stor uppmärksamhet under de senaste åren.
Under de senaste åren har länder i allmänhet skiftat sitt forskningsfokus till plast som ökar stärkelseinnehållet så mycket som möjligt och har utvecklat vissa helt nedbrytbara material med utmärkta egenskaper, och till och med erhållit rena stärkelseprodukter utan syntetiska polymerer, nämligen termoplastisk stärkelse. Det "Novon" biologiskt nedbrytbara materialet som produceras av Warner-Lambert i USA har ett stärkelseinnehåll på över 90%. Japanese Corn Company och Michigan Institute of Production Technology har tillsammans utvecklat ett högstärkelsematerial som har fördelen med hög vattenbeständighet. Dessutom tillkännagav Sumitomo Corporation i Japan och Ferrizz i Italien att de framgångsrikt har studerat all-stärkelseplast med ett stärkelseinnehåll på 90%. När det gäller produktion av termoplaststärkelse för produktion av biologiskt nedbrytbar plast har forskningsinstitut som tyska Batekke Institute, det amerikanska Warner-Lambert Company och Swiss University gjort stora framsteg. Det australiska nationella centret för livsmedelsbearbetning och förpackningsvetenskap har infört en termoplast med stärkelse med god fluiditet, mjukhet och frisättning av mögel. Produkten är mjuk, transparent, hög hållfasthet och har en reglerbar nedbrytningshastighet. Det kan användas för att göra jordbruksfilm och mat. Förpackningsfilm och andra produkter.
Kinas stärkelseplast utvecklades först av Institute of Applied Chemistry vid Jiangxi Academy of Sciences i slutet av 1980-talet. Enligt ofullständig statistik är det mer än 60 institutioner för högre utbildning, forskningsinstitut och företag som deltar i forskningen. Kina minskar gradvis klyftan med utländska utvecklade länder när det gäller forskning och utveckling av stärkelsebaserad plast. För närvarande är de viktigaste inhemska stärkelse-baserade material och produkter tillverkande företag och status quo är följande: Wuhan underbara 40.000 ton / år, förbereder sig för att bygga en produktionslinje med en årlig produktion på 60.000 ton; Shenzhen Hongcai 15 000 ton / år; Suzhou Hanfeng 10.000 ton / år; Zhejiang Tianhe 10.000 ton / år; Zhejiang Huafa 10 000 ton / år; Shandong Bicai i 10.000 ton / år; Andra produktionsföretag inkluderar också Nanjing än Australien, Changzhou Longjun och så vidare.
Stärkelsen modifieras och mjukas upp med kemiska metoder och den modifierade stärkelsen har tre huvudsakliga egenskaper: 1. Hydrofobicitet. Stärkelse är helt hydrofob efter kemisk modifiering och dess fukthalt är <1%, vilket="" har="" god="" kompatibilitet="" med="" andra="" syntetiska=""> 2, temperaturbeständighet. Den modifierade stärkelsen tål en hög temperatur på 230 ° C under den termoplastiska bearbetningen utan gulning eller sönderdelning. 3. Termoplast. Den modifierade stärkelsen kan termoplastiskt behandlas på plastbearbetningsutrustning. Den stärkelsebaserade plast som produceras av företaget är uppdelad i två serier: biobaserad och biologiskt nedbrytbar. De är indelade i blåsta filmmaterial, injektionsplast, arkmaterial och skummaterial enligt olika bearbetningstekniker. De kan användas i industriella och farmaceutiska tillämpningar istället för vanlig petrokemisk plast. Förpackning av mat, elektriska apparater och andra produkter, köksredskap, leksaker och blommplantning. Därmed sparas en stor mängd oljeresurser, koldioxidutsläppen minskas, skräp behandlas oskadligt och jordbruksutveckling och jordbrukarnas inkomst främjas och utvecklingen av cirkulär ekonomi främjas.
Den 12 juli 2018 utvecklade och kommersialiserade Yu Long framgångsrikt biologiskt nedbrytbart material av stärkelse för första gången i världen. [1]
Produktfördelarredigering
Jämfört med traditionella plastprodukter är fördelarna med stärkelsebaserade material och produkter följande:
(1) Liknande prestanda: Det har samma och liknande prestanda som traditionella plastprodukter av samma typ;
(2) Miljöskydd: stärkelsebaserad biobaserad plast och produkter har fördelarna med att spara petroleumresurser och minska koldioxidutsläppen. stärkelsebaserad biologiskt nedbrytbar plast och produkter har fördelarna med fullständig biologisk nedbrytning, komposterbarhet och ofarlig avfallshantering;
(3) Säkerhet: Stärkelsebaserade material och produkter innehåller inte giftiga och skadliga ämnen som mjukgörare, bisfenol A och tungmetaller. Livsmedelsklassmaterial uppfyller de relevanta standarderna för livsmedelsklass i hemma och utomlands;
(4) Produktionsprocess: Det finns ingen avfallsutsläpp i produktionsprocessen, vilket inte orsakar ny förorening i miljön.
(5) Kostnad: Stärkelsebaserade biobaserade plastmaterial och produkter är desamma som vanliga petroleumplastprodukter. Kostnaden för stärkelsebaserade biologiskt nedbrytbara material och produkter är ungefär dubbelt så mycket som för vanlig petroleumplast.
Certifieringssystemredigering
Under senare år har miljöprestanda för biobaserade produkter gradvis erkänts hemma och utomlands, och användningsområdena för biobaserade material har utvidgats kraftigt. Biokolinnehållet i biobaserade material är en viktig egenskap som skiljer dem från vanlig plast. Biokolinnehåll definieras som andelen biokol i organiskt kol (inklusive biokol och fossilt kol) i produkter. Eftersom biokol är ett nytt kol förorenar det inte miljön, så det har en god miljöeffekt. Normerna för detektering av biokolinnehåll inkluderar ASTM D6866-08: Testmetod för bestämning av det biologiska innehållet i fasta, vätske- och gasprover genom radiokolanalys och vätskeflix-räknemetoden för biobaserad innehållsbestämning i kinesiska GB / T29649-2013 biobaserade material. Eftersom samtidiga organismer innehåller lika stora mängder radioaktivt kol är ASTM D6866: s princip att mäta provets biobaserade innehåll i vilket som helst tillstånd med hjälp av denna egenskap hos organismen; denna metod kan användas för att bestämma alla biobaserade produkter och organismer. Den exakta andelen biobaserade eller förnybara material som finns i basblandningen.
2009 utfärdade det belgiska auktoritativa certifieringsorganet Vincotte världens första parti med certifiering av biobaserad stjärnacertifiering, certifieringsnivån för biokolinnehållet i biobaserade material, och ger också en pålitlig produktkvalitet för det biobaserade materialmarknad. Utvärdering av tredje part. OK-Biobased är Belgiens miljömärkning för biobaserade lågkolprodukter. Biobaserade plasttillverkare kan certifiera sina etiketter på produktförpackningar eller produkter för att skilja dem från vanliga petrokemiska produkter. Den definierar biobaserade material baserade på biokolinnehåll och utvärderar dem i procent av biokolinnehållet och det totala kolinnehållet. Standarden är ASTM D6866, som är en stjärnbaserad distinktion mellan material och är EU: s auktoritativa biobaserade materialcertifieringsmärke. OK Biobased-logotypen använder en asterisk för att särskilja produktens miljöbetyg. En certifierad produkt har ett 1-stjärnigt märke för att bevisa att dess produkt innehåller 20% till 40% biochar, 2 stjärnor är 40% till 60%, 3 stjärnor är 60% till 80%, och 4 stjärnor är mer än 80% bio- kolinnehåll. produkt. Vincottes OK Biobaserade certifiering syftar till att hjälpa företag eller distributörer att förbättra marknadens konkurrenskraft för förnybara produkter och vägleda konsumenterna att bättre välja miljövänliga produkter.
För att uppmuntra utvecklingen av biobaserade material och produkter har det amerikanska jordbruksdepartementet implementerat ett biologiskt prioriterat program. Programmet har två program, en prioriterad plan för offentlig upphandling och ett frivilligt identifieringsprogram för konsumenter. Den förstnämnda var under 2002 för att uppmuntra utvecklingen av biobaserade produkter, medan de senare släpptes 2008. Syftet med Bio-prioritetsprogrammet är att stimulera konsumtionen av biomassaprodukter i USA. Federala myndigheter och deras entreprenörer prioriterar inköp av produkter med det högsta biomassainnehållet. Om produkten uppfyller minimikraven för biobaserat innehåll i det amerikanska jordbruksdepartementets biobaserade produktlista, kan varje fabrik eller distributör delta i programmet och certifikatetiketten som utfärdats av byrån kan fästas på produktförpackningen.
Den internationella certifieringen av biologiskt nedbrytbar plast inkluderar belgisk OK-kompostcertifiering, tysk komposterbar certifiering och US BPI-certifiering.
OK Compost är ett komposterbart certifikat med namnet "OK Compost" utfärdat av det belgiska certifieringsorganet AIB-Vincotte Group efter testning enligt teststandarden för biologiskt nedbrytbara material EN13432 eller ASTM D6400. OK Kompostcertifiering syftar till att hjälpa företag eller distributörer att förbättra marknadens konkurrenskraft för helt nedbrytbara produkter och vägleda konsumenterna att bättre välja miljövänliga produkter.
Kompostabel certifiering är certifiering av biologiskt nedbrytbara produkter av DIN CERTCO, ett gemensamt certifieringsorgan för TUV Rheinland Group och Deutsches Institut fr Normun (DIN). Autentiserings-ID är logotypen "sådd". Kompostabel certifiering hjälper köpare att välja produkter från ett stort antal leverantörer och tillverkare för kvalitet, säkerhet och miljöskydd. Samtidigt indikerar produkter med den komposterbara logotypen att de lyckats klara tester och utvärderingar av en auktoritativ tredjepartsorganisation, vilket hjälper till att öka kundens köpförtroende och effektivt främja produktförsäljning. Och relevant information från innehavaren kan förfrågas på den officiella webbplatsen för DIN CERTCO för att förhindra missbruk eller förfalskning av logotypen.
BPI är en förkortning för biologiskt nedbrytbara produkter. BPI utbildar producenter, lagstiftare och konsumenter om de vetenskapliga standarderna för nedbrytbara material genom ett innovativt komposterbart märkningsprogram. Samtidigt finns en serie procedurer för att säkerställa att de relevanta produkterna uppfyller kraven i standarderna för nedbrytbara material.
Det första partiet av kinesiska företag som har fått OK Biobaserad certifiering i Wuhan, Kina, har erhållit fyrstjärnigt biobaserad produktcertifiering. Samtidigt fick företagets biologiskt nedbrytbara material OK Kompostcertifiering och komposterbar certifiering.
Applikationens förgrundsredigering
Med den gradvisa förändringen av konsumenternas preferens för plastprodukter värms förnybara miljövänliga material upp av marknaden. Påverkat av detta har efterfrågan på biobaserad plastmarknad ökat. Med tyngdpunkten på bioplast från regeringar förväntas det totala värdet på den globala efterfrågan på bioplast öka till 5,9 miljarder dollar fram till 2020, vilket motsvarar en genomsnittlig årlig tillväxttakt på 20%.
Nyligen antog det franska parlamentet lagar om energiövergång och grön tillväxt. Förutom att minska andelen kärnenergi i den franska energimixen innehåller den nya lagen också lagstiftningsråd relaterade till förnybar energi och plastemballage. Till exempel kommer förnybar energi att öka med 40% till 2030 och koldioxidutsläppen med 40% till 2030; lätta förpackningspåsar för förpackning av frukt och grönsaker kommer att tillverkas av biobaserade material från och med 1 januari 2017; Dessutom kommer plastförpackningar för kommersiell post också att utföras samtidigt och med samma standarder. Den senaste lagstiftningen från den franska regeringen kräver att engångsgods som diskar och gafflar måste tillverkas av biobaserade material istället för petroleumbaserade material.
RnR Marknadsundersökningar för marknadsundersökningar har förutspått att den globala efterfrågan på biobaserad plast kommer att öka med 19% under de kommande fyra åren, och dess efterfrågan på marknaden kommer att nå 950 000 ton under 2017. Europa är världens största konsumentmarknad för biobaserad plast. Under 2012 stod användningen av biobaserad plast i regionen för mer än hälften av det globala antalet. Enligt undersökningsrapporten är konsumenterna i Europa mer benägna att välja nya biobaserade plastprodukter än traditionell plast. Därför förväntas regionen fortsätta att leda de biobaserade plastkonsumtionsrankningarna. När det gäller typer är stärkelsebaserad plast och polymjölksyra fortfarande den mest krävande biobaserade plasten under de närmaste åren, och deras marknadskonsumtion kommer att stå för mer än 60% av det totala. Enligt RnR Market Research har länder under senare år infört begränsningar för plast och fortsätter att öka övervakningen av användningen av traditionell plast, vilket kommer att bidra till att ytterligare öka efterfrågan på biobaserad, särskilt stärkelsebaserad plast.
2013 offentliggjorde statsrådet "Bio-Industry Development Plan" (nedan kallat "Planning"), där det anges att det kommer att påskynda de biobaserade materialen och den biobaserade
Vi erbjuder patenterad full biologiskt nedbrytbar film och PVA-påse, alla produkter är gjorda av gjututrustning, det skiljer sig från traditionella blåsgjutningsprodukter, alla blåsgjutningsprodukter är icke fullständigt biologiskt nedbrytbara. Vi kan producera pva-filmer och väskor i helt transparenta och olika färger. och PVA-filmen är smidigare än de traditionella blåsgjutningsprodukterna.
Vi erbjuder också organiskt material full biologiskt nedbrytbar film och påsar med patenterat råmaterial och produktionsprocess.
För mer PVA-film- och påseprodukter, besök oss:
http://www.joyful-printing.net/pva-bag/
http://www.joyful-printing.com/pva-bag/