Пластик на основі крохмалю

Пластмаси на основі крохмалю використовують хімічні реакції для хімічної модифікації крохмалю для зменшення гідроксильних груп крохмалю та зміни його первісної структури, тим самим змінюючи відповідні властивості крохмалю і перетворюючи сирий крохмаль у термопластичний крохмаль.

Китайська назва пластмаси на основі крохмалю Промисловість Виробництво Хімічна промисловість Поле Обладнання для виробництва пластмас

зміст

1 НДДКР фон

2 Принцип процесу

3 Статус розвитку

4 Переваги продукту

5 Система сертифікації

6 Перспективи застосування

Редактор фонових розробок

Крохмаль - природний полімер, виробництво якого поступається лише целюлозі на землі. Він багатий на джерела, поновлювані та недорогі. Він може бути використаний для отримання пластмас на основі крохмалю шляхом модифікації та пластифікації. Як важлива категорія матеріалів на основі біологічних матеріалів, пластмаси на основі крохмалю успішно досягли промислового виробництва та застосування. Пластик на основі крохмалю - це вид пластмасового продукту, який виготовляється з крохмалю як основної сировини, змішується з іншими полімерами після модифікації та пластифікації та належить до типу біопластиків. Біопластики на основі крохмалю можна розділити на дві категорії: пластмаси на біологічній основі та пластмаси, що розкладаються на біологічному рівні.

Біорозкладаний пластик на основі крохмалю, як правило, являє собою суміш модифікованого крохмалю та біорозкладаного поліестеру (наприклад, PLA / PBAT / PBS / PHA / PPC тощо). Він може бути повністю біологічно розкладається, може компостуватися, не забруднювати навколишнє середовище і придатний для відходів. Компост, сміттєзвалища та інші методи очищення. Пластикові матеріали на основі крохмалю, як правило, являють собою суміш модифікованих крохмалю та поліолефінів (таких як PP / PE / PS тощо). Його екологічне значення полягає в тому, що він може скоротити використання нафтохімічних ресурсів, зменшити викиди вуглекислого газу, а відходи придатні для спалювання. Обидва ці матеріали можуть замінити традиційні пластмаси на основі нафти і широко використовуються в пластикових пакувальних матеріалах, захисних від ударів, пластикових плівках і поліетиленових пакетах, одноразовому посуді, контейнерах для їжі, іграшках тощо.

Принцип процесу

Крохмаль є природним високомолекулярним полімером з великою кількістю гідроксильних груп у своїй молекулі (молекулярна структура Ⅱ і Ⅲ), тому сильна взаємодія між крохмальними макромолекулами ускладнює процес розплавлення вихідного крохмалю, і він співіснує з іншими полімери. Сумісність з іншими полімерами під час змішування також погана. Але ці гідроксили можуть

Досить пройти етерифікацію, етерифікацію, щеплення, зшивання та інші хімічні реакції. Ці хімічні реакції використовуються для хімічної модифікації крохмалю для зменшення гідроксильної групи крохмалю та зміни його вихідної структури, тим самим змінюючи відповідні властивості крохмалю і перетворюючи вихідний крохмаль у термопластичний крохмаль.

1.Естерифікація, переетерифікація або етерифікація

Щоб змінити гідрофільність крохмалю на гідрофобну, гідроксильні групи на молекулах крохмалю та жирних кислот, складні ефіри жирних кислот тощо проходять реакції естерифікації та переетерифікації для отримання ефірів крохмалю.

2. Реакція зшивання

Для підвищення міцності та жаростійкості крохмального матеріалу крохмаль піддають реакції зшивання із сполукою, що має дві або більше функціональних груп (таких як полікислоти тощо), щоб крохмаль був відповідним чином зшитий.

3. Незалежні інновації щодо змішування, реформування та агломерації

Більшість крохмальних пластиків готують шляхом змішування крохмалю з іншими високомолекулярними матеріалами. Отримані таким чином продукти мають низьку міцність і мають обмежену сумісність через погану сумісність. Пластмаси на основі крохмалю також проходять кополімеризацію крохмалю під час модифікації крохмалю з отриманням прищеплених сополімерів крохмалю та інших полімерів, тим самим покращуючи сумісність крохмалю з іншими полімерними матеріалами. За допомогою хімічної модифікації було досягнуто три модифікації крохмалю: гідрофільність була змінена на гідрофобність; теплочутливість була змінена на стійкість до температури; твердість і крихкість змінили на пластичність. Ця модифікація вирішує всесвітню проблему модифікації крохмалю і є доброю основою для подальшої переробки.

статус процесу

Біопластики на основі крохмалю мають 30-річну історію досліджень і розробок, і це тип біорозкладаного пластику з найдовшою історією досліджень і розробок, найбільш зрілою технологією, найбільшим масштабом індустріалізації та найвищою часткою ринку. На початку 1980-х рр. Дослідження та розробка модифікованих крохмалю та розкладаються пластикових сплавів, які можуть бути повністю біологічно розкладаються або розчинними пластмасами, і змішування крохмалю з біологічно розкладаються смолами привернули увагу. Серед них найуспішнішим є "MaterBi" Італійської компанії Novamont, що представляє собою взаємопроникнуту мережеву структуру полімерного пластикового сплаву, що складається з суміші модифікованого крохмалю та модифікованого полівінілового спирту, що володіє хорошою технологічністю, вторинною технологічністю та механікою. Продуктивність та відмінна біорозкладаність. Крім того, "Винекс", розроблений American Air Product & Chemical Company, являє собою смолу на основі полівінілового спирту з низьким ступенем полімеризації. Він також має розчинність у воді, термопластичну оброблюваність та біорозкладаність.

В останні роки країни в основному перенесли свою дослідницьку спрямованість на пластики, які максимально збільшують вміст крохмалю, і розробили деякі повністю розкладаються матеріали з прекрасними властивостями, і навіть отримали чисті крохмалепродукти без синтетичних полімерів, тобто термопластичний крохмаль. Біорозкладаний матеріал "Novon", що виробляється американською компанією Warner-Lambert, має вміст крохмалю понад 90%; Японська кукурудзяна компанія та Мічиганський технологічний інститут виробництва спільно розробили матеріал з високим вмістом крохмалю, який має перевагу сильної водонепроникності. Крім того, японська корпорація Sumitomo та італійський Ferrizz також оголосили, що вони успішно вивчали крухмальні пластмаси з вміст крохмалю 90%. Щодо перетворення крохмалю в термопластичний крохмаль для виробництва біологічно розкладаються пластмас, такі наукові інститути, як Німецький науково-дослідний інститут Batekke, Американська компанія Warner-Lambert та Швейцарський університет, досягли значних успіхів. Національний науковий центр харчової промисловості та упаковки Австралії представив повний термопластик крохмалю, який має хорошу текучість, пластичність та вивільнення цвілі. Продукт м’який, прозорий, відрізняється міцністю і має контрольований коефіцієнт деградації. Його можна використовувати для виробництва сільськогосподарських плівок та продуктів харчування. Пакувальна плівка та інші товари.

Китайський крохмальний пластик вперше був розроблений Інститутом прикладної хімії Академії наук Цзянсі наприкінці 1980-х. За неповною статистикою, зараз у дослідженнях беруть участь понад 60 університетів, науково-дослідних інститутів та підприємств. Китай поступово звужує розрив із зарубіжними розвиненими країнами у дослідженні та розробці пластмас на основі крохмалю. В даний час основними вітчизняними підприємствами з виробництва матеріалів та виробів з крохмалю та їх сучасним статусом є: Ухань Хуалі 40 000 тонн на рік, готується до створення виробничої лінії із щорічним випуском 60 000 тонн; Шеньчжень Гончай 15 000 тонн / рік; Сучжоу Ханфенг 10 000 тонн / рік; 10 000 тонн / рік для Тяньхе в Чжецзяні; 10 000 тонн / рік для Чжецзян Хуафи; 10 000 тонн / рік для Шаньдун Бейк; Інші виробничі компанії включають Нанкін Біаге та Чанчжоу Лонджун.

Хімічні методи застосовуються для модифікації та пластифікації крохмалю. Модифікований крохмаль має три характеристики: 1. Гідрофобність. Після хімічної модифікації крохмаль повністю гідрофобний, вміст вологи <1%, і="" він="" має="" хорошу="" сумісність="" з="" іншими="" синтетичними="" полімерними=""> 2. Температурний опір. Модифікований крохмаль витримує високу температуру 230 ° C без жовтизни та розкладання під час термопластичної обробки. 3. Термопластичний. Модифікований крохмаль можна піддавати термопластичній обробці на пластиковому технологічному обладнанні. Пластмаси на основі крохмалю, що випускаються компанією, поділяються на дві серії, на біологічній основі та біологічно розкладаються. За різними технологіями обробки їх поділяють на продувану плівку, лиття під тиском, листові матеріали та пінопластові матеріали. Вони можуть замінити звичайні нафтохімічні пластмаси і широко застосовуються в промисловості, медицині, харчових продуктах, електроприладах та інших продуктах, упаковці та посуді, кухонному посуді, іграшках та посадці квітів. В результаті економія великої кількості нафтових ресурсів, скорочення викидів вуглекислого газу, сміття нешкідливе поводження, і це вигідно сприяти розвитку сільського господарства та збільшувати доходи фермерів, а також сприяти бурхливому розвитку кругової економіки.

Повідомлялося, що 12 липня 2018 року Ю. Лонг вперше у світі успішно розробив та індустріалізував весь біологічно розкладаючий матеріал крохмалю. [1]

Переваги продукту

У порівнянні з традиційними пластиковими виробами переваги матеріалів на основі крохмалю проявляються у таких аспектах:

Imilar Подібна продуктивність: вона має таку саму та подібну продуктивність, як і аналогічні традиційні вироби з пластику;

Protection Охорона навколишнього середовища: пластмаси та вироби на основі крохмалю мають переваги в економії нафтових ресурсів та зменшенні викидів вуглекислого газу; Біорозкладані пластмаси та вироби на основі крохмалю мають переваги повного біодеградації, компостування та нешкідливого знешкодження відходів;

⑶ Безпека: Матеріали та продукти на основі крохмалю не містять токсичних та шкідливих речовин, таких як пластифікатори, бісфенол А та важкі метали. Харчові матеріали відповідають вимогам вітчизняних та зарубіжних харчових стандартів пластику;

Process Процес виробництва: Під час виробничого процесу немає трьох викидів відходів, що не спричинить нове забруднення навколишнього середовища;

OstДоступ: Пластмасові матеріали та вироби на основі крохмалю такі ж, як і звичайні вироби з нафти з пластику. Вартість повністю біологічно розкладаються матеріалів та продуктів на основі крохмалю приблизно вдвічі нижча за звичайні нафтові пластмаси.

Редактор системи сертифікації

В останні роки екологічна ефективність продуктів на основі біологічної продукції поступово визнавалася вдома та за кордоном, що значно розширило сферу застосування матеріалів на основі біологічних матеріалів. Вміст біовуглецю в матеріалах на біологічній основі - важлива особливість, відмінна від звичайної пластмаси. Вміст біовуглецю визначається як відсоток біовуглецю в органічному вуглеці (включаючи біовуглецевий і викопний вуглець) у продукті. Оскільки біовуглець є новим вуглецем, він не спричиняє забруднення навколишнього середовища, тому має хороший захист навколишнього середовища. Стандарти випробувань вмісту біологічного вуглецю включають американський стандарт ASTM D6866-08: Метод випробування для визначення біологічного вмісту твердих, рідких і газових зразків методом радіовуглецевого вуглецю та метод лічильника сцинтиляції рідких речовин для визначення вмісту біологічного вмісту в біологічно використаних матеріалах в Китаї GB / T29649-2013. Оскільки однакова кількість радіоактивного вуглецю міститься в живих організмах того ж покоління, принцип ASTM D6866 полягає в вимірюванні вмісту біологічної основи в будь-якому стані, використовуючи цю характеристику організму; за допомогою цього методу вимірювання можна визначити будь-які біологічно активні продукти та організми. Виходячи з точного відсотка біологічно чи поновлюваних матеріалів, що містяться в базовій суміші.

У 2009 році, Бельгійський авторитетний орган з сертифікації Vincotte видав перший у світі сертифікат сертифікату продуктів зірочок OK Biobased, який авторитетно сертифікував вміст біовуглецю в біоматеріалах, а також забезпечив надійну якість продукції на біологічній основі ринок матеріалів. Сторонні огляди. OK-Biobased - екологічна марка для біологічно низьковуглецевих продуктів в Бельгії. Отримавши сертифікацію, виробники пластмасових матеріалів на біологічній основі можуть наклеювати свої етикетки на упаковку продукції чи продукцію, щоб відрізнити звичайні нафтохімічні продукти. Він визначає матеріали на основі біологічних матеріалів, що базуються на вмісті біовуглецю, та використовує відсоток вмісту біовуглецю та загальний вміст вуглецю для оцінки. Його стандарт - ASTM D6866, який класифікує матеріали на зірки, і є авторитетним знаком сертифікації матеріалів на основі біологічних матеріалів ЄС. Логотип OK Biobased використовує зірочку для розрізнення екологічного класу продукту. Сертифікований продукт отримує 1-зіркову сертифікацію, щоб довести, що його продукт містить 20% до 40% біовуглецевого вуглецю, 2 зірки - 40% до 60%, 3 зірки - 60% до 80%, а 4 зірки - понад 80% продукту. Сертифікація на основі біобаз Vincotte має на меті допомогти компаніям або дистриб'юторам підвищити конкурентоспроможність продукції з відновлюваними джерелами на ринку та навести споживачам кращий вибір екологічно чистих продуктів.

Щоб заохочувати розробку матеріалів та продуктів на основі біологічних матеріалів, Міністерство сільського господарства Сполучених Штатів здійснило програму пріоритетних біологічних питань. Програма має дві процедури, державну пріоритетну програму закупівель та добровільну програму маркування споживачів. Перший заохочував розробку продуктів на основі біологічної продукції в 2002 році, а другий був випущений у 2008 році. Мета Програми біоріології - стимулювати споживання продуктів біомаси в США. Федеральні урядові установи та їх підрядники надають перевагу продуктам з найвищим вмістом біомаси. Якщо продукт відповідає мінімальному стандарту вмісту на основі біологічних даних у списку біологічних продуктів USDA, будь-яка фабрика та дистриб'ютор можуть брати участь у цій програмі, а упаковка товару може бути нанесена сертифікаційним знаком, виданим агентством.

Міжнародна сертифікація біологічно розкладаного пластику включає Бельгію OK Compost, Німеччину, Компостируемую сертифікацію та США.

OK Compost - це компостируемая сертифікація під назвою "OK Compost", видана бельгійським сертифікаційним органом AIB-Vincotte Group після тестування відповідно до стандартів тестування на біологічно розкладаються матеріали EN13432 або ASTM D6400. Мета сертифікації OK Compost - допомогти компаніям або дистриб'юторам покращити конкурентоспроможність на ринку повністю розкладаються продуктів та направити споживачів на кращий вибір екологічно чистих продуктів.

Компостиційна сертифікація - це сертифікація біологічно розкладаються продуктів, розпочата компанією DIN CERTCO, спільною агенцією з сертифікації TUV Rheinland та Deutsches Institut fr Normun (DIN). Сертифікаційний знак - це знак "посів". Композиційна сертифікація допомагає покупцям вибирати продукцію суворої якості, безпеки та охорони навколишнього середовища у багатьох постачальників та виробників. У той же час продукти з логотипом Compostable вказують на те, що вони успішно пройшли тести та оцінки авторитетних сторонніх агентств, що допомагає зміцнити довіру до покупців та ефективно сприяти продажу продукції. Крім того, відповідну інформацію ліцензіата можна перевірити на офіційному веб-сайті DIN CERTCO для запобігання зловживань або підробки логотипу.

BPI - це абревіатура для BiodegradableProductsInsitute. BPI навчає виробників, законодавців та споживачів щодо наукових стандартів матеріалів, що розкладаються, за допомогою інноваційної схеми маркування, що складається на основі компостування. Одночасно через низку процедур для забезпечення відповідності продукції відповідає вимогам стандартів, що розкладаються.

Вухань Хуалі з охорони навколишнього середовища Лтд, перша китайська компанія, яка отримала сертифікат OK Biobased, отримала сертифікацію продукції на чотири зірки на біологічній основі. У той же час, біологічно розкладаються матеріали компанії отримали сертифікацію OK Compost та сертифікацію Compostable.

Редактор переднього плану програми

З поступовою зміною уподобань споживачів щодо пластикових виробів на ринку зростає популярність поновлюваних та екологічно чистих матеріалів. Це впливає на попит на ринок пластмаси на основі біологічної продукції. Оскільки уряди надають важливого значення біопластикам, очікується, що загальна вартість глобального попиту на біопластики зросте до 5,9 мільярда доларів до 2020 року, що еквівалентно середньорічному темпам зростання в 20%.

Нещодавно парламент Франції прийняв закони про енергетичний перехід та зелене зростання. Окрім зменшення частки ядерної енергії у французькій енергетичній суміші, новий закон містить також законодавчі рекомендації, що стосуються відновлюваної енергії та пластикової упаковки. Наприклад, відновлювані джерела енергії зростуть на 40% до 2030 року, а викиди вуглекислого газу до 2030 року зменшаться на 40%; легкі пакетики для упаковки фруктів та овочів з 1 січня 2017 року повинні бути виготовлені з матеріалів на біологічній основі; Крім того, пластикова упаковка для комерційної пошти буде реалізована одночасно з тими ж стандартами. Останнє законодавство Франції вимагає, щоб одноразовий посуд, такий як посуд, чашки, виделки та виделки, повинен бути виготовлений з матеріалів на біологічній основі, а не з матеріалів на основі нафти.

Аналітики ринку RnR Market Research прогнозують, що світовий попит на пластмаси на біологічній основі зросте при річному темпі зростання на 19% протягом наступних чотирьох років, а його попит на ринку в 2017 році досягне 950 000 тонн. Європа - найбільший у світі споживчий ринок пластмаси на біологічній основі. Використання біологічної пластмаси в регіоні становило більше половини загальної кількості у 2012 році. Звіт опитування показує, що порівняно з традиційними пластмасами споживачі в європейських країнах більш схильні вибирати нові пластмасові вироби на основі біологічної продукції. Тому очікується, що регіон продовжить лідирувати в рейтингу споживання пластикових матеріалів на основі біологічних речовин. Що стосується видів, пластмаси на основі крохмалю та полімолочної кислоти все ще залишаються найбільш затребуваними пластмасами на біологічній основі в найближчі кілька років, а їх ринкове споживання становитиме понад 60% від загальної кількості. Згідно з дослідженнями ринку RnR, останніми роками різні країни видавали накази щодо обмеження пластику та постійно збільшували нагляд за використанням традиційних пластмас, що сприяє подальшому посиленню тенденції попиту на біологічну основу, особливо на пластики на основі крохмалю.

У 2013 році Державна рада випустила "План розвитку біопромисловості" (далі - "План").

Ми пропонуємо запатентовану повну біологічно розкладається плівку та сумку з ПВА, всі вироби виготовляються ливарним обладнанням. Це відрізняється від традиційних виробів для лиття під тиском, всі вироби для лиття під тиском не є біологічно розкладаються. Ми можемо виготовляти пвх-плівки та сумки в повному прозорому та різних кольорах. і плівка PVA є більш гладкою, ніж традиційні вироби для лиття під тиском.

ми також пропонуємо біологічно розкладаються органічні плівки та пакети з запатентованою сировиною та виробничим процесом.

Для отримання більшої кількості продуктів із плівки та пакетів PVA відвідайте нас:

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

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