Plast na bázi škrobu
Plasty na bázi škrobu používají chemické reakce k chemické modifikaci škrobu, aby se snížily hydroxylové skupiny škrobu a změnila se jeho původní struktura, čímž se změní odpovídající vlastnosti škrobu a změní se surový škrob na termoplastický škrob.
Čínský název Plasty na bázi škrobu Průmysl Průmysl Výroba Chemický průmysl Oblast použití Výroba plastů
obsah
1 pozadí VaV
2 Princip procesu
3 Stav vývoje
4 Výhody produktu
5 Certifikační systém
6 Perspektivy aplikace
Editor pozadí výzkumu a vývoje
Škrob je přírodní polymer, jehož produkce je na druhém místě pouze pro celulózu na Zemi. Je bohatá na zdroje, obnovitelná a levná. Může být použit k výrobě plastů na bázi škrobu úpravou a změkčováním. Jako důležitá kategorie materiálů na bázi biopaliv, plasty na bázi škrobu úspěšně dosáhly průmyslové výroby a aplikace. Plast na bázi škrobu je druh plastového výrobku vyrobeného ze škrobu jako hlavní suroviny, který se po úpravě a plastifikaci smíchá s jinými polymery a patří k typu bioplastů. Bioplasty na bázi škrobu lze rozdělit do dvou kategorií: bioplasty a biodegradabilní plasty.
Biologicky rozložitelný plast na bázi škrobu je obecně směsí modifikovaného škrobu a biologicky rozložitelného polyesteru (jako je PLA / PBAT / PBS / PHA / PPC atd.). Může být zcela biologicky rozložitelný, může být kompostován, nemá žádné znečištění životního prostředí a je vhodný pro odpad. Kompost, skládka a další metody zpracování. Biologické plasty na bázi škrobu jsou obvykle směsí modifikovaného škrobu a polyolefinů (jako je PP / PE / PS atd.). Jeho environmentální význam je, že může snížit využití petrochemických zdrojů, snížit emise oxidu uhličitého a odpad je vhodný pro spalování. Oba tyto materiály mohou nahradit tradiční naftové plasty a jsou široce používány v plastových obalových materiálech, nárazuvzdorných materiálech, plastových fóliích a plastových sáčcích, jednorázovém nádobí, nádobách na potraviny, hračkách atd.
Princip procesu
Škrob je přírodní vysokomolekulární polymer s velkým počtem hydroxylových skupin ve své molekule (molekulární struktura je Ⅱ a Ⅲ), takže silná interakce mezi makromolekulami škrobu ztěžuje tavení původního škrobu a koexistuje s ostatními polymery. Kompatibilita s jinými polymery během míchání je také špatná. Ale tyto hydroxyly mohou
Dost na podstoupení esterifikace, etherifikace, roubování, zesítění a dalších chemických reakcí. 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 hydrofilita škrobu na hydrofobní, podléhají hydroxylové skupiny na molekulách škrobu a mastných kyselinách, esterech mastných kyselin atd. Esterifikační a transesterifikační reakce za vzniku esterů škrobu.
2. Zesíťovací reakce
Aby se zlepšila pevnost a tepelná odolnost škrobového materiálu, je škrob podroben zesíťovací reakci se sloučeninou, která má dvě nebo více funkčních skupin (jako jsou polykyseliny atd.), Takže škrob je vhodně zesíťován.
3. Inovace nezávislé na míchání, reformování a aglomeraci
Většina škrobových plastů se připravuje smícháním škrobu s jinými vysokomolekulárními materiály. Produkty získané tímto způsobem mají nízkou pevnost a mají omezenou kompatibilitu kvůli špatné kompatibilitě. Plasty na bázi škrobu také procházejí kopolymerací škrobu během modifikace škrobu, aby se získaly roubované kopolymery škrobu a jiných polymerů, čímž se zlepší kompatibilita škrobu s jinými polymerními materiály. Chemickou modifikací byly dosaženy tři modifikace škrobu: hydrofilnost byla změněna na hydrofobnost; tepelná citlivost 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.
stav procesu
Bioplasty na bázi škrobu mají 30letou historii výzkumu a vývoje a jsou typem biologicky rozložitelného plastu s nejdelší historií výzkumu a vývoje, nejvyspělejší technologií, největším měřítkem industrializace a nejvyšším podílem na trhu. Na začátku 80. let 20. století přitahoval pozornost výzkum a vývoj modifikovaných škrobů a rozložitelných předsměsi umělé slitiny plastů, které mohou být zcela biologicky rozložitelné nebo rozpustné plasty, a míchání škrobu s biologicky rozložitelnými pryskyřicemi. Mezi nimi nejúspěšnější je "MaterBi" z Itálie Novamont Company, což je interpenetrační síťová struktura polymerní plastové slitiny složené ze směsi modifikovaného škrobu a modifikovaného polyvinylalkoholu, která má dobrou zpracovatelnost, sekundární zpracovatelnost a mechaniku. Výkon a vynikající biologická rozložitelnost. Kromě toho je "Vinex" vyvinutý společností American Air Product & Chemical Company pryskyřice na bázi polyvinylalkoholu s nízkým stupněm polymerace. Má také rozpustnost ve vodě, termoplastickou zpracovatelnost a biologickou rozložitelnost.
V posledních letech země obecně posunuly své výzkumné zaměření na plasty, které co nejvíce zvyšují obsah škrobu, a vyvinuly některé zcela degradovatelné materiály s vynikajícími vlastnostmi a dokonce získaly čisté škrobové produkty bez syntetických polymerů, tj. Termoplastický škrob. "Novon" biologicky rozložitelný materiál vyrobený americkou společností Warner-Lambert má obsah škrobu více než 90%; japonská kukuřičná společnost a Michigan Institute of Technology Technology společně vyvinuly materiál s vysokým obsahem škrobu, který má výhodu silné odolnosti proti vodě. Japonská společnost Sumitomo Corporation a italská společnost Ferrizz také oznámily, že úspěšně studovaly všechny škrobové plasty s obsah škrobu 90%. Pokud jde o výrobu škrobu na termoplastický škrob pro výrobu biologicky rozložitelných plastů, velký pokrok dosáhly výzkumné ústavy, jako je německý výzkumný ústav Batekke, americká společnost Warner-Lambert a švýcarská univerzita. Australské národní centrum pro zpracování a balení potravin zavedlo plný škrobový termoplast, který má dobrou tekutost, tažnost a uvolňování plísní. Produkt je měkký, transparentní, s vysokou pevností a má kontrolovanou rychlost degradace. Může být použit k výrobě zemědělských filmů a potravin. Balicí fólie a další výrobky.
Čínský škrobový plast byl poprvé vyvinut Ústavem aplikované chemie Akademie věd Jiangxi na konci 80. let. Podle neúplných statistik se nyní na výzkumu podílí více než 60 univerzit, 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 jejich současný stav následující: Wuhan Huali 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; 10 000 tun / rok pro Tianhe v Zhejiang; 10 000 tun / rok pro Zhejiang Huafa; 10 000 tun / rok pro Shandong Bake; Mezi další produkční společnosti patří Nanjing Biaoge a Changzhou Longjun.
Chemické metody se používají k modifikaci a změkčení škrobu. Modifikovaný škrob má tři vlastnosti: 1. Hydrofobicita. Po chemické modifikaci je škrob zcela hydrofobní a obsah vlhkosti je <1% a="" má="" dobrou="" kompatibilitu="" s="" jinými="" syntetickými="" polymerními=""> 2. Teplotní odolnost. Modifikovaný škrob vydrží během termoplastického zpracování vysokou teplotu 230 ° C bez žloutnutí a rozkladu. 3. Termoplast. Modifikovaný škrob lze termoplasticky zpracovat na zařízení na zpracování plastů. Plasty na bázi škrobu vyrobené společností jsou rozděleny do dvou sérií, biologicky založených a biologicky rozložitelných. Podle různých technologií zpracování se dělí na foukanou fólii, vstřikování plastů, plošné materiály a pěnové materiály. Mohou nahradit běžné petrochemické plasty a jsou široce používány v průmyslu, medicíně, potravinářství, elektrických spotřebičích a dalších výrobcích, nádobí a nádobí, kuchyňském nádobí, hračkách a pěstování květin. Výsledkem je, že se ušetří velké množství ropných zdrojů, sníží se emise oxidu uhličitého, neškodně se nakládá s odpady a je prospěšné podporovat zemědělský rozvoj a zvyšovat příjmy zemědělců a podporovat energický rozvoj oběhového hospodářství.
Dne 12. července 2018 bylo oznámeno, že Yu Long úspěšně poprvé vyvinul a industrializoval celý škrobový biologicky rozložitelný materiál na světě. [1]
Výhody produktu
Ve srovnání s tradičními plastovými výrobky jsou výhody materiálů a produktů na bázi škrobu uvedeny v následujících aspektech:
⑴Podobný výkon: Má stejný a podobný výkon jako podobné tradiční plastové výrobky;
Protection Ochrana životního prostředí: Biochemické plasty a výrobky na bázi škrobu mají výhodu v tom, že šetří ropné zdroje a snižují emise oxidu uhličitého; Biologicky rozložitelné plasty a výrobky na bázi škrobu mají výhody úplné biologické degradace, kompostování a neškodné likvidace odpadu;
⑶ Bezpečnost: Materiály a produkty na bázi škrobu neobsahují toxické a škodlivé látky, jako jsou změkčovadla, bisfenol A a těžké kovy. Potravinářské materiály splňují požadavky domácích i zahraničních potravinářských plastových standardů;
ProcessVýrobní proces: Během výrobního procesu nevznikají žádné tři emise odpadu, které nezpůsobí nové znečištění životního prostředí;
OstCost: Biologické plastové materiály a výrobky na bázi škrobu jsou stejné jako běžné ropné plastové produkty. Náklady na plně biologicky rozložitelné materiály a výrobky na bázi škrobu jsou přibližně dvojnásobné oproti běžným ropným plastům.
Editor certifikačního systému
V posledních letech se environmentální vlastnosti produktů na bázi biomasy postupně uznávají doma i v zahraničí, což značně rozšířilo oblast použití materiálů na bázi biopaliv. Obsah bio uhlíku v materiálech na bázi biomasy je důležitým rysem odlišným od běžných plastů. Obsah biocarbonu je definován jako procento biokarbonu v organickém uhlíku (včetně biokarbonu a fosilního uhlíku) ve výrobku. Vzhledem k tomu, že biocarbon je nový uhlík, nezpůsobuje znečištění životního prostředí, takže má dobrý účinek na ochranu životního prostředí. Normy pro testování biologického obsahu uhlíku zahrnují US ASTM D6866-08: Zkušební metoda pro stanovení biologického obsahu vzorků pevných, kapalných a plynných látek pomocí radiokarbonové analýzy a metoda kapalinového scintilačního čítače pro stanovení biologického obsahu v biologických materiálech v Číně. GB / T29649-2013. Protože stejné množství radioaktivního uhlíku je obsaženo v živých organismech stejné generace, je podle principu ASTM D6866 měřit biologický obsah vzorků v jakémkoli stavu pomocí této charakteristiky organismu; tato metoda měření může stanovit jakékoli produkty a organismy založené na biotechnologiích. Na základě přesného procenta biologických nebo obnovitelných materiálů obsažených v základní směsi.
V roce 2009 vydal Vincotte, belgický autoritativní certifikační orgán, první certifikační certifikát certifikace výrobků OK Biobased star, který autoritativně certifikoval obsah bio uhlíku v materiálech na bázi biopaliv, a také poskytoval spolehlivou kvalitu výrobků pro biovýrobky trh s materiály. Recenze třetích stran. OK-Biobased je environmentální značka pro bio nízkouhlíkové produkty v Belgii. Po získání certifikace mohou výrobci plastů na biologickém základě připojovat své štítky na obaly výrobků nebo na produkty, které odlišují běžné petrochemické výrobky. Definuje materiály na bázi bio-uhlíku založené na obsahu bio-uhlíku a pro hodnocení používá procentuální obsah bio-uhlíku a celkového obsahu uhlíku. Jeho standardem je ASTM D6866, který klasifikuje materiály na hvězdy, a je autorizovanou značkou EU pro certifikaci biologického materiálu. Logo OK Biobased používá hvězdičku k rozlišení environmentální třídy produktu. Certifikovaný produkt získává certifikaci 1 hvězdičkou, aby prokázal, že jeho produkt obsahuje 20% až 40% biokarbonu, 2 hvězdičky jsou 40% až 60%, 3 hvězdičky jsou 60% až 80% a 4 hvězdičky jsou více než 80%. Cílem certifikace OK Biobased společnosti Vincotte je pomoci společnostem nebo distributorům zlepšit konkurenceschopnost obnovitelných produktů na trhu a vést spotřebitele k lepšímu výběru ekologických produktů.
Ministerstvo zemědělství Spojených států zavedlo program biologické priority s cílem podpořit vývoj materiálů a produktů na bázi biologických látek. Program má dva postupy, prioritní program vládních zakázek a dobrovolný program označování pro spotřebitele. První z nich podpořil vývoj produktů na bázi biopaliv v roce 2002, zatímco druhý byl uveden na trh v roce 2008. Účelem programu Bio Priority Program je stimulovat spotřebu produktů biomasy ve Spojených státech. Federální vládní agentury a jejich dodavatelé upřednostňují produkty s nejvyšším obsahem biomasy. Pokud produkt splňuje minimální obsah biologického obsahu uvedený v seznamu produktů založeném na bioproduktech USDA, může se tohoto programu zúčastnit jakákoli továrna a distributor a na obal produktu lze připojit certifikační značku vydanou agenturou.
Mezinárodní biodegradabilní plastová certifikace zahrnuje certifikaci Belgie OK Compost, Německo Compostable certifikaci a US BPI certifikaci.
OK Compost je kompostovatelná certifikace s názvem „OK Compost“ vydaná belgickým certifikačním orgánem AIB-Vincotte Group po testování v souladu s normou pro testování biologicky rozložitelného materiálu EN13432 nebo ASTM D6400. Účelem certifikace OK Compost je pomoci společnostem nebo distributorům zlepšit tržní konkurenceschopnost plně rozložitelných produktů a vést spotřebitele k lepšímu výběru ekologických produktů.
Kompostovatelná certifikace je certifikace biologicky rozložitelných produktů zavedená DIN CERTCO, společnou certifikační agenturou TUV Rheinland a Deutsches Institut fr Normun (DIN). Certifikační značka je značka „očkování“. Kompostovatelná certifikace pomáhá kupujícím při výběru produktů od přísné kvality, bezpečnosti a ochrany životního prostředí od mnoha dodavatelů a výrobců. Produkty s logem Compostable zároveň naznačují, že úspěšně prošly testy a hodnocením autoritativních agentur třetích stran, což pomáhá posílit důvěru zákazníků při nákupu a účinně podporovat prodej produktů. Kromě toho lze na oficiálních stránkách DIN CERTCO zkontrolovat příslušné informace držitele licence, aby se zabránilo zneužití nebo padělání loga.
BPI je zkratka pro BiodegradableProductsInsitute. BPI vzdělává výrobce, zákonodárce a spotřebitele v oblasti vědeckých standardů pro rozložitelné materiály prostřednictvím inovativního kompostovatelného systému označování. Současně prostřednictvím řady postupů k zajištění toho, aby příslušné výrobky splňovaly požadavky norem pro rozložitelné materiály.
Wuhan Huali Environmental Protection Co., Ltd., první čínská společnost, která získala certifikaci OK Biobased, získala certifikaci čtyřhvězdičkových bio produktů. Zároveň biologicky rozložitelné materiály společnosti získaly certifikaci OK Compost a Compostable.
Editor popředí aplikace
S postupným posunem preferencí spotřebitelů pro výrobky z plastů roste na trhu popularita obnovitelných a ekologických materiálů. Ovlivněno tím se zvýšila poptávka po trhu s plasty na biologickém základě. Vzhledem k tomu, že vlády přikládají bioplastům význam, očekává se, že v roce 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 obsahuje nový zákon také legislativní doporučení týkající se obnovitelných zdrojů energie a plastových obalů. Například obnovitelné zdroje energie se do roku 2030 zvýší o 40% a emise oxidu uhličitého se do roku 2030 sníží o 40%; od 1. ledna 2017 budou muset být lehké sáčky pro balení ovoce a zeleniny vyrobeny z biologických materiálů; Kromě toho budou plastové obaly pro komerční poštu implementovány současně se stejnými standardy. Nejnovější francouzská vládní legislativa vyžaduje, aby jednorázové nádobí, jako jsou nádobí, kelímky, vidličky a vidličky, muselo být vyrobeno z biologických materiálů, nikoli z materiálů na bázi ropy.
Analytici trhu ve společnosti RnR Market Research předpovídají, že celosvětová poptávka po plastech na bázi biomasy vzroste v příštích čtyřech letech s ročním tempem růstu 19% a její tržní poptávka v roce 2017 dosáhne 950 000 tun. Evropa je největším světovým spotřebitelským trhem pro bioplasty. V roce 2012 představovalo používání plastů na bázi biopaliv v tomto regionu více než polovinu celosvětového součtu. Zpráva z průzkumu ukazuje, že ve srovnání s tradičními plasty mají spotřebitelé v evropských zemích větší tendenci vybírat si nové výrobky z plastů na bázi bio. Očekává se proto, že region bude i nadále vést v žebříčku spotřeby plastů na bázi biopaliv. Pokud jde o druh, jsou plasty na bázi škrobu a kyselina polymléčná stále nejžádanějšími 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 různé země vydaly příkazy k omezení plastických hmot a neustále zvyšovaly dohled nad používáním tradičních plastů, což přispívá k dalšímu zvyšování trendu poptávky po biotechnologických, zejména škrobových plastech.
V roce 2013 vydala Státní rada „Plán rozvoje biologického průmyslu“ (dále jen „plán“).
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 plně 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/