Plastika na bazi škroba
Plastika na bazi škroba koristi kemijske reakcije da kemijski modificiraju škrob kako bi smanjili hidroksilne skupine škroba i promijenili njegovu prvobitnu strukturu, mijenjajući odgovarajuća svojstva škroba i pretvarajući sirovi škrob u termoplastični škrob.
Kinesko ime Plastika na bazi škroba Industrija Industrija Proizvodnja hemijske industrije Polje Proizvodnja plastike
sadržaj
Pozadina istraživanja i razvoja
2 Princip procesa
3 Status razvoja
4 Prednosti proizvoda
5 Sistem certifikacije
6 Perspektive aplikacije
Pozadinski urednik za istraživanje i razvoj
Skrob je prirodni polimer čija je proizvodnja na drugom mjestu samo celuloza na zemlji. Bogata je izvorima, obnovljivim i jeftinim izvorima. Može se koristiti za proizvodnju plastike na bazi škroba kroz modifikaciju i plastifikaciju. Kao važna kategorija materijala koji se zasnivaju na biološkom nivou, plastika na bazi škroba uspješno je postigla industrijsku proizvodnju i primjenu. Plastika na bazi škroba vrsta je plastičnog proizvoda napravljenog od škroba kao glavne sirovine, koja se nakon modifikacije i plastifikacije miješa s drugim polimerima i spada u vrstu bioplastike. Bioplastika na bazi škroba može se podijeliti u dvije kategorije: plastika na biološkom osnovi i plastika koja se razgrađuje na biološki način.
Biorazgradiva plastika na bazi škroba općenito je mješavina modificiranog škroba i biorazgradivog poliestera (poput PLA / PBAT / PBS / PHA / PPC itd.). Može biti u potpunosti biorazgradiv, može se kompostirati, nema zagađenja okoline i pogodan je za otpad. Kompost, deponije i druge metode liječenja. Plastika na bazi škroba biološki je općenito mješavina modificiranog škroba i poliolefina (poput PP / PE / PS, itd.). Njegov ekološki značaj je da može smanjiti upotrebu petrokemijskih resursa, smanjiti emisiju ugljičnog dioksida, a otpad je pogodan za spaljivanje. Oba ova materijala mogu zamijeniti tradicionalnu plastiku na bazi nafte i naširoko se koriste u plastičnim materijalima za pakiranje, materijalima otpornim na udarce, plastičnim folijama i plastičnim vrećicama, posuđu za jednokratnu upotrebu, posudama za hranu, igračkama itd.
Princip procesa
Škrob je prirodni visoko-molekularni polimer s velikim brojem hidroksilnih skupina u svojoj molekuli (molekularna struktura je Ⅱ i,), pa snažna interakcija makromolekula škroba otežava rastopljenje prvobitnog škroba, a koegzistira s drugim polimeri. Kompatibilnost s drugim polimerima tijekom miješanja je takođe loša. Ali ti hidroksili mogu
Dovoljno da se podvrgne esterifikaciji, eterifikaciji, cijepljenju, umrežavanju i drugim kemijskim reakcijama. Te kemijske reakcije koriste se za kemijsku izmjenu škroba kako bi se smanjila hidroksilna skupina škroba i promijenila njegova originalna struktura, mijenjajući na taj način odgovarajuća svojstva škroba i pretvarajući izvorni škrob u termoplastični škrob.
1.Eterifikacija, transeterifikacija ili eterifikacija
Kako bi se hidrofilnost škroba promijenila u hidrofobnu, hidroksilne skupine molekula škroba i masnih kiselina, esteri masnih kiselina itd. Podvrgavaju se reakcijama esterifikacije i transeterifikacije da bi se stvorili škrobni esteri.
2. Reakcijska povezanost
Da bi se poboljšala čvrstoća i otpornost na toplinu materijala škroba, škrob je podvrgnut reakciji umrežavanja sa spojem koji ima dvije ili više funkcionalnih skupina (poput polikiselina itd.), Tako da je škrob odgovarajuće umrežen.
3. Neovisne inovacije za miješanje, reformu i aglomeraciju
Većina plastike škroba priprema se miješanjem škroba s drugim visoko molekularnim materijalima. Proizvodi dobiveni na ovaj način imaju malu čvrstoću i imaju ograničenu kompatibilnost zbog slabe kompatibilnosti. Plastika na bazi škroba također je podvrgnuta kopolimerizaciji škroba tijekom modifikacije škroba kako bi se dobili cijepljeni kopolimeri škroba i drugih polimera, poboljšavajući na taj način kompatibilnost škroba s drugim polimernim materijalima. Kemijskom modifikacijom postignute su tri modifikacije škroba: hidrofilnost je promijenjena u hidrofobnost; osjetljivost na toplinu promijenjena je u temperaturnu otpornost; tvrda i krhkost promijenjena je u plastičnost. Ova modifikacija rješava svjetski problem modifikacije škroba i daje dobar temelj za naknadnu obradu.
status procesa
Bioplastika na bazi škroba ima 30-godišnju povijest istraživanja i razvoja i vrsta je biorazgradive plastike sa najdužom poviješću istraživanja i razvoja, najzrelijom tehnologijom, najvećom ljestvicom industrijalizacije i najvećim tržišnim udjelom. Početkom osamdesetih godina prošlog stoljeća, istraživanje i razvoj modificiranog škroba i razgradljivih plastičnih legura od plastike koja može biti u potpunosti biorazgradiva ili topljiva plastika, a miješanje škroba s biorazgradivim smolama privuklo je pažnju. Među njima, najuspješnije je "MaterBi" iz italijanske kompanije Novamont, koja je međusobno prožimajuća mrežna struktura polimerne plastične legure sastavljena od mješavine modificiranog škroba i modificiranog polivinil alkohola koja ima dobru obradu, sekundarnu obradu i mehaniku. Performanse i odlična biorazgradivost. Pored toga, "Vinex" koji je razvila American Air Product & Chemical Company je smola na bazi polivinil alkohola sa niskim stepenom polimerizacije. Takođe ima rastvorljivost u vodi, termoplastičnu obradu i biorazgradivost.
Posljednjih godina zemlje su se uglavnom usmjerile na svoja istraživanja na plastiku koja povećava sadržaj škroba što je više moguće i razvila neke potpuno razgradive materijale s izvrsnim svojstvima, pa su čak dobila i čiste škrobne proizvode bez sintetičkih polimera, to jest termoplastični škrob. Biorazgradivi materijal „Novon“, proizveden od američke kompanije Warner-Lambert, ima sadržaj škroba više od 90%; Japanska kompanija za kukuruz i Michigan Institute of Technology Technology zajednički su razvili materijal visokog sadržaja škroba, koji ima prednost snažne vodootpornosti. Osim toga, japanska korporacija Sumitomo i italijanski Ferrizz također su objavili da su uspješno proučavali plastiku sa svim škrobom sa sadržaj škroba 90%. U smislu pretvaranja škroba u termoplastični škrob za proizvodnju biorazgradive plastike, istraživački instituti poput njemačkog istraživačkog instituta Batekke, američke kompanije Warner-Lambert i švicarskog univerziteta postigli su veliki napredak. Australijski nacionalni centar za preradu i pakiranje hrane predstavio je termoplastični škrob koji ima dobru protočnost, duktilnost i oslobađanje plijesni. Proizvod je mekan, transparentan, velike čvrstoće i ima kontroliranu brzinu razgradnje. Može se koristiti za proizvodnju poljoprivrednih filmova i hrane. Film za pakiranje i drugi proizvodi.
Kinesku plastiku škroba prvi je put razvio Institut za primijenjenu hemiju Akademije nauka Jiangxi krajem 1980-ih. Prema nepotpunim statistikama, sada više od 60 univerziteta, istraživačkih instituta i preduzeća koja učestvuju u istraživanjima. Kina postepeno sužava jaz s inostranim razvijenim zemljama u istraživanju i razvoju plastike na bazi škroba. Trenutno su glavna domaća preduzeća za proizvodnju materijala i proizvoda od škroba i njihov trenutni status sljedeća: Wuhan Huali 40.000 tona godišnje, priprema izgradnju proizvodne linije s godišnjom proizvodnjom od 60.000 tona; Shenzhen Hongcai 15.000 tona godišnje; Suzhou Hanfeng 10.000 tona godišnje; 10.000 tona / godišnje za Tianhe u Zhejiangu; 10 000 tona / godišnje za Zhejiang Huafa; 10.000 tona godišnje za Shandong Bake; ostale proizvodne kompanije uključuju Nanjing Biaoge i Changzhou Longjun.
Kemijske metode se koriste za modificiranje i plastificiranje škroba. Modifikovani škrob ima tri karakteristike: 1. hidrofobnost. Nakon hemijske modifikacije, skrob je potpuno hidrofoban, a sadržaj vlage je <1%, a="" ima="" dobru="" kompatibilnost="" s="" drugim="" sintetičkim="" polimernim=""> 2. Otpornost na temperaturu. Modificirani škrob može podnijeti visoku temperaturu od 230 ° C bez žutila i raspadanja tokom termoplastičke obrade. 3. Termoplastična. Modifikovani škrob može se termoplastično obraditi na opremi za preradu plastike. Plastika na bazi škroba koju proizvodi kompanija podijeljena je u dvije serije, na biološki i biorazgradivi način. Prema različitim tehnologijama obrade, dijele se na puhani film, injekcijsko lijevanje, limove i pjenaste materijale. Oni mogu zamijeniti običnu petrokemijsku plastiku i naširoko se koriste u industriji, medicini, hrani, električnim aparatima i ostalim proizvodima pakiranju i priboru za jelo, kuhinjskom posuđu, igračkama i sadnji cvijeća. Kao rezultat, štedi se velika količina naftnih resursa, smanjuje se emisija ugljičnog dioksida, smeće se bezopasno tretira, a korisno je promicati razvoj poljoprivrede i povećati prihode poljoprivrednika, te promicati snažan razvoj kružne ekonomije.
Izvješteno je 12. jula 2018. da je Yu Long prvi put na svijetu uspješno razvio i industrijalizirao čitav biorazgradivi materijal od škroba. [1]
Prednosti proizvoda
U usporedbi s tradicionalnim plastičnim proizvodima, prednosti materijala i proizvoda na bazi škroba pokazuju se u sljedećim aspektima:
⑴ Slične performanse: Ima iste i slične performanse kao slični tradicionalni plastični proizvodi;
Protection Zaštita okoliša: plastika i proizvodi na bazi škroba imaju prednosti uštede naftnih resursa i smanjenja emisije ugljičnog dioksida; Biorazgradiva plastika i proizvodi na bazi škroba imaju prednosti potpune biorazgradnje, kompostiranja i bezopasnog odlaganja otpada;
⑶ Sigurnost: Materijali i proizvodi na bazi škroba ne sadrže otrovne i štetne tvari poput plastifikatora, bisfenola A i teških metala. Materijali za prehrambene proizvode udovoljavaju zahtjevima domaćih i stranih plastičnih standarda;
⑷Proces proizvodnje: Ne postoje tri emisije otpada tijekom procesa proizvodnje što neće uzrokovati novo zagađenje okoline;
⑸Cost: Plastični materijali i proizvodi na bazi škroba isti su kao i obični naftni plastični proizvodi. Cijena potpuno biorazgradivih materijala i proizvoda na bazi škroba približno je dvostruko veća od obične naftne plastike.
Uređivač sistema certifikacije
Posljednjih godina ekološka učinkovitost proizvoda koji se temelje na biološkoj osnovi postepeno su prepoznati u zemlji i inozemstvu, što je uvelike proširilo područje primjene materijala koji se temelje na biološkoj osnovi. Sadržaj bio-ugljika u biomasnim materijalima važno je razlikovanje od obične plastike. Sadržaj biokarbona je definiran kao postotak biokarbona u organskom ugljiku (uključujući biokarbon i fosilni ugljik) u proizvodu. S obzirom da je biokarbon novi ugljik, on ne izaziva zagađenje okoline, pa ima dobar učinak zaštite okoliša. Standardi za ispitivanje sadržaja biološkog ugljika uključuju američki ASTM D6866-08: Ispitna metoda za određivanje biološkog sadržaja uzoraka čvrstog, tečnog i gasa radiokarbonskom analizom i metoda brojača tečnih scintilacija za određivanje biološkog sadržaja u biomasnim materijalima u Kini GB / T29649-2013. Budući da se ista količina radioaktivnog ugljika nalazi u živim organizmima iste generacije, princip ASTM D6866 je mjeriti sadržaj bio uzorka u uzorcima u bilo kojem stanju pomoću ove karakteristike organizma; ovom metodom mjerenja mogu se odrediti bilo koji proizvodi i organizmi koji se temelje na biološkoj osnovi. Na osnovu tačnog postotka bioosnovnih ili obnovljivih materijala sadržanih u baznoj smjesi.
2009. godine, Vincotte, belgijsko tijelo za izdavanje certifikata, izdalo je prvi svjetski certifikat o certifikatu o certifikatima o biološkim zvijezdama, koji je autoritativno potvrdio sadržaj ugljikovodika u biomasnim materijalima i također pružio pouzdanu kvalitetu proizvoda na biološkoj osnovi tržište materijala. Recenzije trećih strana. OK-Biobased je ekološka oznaka za proizvode sa niskim udjelom ugljika na biološkoj osnovi u Belgiji. Nakon dobivanja certifikata, proizvođači plastike na biološkoj osnovi mogu staviti svoje etikete na ambalažu proizvoda ili proizvode kako bi razlikovali obične petrokemijske proizvode. Ona određuje bio-bazirane materijale na osnovu sadržaja bio-ugljika, a za procjenu koristi postotak sadržaja bio-ugljika i ukupni sadržaj ugljika. Njegov standard je ASTM D6866, koji materijale razvrstava u zvijezde, i zaštitno je obilježje EU certifikata za biološki materijal. Logotip OK Biobased koristi zvjezdicu da bi se razlikovao ekološki stupanj proizvoda. Sertifikovani proizvod dobija certifikat sa 1 zvjezdicom da bi dokazao da njegov proizvod sadrži 20% do 40% biokarbona, 2 zvijezde 40% do 60%, 3 zvijezde 60% do 80%, a 4 zvijezde više od 80% proizvoda. Vincotteov certifikat OK Biobased ima za cilj pomoći kompanijama ili distributerima u poboljšanju konkurentnosti proizvoda koji se mogu obnoviti na tržištu i uputiti potrošače da bolje odaberu ekološke proizvode.
Kako bi potaknula razvoj materijala i proizvoda koji se temelje na biološkoj osnovi, Ministarstvo poljoprivrede Sjedinjenih Država provelo je program prioriteta biologije. Program ima dvije procedure, program prioriteta državne nabave i program dobrovoljnog označavanja potrošača. Prva je potaknula razvoj proizvoda na bazi biomase, a druga je objavljena 2008. Svrha Programa bio prioriteta je potaknuti potrošnju proizvoda od biomase u Sjedinjenim Državama. Agencije savezne vlade i njihovi izvođači daju prednost proizvodima sa najvišim sadržajem biomase. Ako proizvod ispunjava minimalni standard za sadržaj na bazi biomašine liste proizvoda na bazi USDA, u ovom programu može sudjelovati bilo koja tvornica i distributer, a na pakovanje proizvoda može se staviti certifikacijska oznaka koju je izdala agencija.
Međunarodni certifikat o biorazgradivoj plastici uključuje Belgija OK Compost certifikat, Njemačku kompostirajuću certifikaciju i američku BPI certifikaciju.
OK Compost je kompostirajuća certifikacija pod nazivom „OK Compost“ koju je izdalo belgijsko certifikacijsko tijelo AIB-Vincotte Group nakon ispitivanja u skladu sa standardom za testiranje biorazgradivog materijala EN13432 ili ASTM D6400. Svrha certifikata OK Compost jest pomoći kompanijama ili distributerima u poboljšanju konkurentnosti na tržištu potpuno razgradivih proizvoda i uputiti potrošače da bolje odaberu ekološke proizvode.
Kompostirajuća certifikacija je certificiranje biorazgradivih proizvoda koje je pokrenula DIN CERTCO, zajednička certifikacijska agencija TUV Rheinland i Deutsches Institut fr Normun (DIN). Certifikacijska oznaka je oznaka "sjetva". Kompostirni certifikati pomažu kupcima da odaberu proizvode stroge kvalitete, sigurnosti i zaštite okoliša od mnogih dobavljača i proizvođača. Istovremeno, proizvodi s logotipom Compostable ukazuju na to da su uspješno prošli testove i ocjene autoritativnih agencija trećih strana, što pomaže u jačanju samopouzdanja kupca i učinkovito promicanju prodaje proizvoda. Nadalje, relevantne informacije korisnika licence mogu se provjeriti na službenoj web stranici DIN CERTCO kako bi se spriječila zloupotreba ili krivotvorenje logotipa.
BPI je skraćenica za BiodegradableProductsInsitute. BPI educira proizvođače, zakonodavce i potrošače o naučnim standardima za razgradive materijale kroz inovativnu shemu kompostiranja etiketiranja. Istovremeno kroz niz postupaka kojima se osigurava da relevantni proizvodi ispunjavaju zahtjeve standarda razgradivih materijala.
Wuhan Huali Environmental Protection Co., Ltd., prva kineska kompanija koja je dobila OK Biobased certifikat, dobila je certifikat o biozidnom proizvodu sa četiri zvjezdice. U isto vrijeme, biorazgradivi materijali tvrtke dobili su OK Compost certifikat i Compostable certifikat.
Uređivač prednjeg plana aplikacije
S postupnim pomakom potrošačkih preferencija prema plastičnim proizvodima, na tržištu raste popularnost obnovljivih i ekološki prihvatljivih materijala. Na to utječe potražnja za tržištem plastike na biološkom nivou. Kako vlade pridaju značaj bioplastikama, očekuje se da će se ukupna vrijednost globalne potražnje za bioplastikom povećati na 5,9 milijardi dolara u 2020. godini, što je ekvivalent prosječnoj godišnjoj stopi rasta od 20%.
Nedavno je francuski parlament prihvatio zakone o energetskoj tranziciji i zelenom rastu. Osim smanjenja udjela nuklearne energije u francuskom energetskom smjesu, novi zakon sadrži i zakonodavne preporuke u vezi s obnovljivom energijom i plastičnom ambalažom. Na primjer, obnovljivi izvori energije povećaće se za 40% do 2030. godine, a emisije ugljičnog dioksida smanjuju se za 40% do 2030 .; lagane vrećice za pakiranje voća i povrća morat će se izrađivati od materijala koji se temelje na biološkoj osnovi s 1. siječnja 2017; Pored toga, plastična ambalaža za komercijalnu poštu bit će implementirana istovremeno s istim standardima. Posljednje zakonodavstvo francuske vlade zahtijeva da posuđe za jednokratnu upotrebu poput posuđa, šoljica, viljuške i viljuške mora biti napravljeno od materijala koji se baziraju na biološkoj osnovi, a ne na bazi nafte.
Tržišni analitičari iz RnR Market Research predviđaju da će se globalna potražnja za plastikom koja se temelji na biologu povećavati godišnjom stopom rasta od 19% u naredne četiri godine, a njena tržišna potražnja u 2017. godini dostići 950.000 tona. Evropa je najveće svjetsko potrošačko tržište plastike na biološkom nivou. Upotreba plastike na biološkoj osnovi u regiji činila je više od polovine globalnog ukupnog broja u 2012. Izvještaj ankete pokazuje da su u usporedbi s tradicionalnom plastikom potrošači u europskim zemljama skloniji odabiru novih proizvoda od plastike na biološkoj osnovi. Zbog toga se očekuje da će regija i dalje voditi rang liste potrošnje plastike. Što se tiče vrsta, plastika na bazi škroba i polimerna kiselina još su najtraženija plastika na biološkom nivou u narednih nekoliko godina, a njihova tržišna potrošnja činit će više od 60% ukupne vrijednosti. Prema istraživanju tržišta RnR, posljednjih su godina različite zemlje izdale naredbe za ograničenje plastike i kontinuirano pojačavale nadzor uporabe tradicionalne plastike što pogoduje daljnjem jačanju trenda potražnje za biološkim, posebno plastikom koja se temelji na škrobu.
2013. godine Državno vijeće donijelo je "Plan razvoja bioindustrije" (u daljnjem tekstu "Plan").
Nudimo patentirani puni biorazgradivi film i PVA kesu, svi proizvodi izrađeni su odljevnom opremom, razlikuju se od tradicionalnih proizvoda za livenje pri puštanju, svi proizvodi za puhanje nisu potpuno biorazgradivi. Možemo proizvesti pva filmove i torbe u potpuno providnoj i raznim bojama. a PVA film je glatkiji od tradicionalnih proizvoda za oblikovanje puhanjem.
nudimo i organski materijal u potpunosti biorazgradiv film i vrećice sa patentiranom sirovinom i proizvodnim postupkom.
Za više PVA proizvoda za folije i torbe posjetite nas:
http://www.joyful-printing.net/pva-bag/
http://www.joyful-printing.com/pva-bag/