Stivelsesbaseret plast

Stivelsesbaseret plast

Stivelsesbaseret plast bruger kemiske reaktioner til kemisk at modificere stivelse for at reducere hydroxylgrupperne af stivelse og ændre dens oprindelige struktur, og derved ændre de tilsvarende egenskaber ved stivelse og omdanne rå stivelse til termoplastisk stivelse.

Kinesisk navn Stivelsesbaseret plast Industri Industri Fremstilling Kemisk industri Anvendelsesområde Plastproduktion

indholdsfortegnelse

1 F & U-baggrund

2 Procesprincip

3 Udviklingsstatus

4 Produktfordele

5 certificeringssystem

6 Ansøgningsperspektiver

F & U-baggrundredaktør

Stivelse er en naturlig polymer, hvis produktion kun er andet end cellulose på jorden. Den er rig på kilder, vedvarende og billig. Det kan bruges til at fremstille stivelsesbaseret plast gennem modifikation og plastificering. Som en vigtig kategori af biobaserede materialer har stivelsesbaseret plast med succes opnået industriel produktion og anvendelse. Stivelsesbaseret plast er en slags plastprodukt fremstillet af stivelse som det vigtigste råmateriale, blandet med andre polymerer efter modifikation og plastificering og hører til en type bioplast. Stivelsesbaseret bioplast kan opdeles i to kategorier: biobaseret plast og biologisk nedbrydelig plast.

Stivelsesbaseret biologisk nedbrydelig plast er generelt en blanding af modificeret stivelse og bionedbrydelig polyester (såsom PLA / PBAT / PBS / PHA / PPC osv.). Det kan være helt bionedbrydeligt, kan komposteres, har ingen miljøforurening og er egnet til affald. Kompost, deponering og andre behandlingsmetoder. Stivelsesbaseret biobaseret plast er generelt en blanding af modificeret stivelse og polyolefiner (såsom PP / PE / PS osv.). Dets miljømæssige betydning er, at det kan reducere brugen af ​​petrokemiske ressourcer, reducere kuldioxidemissioner, og affald er egnet til forbrænding. Begge disse materialer kan erstatte traditionel oliebaseret plast og er vidt brugt i plastemballagematerialer, stødisolerede materialer, plastfolier og plastposer, engangsservise, fødevarebeholdere, legetøj osv.

Procesprincip

Stivelse er en naturlig højmolekylær polymer med et stort antal hydroxylgrupper i dens molekyle (molekylstruktur er Ⅱ og Ⅲ), så den stærke vekselvirkning mellem stivelsesmakromolekyler gør det vanskeligt at smeltebehandle den originale stivelse, og den er sameksistens med andre polymerer. Kompatibiliteten med andre polymerer under blanding er også dårlig. Men disse hydroxyler kan

Nok til at gennemgå esterificering, æterificering, podning, tværbinding og andre kemiske reaktioner. Disse kemiske reaktioner anvendes til kemisk modificering af stivelsen for at reducere hydroxylgruppen i stivelsen og ændre dens originale struktur, hvorved de tilsvarende egenskaber af stivelsen ændres og omdannes den originale stivelse til en termoplastisk stivelse.

1.esterificering, transesterificering eller æterificering

For at ændre stivelsens hydrofilicitet til hydrofob gennemgår hydroxylgrupperne på stivelsesmolekylerne og fedtsyrer, fedtsyreestere osv. Esterificerings- og transesterificeringsreaktioner for at generere stivelseestere.

2. Tværbindende reaktion

For at forbedre styrken og varmemodstanden for stivelsesmaterialet udsættes stivelsen for en tværbindingsreaktion med en forbindelse med to eller flere funktionelle grupper (såsom polysyrer osv.), Så stivelsen passende tværbindes.

3. Blanding, reformering og bymæssig uafhængig innovation

De fleste stivelsesplastik fremstilles ved at blande stivelse med andre højmolekylære materialer. Produkterne opnået på denne måde har lav styrke og har begrænset kompatibilitet på grund af dårlig kompatibilitet. Stivelsesbaseret plast gennemgår også stivelsescopolymerisation under stivelsesmodifikation for at opnå podecopolymerer af stivelse og andre polymerer, hvorved stivelsens forenelighed med andre polymermaterialer forbedres. Gennem kemisk modifikation blev der opnået tre stivelsesmodifikationer: hydrofilicitet blev ændret til hydrofobicitet; varmefølsomhed blev ændret til temperaturmodstand; hård og skørhed blev ændret til plasticitet. Denne ændring løser det verdensomspændende problem med stivelsesmodifikation og lægger et godt grundlag for efterfølgende behandling.

processtatus

Stivelsesbaseret bioplast har en 30-årig historie med forskning og udvikling og er den type biologisk nedbrydelig plast med den længste historie med forskning og udvikling, den mest modne teknologi, den største industrialiseringsskala og den højeste markedsandel. I begyndelsen af ​​1980'erne har forskning og udvikling af modificeret stivelse og nedbrydelig plastlegerings masterbatch, der kan være helt bionedbrydelig eller opløselig plast, og blanding af stivelse med bionedbrydelige harpikser tiltrukket opmærksomhed. Blandt dem er den mest succesrige "MaterBi" fra det italienske Novamont Company, som er en interpenetrerende netværksstruktur polymerplastlegering sammensat af blanding af modificeret stivelse og modificeret polyvinylalkohol, der har god bearbejdelighed, sekundær bearbejdelighed og mekanik. Ydeevne og fremragende bionedbrydelighed. Derudover er "Vinex" udviklet af American Air Product & Chemical Company en polyvinylalkoholbaseret harpiks med en lav grad af polymerisation. Det har også vandopløselighed, termoplastisk bearbejdelighed og bionedbrydelighed.

I de senere år har lande generelt flyttet deres forskningsfokus til plast, der øger stivelsesindholdet så meget som muligt, og har udviklet nogle helt nedbrydelige materialer med fremragende egenskaber og endda opnået rene stivelsesprodukter uden syntetiske polymerer, dvs. termoplastisk stivelse. Det "Novon" bionedbrydelige materiale, der er produceret af det amerikanske firma Warner-Lambert, har et stivelsesindhold på mere end 90%; det japanske majsfirma og Michigan Institute of Production Technology har i fællesskab udviklet et højt stivelsesindhold, som har fordelen ved stærk vandbestandighed. Desuden annoncerede Japans Sumitomo Corporation og Italiens Ferrizz, at de med succes har studeret stivelse af stivelse med en stivelsesindhold på 90%. Med hensyn til at gøre stivelse til termoplastisk stivelse til produktion af bionedbrydelig plast har forskningsinstitutter som det tyske Batekke Research Institute, det amerikanske Warner-Lambert Company og det schweiziske universitet gjort store fremskridt. Det australske nationale fødevareforarbejdnings- og emballeringsvidenskabscenter har introduceret en fuld stivelse termoplast, der har god flydeevne, duktilitet og frigørelse af skimmel. Produktet er blødt, gennemsigtigt, med høj styrke og har en kontrolleret nedbrydningshastighed. Det kan bruges til at fremstille landbrugsfilm og mad. Emballeringsfilm og andre produkter.

Kinas stivelsesplastik blev først udviklet af Institute of Applied Chemistry ved Jiangxi Academy of Sciences i slutningen af ​​1980'erne. Ifølge ufuldstændige statistikker er der nu mere end 60 universiteter, forskningsinstitutter og virksomheder, der deltager i forskning. Kina indsnævrer gradvist kløften med udenlandske udviklede lande inden for forskning og udvikling af stivelsesbaseret plast. På nuværende tidspunkt er de vigtigste indenlandske stivelsesbaserede materialer og produkter fremstillingsvirksomheder og deres nuværende status som følger: Wuhan Huali 40.000 tons / år forbereder sig på at bygge en produktionslinje med en årlig produktion på 60.000 tons; Shenzhen Hongcai 15.000 tons / år; Suzhou Hanfeng 10.000 tons / år; 10.000 tons / år for Tianhe i Zhejiang; 10.000 tons / år for Zhejiang Huafa; 10.000 tons / år for Shandong Bake; Andre produktionsselskaber inkluderer Nanjing Biaoge og Changzhou Longjun.

Kemiske metoder anvendes til at modificere og plastificere stivelse. Den modificerede stivelse har tre karakteristika: 1. Hydrofobicitet. Efter kemisk modifikation er stivelsen fuldstændig hydrofob, og fugtighedsindholdet er <1%, og="" det="" har="" god="" forenelighed="" med="" andre="" syntetiske=""> 2. Temperaturbestandighed. Den modificerede stivelse kan modstå en høj temperatur på 230 ° C uden gulning og nedbrydning under den termoplastiske behandling. 3. Termoplast. Modificeret stivelse kan termoplastisk behandles på plastbehandlingsudstyr. Stivelsesbaseret plast produceret af virksomheden er opdelt i to serier, biobaseret og bionedbrydelig. I henhold til forskellige behandlingsteknologier er de opdelt i blæst film, sprøjtestøbning, pladematerialer og skummateriale. De kan erstatte almindelig petrokemisk plast og bruges i vid udstrækning inden for industri, medicin, mad, elektriske apparater og andre produkter, emballering og service, køkkenudstyr, legetøj og blomsterplantning. Som et resultat spares en stor mængde petroleumsressourcer, kuldioxidemissioner reduceres, affald behandles harmløst, og det er fordelagtigt at fremme landbrugsudvikling og øge landbrugerens indtægter og fremme en kraftig udvikling af cirkulær økonomi.

Det blev rapporteret den 12. juli 2018, at Yu Long med succes udviklede og industrialiserede hele det stivelses bionedbrydeligt materiale for første gang i verden. [1]

Produktfordele

Sammenlignet med traditionelle plastprodukter vises fordelene ved stivelsesbaserede materialer og produkter i følgende aspekter:

⑴ Lignende ydelse: Det har den samme og lignende ydelse som lignende traditionelle plastprodukter;

Protection Miljøbeskyttelse: Stivelsesbaseret biobaseret plast og produkter har fordelene ved at spare olie- ressourcer og reducere kuldioxidemissioner; Stivelsesbaseret biologisk nedbrydelig plast og produkter har fordelene ved fuldstændig bionedbrydning, kompostering og ufarlig bortskaffelse af affald;

⑶ Sikkerhed: Stivelsesbaserede materialer og produkter indeholder ikke giftige og skadelige stoffer som blødgørere, bisphenol A og tungmetaller. Fødevarekvalitetsmaterialer opfylder kravene i indenlandske og udenlandske fødevarekvalitets plaststandarder;

Roduction Produktionsproces: Der er ingen tre affaldsemissioner under produktionsprocessen, som ikke vil forårsage ny forurening i miljøet;

Omkostninger: Stivelsesbaserede biobaserede plastmaterialer og -produkter er de samme som almindelige petroleumsprodukter. Prisen for stivelsesbaserede fuldt bionedbrydelige materialer og produkter er cirka det dobbelte af almindelig petroleumsplast.

Certificeringssystemeditor

I de senere år er biografiske produkters miljøpræstationer gradvist blevet anerkendt i ind-og udland, hvilket har udvidet anvendelsesområdet for biobaserede materialer kraftigt. Bio-kulstofindholdet i biobaserede materialer er en vigtig funktion, der adskiller sig fra almindelig plast. Biocarbonindhold defineres som procentdelen af ​​biocarbon i organisk kulstof (inklusive biocarbon og fossilt kulstof) i et produkt. Da biocarbon er nyt kulstof, forårsager det ikke forurening i miljøet, så det har en god miljøbeskyttelseseffekt. Standarder for test af biologisk kulstofindhold inkluderer US ASTM D6866-08: Testmetode til bestemmelse af det biologiske indhold af faste, flydende og gasprøver ved hjælp af radiocarbonanalyse og væskescintillationstæller-metoden til bestemmelse af biologisk indhold i biobaserede materialer i Kina GB / T29649-2013. Da den samme mængde radioaktivt kulstof er indeholdt i de levende organismer af samme generation, er princippet med ASTM D6866 at måle det biobaserede indhold af prøver i enhver tilstand ved at bruge denne egenskab ved organismen; denne målemetode kan bestemme alle biobaserede produkter og organismer. Baseret på den nøjagtige procentdel af biobaserede eller vedvarende materialer indeholdt i basismiksen.

I 2009 udstedte det belgiske autoritative certificeringsorgan Vincotte verdens første OK Biobased-stjernecertificeringsproduktcertificeringscertifikat, som autoritativt certificerede bio-carbonindholdet i biobaserede materialer og også leverede pålidelig produktkvalitet for det biobaserede materialemarked. Tredjepartsanmeldelser. OK-Biobased er en miljømærke for biobaserede produkter med lavt kulstofindhold i Belgien. Efter opnåelse af certificering kan biobaserede plastproducenter anbringe deres etiketter på produktemballage eller produkter for at skelne mellem almindelige petrokemiske produkter. Den definerer biobaserede materialer baseret på indholdet af bio-kulstof og bruger procentdelen af ​​bio-kulstofindhold og det samlede kulstofindhold til vurdering. Dets standard er ASTM D6866, der klassificerer materialer til stjerner og er EU's autoritative biobaserede materialecertificeringsmærke. OK Biobaseret logo bruger en stjerne til at skelne produktets miljøkvalitet. Et certificeret produkt opnår en 1-stjernet certificering for at bevise, at dets produkt indeholder 20% til 40% biocarbon, 2 stjerner er 40% til 60%, 3 stjerner er 60% til 80%, og 4 stjerner er mere end 80% produkt. Vincottes OK Biobaseret certificering sigter mod at hjælpe virksomheder eller distributører med at forbedre konkurrenceevnen for vedvarende produkter på markedet og guide forbrugere til bedre at vælge miljøvenlige produkter.

For at tilskynde til udvikling af biobaserede materialer og produkter har det amerikanske landbrugsministerium implementeret et biologisk prioriteret program. Programmet har to procedurer, et prioriteret program for offentlige indkøb og et frivilligt mærkningsprogram for forbrugere. Førstnævnte opmuntrede til udvikling af biobaserede produkter i 2002, mens sidstnævnte blev frigivet i 2008. Formålet med Bio Priority-programmet er at stimulere forbruget af biomasseprodukter i USA. Føderale myndigheder og deres entreprenører foretrækker produkter med det højeste biomasseindhold. Hvis produktet opfylder den minimum biobaserede indholdsstandard i USDAs biobaserede produktliste, kan enhver fabrik og distributør deltage i dette program, og produktemballagen kan påføres certificeringsmærket udstedt af agenturet.

Den internationale biologisk nedbrydelige plastcertificering inkluderer Belgien OK kompost certificering, Tyskland komposterbar certificering og amerikansk BPI certificering.

OK kompost er en komposterbar certificering ved navn "OK kompost" udstedt af det belgiske certificeringsorgan AIB-Vincotte Group efter test i henhold til den biologisk nedbrydelige materialetestningsstandard EN13432 eller ASTM D6400. Formålet med OK Compost-certificering er at hjælpe virksomheder eller distributører med at forbedre markedets konkurrenceevne for fuldt nedbrydelige produkter og guide forbrugere til bedre at vælge miljøvenlige produkter.

Komposterbar certificering er en certificering af biologisk nedbrydelige produkter lanceret af DIN CERTCO, et fælles certificeringsbureau for TUV Rheinland og Deutsches Institut fr Normun (DIN). Certificeringsmærket er "såning" -mærket. Kompostabel certificering hjælper købere med at vælge produkter fra streng kvalitet, sikkerhed og miljøbeskyttelse fra mange leverandører og producenter. Samtidig viser produkter med det komposterbare logo, at de har bestået test og evalueringer af autoritative tredjepartsbureauer, hvilket hjælper med at styrke kundernes købstillid og effektivt fremme produktsalg. Desuden kan licenshaverens relevante oplysninger kontrolleres på det officielle websted for DIN CERTCO for at forhindre misbrug eller forfalskning af logoet.

BPI er en forkortelse for bionedbrydeligt produkt. BPI uddanner producenter, lovgivere og forbrugere om videnskabelige standarder for nedbrydeligt materiale gennem en innovativ komposterbar mærkning. Samtidig gennem en række procedurer for at sikre, at de relevante produkter opfylder kravene i nedbrydelige materialestandarder.

Wuhan Huali Environmental Protection Co., Ltd., den første kinesiske virksomhed, der har opnået OK Biobaseret certificering, har opnået fire-stjernet biobaseret produktcertificering. Samtidig har virksomhedens bionedbrydelige materialer opnået OK kompostcertificering og komposterbar certificering.

Applikation forgrundseditor

Med den gradvise ændring af forbrugernes præferencer for plastprodukter er populariteten af ​​vedvarende og miljøvenlige materialer steget på markedet. Berørt af dette er efterspørgslen efter biobaseret plastmarked steget. Når regeringer lægger vægt på bioplast, forventes den samlede værdi af den globale efterspørgsel efter bioplast at stige til 5,9 mia. Dollars i 2020, hvilket svarer til en gennemsnitlig årlig vækstrate på 20%.

For nylig har det franske parlament vedtaget love om energiovergang og grøn vækst. Ud over at reducere andelen af ​​nuklear energi i den franske energimix indeholder den nye lov også lovgivningsmæssige henstillinger vedrørende vedvarende energi og plastemballage. F.eks. Vil vedvarende energikilder stige med 40% i 2030, og kuldioxidemissionerne reduceres med 40% i 2030; lette poser til emballering af frugt og grøntsager skal være lavet af biobaserede materialer fra 1. januar 2017; Derudover implementeres plastemballage til kommerciel post på samme tid med de samme standarder. Den seneste franske regeringslovgivning kræver, at engangsservise som fad, skåle, gafler og gafler skal være lavet af biobaserede materialer, ikke petroleumsbaserede materialer.

Markedsanalytikere hos RnR Markedsundersøgelser har forventet, at den globale efterspørgsel efter biobaseret plast vil stige med en årlig vækstrate på 19% i de næste fire år, og dens efterspørgsel efter marked i 2017 vil nå op på 950.000 ton. Europa er verdens største forbrugermarked for biobaseret plast. Brugen af ​​biobaseret plast i regionen tegnede sig for mere end halvdelen af ​​det samlede antal i 2012. Undersøgelsesrapporten viser, at sammenlignet med traditionel plast, er forbrugere i europæiske lande mere tilbøjelige til at vælge nye biobaserede plastprodukter. Derfor forventes regionen at fortsætte med at føre de biobaserede plastforbrugsrangementer. Med hensyn til arter er stivelsesbaseret plast og polymælkesyre stadig den mest efterspurgte biobaserede plast i de næste par år, og deres markedsforbrug udgør mere end 60% af det samlede beløb. Ifølge RnR Markedsundersøgelser har forskellige lande i de senere år udsendt plastbegrænsningsordrer og løbende øget tilsynet med brugen af ​​traditionel plast, hvilket er befordrende for yderligere at øge efterspørgselstendensen for biobaseret, især stivelsesbaseret plast.

I 2013 udstedte statsrådet "Bio-industri-udviklingsplan" (i det følgende benævnt "planen").

Vi tilbyder patenteret fuld bionedbrydelig film og PVA-taske, alle produkter er lavet af støbningsudstyr, det er forskelligt fra traditionelle blæsestøbningsprodukter, alle blæsestøbeprodukter er ikke fuldt bionedbrydeligt. Vi kan producere pva-film og -poser i fuld gennemsigtighed og forskellige farver. og PVA-filmen er mere glat end de traditionelle blæsestøbningsprodukter.

Vi tilbyder også organisk materiale fuld bionedbrydelig film og poser med patenteret råmateriale og produktionsproces.

Besøg os for flere PVA-film- og poseprodukter:

http://www.joyful-printing.net/pva-bag/

http://www.joyful-printing.com/pva-bag/