Пластмассы на основе крахмала

Пластмассы на основе крахмала используют химические реакции, чтобы химически модифицировать крахмал, чтобы уменьшить гидроксильные группы крахмала и изменить его первоначальную структуру, тем самым изменяя соответствующие свойства крахмала и превращая сырой крахмал в термопластичный крахмал.

Китайское название Производство пластмасс на основе крахмала Промышленность Производство Химическая промышленность Область применения Производство пластмасс

оглавление

1 R & D фон

2 Принцип процесса

3 Состояние разработки

4 Преимущества продукта

5 Система сертификации

6 Перспективы применения

R & D редактор фонов

Крахмал является природным полимером, производство которого занимает второе место после целлюлозы на земле. Это богато источниками, возобновляемыми и недорогими. Он может быть использован для производства пластмасс на основе крахмала путем модификации и пластификации. Как важная категория материалов на основе био, пластмассы на основе крахмала успешно достигли промышленного производства и применения. Пластик на основе крахмала представляет собой разновидность пластикового продукта, изготовленного из крахмала в качестве основного сырья, смешанного с другими полимерами после модификации и пластификации, и относится к типу биопластика. Биопластики на основе крахмала можно разделить на две категории: биопластики и биоразлагаемые пластики.

Биоразлагаемый пластик на основе крахмала обычно представляет собой смесь модифицированного крахмала и биоразлагаемого полиэфира (такого как PLA / PBAT / PBS / PHA / PPC и т. Д.). Он может быть полностью биоразлагаемым, компостироваться и не загрязнять окружающую среду. Компост, захоронение и другие методы обработки. Пластмассы на основе крахмала обычно представляют собой смесь модифицированного крахмала и полиолефинов (таких как ПП / ПЭ / ПС и т. Д.). Его экологическое значение заключается в том, что он может сократить использование нефтехимических ресурсов, сократить выбросы углекислого газа, а отходы пригодны для сжигания. Оба эти 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 т. Д.

Редактирование принципов процесса

Крахмал является природным высокомолекулярным полимером с большим количеством гидроксильных групп в его молекуле (молекулярная структура Ⅱ и Ⅲ), поэтому сильное взаимодействие между макромолекулами крахмала затрудняет процесс плавления исходного крахмала, и он сосуществует с другими полимеры. Совместимость с другими полимерами при смешивании также плохая. Но эти гидроксилы могут

Достаточно пройти этерификацию, этерификацию, прививание, сшивание и другие химические реакции. 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 гидрофобную, гидроксильные группы на молекулах крахмала и жирных кислот, сложных эфиров жирных кислот и т.д. подвергаются реакциям этерификации и переэтерификации с образованием сложных эфиров крахмала.

2. Реакция сшивки

Чтобы улучшить прочность и термостойкость материала крахмала, крахмал подвергают реакции сшивания с соединением, имеющим две или более функциональные группы (такие как поликислоты и т. Д.), Так что крахмал соответствующим образом сшивается.

3. Смешивание, реформирование и агломерация независимых инноваций

Большинство крахмальных пластиков получают путем смешивания крахмала с другими высокомолекулярными материалами. Продукты, полученные таким способом, имеют низкую прочность и ограниченную совместимость из-за плохой совместимости. Пластмассы на основе крахмала также подвергаются сополимеризации крахмала во время модификации крахмала для получения привитых сополимеров крахмала и других полимеров, тем самым улучшая совместимость крахмала с другими полимерными материалами. Благодаря химической модификации были получены три модификации 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 и представляют собой тип биоразлагаемого пластика с самой длинной историей исследований и разработок, наиболее зрелой технологией, крупнейшей индустриализацией и самой большой долей рынка. В начале 1980-х годов внимание привлекла разработка и разработка маточной смеси модифицированного крахмала и разлагаемого пластического сплава, которая может быть полностью биоразлагаемой или растворимой пластмассой, а также смешивание крахмала с биоразлагаемыми смолами. Среди них наиболее успешным является «MaterBi» итальянской компании Novamont, представляющий собой полимерно-пластиковый сплав с взаимопроникающей сетчатой структурой, состоящий из смеси модифицированного крахмала и модифицированного поливинилового спирта, который обладает хорошей технологичностью, вторичной технологичностью и механикой. Производительность и отличная биоразлагаемость. Кроме того, «Vinex», разработанный American Air Product & Chemical Company, представляет собой смолу на основе поливинилового спирта с низкой степенью полимеризации. Он также имеет растворимость в воде, термопластичность и биоразлагаемость.

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, то есть термопластичный крахмал. Биоразлагаемый материал «Новон», производимый американской компанией Warner-Lambert, имеет содержание крахмала более 90%; Японская компания по производству кукурузы и Мичиганский институт производственных технологий совместно разработали материал с высоким содержанием крахмала, который обладает преимуществом высокой водостойкости. Кроме того, японская Sumitomo Corporation и итальянская Ferrizz также объявили, что они успешно изучили полностью крахмальные пластики с содержание крахмала 90%. Что касается превращения крахмала в термопластичный крахмал для производства биоразлагаемых пластиков, исследовательские институты, такие как Немецкий научно-исследовательский институт Batekke, американская компания Warner-Lambert и Швейцарский университет, добились больших успехов. Австралийский национальный научный центр по переработке и упаковке пищевых продуктов представил полностью термопластичный крахмал, который обладает хорошей текучестью, пластичностью и высвобождением из формы. Продукт мягкий, прозрачный, обладает высокой прочностью и имеет контролируемую скорость разложения. Он может быть использован для производства сельскохозяйственных пленок и продуктов питания. Упаковочная пленка и другие продукты.

Китайский крахмалопласт был впервые разработан Институтом прикладной химии Академии наук провинции Цзянси в конце 1980-х годов. Согласно неполной статистике, в настоящее время более 60 университетов, исследовательских институтов и предприятий участвуют в исследованиях. Китай постепенно сокращает разрыв с зарубежными развитыми странами в исследованиях и разработках пластмасс на основе крахмала. В настоящее время основными отечественными предприятиями по производству материалов и изделий на основе крахмала и их текущим статусом являются следующие: Ухань Хуали 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; 10000 тонн / год для Тяньхэ в провинции Чжэцзян; 10000 тонн / год для провинции Чжэцзян-Хуафа; 10000 тонн / год для выпечки Шаньдун; другие производственные компании включают Нанкин Biaoge и Чанчжоу Longjun.

Химические методы используются для модификации и пластификации крахмала. Модифицированный крахмал имеет три характеристики: 1. Гидрофобность. После химической модификации крахмал полностью гидрофобен, содержание влаги составляет <1%, и="" он="" хорошо="" совместим="" с="" другими="" синтетическими="" полимерными=""> 2. Термостойкость. Модифицированный крахмал может выдерживать высокую температуру 230 ° С без пожелтения и разложения во время термопластичной обработки. 3. Термопластик. Модифицированный крахмал может быть подвергнут термопластической обработке на оборудовании для переработки пластмасс. Производимые компанией пластмассы на основе крахмала подразделяются на две серии: на биологической основе и биоразлагаемые. Согласно различным технологиям обработки, они делятся на выдувные пленки, литье под давлением, листовые материалы и вспенивающиеся материалы. Упаковка и посуда для продуктов питания, электроприборов и других товаров, посуда, игрушки и посадка цветов. В результате экономится большое количество нефтяных ресурсов, сокращаются выбросы углекислого газа, мусор подвергается безвредной обработке, и это выгодно для развития сельского хозяйства и увеличения доходов фермеров, а также для активного развития круговой экономики.

12 июля 2018 года сообщалось, что Ю Лонг впервые в мире успешно разработал и промышленно применил весь биоразлагаемый материал на основе крахмала. [1]

Редактор преимуществ продукта

По сравнению с традиционными пластиковыми изделиями преимущества материалов и изделий на основе крахмала проявляются в следующих аспектах:

ImilarСходные характеристики: он имеет те же характеристики, что и аналогичные традиционные пластиковые изделия;

Protection Защита окружающей среды: пластмассы 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 отходов;

⑶ Безопасность: материалы и продукты на основе крахмала не содержат токсичных и вредных веществ, таких как пластификаторы, бисфенол А и тяжелые металлы. Пищевые материалы соответствуют требованиям отечественных и зарубежных пищевых пластиковых стандартов;

ProcessПроизводственный процесс: в процессе производства нет трех выбросов, которые не вызовут нового загрязнения окружающей среды;

OstСтоимость: пластиковые материалы и продукты на основе крахмала такие же, как и обычные нефтепродукты. Стоимость полностью биоразлагаемых материалов и продуктов на основе крахмала примерно вдвое превышает стоимость обычных нефтепродуктов.

Редактор системы сертификации

В последние годы экологические характеристики биопрепаратов постепенно получили признание в стране и за рубежом, что значительно расширило область применения биопрепаратов. Содержание биоуглерода в материалах на основе био является важной особенностью, отличающейся от обычных пластиков. Содержание биоуглерода определяется как процентное содержание биоуглерода в органическом углероде (включая биоуглерод и ископаемый углерод) в продукте. Поскольку биоуглерод является новым углеродом, он не вызывает загрязнения окружающей среды, поэтому обладает хорошим защитным эффектом. Стандарты испытаний на биологическое содержание углерода включают в себя US ASTM D6866-08: метод испытания для определения биологического содержания твердых, жидких и газовых проб с помощью радиоуглеродного анализа и метод жидкостного сцинтилляционного счетчика для определения биологического содержания в биологических материалах в Китае GB / T29649-2013. Поскольку одинаковое количество радиоактивного углерода содержится в живых организмах одного и того же поколения, принцип ASTM D6866 заключается в измерении биологического содержания образцов в любом состоянии с использованием этой характеристики организма; этот метод измерения может определять любые продукты и организмы на биологической основе. Основано на точном процентном содержании биологических или возобновляемых материалов, содержащихся в базовой смеси.

В 2009 году Vincotte, бельгийский авторитетный орган по сертификации, выпустил первый в мире сертификат сертификации сертифицированной продукции OK Biobased Star, который авторитетно сертифицировал содержание биоуглерода в биоматериалах, а также обеспечил надежное качество продукции для биоосновов. рынок материалов. Сторонние обзоры. OK-Biobased - это экологическая маркировка низкоуглеродистой био-продукции в Бельгии. После получения сертификата производители пластиков на основе био могут прикреплять свои этикетки к упаковке продукта или продуктам, чтобы отличить обычные продукты нефтехимии. Он определяет материалы на основе био на основе содержания биоуглерода и использует процентное содержание биоуглерода и общее содержание углерода для оценки. Его стандартом является ASTM D6866, который классифицирует материалы по звездам, и является авторитетным знаком сертификации биоматериалов в ЕС. В логотипе OK Biobased используется звездочка для обозначения экологичности продукта. Сертифицированный продукт получает 1 звездочку, чтобы доказать, что его продукт содержит от 20% до 40% биоуглерода, 2 звезды - от 40% до 60%, 3 звезды - от 60% до 80%, а 4 звезды - более 80% содержания биоуглерода. , продукт. Сертификация Vincotte OK Biobased призвана помочь компаниям или дистрибьюторам повысить конкурентоспособность возобновляемых продуктов на рынке и помочь потребителям лучше выбирать экологически чистые продукты.

В целях поощрения разработки материалов и продуктов на основе биологических ресурсов министерство сельского хозяйства Соединенных Штатов Америки осуществило программу биологического приоритета. Программа состоит из двух процедур: приоритетной программы государственных закупок и добровольной программы маркировки для потребителей. Первый поощрял разработку продуктов на основе био в 2002 году, в то время как последний был выпущен в 2008 году. Целью программы «Приоритет био» является стимулирование потребления продуктов из биомассы в Соединенных Штатах. Федеральные государственные органы и их подрядчики отдают предпочтение продуктам с самым высоким содержанием биомассы. Если продукт соответствует минимальному стандарту содержания на основе био из перечня продуктов на основе био USDA, любая фабрика и дистрибьютор может участвовать в этой программе, и на упаковке продукта может быть нанесен сертификационный знак, выданный агентством.

Международная сертификация биоразлагаемого пластика включает сертификацию Бельгии OK Compost, сертификацию Германии Compostable и сертификацию BPI США.

OK Compost - это компостируемая сертификация под названием «OK Compost», выданная бельгийским органом по сертификации AIB-Vincotte Group после испытаний в соответствии со стандартом тестирования биоразлагаемых материалов EN13432 или ASTM D6400. Цель сертификации OK Compost - помочь компаниям или дистрибьюторам повысить рыночную конкурентоспособность полностью разлагаемых продуктов и помочь потребителям лучше выбирать экологически чистые продукты.

Компостируемая сертификация - это сертификация биоразлагаемой продукции, выпущенная DIN CERTCO, совместным сертификационным агентством TUV Rheinland и Немецкого института нормун (DIN). Сертификационным знаком является знак «посева». Компостируемая сертификация помогает покупателям выбирать товары строгого качества, безопасности и защиты окружающей среды от многих поставщиков и производителей. В то же время, продукты с логотипом Compostable указывают на то, что они успешно прошли испытания и оценки авторитетных сторонних агентств, что помогает повысить доверие покупателей к покупкам и эффективно стимулировать продажи продуктов. Кроме того, соответствующую информацию лицензиата можно проверить на официальном сайте DIN CERTCO, чтобы предотвратить злоупотребление или подделку логотипа.

BPI является аббревиатурой от Biodegradable Products Products Innsitute. BPI обучает производителей, законодателей и потребителей научным стандартам для разлагаемых материалов с помощью инновационной компостируемой схемы маркировки. В то же время через ряд процедур, чтобы гарантировать, что соответствующие продукты соответствуют требованиям стандартов разлагаемых материалов.

Компания Wuhan Huali Environmental Protection Co., Ltd., первая китайская компания, получившая сертификат OK Biobased, получила четырехзвездочную сертификацию био-продукции. В то же время биоразлагаемые материалы компании прошли сертификацию OK Compost и сертификацию Compostable.

Редактор переднего плана приложения

С постепенным изменением предпочтений потребителей в отношении пластмассовых изделий на рынке растет популярность возобновляемых и экологически чистых материалов. Под влиянием этого возрос спрос на рынке биопластиков. Поскольку правительства придают большое значение биопластикам, общая стоимость мирового спроса на биопластики, как ожидается, возрастет до 5,9 млрд. Долл. США в 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 содержит законодательные рекомендации, касающиеся возобновляемых источников энергии и пластиковой упаковки. Например, возобновляемые источники энергии увеличатся на 40% к 2030 году, а выбросы углекислого газа сократятся на 40% к 2030 году; легкие пакеты для упаковки фруктов и овощей должны будут изготавливаться из материалов на биологической основе с 1 января 2017 года; Кроме того, пластиковая упаковка для коммерческой почты будет внедрена одновременно с теми же стандартами. Согласно последнему французскому правительственному законодательству, одноразовая посуда, такая как посуда, чашки, вилки и вилки, должна быть изготовлена из материалов на биологической основе, а не на основе нефти.

Аналитики рынка в RnR Market Research прогнозируют, что мировой спрос на пластмассы на основе био будет увеличиваться с ежегодными темпами роста в 19% в течение следующих четырех лет, а его рыночный спрос в 2017 году достигнет 950 000 тонн. Европа является крупнейшим в мире потребительским рынком биопластиков. Использование биопластиков в регионе составило более половины общемирового показателя в 2012 году. Отчет об исследовании показывает, что по сравнению с традиционными пластмассами потребители в европейских странах более склонны выбирать новые пластмассовые изделия на био-основе. Таким образом, ожидается, что регион продолжит лидировать в рейтинге биопотребления пластмасс. С точки зрения видов, пластмассы на основе крахмала и полимолочная кислота по-прежнему являются наиболее востребованными пластмассами на биологической основе в течение следующих нескольких лет, и их рыночное потребление составит более 60% от общего объема. По данным RnR Market Research, в последние годы различные страны издали приказы об ограничении использования пластмасс и постоянно повышали надзор за использованием традиционных пластмасс, что способствует дальнейшему усилению тенденции спроса на биопластики, особенно на основе крахмала.

Мы предлагаем запатентованную полностью биоразлагаемую пленку и полиэтиленовый пакет, все продукты изготавливаются на литейном оборудовании. Он отличается от традиционных изделий для выдувного формования, все продукты 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 посетите:

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

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