Пластмассы на основе крахмала

Пластмассы на основе крахмала

Пластмассы на основе крахмала используют химическую реакцию, чтобы химически модифицировать крахмал, уменьшить гидроксильную группу крахмала, изменить его первоначальную структуру, тем самым изменив соответствующие свойства крахмала и превратив исходный крахмал в термопластичный крахмал.

Китайское название Крахмалопласты Промышленность Промышленное производство Поля Химическое производство Применение Производство пластмасс

оглавление

1 Фон исследований и разработок

2 Принцип процесса

3 Состояние разработки

4 Преимущества продукта

5 Система Сертификации

6 Перспективы применения

Редактор R & D

Крахмал - это природный полимер, который уступает только целлюлозе в мире. Это богато источником, возобновляемым и недорогим. Он может быть использован для производства пластиков на основе крахмала путем модифицированной пластификации. Являясь важной категорией биоматериалов, пластмассы на основе крахмала успешно достигли промышленного производства и применения. Пластик на основе крахмала представляет собой разновидность пластичного продукта, который изготавливается из крахмала в качестве основного сырья, модифицируется и пластифицируется, а затем смешивается с другими полимерами. Это своего рода биопластик. Биопластики на основе крахмала можно разделить на биопластики и биоразлагаемые пластики.

Биоразлагаемые пластики на основе крахмала, как правило, представляют собой смеси модифицированных крахмалов с биоразлагаемыми полиэфирами (такими как PLA / PBAT / PBS / PHA / PPC и т. Д.), Которые полностью биоразлагаемы, компостируемы, экологически безопасны и пригодны для отходов. Компостирование, захоронение и другие методы обработки. Пластмассы на основе крахмала на биологической основе обычно представляют собой смесь модифицированного крахмала и полиолефинов (таких как ПП / ПЭ / ПС и т. Д.). Его экологическое значение заключается в том, чтобы сократить использование нефтехимических ресурсов, сократить выбросы углекислого газа, а отходы пригодны для сжигания. Оба материала могут заменить традиционные пластмассы на основе нефти и широко используются в пластиковых упаковочных материалах, противоударных материалах, пластиковых пленках и полиэтиленовых пакетах, одноразовой посуде, пищевых контейнерах, игрушках и тому подобном.

Редактирование принципа процесса

Крахмал является природным высокомолекулярным полимером с большим количеством гидроксильных групп в его молекуле (молекулярные структуры II и III), поэтому взаимодействие между макромолекулами крахмала является сильным, что затрудняет процесс плавления исходного крахмала, и его разделяют с другими полимерами. , Совместимость с другими полимерами в процессе смешивания также плохая. Но эти гидроксильные группы могут

Химические реакции, такие как этерификация, этерификация, прививка и сшивание, являются достаточными. Эти химические реакции используются для химической модификации крахмала с целью уменьшения гидроксильной группы крахмала и изменения его первоначальной структуры, тем самым изменяя соответствующие свойства крахмала и превращая исходный крахмал в термопластичный крахмал.

1. Этерификация, переэтерификация или этерификация

Чтобы изменить гидрофильность крахмала на гидрофобность, гидроксильную группу в молекуле крахмала этерифицируют и переэтерифицируют с помощью жирной кислоты, эфира жирной кислоты или тому подобного с образованием эфира крахмала.

2, реакция сшивания

Чтобы увеличить прочность и термостойкость материала крахмала, крахмал сшивают соединением, имеющим две или более функциональных группы (например, многоосновную кислоту и т. Д.), Чтобы вызвать умеренное сшивание крахмала.

3, смешение и реформинг сополимеризации независимой инновации

Большинство крахмальных пластиков получают путем смешивания и смешивания крахмала с другими полимерными материалами. Полученный продукт имеет ограниченную совместимость из-за плохой совместимости и ограниченного использования. Пластмассы на основе крахмала также сополимеризуют крахмал в процессе модификации крахмала для получения привитого сополимера крахмала и других полимеров, тем самым улучшая совместимость крахмала с другими полимерными материалами. Благодаря химической модификации была реализована модификация крахмала: гидрофильность была изменена на гидрофобность; термочувствительность была изменена на термостойкость; твердость и хрупкость были заменены на пластичность. Эта модификация решает всемирную проблему модификации крахмала и закладывает хорошую основу для последующей переработки.

Редактор статуса разработки

Биопластики на основе крахмала имеют 30-летнюю историю исследований и разработок. Это биоразлагаемый пластик с самой долгой историей исследований, самой зрелой технологией, крупнейшим промышленным масштабом и самой большой долей рынка. В начале 1980-х годов была проведена оценка исследований и разработок маточной смеси из модифицированного крахмала и разлагаемого пластического сплава из полностью биоразлагаемых или растворимых пластиков, а также смешения крахмала и биоразлагаемой смолы. Среди них наиболее успешным является «MaterBi» из Новамонта, Италия, который представляет собой полимерно-пластиковый сплав с взаимопроникающей сетчатой структурой, состоящий из модифицированного крахмала и модифицированного поливинилового спирта. Обладает хорошими технологическими свойствами, вторичными технологическими свойствами и механикой. Производительность и отличная биоразлагаемость. Кроме того, «Vinex», разработанный американской компанией Air Product & Chemical Company, представляет собой смолу на основе поливинилового спирта с низкой степенью полимеризации, растворимостью в воде, термопластичной перерабатываемостью и способностью к биологическому разложению, и в последние годы ему уделяется большое внимание.

В последние годы страны, как правило, переключили свои исследования на пластмассы, которые максимально увеличивают содержание крахмала, и разработали некоторые полностью разлагаемые материалы с превосходными свойствами, и даже получили чистые крахмальные продукты без синтетических полимеров, а именно термопластичный крахмал. Биоразлагаемый материал «Новон», производимый компанией Warner-Lambert в Соединенных Штатах, имеет содержание крахмала более 90%. Японская кукурузная компания и Мичиганский институт производственных технологий совместно разработали материал с высоким содержанием крахмала, который обладает высокой водостойкостью. Кроме того, Sumitomo Corporation из Японии и Ferrizz из Италии также объявили, что они успешно изучили полностью крахмальные пластмассы с содержанием крахмала 90%. В производстве термопластичного крахмала для производства биоразлагаемых пластиков научно-исследовательские институты, такие как Немецкий институт Батекке, Американская компания Warner-Lambert и Швейцарский университет, добились больших успехов. Австралийский национальный центр по переработке и упаковке пищевых продуктов представил термопласт с полным крахмалом с хорошей текучестью, пластичностью и высвобождением плесени. Продукт мягкий, прозрачный, высокопрочный и обладает контролируемой скоростью разложения. Он может быть использован для производства сельскохозяйственной пленки и продуктов питания. Упаковочная пленка и другие продукты.

Китайские крахмальные пластики были впервые разработаны Институтом прикладной химии Академии наук провинции Цзянси в конце 1980-х годов. Согласно неполной статистике, в исследовании участвуют более 60 высших учебных заведений, исследовательских институтов и предприятий. Китай постепенно сокращает разрыв с зарубежными развитыми странами в исследованиях и разработках пластмасс на основе крахмала. В настоящее время основными отечественными предприятиями, производящими материалы и изделия на основе крахмала, и статус-кво являются следующие: Ухань великолепно 40 000 тонн / год, готовится построить производственную линию с годовым объемом производства 60 000 тонн; Шэньчжэнь Хунцай 15 000 тонн / год; Сучжоу Hanfeng 10000 тонн / год; Чжэцзян Тяньхэ 10000 тонн / год; Чжэцзян Хуафа 10000 тонн / год; Шаньдун Бикай в 10000 тонн / год; другие производственные предприятия также включают Нанкин, кроме Австралии, Чанчжоу Longjun и так далее.

Крахмал модифицируется и пластифицируется химическими методами, а модифицированный крахмал обладает тремя основными характеристиками: 1. Гидрофобность. Крахмал является полностью гидрофобным после химической модификации, и его влажность составляет <1%, что="" имеет="" хорошую="" совместимость="" с="" другими="" синтетическими="" полимерными=""> 2, термостойкость. Модифицированный крахмал может выдерживать высокую температуру 230 ° С во время термопластичной обработки без пожелтения или разложения. 3. Термопластик. Модифицированный крахмал может быть подвергнут термопластической обработке на оборудовании для переработки пластмасс. Пластмассы на основе крахмала, производимые компанией, подразделяются на две серии: на биологической основе и биоразлагаемые. Они делятся на выдувные пленочные материалы, литьевые пластмассы, листовые материалы и вспенивающиеся материалы в соответствии с различными технологиями обработки. Они могут использоваться в промышленности и фармацевтике вместо обычных нефтехимических пластиков. Упаковка продуктов питания, электроприборов и других товаров, кухонной утвари, игрушек и посадка цветов. Таким образом, экономится большое количество нефтяных ресурсов, сокращаются выбросы углекислого газа, безвредно обрабатывается мусор, поощряется развитие сельского хозяйства и доходов фермеров, а также стимулируется развитие круговой экономики.

Редактирование преимуществ продукта

Преимущества материалов и продуктов на основе крахмала по сравнению с традиционными пластиковыми изделиями следующие:

(1) Аналогичные характеристики: он имеет такие же и аналогичные характеристики, что и традиционные пластиковые изделия того же типа;

(2) Защита окружающей среды: биопластики и продукты на основе крахмала обладают преимуществами экономии нефтяных ресурсов и сокращения выбросов углекислого газа; Биоразлагаемые пластмассы и продукты на основе крахмала обладают преимуществами полного биоразложения, компостирования и безвредного удаления мусора;

(3) Безопасность: материалы и продукты на основе крахмала не содержат токсичных и вредных веществ, таких как пластификаторы, бисфенол А и тяжелые металлы. Пищевые материалы соответствуют действующим стандартам для пищевых пластмасс в стране и за рубежом;

(4) Производственный процесс: в процессе производства не происходит сброса отходов, что не приведет к новому загрязнению окружающей среды;

(5) Стоимость: пластиковые материалы и продукты на основе крахмала такие же, как и обычные нефтепродукты. Стоимость биоразлагаемых материалов и продуктов на основе крахмала примерно вдвое превышает стоимость обычных нефтяных пластиков.

Редактирование системы сертификации

В последние годы экологические характеристики биопрепаратов постепенно получили признание в стране и за рубежом, и области применения биопрепаратов значительно расширились. Содержание биоуглерода в материалах на основе био является важной особенностью, которая отличает их от обычных пластиков. Содержание биоуглерода определяется как процентное содержание биочара в органическом углероде (включая биочар и ископаемый углерод) в продуктах. Поскольку биоуглерод является новым углеродом, он не загрязняет окружающую среду, поэтому он оказывает хорошее воздействие на окружающую среду. Стандарты определения содержания биоуглерода включают ASTM D6866-08: метод испытания для определения биологического содержания твердых, жидких и газовых проб с помощью радиоуглеродного анализа и метод жидкостного флеш-счетчика для определения содержания на биологической основе на китайском языке GB / T29649-2013 био-материалы. Поскольку современные организмы содержат одинаковое количество радиоактивного углерода, принцип ASTM D6866 состоит в том, чтобы измерить биосодержание образца в любом состоянии с помощью этого свойства организма; Этот метод может быть использован для определения любых продуктов и организмов на основе биологических. Точный процент биооснованного или возобновляемого материала, содержащегося в базовой смеси.

В 2009 году бельгийский авторитетный орган по сертификации Vincotte выпустил первую в мире партию сертифицированной сертифицированной продукции OK Biobased, сертифицированный уровень содержания биоуглерода в биоматериалах, а также обеспечивает надежное качество продукции для биоосновов. рынок материалов. Оценка третьей стороной. OK-Biobased является экологическим знаком Бельгии для низкоуглеродистых продуктов на биологической основе. Производители биопластиков могут сертифицировать свои этикетки на упаковке продукта или продукции, чтобы отличать их от обычных продуктов нефтехимии. Он определяет материалы на основе био на основе содержания биоуглерода и оценивает их как процентное содержание биоуглерода и общее содержание углерода. Стандарт ASTM D6866 является звездным отличием между материалами и является авторитетным в ЕС знаком сертификации биоматериалов. В логотипе OK Biobased используется звездочка для обозначения экологического рейтинга продукта. Сертифицированный продукт имеет 1 звездочку, чтобы доказать, что его продукт содержит от 20% до 40% биоугля, 2 звезды - от 40% до 60%, 3 звезды - от 60% до 80%, а 4 звезды - более 80% содержание углерода. продукт. Сертификация Vincotte OK Biobased предназначена для того, чтобы помочь компаниям или дистрибьюторам повысить конкурентоспособность возобновляемых продуктов на рынке и помочь потребителям лучше выбирать экологически чистые продукты.

Для стимулирования разработки материалов и продуктов на основе биологических ресурсов Министерство сельского хозяйства США осуществило программу биологического приоритета. Программа состоит из двух программ: приоритетного плана государственных закупок и добровольной программы идентификации потребителей. Первый был в 2002 году, чтобы стимулировать разработку продуктов на основе био, в то время как последний был выпущен в 2008 году. Целью программы Bio-Priority является стимулирование потребления продуктов из биомассы в Соединенных Штатах. Федеральные государственные органы и их подрядчики отдают приоритет приобретению продуктов с самым высоким содержанием биомассы. Если продукт соответствует минимальным стандартам для биологического содержимого в списке биологических продуктов Министерства сельского хозяйства США, в программе может участвовать любая фабрика или дистрибьютор, и на упаковку продукта может быть нанесена наклейка сертификата, выданная агентством.

Международная сертификация биоразлагаемых пластиков включает в себя сертификацию бельгийского OK Compost, сертификацию German Compostable и сертификацию BPI США.

OK Compost - это компостируемый сертификат под названием «OK Compost», выданный бельгийским органом по сертификации AIB-Vincotte Group после испытаний в соответствии со стандартом испытаний для биоразлагаемых материалов EN13432 или ASTM D6400. Сертификация OK Compost направлена на то, чтобы помочь компаниям или дистрибьюторам повысить рыночную конкурентоспособность полностью разлагаемых продуктов и помочь потребителям лучше выбирать экологически чистые продукты.

Компостируемая сертификация - это сертификация биоразлагаемой продукции DIN CERTCO, объединенным органом по сертификации TUV Rheinland Group и Немецкого института нормун (DIN). Идентификационным идентификатором является логотип «заполнения». Компостируемая сертификация помогает покупателям выбирать товары из широкого круга поставщиков и производителей по качеству, безопасности и защите окружающей среды. В то же время продукты с логотипом Compostable показывают, что они успешно прошли тестирование и оценку авторитетной сторонней организации, что помогает повысить покупательскую уверенность и эффективно стимулировать продажи продукта. А соответствующую информацию владельца можно запросить на официальном сайте DIN CERTCO, чтобы предотвратить злоупотребление или подделку логотипа.

BPI - это аббревиатура от биоразлагаемого продукта. BPI информирует производителей, законодателей и потребителей о научных стандартах для разлагаемых материалов с помощью инновационной программы маркировки компостируемых материалов. В то же время существует ряд процедур для обеспечения соответствия соответствующих продуктов требованиям стандартов на разлагаемые материалы.

Первая партия китайских компаний, получившая сертификацию OK Biobased в Ухане, Китай, получила четырехзвездочную сертификацию на био-основе. В то же время биоразлагаемые материалы компании получили сертификацию OK Compost и сертификацию Compostable.

Редактирование переднего плана приложения

С постепенным изменением потребительских предпочтений в отношении пластмассовых изделий возобновляемые экологически чистые материалы растут на рынке. Под влиянием этого возрос спрос на рынке биопластиков. С акцентом на биопластика со стороны правительств общая стоимость мирового спроса на биопластики, как ожидается, увеличится до 5,9 млрд. Долл. США к 2020 году, что эквивалентно среднегодовому росту в 20%.

Недавно французский парламент принял законы об энергетическом переходе и зеленом росте. Помимо сокращения доли ядерной энергии во французской энергетической структуре, новый закон также включает законодательные рекомендации, касающиеся возобновляемых источников энергии и пластиковой упаковки. Например, возобновляемая энергия увеличится на 40% к 2030 году, а выбросы углекислого газа - на 40% к 2030 году; легкие упаковочные пакеты для упаковки фруктов и овощей будут изготавливаться из био-материалов с 1 января 2017 года; Кроме того, пластиковая упаковка для коммерческой почты также будет выполнена в то же время и с теми же стандартами. Последнее законодательство французского правительства требует, чтобы одноразовая посуда, такая как посуда и вилки, была изготовлена из био-материалов, а не из нефтяных материалов.

Аналитики рынка консалтинговых услуг RnR Market Research прогнозируют, что мировой спрос на пластмассы на основе био увеличится на 19% в течение следующих четырех лет, а его рыночный спрос достигнет 950 000 тонн в 2017 году. Европа является крупнейшим в мире потребительским рынком биоосновов. пластмассы. В 2012 году на использование биопластов в регионе пришлось более половины мирового объема. Согласно отчету об опросе, потребители в Европе более склонны выбирать новые пластмассовые продукты на основе био, чем традиционные пластмассы. Поэтому ожидается, что регион продолжит лидировать в рейтинге потребления биопластов. С точки зрения типов, пластмассы на основе крахмала и полимолочная кислота по-прежнему являются самыми требовательными пластмассами на биологической основе в ближайшие несколько лет, и их рыночное потребление будет составлять более 60% от общего объема. Согласно RnR Market Research, в последние годы страны ввели ограничения на пластмассы и продолжают усиливать надзор за использованием традиционных пластмасс, что будет способствовать дальнейшему увеличению спроса на биопластики, особенно на основе крахмала.

Мы предлагаем запатентованную полностью биоразлагаемую пленку и мешок из ПВА, все продукты изготавливаются на литейном оборудовании. Она отличается от традиционных изделий для выдувного формования, все изделия для выдувного формования не являются полностью биоразлагаемыми. Мы можем изготовить плва пленки и пакеты в полностью прозрачных и различных цветах. и пленка ПВА более гладкая, чем традиционные продукты для выдувного формования.

Мы также предлагаем органические материалы, полностью биоразлагаемые пленки и пакеты с запатентованным сырьем и производственным процессом.

Для получения дополнительной продукции из пленок и пакетов из ПВА, пожалуйста, посетите нас:

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

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