Stärkelsebaserad plast
Stärkelsebaserad plast använder kemiska reaktioner för att kemiskt modifiera stärkelse för att reducera hydroxylgrupperna av stärkelse och ändra dess ursprungliga struktur, varigenom motsvarande egenskaper hos stärkelse och förvandlas rå stärkelse till termoplastisk stärkelse.
Kinesiskt namn Stärkelsebaserad plastindustri Industriindustri Tillverkning av kemisk industri Fält Plasttillverkning
innehållsförteckning
1 FoU-bakgrund
2 Processprincip
3 Utvecklingsstatus
4 Produktfördelar
5 Certifieringssystem
6 Prospekt för tillämpningen
FoU-bakgrundredaktör
Stärkelse är en naturlig polymer vars produktion endast är cellulosa på jorden. Den är rik på källor, förnybar och billig. Det kan användas för att producera stärkelsebaserad plast genom modifiering och mjukgöring. Som en viktig kategori av biobaserade material har stärkelsebaserad plast framgångsrikt uppnått industriell produktion och tillämpning. Stärkelsebaserad plast är en typ av plastprodukt tillverkad av stärkelse som huvudråvaran, blandad med andra polymerer efter modifiering och mjukgöring, och tillhör en typ av bioplast. Stärkelsebaserad bioplast kan delas in i två kategorier: biobaserad plast och biologiskt nedbrytbar plast.
Stärkelsebaserad biologiskt nedbrytbar plast är i allmänhet en blandning av modifierad stärkelse och biologiskt nedbrytbar polyester (såsom PLA / PBAT / PBS / PHA / PPC, etc.). Det kan vara helt biologiskt nedbrytbart, kan komposteras, har ingen miljöförorening och är lämpligt för avfall. Kompost, deponi 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 det kan minska användningen av petrokemiska resurser, minska koldioxidutsläppen och avfall är lämpligt för förbränning. Båda dessa material kan ersätta traditionell petroleumsbaserad plast och används ofta i plastförpackningsmaterial, stötsäkra material, plastfilmer och plastpåsar, engångsgods, matbehållare, leksaker etc.
Processprincip
Stärkelse är en naturlig högmolekylär polymer med ett stort antal hydroxylgrupper i sin molekyl (molekylstrukturen är Ⅱ och Ⅲ), så den starka växelverkan mellan stärkelsemakromolekyler gör det svårt att smälta processen den ursprungliga stärkelsen, och den existerar tillsammans med andra polymerer. Kompatibiliteten med andra polymerer under blandning är också dålig. Men dessa hydroxyler kan
Tillräckligt för att genomgå förestring, eterifiering, ympning, tvärbindning och andra kemiska reaktioner. Dessa kemiska reaktioner används för att kemiskt modifiera stärkelsen för att reducera stärkelsens hydroxylgrupp och ändra dess ursprungliga struktur, varigenom stärkelsens motsvarande egenskaper förändras och den ursprungliga stärkelsen förvandlas till en termoplastisk stärkelse.
1. Förestring, transesterifiering eller eterifiering
För att ändra stärkelsens hydrofilicitet till hydrofob, genomgår hydroxylgrupperna på stärkelsemolekylerna och fettsyror, fettsyraestrar, etc. esterifierings- och transesterifieringsreaktioner för att generera stärkelseestrar.
2. Tvärbindande reaktion
För att förbättra stärkelsematerialets hållfasthet och värmebeständighet utsätts stärkelsen för en tvärbindningsreaktion med en förening med två eller flera funktionella grupper (såsom polysyror etc.) så att stärkelsen på lämpligt sätt tvärbinds.
3. Blanda, reformera och agglomerera oberoende innovation
De flesta stärkelseplaster framställs genom blandning av stärkelse med andra högmolekylära material. De produkter som erhålls på detta sätt har låg hållfasthet och har begränsad kompatibilitet på grund av dålig kompatibilitet. Stärkelsebaserad plast genomgår också stärkelsampolymerisation under stärkelse-modifiering för att erhålla ympsampolymerer av stärkelse och andra polymerer, vilket förbättrar stärkelsens kompatibilitet med andra polymermaterial. Genom kemisk modifiering uppnåddes tre stärkelsemodifikationer: hydrofilicitet ändrades till hydrofobicitet; värmekänslighet ändrades till temperaturbeständighet; hård och sprödhet ändrades till plasticitet. Denna modifiering löser det globala problemet med stärkelse modifiering och lägger en bra grund för efterföljande bearbetning.
processstatus
Stärkelsebaserad bioplast har en 30-årig historia av forskning och utveckling, och är den typ av biologiskt nedbrytbar plast med den längsta historien för forskning och utveckling, den mest mogna tekniken, den största industrialiseringsskalan och den högsta marknadsandelen. I början av 1980-talet har forskning och utveckling av modifierad stärkelse och nedbrytbar masterlegering av plastlegeringar som kan vara helt biologiskt nedbrytbara eller lösliga plast, och blandningen av stärkelse med biologiskt nedbrytbara hartser väckt uppmärksamhet. Bland dem är den mest framgångsrika "MaterBi" från Italy Novamont Company, som är en interpenetrerande nätverksstrukturpolymerlegering bestående av blandning av modifierad stärkelse och modifierad polyvinylalkohol, som har god bearbetbarhet, sekundär bearbetbarhet och mekanik. Prestanda och utmärkt biologisk nedbrytbarhet. Dessutom är "Vinex" utvecklat av American Air Product & Chemical Company ett polyvinylalkoholbaserat harts med en låg grad av polymerisation. Den har också vattenlöslighet, termoplastisk bearbetbarhet och biologisk nedbrytbarhet.
Under de senaste åren har länder i allmänhet skiftat sitt forskningsfokus till plast som ökar stärkelseinnehållet så mycket som möjligt och har utvecklat några helt nedbrytbara material med utmärkta egenskaper och till och med erhållit rena stärkelseprodukter utan syntetiska polymerer, det vill säga termoplastisk stärkelse. Det "Novon" biologiskt nedbrytbara materialet som produceras av det amerikanska företaget Warner-Lambert har ett stärkelseinnehåll på mer än 90%. det japanska majsföretaget och Michigan Institute of Production Technology har tillsammans utvecklat ett högt stärkelsematerial, som har fördelen med starkt vattenbeständighet. Dessutom tillkännagav Japans Sumitomo Corporation och Italiens Ferrizz att de framgångsrikt har studerat all-stärkelseplast med en stärkelseinnehåll på 90%. När det gäller att göra stärkelse till termoplastisk stärkelse för produktion av biologiskt nedbrytbar plast har forskningsinstitut som det tyska Batekke Research Institute, det amerikanska Warner-Lambert Company och Swiss University gjort stora framsteg. Australian National Food Processing and Packaging Science Center har infört en termoplast med stärkelse som har god flytbarhet, mjukhet och frisättning av mögel. Produkten är mjuk, transparent, hög hållfasthet och har en kontrollerad nedbrytningshastighet. Det kan användas för att producera jordbruksfilmer 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 nu mer än 60 universitet, forskningsinstitut och företag som deltar i forskning. 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 deras nuvarande status är följande: Wuhan Huali 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; 10.000 ton / år för Tianhe i Zhejiang; 10.000 ton / år för Zhejiang Huafa; 10.000 ton / år för Shandong Bake; Bland andra produktionsföretag ingår Nanjing Biaoge och Changzhou Longjun.
Kemiska metoder används för att modifiera och mjukgöra stärkelse. Den modifierade stärkelsen har tre egenskaper: 1. Hydrofobicitet. Efter kemisk modifiering är stärkelsen fullständigt hydrofob och fuktinnehållet är <1%, och="" den="" har="" god="" kompatibilitet="" med="" andra="" syntetiska=""> 2. Temperaturbeständighet. Den modifierade stärkelsen tål hög temperatur på 230 ° C utan gulning och sönderfall under termoplastbehandlingen. 3. Termoplast. Modifierad stärkelse kan termoplastiskt behandlas på plastbearbetningsutrustning. Den stärkelsebaserade plast som produceras av företaget är uppdelad i två serier, biobaserade och biologiskt nedbrytbara. Enligt olika bearbetningstekniker är de indelade i blåst film, formsprutning, arkmaterial och skummaterial. De kan ersätta vanlig petrokemisk plast och används i stor utsträckning inom industri, medicin, mat, elektriska apparater och andra produkter förpackningar och porslin, köksutrustning, leksaker och blommor. Som ett resultat sparas en stor mängd petroleumresurser, koldioxidutsläppen minskas, skräp behandlas ofarligt och det är fördelaktigt att främja jordbruksutveckling och öka jordbrukarnas inkomster och främja en kraftfull utveckling av cirkulär ekonomi.
Det rapporterades den 12 juli 2018 att Yu Long framgångsrikt utvecklade och industrialiserade hela stärkelsens biologiskt nedbrytbara material för första gången i världen. [1]
Produktfördelar
Jämfört med traditionella plastprodukter visas fördelarna med stärkelsebaserade material och produkter i följande aspekter:
⑴ Liknande prestanda: Den har samma och liknande prestanda som liknande traditionella plastprodukter;
⑵ 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, kompostering och oskadlig bortskaffande av avfall.
⑶ Säkerhet: Stärkelsebaserade material och produkter innehåller inte giftiga och skadliga ämnen som mjukgörare, bisfenol A och tungmetaller. Livsmedelsmaterial uppfyller kraven i inhemska och utländska plastkvalitetsstandarder;
Roduction Produktionsprocess: Det finns inga tre avfallsutsläpp under produktionsprocessen, vilket inte orsakar ny förorening i miljön.
⑸Kostnad: Stärkelsebaserade biobaserade plastmaterial och produkter är desamma som vanliga petroleumplastprodukter. Kostnaden för stärkelsebaserade helt biologiskt nedbrytbara material och produkter är ungefär dubbelt så hög som för vanlig petroleumplast.
Certifieringssystemredaktör
Under senare år har miljöprestanda för biobaserade produkter gradvis erkänts hemma och utomlands, vilket kraftigt har utökat användningsområdet för biobaserade material. Biokolinnehållet i biobaserade material är en viktig egenskap som skiljer sig från vanlig plast. Biokolinnehåll definieras som andelen biokarbon i organiskt kol (inklusive biokarbon och fossilt kol) i en produkt. Eftersom biokarbon är nytt kol, orsakar det inte föroreningar i miljön, så det har en god miljöskyddseffekt. Normer för testning av biologiskt kolinnehåll inkluderar US ASTM D6866-08: Testmetod för bestämning av det biologiska innehållet i fasta, vätske- och gasprover genom radiokoloanalys och vätskescintillationsräknemetoden för bestämning av biologiskt innehåll i biobaserade material i Kina GB / T29649-2013. Eftersom samma mängd radioaktivt kol finns i de levande organismerna i samma generation är principen med ASTM D6866 att mäta det biobaserade innehållet i prover i vilket som helst tillstånd genom att använda denna egenskap hos organismen; denna mätmetod kan bestämma alla biobaserade produkter och organismer. Baserat på den exakta andelen biobaserade eller förnybara material som finns i basmixen.
År 2009 utfärdade det belgiska auktoritativa certifieringsorganet Vincotte världens första OK Biobbasade stjärncertifieringsproduktcertifikat, som auktoritativt certifierade biokolinnehållet i biobaserade material och tillhandahöll också tillförlitlig produktkvalitet för den biobaserade materialmarknad. Granskningar från tredje part. OK-Biobased är en miljömärkning för biobaserade lågkolprodukter i Belgien. Efter att ha erhållit certifiering kan biobaserade plasttillverkare anbringa sina etiketter på produktförpackningar eller produkter för att särskilja vanliga petrokemiska produkter. Den definierar biobaserade material baserat på innehållet i biokol och använder procentandelen biokolinnehåll och det totala kolinnehållet för utvärdering. Dess standard är ASTM D6866, som klassificerar material till stjärnor och är EU: s auktoritativa biobaserade materialcertifieringsmärke. OK Biobased-logotypen använder en asterisk för att särskilja produktens miljökvalitet. En certifierad produkt erhåller en 1-stjärnig certifiering för att bevisa att dess produkt innehåller 20% till 40% biokarbon, 2 stjärnor är 40% till 60%, 3 stjärnor är 60% till 80% och 4 stjärnor är mer än 80% produkt. Vincottes OK Biobaserad certifiering syftar till att hjälpa företag eller distributörer att förbättra konkurrenskraften för förnybara produkter på marknaden och vägleda konsumenterna att bättre välja miljövänliga produkter.
För att uppmuntra utvecklingen av biobaserade material och produkter har Förenta staternas jordbruksdepartement implementerat ett biologiskt prioriterat program. Programmet har två förfaranden, ett prioriterat program för offentlig upphandling och ett frivilligt märkningsprogram för konsumenter. De förstnämnda uppmuntrade utvecklingen av biobaserade produkter 2002, medan de senare släpptes 2008. Syftet med Bio Priority-programmet är att stimulera konsumtionen av biomassaprodukter i USA. Federala myndigheter och deras entreprenörer föredrar produkter med högst biomassainnehåll. Om produkten uppfyller minimibiobaserad innehållsstandard i USDA: s biobaserade produktlista, kan varje fabrik och distributör delta i detta program, och produktförpackningen kan anbringas med certifieringsmärket som utfärdats av byrån.
Den internationella biologiskt nedbrytbara plastcertifieringen inkluderar Belgien OK Compost-certifiering, Tyskland Compostable-certifiering och US BPI-certifiering.
OK Compost är en komposterbar certifiering med namnet "OK Compost" utfärdad av det belgiska certifieringsorganet AIB-Vincotte Group efter testning enligt den biologiskt nedbrytbara teststandarden EN13432 eller ASTM D6400. Syftet med OK Compost-certifiering är att hjälpa företag eller distributörer att förbättra marknadens konkurrenskraft för helt nedbrytbara produkter och vägleda konsumenterna att bättre välja miljövänliga produkter.
Kompostabel certifiering är en certifiering av biologiskt nedbrytbara produkter som lanseras av DIN CERTCO, ett gemensamt certifieringsorgan för TUV Rheinland och Deutsches Institut fr Normun (DIN). Certifieringsmärket är "sådd" -märket. Kompostabel certifiering hjälper köpare att välja produkter från strikt kvalitet, säkerhet och miljöskydd från många leverantörer och tillverkare. Samtidigt indikerar produkter med den komposterbara logotypen att de har lyckats klara tester och utvärderingar av auktoritativa tredjepartsbyråer, vilket hjälper till att stärka kundernas köpförtroende och effektivt främja produktförsäljningen. Dessutom kan licensinnehavarens relevanta information kontrolleras på den officiella webbplatsen för DIN CERTCO för att förhindra missbruk eller förfalskning av logotypen.
BPI är en förkortning för biologiskt nedbrytbart produkt. BPI utbildar tillverkare, lagstiftare och konsumenter om vetenskapliga standarder för nedbrytbara material genom ett innovativt komposterbart märkningssystem. Samtidigt genom en serie förfaranden för att säkerställa att de relevanta produkterna uppfyller kraven i nedbrytbara materialstandarder.
Wuhan Huali Environmental Protection Co., Ltd., det första kinesiska företaget som erhöll OK Biobaserad certifiering, har erhållit fyrstjärnigt biobaserad produktcertifiering. Samtidigt har företagets biologiskt nedbrytbara material erhållit OK Kompostcertifiering och komposterbar certifiering.
Ansökan i förgrundsredigeraren
Med den gradvisa förändringen av konsumenternas preferenser för plastprodukter har populariteten för förnybara och miljövänliga material ökat på marknaden. Påverkat av detta har efterfrågan på biobaserad plastmarknad ökat. Eftersom regeringarna fäster vikt vid bioplast förväntas det totala värdet på den globala efterfrågan på bioplast öka till 5,9 miljarder dollar 2020, vilket motsvarar en genomsnittlig årlig tillväxttakt på 20%.
Nyligen har det franska parlamentet antagit lagar om energiövergång och grön tillväxt. Förutom att minska andelen kärnenergi i den franska energimixen innehåller den nya lagen också lagstiftningsrekommendationer relaterade till förnybar energi och plastemballage. Till exempel kommer förnybara energikällor att öka med 40% fram till 2030 och koldioxidutsläppen minskar med 40% fram till 2030; lätta påsar för förpackning av frukt och grönsaker måste vara tillverkade av biobaserade material från och med 1 januari 2017; Dessutom kommer plastförpackningar för kommersiell post att implementeras samtidigt med samma standarder. Den senaste franska lagstiftningen kräver att engångsgods som diskar, koppar, gafflar och gafflar måste vara tillverkade av biobaserade material, inte petroleumbaserade material.
Marknadsanalytiker på RnR Market Research har förutspått att den globala efterfrågan på biobaserad plast kommer att öka med en årlig tillväxttakt på 19% under de kommande fyra åren, och marknadens efterfrågan under 2017 kommer att uppgå till 950 000 ton. Europa är världens största konsumentmarknad för biobaserad plast. Användningen av biobaserad plast i regionen stod för mer än hälften av den globala summan 2012. Undersökningsrapporten visar att jämfört med traditionell plast är konsumenterna i europeiska länder mer benägna att välja nya biobaserade plastprodukter. Därför förväntas regionen fortsätta att leda de biobaserade klassificeringarna för plastförbrukning. När det gäller arter är stärkelsebaserad plast och polymjölksyra fortfarande den mest efterfrågade biobaserade plasten under de närmaste åren, och deras marknadskonsumtion står för mer än 60% av det totala. Enligt RnR Market Research har olika länder under de senaste åren utfärdat plastbegränsningsorder och kontinuerligt ökat övervakningen av användningen av traditionell plast, vilket bidrar till att ytterligare öka efterfrågan på biobaserad, särskilt stärkelsebaserad plast.
2013 utfärdade statsrådet "Bioindustrins utvecklingsplan" (nedan kallad "planen").
Vi erbjuder patenterad full biologiskt nedbrytbar film och PVA-påse, alla produkter tillverkas av gjutningsutrustning, 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/