Plasty na bázi škrobu používají chemickou reakci k chemické modifikaci škrobu, ke snížení hydroxylové skupiny škrobu, ke změně jeho původní struktury, čímž se změní odpovídající vlastnosti škrobu a z původního škrobu se změní termoplastický škrob.
Čínský název Plasty na bázi škrobu Průmysl Průmyslová výroba Oblasti Chemická výroba Aplikace Výroba plastů
obsah
1 Pozadí výzkumu a vývoje
2 Princip procesu
3 Stav vývoje
4 Výhody produktu
5 Certifikační systém
6 Perspektivy aplikace
Editor pozadí výzkumu a vývoje
Škrob je přírodní polymer, který je druhý na světě jen s celulózou. Je bohatá na zdroje, obnovitelná a levná. Může být použit k výrobě plastů na bázi škrobu pomocí modifikované plastifikace. Jako důležitá kategorie v materiálech na biologickém základě dosáhly plasty na bázi škrobu průmyslové výroby a aplikace. Plast na bázi škrobu je druh plastového produktu, který je vyroben ze škrobu jako hlavní suroviny, modifikovaný a plastifikovaný a poté smíchaný s jinými polymery. Je to druh bioplastu. Bioplasty na bázi škrobu lze rozdělit na bioplasty a biodegradabilní plasty.
Biologicky rozložitelné plasty na bázi škrobu jsou obecně směsi modifikovaných škrobů s biologicky rozložitelnými polyestery (jako jsou PLA / PBAT / PBS / PHA / PPC atd.), Které jsou plně biologicky rozložitelné, kompostovatelné, šetrné k životnímu prostředí a vhodné pro odpad. Kompostování, skládkování a jiné metody zpracování. Biologické plasty na bázi škrobu jsou obvykle směsí modifikovaného škrobu a polyolefinů (jako je PP / PE / PS atd.). Jeho environmentálním významem je snížení využití petrochemických zdrojů, snížení emisí oxidu uhličitého a odpad je vhodný pro spalování. Oba materiály mohou nahradit tradiční naftové plasty a široce se používají v plastových obalových materiálech, nárazuvzdorných materiálech, plastových fóliích a plastových sáčcích, jednorázovém nádobí, nádobách na potraviny, hračkách a podobně.
Úprava zásad procesu
Škrob je přírodní vysokomolekulární polymer s velkým množstvím hydroxylových skupin ve své molekule (molekulární struktury II a III), takže interakce mezi makromolekulami škrobu je silná, což ztěžuje původní tavení původního škrobu a je sdíleno s jinými polymery . Kompatibilita s jinými polymery v procesu míchání je také špatná. Ale tyto hydroxylové skupiny mohou
Postačují chemické reakce, jako je esterifikace, etherifikace, roubování a zesítění. Tyto chemické reakce se používají k chemické modifikaci škrobu za účelem redukce hydroxylové skupiny škrobu a ke změně jeho původní struktury, čímž se změní odpovídající vlastnosti škrobu a změní se původní škrob na termoplastický škrob.
1. Esterifikace, transesterifikace nebo etherifikace
Aby se změnila hydrofilnost škrobu na hydrofobnost, je hydroxylová skupina na molekule škrobu esterifikována a transesterifikována mastnou kyselinou, esterem mastné kyseliny nebo podobně za vzniku esteru škrobu.
2, zesíťující reakce
Aby se zvýšila pevnost a tepelná odolnost škrobového materiálu, je škrob zesíťován sloučeninou, která má dvě nebo více funkčních skupin (jako je kyselina polybasová atd.), Což způsobuje mírné zesítění škrobu.
3, smíchání a reformování nezávislé inovace kopolymerace
Většina škrobových plastů se připravuje smícháním a smícháním škrobu s jinými polymerními materiály. Výsledný produkt má omezenou kompatibilitu kvůli špatné kompatibilitě a omezenému použití. Plasty na bázi škrobu také kopolymerují škrob během procesu modifikace škrobu, aby se získal roubovaný kopolymer škrobu a jiných polymerů, čímž se zlepší kompatibilita škrobu s jinými polymerními materiály. Chemickou modifikací byla realizována modifikace škrobu: hydrofilnost byla změněna na hydrofobicitu; citlivost na teplo byla změněna na teplotní odolnost; tvrdost a křehkost byla změněna na plasticitu. Tato modifikace řeší celosvětový problém modifikace škrobu a představuje dobrý základ pro následné zpracování.
Editor stavu vývoje
Bioplastika na bázi škrobu má historii 30 let výzkumu a vývoje. Jedná se o biologicky rozložitelný plast s nejdelší historií výzkumu, nejvyspělejší technologií, největším průmyslovým měřítkem a největším podílem na trhu. Na počátku 80. let 20. století, v oblasti výzkumu a vývoje modifikované škrobové a degradovatelné předsměsi plastových slitin plně biologicky rozložitelných nebo rozpustných plastů, bylo oceňováno míchání škrobu a biologicky rozložitelné pryskyřice. Mezi nimi je nejúspěšnější „MaterBi“ v Novamontu v Itálii, což je interpenetrační síťová struktura polymerní plastové slitiny složené z modifikovaného škrobu a modifikovaného polyvinylalkoholu. Má dobré zpracovatelské vlastnosti, sekundární zpracovatelské vlastnosti a mechaniku. Výkon a vynikající biologická rozložitelnost. Kromě toho "Vinex" vyvinutý společností Air Product & Chemical Company ve Spojených státech je pryskyřice na bázi polyvinylalkoholu, která má nízký stupeň polymerace a má rozpustnost ve vodě, termoplastickou zpracovatelnost a biologickou rozložitelnost a v posledních letech jí byla věnována velká pozornost.
V posledních letech země obecně posunuly své výzkumné zaměření na plasty, které zvyšují obsah škrobu co nejvíce, a vyvinuly některé plně degradovatelné materiály s vynikajícími vlastnostmi a dokonce získaly čisté škrobové produkty bez syntetických polymerů, jmenovitě termoplastického škrobu. Biologicky rozložitelný materiál „Novon“ vyráběný společností Warner-Lambert ve Spojených státech má obsah škrobu přes 90%. Japonská společnost pro kukuřici a Michiganův institut výrobní technologie společně vyvinuli materiál s vysokým obsahem škrobu, který má výhodu vysoké odolnosti vůči vodě. Kromě toho Sumitomo Corporation of Japan a Ferrizz of Italy také oznámily, že úspěšně studovaly celoškrobové plasty s obsahem škrobu 90%. Ve výrobě termoplastického škrobu pro výrobu biologicky rozložitelných plastů dosáhly velké pokroky výzkumné ústavy, jako je německý Batekke Institute, American Warner-Lambert Company a Švýcarská univerzita. Australské národní středisko pro zpracování potravin a balení zavedlo termoplast s plným obsahem škrobu s dobrou tekutostí, tažností a uvolňováním plísní. Produkt je měkký, transparentní, s vysokou pevností a má regulovatelnou rychlost degradace. Může být použit k výrobě zemědělských filmů a potravin. Balicí fólie a další výrobky.
Čínské škrobové plasty byly poprvé vyvinuty Ústavem aplikované chemie Akademie věd Jiangxi na konci 80. let. Podle neúplných statistik se na výzkumu podílí více než 60 institucí vysokoškolského vzdělávání, výzkumných ústavů a podniků. Čína ve výzkumu a vývoji plastů na bázi škrobu postupně zmenšuje mezeru se zahraničními vyspělými zeměmi. V současné době jsou hlavní domácí podniky vyrábějící materiály a výrobky na bázi škrobu a status quo následující: Wuhan nádherný 40 000 tun / rok se připravuje na vybudování výrobní linky s roční produkcí 60 000 tun; Shenzhen Hongcai 15 000 tun / rok; Suzhou Hanfeng 10 000 tun / rok; Zhejiang Tianhe 10 000 tun / rok; Zhejiang Huafa 10 000 tun / rok; Shandong Bicai na 10 000 tun / rok; jiné výrobní podniky také zahrnují Nanjing než Austrálie, Changzhou Longjun atd.
Škrob je modifikován a plastifikován chemickými metodami a modifikovaný škrob má tři hlavní vlastnosti: 1. Hydrofobicita. Po chemické modifikaci je škrob zcela hydrofobní a jeho obsah vlhkosti je <1%, což="" má="" dobrou="" kompatibilitu="" s="" jinými="" syntetickými="" polymerními=""> 2, teplotní odolnost. Modifikovaný škrob vydrží během termoplastického zpracování vysokou teplotu 230 ° C bez žloutnutí nebo rozkladu. 3. Termoplast. Modifikovaný škrob může být termoplasticky zpracován na zařízení pro zpracování plastů. Plasty na bázi škrobu vyráběné společností jsou rozděleny do dvou řad: biologická a biologicky rozložitelná. Podle různých technik zpracování se dělí na foukané filmové materiály, vstřikovací plasty, plošné materiály a pěnové materiály. Mohou být použity v průmyslových a farmaceutických aplikacích místo běžných petrochemických plastů. Balení potravin, elektrických spotřebičů a jiných výrobků, kuchyňského náčiní, hraček a pěstování květin. Tím se šetří velké množství ropných zdrojů, snižují se emise oxidu uhličitého, neškodně se nakládá s odpady, podporuje se zemědělský rozvoj a příjem zemědělců a podporuje se rozvoj oběhového hospodářství.
Dne 12. července 2018 Yu Long poprvé na světě úspěšně vyvinul a komercializoval biodegradovatelné materiály ze všech škrobů. [1]
Úprava výhod produktu
Ve srovnání s tradičními plastovými výrobky jsou výhody materiálů a výrobků na bázi škrobu následující:
(1) Podobné vlastnosti: Má stejné a podobné vlastnosti jako tradiční plastové výrobky stejného typu;
(2) Ochrana životního prostředí: plasty a výrobky na bázi škrobu mají výhodu v tom, že šetří ropné zdroje a snižují emise oxidu uhličitého; biodegradovatelné plasty a výrobky na bázi škrobu mají výhody úplné biologické rozložitelnosti, kompostovatelnosti a neškodné likvidace odpadu;
(3) Bezpečnost: Materiály a výrobky na bázi škrobu neobsahují toxické a škodlivé látky, jako jsou změkčovadla, bisfenol A a těžké kovy. Potravinářské materiály splňují příslušné normy pro potravinářské plasty doma iv zahraničí;
(4) Výrobní proces: Ve výrobním procesu nedochází k žádnému vypouštění odpadů, které nezpůsobí nové znečištění životního prostředí;
(5) Náklady: Biologické plastové materiály a výrobky na bázi škrobu jsou stejné jako běžné výrobky z plastů z ropy. Náklady na biologicky rozložitelné materiály a výrobky na bázi škrobu jsou přibližně dvojnásobné oproti běžným ropným plastům.
Editace certifikačního systému
V posledních letech se environmentální vlastnosti produktů na bázi biomasy postupně uznávají doma i v zahraničí a oblasti použití materiálů na bázi biopaliv se značně rozšířily. Obsah bio uhlíku v materiálech na bázi biomasy je důležitým rysem, který je odlišuje od běžných plastů. Obsah bio-uhlíku je definován jako procento biochartu v organickém uhlíku (včetně biopaliva a fosilního uhlíku) ve výrobcích. Protože bio-uhlík je nový uhlík, neznečišťuje životní prostředí, takže má dobrý vliv na životní prostředí. Normy pro detekci obsahu bio uhlíku obsahují ASTM D6866-08: Zkušební metoda pro stanovení biologického obsahu vzorků pevných látek, kapalin a plynů pomocí analýzy uhlovodíků a metoda počítadla kapalin-flash pro stanovení obsahu biologického obsahu v čínštině GB / T29649-2013 biologické materiály. Protože současné organismy obsahují stejná množství radioaktivního uhlíku, je principem ASTM D6866 měřit biologický obsah vzorku v jakémkoli stavu pomocí této vlastnosti organismu; Tuto metodu lze použít ke stanovení produktů a organismů na biologickém základě. Přesné procento biologicky založeného nebo obnovitelného materiálu obsaženého v základní směsi.
V roce 2009 belgický autorizační certifikační orgán Vincotte vydal první šarži certifikace výrobků certifikace hvězdičkami OK Biobased, certifikaci autoritativní úrovně obsahu bio uhlíku v biologických materiálech a také poskytuje spolehlivou kvalitu produktů pro bio-založené trh s materiály. Hodnocení třetí stranou. OK-Biobased je belgická environmentální značka pro bio-nízkouhlíkové produkty. Výrobci plastů na biologickém základě mohou certifikovat své štítky na obalech produktů nebo na jejich odlišování od běžných petrochemických produktů. Definuje materiály na bázi bio-uhlíku na základě obsahu bio-uhlíku a hodnotí je jako procento obsahu bio-uhlíku a celkového obsahu uhlíku. Standardem je ASTM D6866, což je rozdíl mezi materiály založený na hvězdách a je autorizovanou značkou EU pro certifikaci biologického materiálu. Logo OK Biobased používá hvězdičku k rozlišení environmentálního hodnocení produktu. Certifikovaný produkt má 1 hvězdičku, která prokazuje, že jeho produkt obsahuje 20% až 40% biochar, 2 hvězdičky jsou 40% až 60%, 3 hvězdičky jsou 60% až 80% a 4 hvězdy jsou více než 80% bio- obsah uhlíku. produkt. Cílem certifikace OK Biobased společnosti Vincotte je pomoci společnostem nebo distributorům zlepšit tržní konkurenceschopnost obnovitelných produktů a vést spotřebitele k lepšímu výběru ekologických produktů.
Ministerstvo zemědělství USA zavedlo program biologické priority s cílem podpořit vývoj materiálů a produktů na biologickém základě. Program má dva programy, prioritní plán vládních zakázek a dobrovolný identifikační program pro spotřebitele. První z nich byl v roce 2002, aby povzbudil vývoj produktů na bázi biopaliv, zatímco druhý byl uveden na trh v roce 2008. Účelem programu Biopriorita je stimulovat spotřebu produktů z biomasy ve Spojených státech. Federální vládní agentury a jejich dodavatelé upřednostňují nákup produktů s nejvyšším obsahem biomasy. Pokud produkt splňuje minimální standardy pro biologický obsah v seznamu biologických produktů Ministerstva zemědělství USA, může se programu zúčastnit jakákoli továrna nebo distributor a na obal produktu může být umístěn certifikát certifikátu vydaný agenturou.
Mezinárodní certifikace biologicky rozložitelných plastů zahrnuje belgickou certifikaci OK Compost, německou kompostovatelnou certifikaci a certifikaci US BPI.
OK Compost je kompostovatelný certifikát s názvem „OK Compost“ vydaný belgickým certifikačním orgánem AIB-Vincotte Group po testování podle zkušební normy pro biologicky rozložitelné materiály EN13432 nebo ASTM D6400. Cílem certifikace OK Compost je pomoci společnostem nebo distributorům zlepšit tržní konkurenceschopnost plně degradovatelných produktů a vést zákazníky k lepšímu výběru ekologických produktů.
Kompostovatelná certifikace je certifikace biologicky rozložitelných produktů DIN CERTCO, společným certifikačním orgánem TUV Rheinland Group a Deutsches Institut fr Normun (DIN). Ověřovací ID je logo „seeding“. Kompostovatelná certifikace pomáhá kupujícím při výběru produktů od široké škály dodavatelů a výrobců pro kvalitu, bezpečnost a ochranu životního prostředí. Produkty s logem Compostable zároveň naznačují, že úspěšně prošly testováním a hodnocením autoritativní organizace třetích stran, což pomáhá zvyšovat důvěru zákazníků při nákupu a účinně podporovat prodej produktů. A relevantní informace držitele lze zjistit na oficiálních stránkách DIN CERTCO, aby se zabránilo zneužití nebo padělání loga.
BPI je zkratka pro Biodegradable ProductsInsitute. BPI vzdělává výrobce, zákonodárce a spotřebitele o vědeckých standardech pro rozložitelné materiály prostřednictvím inovativního programu kompostovatelného značení. Současně je zavedena řada postupů, které zajistí, že příslušné výrobky splňují požadavky norem pro rozložitelné materiály.
První šarže čínských společností, které získaly certifikaci OK Biobased ve Wu-chanu v Číně, získala certifikaci čtyřhvězdičkových produktů na bázi bio. Současně získaly biologicky rozložitelné materiály společnosti certifikaci OK Compost a Compostable.
Úprava popředí aplikace
S postupným posunem spotřebitelských preferencí pro plastové výrobky se obnovitelné materiály šetrné k životnímu prostředí zahřívají na trhu. Ovlivněno tím se zvýšila poptávka po trhu s plasty na biologickém základě. S důrazem na bioplasty ze strany vlád se očekává, že do roku 2020 vzroste celková hodnota celosvětové poptávky po bioplastech na 5,9 miliardy USD, což odpovídá průměrné roční míře růstu 20%.
Francouzský parlament nedávno schválil zákony o energetickém přechodu a zeleném růstu. Kromě snížení podílu jaderné energie ve francouzském energetickém mixu zahrnuje nový zákon také legislativní poradenství týkající se obnovitelných zdrojů energie a plastových obalů. Například obnovitelná energie se do roku 2030 zvýší o 40% a emise oxidu uhličitého o 40% do roku 2030; od 1. ledna 2017 budou od 1. ledna 2017 vyráběny lehké obalové sáčky pro balení ovoce a zeleniny; Plastové obaly komerčních zásilek budou rovněž prováděny současně a se stejnými standardy. Nejnovější právní předpisy francouzské vlády vyžadují, aby jednorázové nádobí, jako jsou nádobí a vidličky, muselo být vyrobeno z biologických materiálů namísto materiálů na bázi ropy.
Analytici trhu RnR Market Research, analytici trhu, předpovídali, že celosvětová poptávka po bio-plastech vzroste v příštích čtyřech letech o 19% a její tržní poptávka dosáhne v roce 2017 950 000 tun. Evropa je největším světovým spotřebitelským trhem pro bio-založené plasty. V roce 2012 představovalo používání plastů na bázi biopaliv v tomto regionu více než polovinu celkového celosvětového objemu. Podle zprávy z průzkumu jsou spotřebitelé v Evropě více nakloněni výběru nových plastových výrobků na bázi biologických produktů než tradičních plastů. Očekává se proto, že tento region bude i nadále vést v žebříčku spotřeby plastů na bázi biopaliv. Co se týče typů, plasty na bázi škrobu a kyselina polymléčná jsou stále nejnáročnějšími plasty na bázi biomasy v příštích několika letech a jejich tržní spotřeba bude představovat více než 60% celkové hodnoty. Podle průzkumu trhu RnR v posledních letech země zavedly omezení týkající se plastů a nadále zvyšují dohled nad používáním tradičních plastů, což pomůže dále tlačit poptávku po bioplastech, zejména na plastech na bázi škrobu.
V roce 2013 vyhlásila Státní rada „Plán rozvoje biologického průmyslu“ (dále jen „Plánování“), v němž se uvádí, že urychlí materiály na bázi biopaliv a bio
nabízíme patentovaný plně biologicky rozložitelný film a PVA sáček, všechny výrobky jsou vyráběny odlévacím zařízením, liší se od tradičních výrobků pro vyfukování do formy, všechny výrobky pro vyfukování nejsou zcela biologicky rozložitelné. Vyrábíme pva filmy a sáčky v plně transparentních a různých barvách. a PVA film je hladší než tradiční produkty vyfukování do formy.
nabízíme také organický materiál plně biologicky rozložitelný film a sáčky s patentovanou surovinou a výrobním procesem.
Pro více produktů PVA fólie a tašky navštivte nás:
http://www.joyful-printing.net/pva-bag/
http://www.joyful-printing.com/pva-bag/