Stivelsesbaseret plast
Stivelsesbaseret plast bruger kemiske reaktioner til kemisk modificering af stivelse for at reducere stivelsens hydroxylgrupper og ændre dens oprindelige struktur og derved ændre stivelsens tilsvarende egenskaber og omdanne den originale stivelse til en termoplastisk stivelse.
Kinesisk navn
Stivelsesbaseret plast
Mark
Kemisk fremstilling
Industri
Industriel produktion
Ansøgningsfelt
Plastfremstilling
indholdsfortegnelse
1 R& D baggrund
2 Procesprincip
3 Udviklingsstatus
4 produktfordele
5 certificeringssystem
6 Ansøgningsmuligheder
1 R& D baggrund
Stivelse er en naturlig polymer, hvis udbytte kun er næst cellulose på jorden. Den er rig på kilde, vedvarende og lav i pris. Det kan bruges til at producere stivelsesbaseret plast gennem modifikation og blødgøring. Som en vigtig kategori af biobaserede materialer har stivelsesbaseret plast med succes realiseret industrialiseret produktion og anvendelse. Stivelsesbaseret plast er en slags plastprodukt fremstillet af stivelse som det vigtigste råmateriale, der modificeres og plastificeres og derefter blandes med andre polymerer. Det er en slags bioplast. Stivelsesbaseret bioplast kan opdeles i to kategorier: biobaseret plast og biologisk nedbrydeligt plast.
Stivelsesbaseret biologisk nedbrydeligt plast er generelt en blanding af modificeret stivelse og biologisk nedbrydelig polyester (såsom PLA / PBAT / PBS / PHA / PPC osv.). Det kan være helt biologisk nedbrydeligt, komposterbart, miljøvenligt og velegnet til affaldskompost, losseplads og andre behandlingsmetoder. Biobaseret plast baseret på stivelse er generelt en blanding af modificeret stivelse og polyolefiner (såsom PP / PE / PS osv.). Dets miljøbeskyttelsesmæssige betydning ligger i at reducere brugen af petrokemiske ressourcer og reducere kuldioxidemissioner, og affald er egnet til forbrænding. Begge disse materialer kan erstatte traditionel oliebaseret plast og bruges i vid udstrækning i plastemballagematerialer, stødsikre materialer, plastfilm og plastposer, engangsservice, madbeholdere, legetøj osv.
2 Procesprincip
Stivelse er en slags naturlig højmolekylær polymer. Dets molekyle indeholder mange hydroxylgrupper (molekylær struktur er II og III). Derfor er interaktionskraften mellem stivelsesmakromolekyler meget stærk, hvilket gør det vanskeligt at smeltebearbejdning af naturlig stivelse, og det er i co-polymerisation med andre polymerer. Kompatibiliteten med andre polymerer under blanding er også dårlig. Men disse hydroxylgrupper kan gennemgå kemiske reaktioner såsom esterificering, etherificering, podning og tværbinding. Ved hjælp af disse kemiske reaktioner til kemisk modificering af stivelse, reduceres hydroxylgrupperne af stivelse, ændring af dens oprindelige struktur og derved ændring af de tilsvarende egenskaber for stivelse og omdannelse af den originale stivelse til termoplastisk stivelse.
1. Forestrings-, transesterificerings- eller æterificeringsreaktion
For at ændre stivelsens hydrofilicitet til hydrofobicitet forestres hydroxylgrupperne på stivelsesmolekylet og transesterificeres med fedtsyrer, fedtsyreestere osv. Til dannelse af stivelsesestere.
2. Tværbindingsreaktion
For at forbedre styrken og varmebestandigheden af stivelsesmaterialer er stivelsen tværbundet med forbindelser med to eller flere funktionelle grupper (såsom flerbasiske syrer osv.), Således at stivelsen er passende tværbundet.
3. Uafhængig innovation af blanding og samsamling
De fleste stivelsesplaster fremstilles ved at fylde og blande stivelse med andre polymermaterialer. Produkterne opnået på denne måde har dårlig kompatibilitet og lav styrke, og deres anvendelsesområde er begrænset. I stivelsesbaseret plast copolymeriseres stivelsen i stivelsesmodifikationsprocessen til opnåelse af podecopolymerer af stivelse og andre polymerer, hvorved stivelsens kompatibilitet forbedres med andre polymermaterialer. Gennem kemisk modifikation er tre modifikationer af stivelse blevet realiseret: hydrofilicitet ændret til hydrofobicitet; varmefølsomhed ændret til temperaturmodstand; hårdhed og skørhed ændret sig til plasticitet. Denne modifikation løser det verdensomspændende problem med stivelsesmodifikation og lægger et godt fundament for efterfølgende behandling.
3 Udviklingsstatus
Stivelsesbaseret bioplast har en 30-årig historie med forskning og udvikling. Det er en biologisk nedbrydelig plast med den længste forsknings- og udviklingshistorie, den mest modne teknologi, den største industrialiseringsskala og den højeste markedsandel. I begyndelsen af 1980'erne blev forskningen og udviklingen af modificeret stivelse og nedbrydelige masterbatcher af plastlegering, der kan være helt biologisk nedbrydelige eller opløselige plastik, og blanding af stivelse og biologisk nedbrydelige harpikser fået opmærksomhed. Blandt dem er den mest succesrige" MaterBi" af Novamont, Italien. Det er en interpenetrerende netværksstruktur polymer plastlegering sammensat af en blanding af modificeret stivelse og modificeret polyvinylalkohol. Det har gode behandlingsegenskaber, sekundære behandlingsegenskaber og mekaniske egenskaber. Ydeevne og fremragende bionedbrydelighed. Derudover er" Vinex" udviklet af Air Product& Chemical i USA er en harpiks baseret på polyvinylalkohol med en lav grad af polymerisation. Det har også vandopløselighed, termoplastisk bearbejdelighed og bionedbrydelighed og har fået stor opmærksomhed i de senere år.
I de senere år har forskellige lande generelt skiftet deres forskningsfokus til plast med så meget stivelsesindhold som muligt og udviklet nogle helt nedbrydelige materialer med fremragende ydeevne og endda opnået rene stivelsesprodukter uden syntetiske polymerer, det vil sige termoplastisk stivelse." Novon" biologisk nedbrydeligt materiale produceret af Warner-Lambert Company i De Forenede Stater har et stivelsesindhold på mere end 90%; det japanske majsfirma og Michigan Production Technology Research Institute udviklede i fællesskab et materiale med højt stivelsesindhold, som har fordelene ved stærk vandbestandighed Derudover har Japan' s Sumitomo Corporation, Italien' s Ferrizz Corporation osv. Hævdede også at have studeret al stivelsesplast med succes med 90% stivelsesindhold. Forskningsinstitutioner som det tyske Batekke Research Institute, Warner-Lambert Company i De Forenede Stater og det schweiziske universitet har alle gjort store fremskridt med at omdanne stivelse til termoplastisk stivelse til produktion af biologisk nedbrydeligt plast. Det australske National Food Processing and Packaging Science Center har lanceret en hel stivelsestermoplast, som har god fluiditet, duktilitet, skimmelfrigørelse, blød, gennemsigtig, høj styrke og kontrollerbar nedbrydningshastighed. Det kan bruges til at lave landbrugsfilm og mad. Emballagefilm og andre produkter.
Kinas stivelsesplast blev først udviklet af Jiangxi Academy of Sciences Institute of Applied Chemistry i slutningen af 1980'erne. Ifølge ufuldstændig statistik deltager mere end 60 universiteter, forskningsinstitutter og virksomheder i forskningen. mit land mindsker gradvist kløften med udenlandske udviklede lande inden for forskning og udvikling af stivelsesbaseret plast. På nuværende tidspunkt er de vigtigste indenlandske producenter af stivelsesbaserede materialer og produkter og deres nuværende status som følger: Wuhan Huali er 40.000 tons / år og 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; Zhejiang Tianhe 10.000 tons / år; Zhejiang Huafa 10.000 tons / år; Shandong Bicacheng 10.000 tons / år; andre produktionsvirksomheder inkluderer Nanjing Biaoge og Changzhou Longjun.
Stivelsen modificeres og plastificeres ved kemiske metoder, og den opnåede modificerede stivelse har tre karakteristika: 1. Hydrofobicitet. Stivelsen er fuldstændig hydrofob efter kemisk modifikation, og fugtighedsindholdet er< 1%,="" hvilket="" har="" god="" kompatibilitet="" med="" andre="" syntetiske="" polymermaterialer.="" 2.="" temperaturbestandighed.="" modificeret="" stivelse="" kan="" modstå="" en="" høj="" temperatur="" på="" 230="" °="" c="" under="" termoplastisk="" behandling="" uden="" at="" blive="" gul="" eller="" nedbrydes.="" 3.="" termoplast.="" modificeret="" stivelse="" kan="" behandles="" termoplastisk="" på="" udstyr="" til="" plastforarbejdning.="" den="" stivelsesbaserede="" plast,="" der="" produceres="" af="" virksomheden,="" er="" opdelt="" i="" to="" serier:="" biobaseret="" og="" biologisk="" nedbrydeligt.="" ifølge="" forskellige="" behandlingsteknikker="" er="" de="" opdelt="" i="" blæste="" filmmaterialer,="" sprøjtestøbematerialer,="" arkmaterialer="" og="" skummaterialer.="" de="" kan="" erstatte="" almindelig="" petrokemisk="" plast="" og="" bruges="" i="" vid="" udstrækning="" inden="" for="" industri,="" medicin,="" mad,="" elektriske="" apparater="" og="" andre="" produkter,="" emballage="" og="" bordservice,="" køkkenredskaber,="" legetøj="" og="" blomsterplantning="" og="" andre="" felter.="" på="" denne="" måde="" spares="" en="" stor="" mængde="" olieressourcer,="" kuldioxidemissionerne="" reduceres,="" og="" den="" harmløse="" behandling="" af="" affald="" realiseres.="" det="" bidrager="" også="" til="" at="" fremme="" landbrugsudvikling="" og="" landmænd'="" indkomst="" og="" fremme="" en="" kraftig="" udvikling="" af="" cirkulær="">
Det blev rapporteret den 12. juli 2018, at Yu Long med succes udviklede og industrialiserede et fuldt stivelses biologisk nedbrydeligt materiale for første gang i verden.
4 produktfordele
Sammenlignet med traditionelle plastprodukter vises fordelene ved stivelsesbaserede materialer og produkter i følgende aspekter:
Lignende ydeevne: Det har samme eller lignende ydeevne som traditionelle plastprodukter af samme art;
ProtectionMiljøbeskyttelse: Stivelsesbaseret biobaseret plast og produkter har fordelene ved at spare petroleumsressourcer og reducere kuldioxidemissioner; stivelsesbaseret biologisk nedbrydeligt plast og produkter har fordelene ved at være fuldstændig biologisk nedbrydeligt, komposterbart og realisere den harmløse behandling af affald;
⑶Sikkerhed: Stivelsesbaserede materialer og produkter indeholder ikke giftige og skadelige stoffer såsom blødgørere, bisphenol A og tungmetaller. Fødevarekvalitetsmaterialer opfylder kravene i relevante indenlandske og udenlandske plaststandarder for fødevarekvalitet;
RoductionProduktionsproces: der udledes ikke tre affald under produktionsprocessen, og ingen ny forurening vil blive forårsaget af miljøet;
⑸Kostnad: Stivelsesbaserede biobaserede plastmaterialer og produkter er de samme som almindelige olieprodukter, og omkostningerne ved stivelsesbaserede, fuldt biologisk nedbrydelige materialer og produkter er ca. det dobbelte af almindelig olieolieplast.
5 certificeringssystem
I de senere år er miljøpræstationen af biobaserede produkter gradvist blevet anerkendt i ind- og udland, hvilket i høj grad har udvidet anvendelsesområderne for biobaserede materialer. Bio-kulstofindholdet i biobaserede materialer er et vigtigt træk, der adskiller dem fra almindelig plast. Definitionen af biokulstofindhold er procentdelen af biokulstof i produktet til organisk kulstof (inklusive biokulstof og fossilt kulstof). Da biochar er nyt kulstof, forårsager det ikke forurening af miljøet, så det har en meget god miljøbeskyttelseseffekt. Teststandarder for bio-kulstofindhold inkluderer USA ASTM D6866-08: Testmetoden til bestemmelse af det biologiske indhold af faste, flydende og gasprøver ved radiokarbonanalyse og den kinesiske GB / T29649-2013 bestemmelse af biobaseret materialeindhold væske metode til scintillationstæller. Da nutidige organismer alle indeholder den samme mængde radiocarbonelementer, er princippet i ASTM D6866 at bruge denne egenskab ved organismer til at måle det biobaserede indhold af prøver i enhver tilstand; denne målemetode kan bestemme alle biobaserede produkter og organismer. Den nøjagtige procentdel af biobaserede eller vedvarende stoffer indeholdt i det blandede produkt.
I 2009 udstedte Vincotte, et autoritativt certificeringsorgan i Belgien, verdens første batch af OK Biobased stjernecertificerede produktcertificeringer, der certificerede bio-kulstofindholdet i biobaserede materialer og også leverede pålidelig produktkvalitet til det biobaserede materialemarked. Tredjeparts anmeldelser. OK-Biobased er Belgien&nr. 39; miljømærke for biobaserede kulstoffattige produkter. Efter at have opnået certificering kan biobaserede plastproducenter placere deres etiketter på den ydre emballage 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 at evaluere. Dens standard er ASTM D6866, der adskiller materialerne med stjerner, og er EU' s autoritative certificeringsmærke for biobaserede materialer. OK Biobased-logoet anvender stjerner for at skelne mellem produktets miljøkvalitet. Et certificeret produkt får et 1-stjernet mærke for at bevise, at dets produkt indeholder 20% -40% biocarbon, 2-star 40% -60%, 3-star 60% -80% og 4-stjernet bio-carbon-indhold på mere mere end 80% produkt. Vincotte' s OK Biobased certificering sigter mod at hjælpe virksomheder eller distributører med at forbedre markedets konkurrenceevne for vedvarende produkter og vejlede forbrugerne til bedre at vælge miljøvenlige produkter.
For at tilskynde til udvikling af biobaserede materialer og produkter har USA's Department of Agriculture implementeret et biologisk prioritetsprogram. Planen har to procedurer, den ene er en prioriteret plan for offentlige indkøb og en frivillig mærkningsplan for forbrugerne. Førstnævnte blev oprettet i 2002 for at tilskynde til udvikling af biobaserede produkter, mens sidstnævnte blev frigivet i 2008. Formålet med Biofirst-programmet er at stimulere forbruget af biomasseprodukter i USA. Forbundsregeringsorganer og deres entreprenører prioriterer køb af produkter med det højeste biomasseindhold. Hvis produktet opfylder minimumsstandarderne for biobaseret indhold i US Department of Agriculture&nr. 39; s biobaserede produktliste, kan enhver fabrik og distributør deltage i dette program, og certificeringsmærket udstedt af agenturet kan anbringes på produktets emballage.
Internationale certificeringer for biologisk nedbrydeligt plast inkluderer den belgiske OK-kompostcertificering, den tyske kompostable certificering og den amerikanske BPI-certificering.
OK kompost er en komposterbar certificering ved navn" OK Compost" udstedt af det belgiske certificeringsorgan AIB-Vincotte Group efter test i overensstemmelse med teststandarderne EN13432 eller ASTM D6400 for biologisk nedbrydelige materialer. Formålet med OK Compost-certificering er at hjælpe virksomheder eller distributører med at forbedre markedets konkurrenceevne for fuldt nedbrydelige produkter og vejlede forbrugerne til bedre at vælge miljøvenlige produkter.
Komposterbar certificering er en certificering for biologisk nedbrydelige produkter lanceret af DIN CERTCO, et fælles certificeringsorgan for TUV Rheinland og den tyske standardiseringsforening (Deutsches Institut fr Normun, DIN). Certificeringsmærket er" såning" mærke. Komposterbar certificering kan hjælpe købere med at vælge produkter med streng kvalitet, sikkerhed og miljøbeskyttelse fra mange leverandører og producenter. Samtidig indikerer produkter med Compostable-logoet, at de med succes har bestået testen og evalueringen af en autoritativ tredjepartsorganisation, som hjælper med at forbedre kunderne' tillid til at købe og effektivt fremme produktsalg. Desuden kan indehaverens relevante informationer spores på det officielle DIN CERTCO-websted for at forhindre misbrug eller forfalskning af varemærket.
BPI er en forkortelse af Biodegradable Products Insitute (Degradable Products Association). Gennem et innovativt komposterbart mærkningsprogram underviser BPI producenter, lovgivere og forbrugere om videnskabelige standarder for nedbrydelige materialer. Samtidig gennem en række procedurer for at sikre, at relaterede produkter opfylder kravene i nedbrydelige materialestandarder.
Den første gruppe kinesiske virksomheder i Wuhan Huali Environmental Protection, der opnåede OK Biobased certificering, har opnået fire-stjernet bio-baseret produktcertificering. Samtidig har virksomheden&nr. 39; s biologisk nedbrydelige materialer opnået OK kompostcertificering og komposterbar certificering.
6 Ansøgningsmuligheder
Med det gradvise skift i forbrugernes præference for plastprodukter er vedvarende miljøvenlige materialer blevet stadig mere populære på markedet. Påvirket af dette er efterspørgslen efter biobaseret plast steget. Med vægt på regeringer om bioplast forventes den samlede værdi af den globale efterspørgsel efter bioplast at stige til 5,9 milliarder amerikanske dollars i 2020, hvilket svarer til en gennemsnitlig årlig vækstrate på 20%.
For nylig vedtog det franske parlament love om energiomstilling og grøn vækst. Ud over at reducere andelen af atomenergi i Frankrigs&energistruktur nr. 39 indeholder den nye lov også lovgivningsforslag vedrørende vedvarende energi og plastemballage. F.eks. Vil vedvarende energi stige med 40% inden 2030, og kuldioxidemissionerne reduceres med 40% inden 2030; lette emballageposer, der anvendes til emballering af frugt og grøntsager, skal være fremstillet af biobaserede materialer fra 1. januar 2017; Derudover implementeres plastemballage, der bruges til kommerciel post, med de samme standarder på samme tid. Den franske regerings seneste lovgivning kræver, at engangsservise som fade, kopper og gafler skal være fremstillet af biobaserede råmaterialer i stedet for oliebaserede råmaterialer.
En markedsanalytiker hos RnR Market Research har for nylig forudsagt, at den globale efterspørgsel efter biobaseret plast vil stige med en årlig vækstrate på 19% i de næste fire år, og dens efterspørgsel på markedet vil nå 950.000 tons i 2017. Europa er verden' s største forbrugermarked for biobaseret plast. I 2012 tegnede brugen af biobaseret plast i denne region for mere end halvdelen af den samlede samlede. Undersøgelsesrapporten viser, at forbrugere i europæiske lande er mere tilbøjelige til at vælge nye biobaserede plastprodukter sammenlignet med traditionel plast. Derfor forventes regionen at fortsætte med at føre placeringen af biobaseret plastforbrug. Med hensyn til typer vil stivelsesbaseret plast og polymælkesyre fortsat være den mest efterspurgte biobaserede plast i de næste par år, og deres markedsforbrug udgør mere end 60% af det samlede. RnR Market Research sagde, at i de senere år har forskellige lande successivt indført plastbegrænsninger og løbende øget tilsynet med brugen af traditionel plast, hvilket er med til at yderligere skubbe efterspørgselstrenden til biobaseret plast, især stivelsesbaseret plast.
Vi tilbyder patenteret fuld biologisk nedbrydelig film og PVA-taske, alle produkter er lavet af støbeudstyr, det er forskelligt fra traditionelle blæsestøbningsprodukter, alle blæsestøbeprodukter er ikke fuldt biologisk nedbrydelige. Vi kan producere pva film og poser i fuld gennemsigtig og forskellige farver. og PVA-filmen er mere glat end de traditionelle blæsestøbeprodukter.
Vi tilbyder også organisk materiale fuld bionedbrydelig film og poser med patenteret råmateriale og produktionsproces.
For flere PVA film- og poseprodukter, besøg os:
http://www.joyful-printing.net/pva-bag/
http://www.joyful-printing.com/pva-bag/