Plastika na bazi škroba
Plastika na bazi škroba koristi kemijske reakcije za kemijsku modifikaciju škroba kako bi smanjila hidroksilne skupine škroba i promijenila njegovu izvornu strukturu, mijenjajući pritom odgovarajuća svojstva škroba i pretvarajući izvorni škrob u termoplastični škrob.
kinesko ime
Plastika na bazi škroba
Polje
Kemijska proizvodnja
Industrija
Industrijska proizvodnja
Polje primjene
Proizvodnja plastike
sadržaj
1 R&er; D pozadina
2 Princip postupka
3 Razvojni status
4 prednosti proizvoda
5 sustav certificiranja
6 Izgledi za prijavu
1 R&er; D pozadina
Škrob je prirodni polimer čiji je prinos na drugom mjestu nakon celuloze na zemlji. Bogat je izvorom, obnovljiv i nizak u cijeni. Može se koristiti za proizvodnju plastike na bazi škroba modificiranjem i plastificiranjem. Kao važna kategorija materijala na biološkoj osnovi, plastika na bazi škroba uspješno je realizirala industrijsku proizvodnju i primjenu. Plastika na bazi škroba vrsta je plastičnog proizvoda izrađenog od škroba kao glavne sirovine, koja se modificira i plastificira, a zatim miješa s drugim polimerima. To je vrsta bioplastike. Bioplastika na bazi škroba može se podijeliti u dvije kategorije: plastika na bio bazi i biorazgradiva plastika.
Biorazgradiva plastika na bazi škroba općenito je mješavina modificiranog škroba i biorazgradivog poliestera (poput PLA / PBAT / PBS / PHA / PPC, itd.). Može biti potpuno biorazgradiv, kompostiran, ekološki prihvatljiv i pogodan za otpadni kompost, odlagalište otpada i druge metode obrade. Plastika na biološkoj osnovi na bazi škroba općenito je smjesa modificiranog škroba i poliolefina (kao što su PP / PE / PS, itd.). Značaj zaštite okoliša leži u smanjenju upotrebe petrokemijskih resursa i smanjenju emisije ugljičnog dioksida, a otpad je pogodan za spaljivanje. Oba ova materijala mogu zamijeniti tradicionalnu plastiku na bazi nafte i široko se koriste u plastičnoj ambalaži, materijalima otpornim na udarce, plastičnim folijama i plastičnim vrećicama, jednokratnom posuđu, spremnicima za hranu, igračkama itd.
2 Princip postupka
Škrob je vrsta prirodnog visoko molekularnog polimera. Njegova molekula sadrži puno hidroksilnih skupina (molekularna struktura je II i III). Stoga je sila interakcije između makromolekula škroba vrlo jaka, što otežava topljenje prerade nativnog škroba i u ko-polimerizaciji je s drugim polimerima. Kompatibilnost s ostalim polimerima tijekom miješanja je također loša. Ali ove hidroksilne skupine mogu proći kemijske reakcije poput esterifikacije, eterifikacije, cijepljenja i umrežavanja. Korištenjem ovih kemijskih reakcija za kemijsku modifikaciju škroba, smanjuju se hidroksilne skupine škroba, mijenja se njegova izvorna struktura, mijenjajući time odgovarajuća svojstva škroba i pretvarajući izvorni škrob u termoplastični škrob.
1. Reakcija esterifikacije, transesterifikacije ili eterifikacije
Kako bi se hidrofilnost škroba promijenila u hidrofobnost, hidroksilne skupine na molekuli škroba esterificiraju se i preesterificiraju masnim kiselinama, esterima masnih kiselina itd., Da bi se stvorili esteri škroba.
2. Reakcija umrežavanja
Da bi se poboljšala čvrstoća i otpornost topline na škrobne materijale, škrob je umrežen sa spojevima s dvije ili više funkcionalnih skupina (kao što su višebazne kiseline itd.), Tako da je škrob na odgovarajući način umrežen.
3. Neovisna inovacija miješanja i zajedničkog okupljanja
Većina škrobne plastike priprema se punjenjem i miješanjem škroba s drugim polimernim materijalima. Ovako dobiveni proizvodi imaju slabu kompatibilnost i malu čvrstoću, a opseg primjene im je ograničen. U plastikama na bazi škroba škrob se kopolimerizira u procesu modifikacije škroba da bi se dobili presadni kopolimeri škroba i drugih polimera, čime se poboljšava kompatibilnost škroba s drugim polimernim materijalima. Kemijskom modifikacijom ostvarene su tri modifikacije škroba: hidrofilnost promijenjena u hidrofobnost; osjetljivost na toplinu promijenjena u temperaturnu otpornost; tvrdoća i lomljivost promijenili su se u plastičnost. Ova modifikacija rješava svjetski problem modifikacije škroba i postavlja dobre temelje za naknadnu preradu.
3 Razvojni status
Bioplastika na bazi škroba ima 30-godišnju povijest istraživanja i razvoja. To je biorazgradiva plastika s najdužom poviješću istraživanja i razvoja, najzrelijom tehnologijom, najvećom ljestvicom industrijalizacije i najvećim tržišnim udjelom. Početkom 1980-ih pozornost je privuklo istraživanje i razvoj modificiranog škroba i razgradivih matičnih smjesa plastičnih legura koje mogu biti potpuno biorazgradive ili topive plastike te miješanje škroba i biorazgradivih smola. Među njima je najuspješniji" MaterBi" iz Novamonta u Italiji. To je međusobno prožimajuća mrežna struktura polimerne plastične legure koja se sastoji od mješavine modificiranog škroba i modificiranog polivinil alkohola. Ima dobra svojstva obrade, svojstva sekundarne obrade i mehanička svojstva. Izvedba i izvrsna biorazgradivost. Uz to," Vinex" razvio Air Product& Kemikalija u Sjedinjenim Državama je smola na bazi polivinil alkohola s niskim stupnjem polimerizacije. Također ima topljivost u vodi, termoplastičnu obradivost i biorazgradivost, a posljednjih godina pridaje joj se velika pažnja.
Posljednjih su godina razne zemlje općenito usmjerile svoje istraživanje na plastiku sa što većim sadržajem škroba i razvile neke potpuno razgradive materijale izvrsnih performansi, pa čak i dobile čiste proizvode od škroba bez sintetičkih polimera, odnosno termoplastični škrob." Novon" biorazgradivi materijal koji proizvodi tvrtka Warner-Lambert iz Sjedinjenih Država ima sadržaj škroba veći od 90%; japanska tvrtka za kukuruz i Institut za istraživanje tehnologije u Michiganu zajednički su razvili materijal s visokim sadržajem škroba koji ima prednosti jake vodonepropusnosti. Osim toga, Japan' Sumitomo Corporation, Italija' s Ferrizz Corporation, itd. Također su tvrdili da su uspješno proučavali svu škrobnu plastiku s 90% sadržaja škroba. Istraživačke institucije poput Njemačkog instituta za istraživanje Batekkea, američke tvrtke Warner-Lambert i švicarskog sveučilišta postigle su velik napredak u pretvaranju škroba u termoplastični škrob za proizvodnju biorazgradive plastike. Australski nacionalni znanstveni centar za preradu i pakiranje hrane lansirao je cijelu škrobnu termoplastiku koja ima dobru fluidnost, duktilnost, oslobađanje plijesni, meku, prozirnu, visoku čvrstoću i kontroliranu stopu razgradnje. Može se koristiti za izradu poljoprivrednih filmova i hrane. Ambalažni film i ostali proizvodi.
Kinesku škrobnu plastiku prvi je put razvio Institut za primijenjenu kemiju Akademije znanosti Jiangxi krajem 1980-ih. Prema nepotpunim statistikama, u istraživanju sudjeluje više od 60 sveučilišta, istraživačkih instituta i poduzeća. moja zemlja postupno smanjuje jaz sa stranim razvijenim zemljama u istraživanju i razvoju plastike na bazi škroba. Trenutno su glavni domaći proizvođači materijala i proizvoda na bazi škroba i njihov trenutni status su: Wuhan Huali iznosi 40.000 tona godišnje i priprema se za izgradnju proizvodne linije s godišnjom proizvodnjom od 60.000 tona; Shenzhen Hongcai 15.000 tona / godišnje; Suzhou Hanfeng 10.000 tona / godišnje; Zhejiang Tianhe 10.000 tona / godišnje; Zhejiang Huafa 10.000 tona / godišnje; Shandong Bicacheng 10.000 tona / godišnje; ostale proizvodne tvrtke uključuju Nanjing Biaoge i Changzhou Longjun.
Škrob se modificira i plastificira kemijskim metodama, a dobiveni modificirani škrob ima tri karakteristike: 1. Hidrofobnost. Škrob je potpuno hidrofoban nakon kemijske modifikacije, a sadržaj vlage je&1%, što ima dobru kompatibilnost s ostalim sintetičkim polimernim materijalima. 2. Otpornost na temperaturu. Modificirani škrob može podnijeti visoku temperaturu od 230 ° C tijekom termoplastične obrade, a da ne požuti ili se raspadne. 3. Termoplastičnost. Modificirani škrob može se termoplastično obraditi na opremi za preradu plastike. Plastika na bazi škroba koju proizvodi tvrtka podijeljena je u dvije serije: na biološkoj osnovi i biorazgradivu. Prema različitim tehnikama obrade, oni se dijele na puhane filmske materijale, materijale za injekcijsko prešanje, listove i pjenaste materijale. Mogu zamijeniti običnu petrokemijsku plastiku i široko se koriste u industriji, medicini, hrani, električnim aparatima i ostalim proizvodima za pakiranje i posuđe, kuhinjsko posuđe, igračke i sadnju cvijeća i drugim poljima. Na taj se način štedi velika količina naftnih resursa, smanjuje emisija ugljičnog dioksida i ostvaruje neškodljiv tretman smeća. Također pogoduje promicanju poljoprivrednog razvoja i poljoprivrednika' dohotka i promicanje snažnog razvoja kružne ekonomije.
12. srpnja 2018. objavljeno je da je Yu Long prvi put u svijetu uspješno razvio i industrijalizirao potpuno razgradivi škrobni biorazgradivi materijal.
4 prednosti proizvoda
U usporedbi s tradicionalnim proizvodima od plastike, prednosti materijala i proizvoda na bazi škroba pokazuju se u sljedećim aspektima:
⑴Slične performanse: Ima iste ili slične performanse kao i tradicionalni proizvodi od plastike iste vrste;
⑵Zaštita okoliša: Plastika i proizvodi na bazi škroba temelje se na uštedi naftnih resursa i smanjenju emisije ugljičnog dioksida; Prednosti biorazgradive plastike i proizvoda na bazi škroba su u potpunosti biorazgradivi, kompostibilni i ostvarujući neškodljiv tretman smeća;
⑶Sigurnost: Materijali i proizvodi na bazi škroba ne sadrže otrovne i štetne tvari poput plastifikatora, bisfenola A i teških metala. Prehrambeni materijali udovoljavaju zahtjevima relevantnih domaćih i inozemnih plastičnih standarda za hranu;
ProcessProces proizvodnje: tijekom postupka proizvodnje ne ispuštaju se tri otpada, a okoliš neće uzrokovati nova zagađenja;
Ost Trošak: Plastični materijali i proizvodi na bazi škroba jednaki su običnim naftnim plastičnim proizvodima, a troškovi potpuno biorazgradivih materijala i proizvoda na bazi škroba približno su dvostruko veći od običnih naftnih plastika.
5 sustav certificiranja
Posljednjih godina ekološka učinkovitost proizvoda na biološkoj osnovi postupno je prepoznata u zemlji i inozemstvu, što je uvelike proširilo područja primjene materijala na biološkoj osnovi. Sadržaj bio-ugljika u materijalima na biološkoj osnovi važna je značajka koja ih razlikuje od obične plastike. Definicija sadržaja bio-ugljika je postotak bio-ugljika u proizvodu u odnosu na organski ugljik (uključujući bio-ugljik i fosilni ugljik). Budući da je bio ugljen novi ugljik, on ne uzrokuje zagađenje okoliša, pa ima vrlo dobar učinak zaštite okoliša. Standardi za ispitivanje sadržaja bio-ugljika uključuju Sjedinjene Države ASTM D6866-08: Metoda ispitivanja za određivanje biološkog sadržaja uzoraka krutine, tekućine i plina radiokarbonskom analizom i kineska tekućina za određivanje sadržaja materijala na bio-bazi GB / T29649-2013 metoda scintilacijskog brojača. Budući da svi suvremeni organizmi sadrže jednaku količinu radiokarbonskih elemenata, načelo ASTM D6866 je koristiti ovu karakteristiku organizama za mjerenje sadržaja na biološkoj osnovi u uzorcima u bilo kojem stanju; ovom metodom mjerenja mogu se odrediti bilo koji proizvodi i organizmi na biološkoj osnovi. Precizan postotak tvari na biološkoj ili obnovljivoj osnovi sadržanih u proizvodu na mješovitoj osnovi.
2009. godine Vincotte, mjerodavno certifikacijsko tijelo u Belgiji, izdalo je prvu svjetsku seriju certifikata proizvoda sa certifikatom OK Biobased, koji su certificirali sadržaj bio-ugljika u materijalima na biološkoj osnovi, a također su osigurali pouzdanu kvalitetu proizvoda za bio-bazirane tržište materijala. Recenzije trećih strana. OK-Biobased je belgijska' ekološka oznaka za proizvode s niskim udjelom ugljika na biološkoj osnovi. Nakon dobivanja certifikata, proizvođači plastike na biološkoj osnovi mogu staviti svoje naljepnice na vanjsku ambalažu ili proizvode kako bi razlikovali obične petrokemijske proizvode. Definira materijale na biološkoj osnovi na temelju sadržaja bio-ugljika, a za procjenu koristi postotak sadržaja bio-ugljika i ukupnog sadržaja ugljika. Njegov je standard ASTM D6866, koji materijale razlikuje po zvijezdama, a mjerodavna je certifikacijska oznaka EU&39 za materijale na biološkoj osnovi. Logotip OK Biobased koristi zvjezdice za razlikovanje ekološke ocjene proizvoda. Certificirani proizvod dobiva ocjenu 1 zvjezdica da bi dokazao da njegov proizvod sadrži 20% -40% ugljikovodika, 2-zvjezdice 40% -60%, 3-zvjezdice 60% -80% i sadržaj bio-ugljika od 4 zvjezdice više od 80% proizvoda. Vincotte' s OK certifikat na biološkoj osnovi ima za cilj pomoći tvrtkama ili distributerima da poboljšaju tržišnu konkurentnost obnovljivih proizvoda i usmjeravaju potrošače da bolje odaberu ekološki prihvatljive proizvode.
Da bi potaknuo razvoj materijala i proizvoda na biološkoj osnovi, Ministarstvo poljoprivrede Sjedinjenih Država provelo je Program biološkog prioriteta. Plan ima dva postupka, jedan je prioritetni plan za državnu nabavu i plan dobrovoljnog označavanja potrošača. Prva je osnovana 2002. godine kako bi potaknula razvoj proizvoda na biološkoj osnovi, dok je druga objavljena 2008. Svrha programa Biofirst je potaknuti potrošnju proizvoda od biomase u Sjedinjenim Državama. Agencije saveznih vlada i njihovi ugovarači daju prednost kupnji proizvoda s najvećim sadržajem biomase. Ako proizvod zadovoljava minimalne standarde sadržaja na biološkoj osnovi s popisa bioloških proizvoda američkog Ministarstva poljoprivrede' bilo koja tvornica i distributer mogu sudjelovati u ovom programu, a certifikacijska oznaka koju je izdala agencija biti pričvršćeni na ambalažu proizvoda.
Međunarodni certifikati za biorazgradivu plastiku uključuju belgijski certifikat OK Compost, njemački Compostable certifikat i američki BPI certifikat.
OK Compost je certifikat za kompostiranje nazvan" OK Compost" izdano od belgijskog certifikacijskog tijela AIB-Vincotte Group nakon ispitivanja u skladu sa standardima ispitivanja EN13432 ili ASTM D6400 za biorazgradive materijale. Svrha certifikata OK Compost je pomoći tvrtkama ili distributerima da poboljšaju tržišnu konkurentnost potpuno razgradivih proizvoda i uputiti potrošače da bolje odaberu ekološki prihvatljive proizvode.
Kompostibilni certifikat je certifikat za biorazgradive proizvode koji je pokrenuo DIN CERTCO, zajedničko tijelo za certifikaciju TUV Rheinland i Njemačko udruženje za standardizaciju (Deutsches Institut fr Normun, DIN). Oznaka ovjere je" zasijavanje" ocjena. Kompostibilna certifikacija može kupcima pomoći u odabiru proizvoda stroge kvalitete, sigurnosti i zaštite okoliša mnogih dobavljača i proizvođača. Istodobno, proizvodi s logotipom Compovable pokazuju da su uspješno prošli test i ocjenu autoritativne organizacije treće strane, što pomaže poboljšati kupce' povjerenje u kupnju i učinkovito promicanje prodaje proizvoda. Štoviše, relevantne informacije o nositelju mogu se potražiti na službenim web stranicama DIN CERTCO kako bi se spriječila zlouporaba ili krivotvorenje žiga.
BPI je skraćenica od Biodegradable Products Insitute (Udruženje razgradljivih proizvoda). Kroz inovativan program označavanja koji se može kompostirati, BPI educira proizvođače, zakonodavce i potrošače o znanstvenim standardima za razgradive materijale. Istodobno, nizom postupaka kojima se osigurava da srodni proizvodi udovoljavaju zahtjevima standarda razgradivih materijala.
Prva serija kineskih tvrtki u zaštiti okoliša Wuhan Huali koja je dobila certifikat OK Biobased dobila je certifikat o proizvodu s četiri zvjezdice. Istodobno, biorazgradivi materijali tvrtke&# 39 dobili su certifikat OK Compost i Compostable.
6 Izgledi za prijavu
Postupnim pomakom u sklonosti potrošača prema proizvodima od plastike, obnovljivi ekološki prihvatljivi materijali postaju sve popularniji na tržištu. Pod utjecajem toga, povećala se potražnja za plastikom na biološkoj osnovi. Uz naglasak na bioplastiku od strane vlada, očekuje se da će se ukupna vrijednost globalne potražnje za bioplastikom povećati na 5,9 milijardi američkih dolara u 2020. godini, što je ekvivalent prosječnoj godišnjoj stopi rasta od 20%.
Nedavno je francuski parlament usvojio zakone o energetskoj tranziciji i zelenom rastu. Osim smanjenja udjela nuklearne energije u energetskoj strukturi Francuske&# 39, novi zakon također sadrži zakonodavne prijedloge koji se odnose na obnovljivu energiju i plastičnu ambalažu. Primjerice, obnovljiva energija povećat će se za 40% do 2030., a emisije ugljičnog dioksida smanjit će se za 40% do 2030 .; lagane vrećice za pakiranje koje se koriste za pakiranje voća i povrća morat će biti izrađene od materijala na biološkoj bazi od 1. siječnja 2017 .; Uz to, plastična ambalaža koja se koristi za komercijalnu poštu također će se istodobno primjenjivati s istim standardima. Najnovije zakonodavstvo francuske vlade zahtijeva da jednokratno posuđe, poput posuđa, šalica i vilica, mora biti izrađeno od sirovina na biološkoj osnovi, a ne od sirovina na bazi nafte.
Tržišni analitičar iz RnR Market Research nedavno je predvidio da će se globalna potražnja za plastikom na biološkoj osnovi povećati godišnjom stopom rasta od 19% u sljedeće četiri godine, a njezina će potražnja na tržištu doseći 950 000 tona u 2017. Europa je svijet' najveće potrošačko tržište plastike na biološkoj osnovi. U 2012. godini uporaba plastike na biološkoj osnovi u ovoj regiji činila je više od polovice ukupnog ukupnog broja. Izvještaj istraživanja pokazuje da su u usporedbi s tradicionalnom plastikom potrošači u europskim zemljama skloniji odabiru novih proizvoda od plastike na biološkoj osnovi. Stoga se očekuje da će regija i dalje voditi na ljestvici potrošnje plastike na biološkoj osnovi. Što se tiče vrsta, plastika na bazi škroba i polilaktična kiselina i dalje će biti najtraženija plastika na biološkoj osnovi u sljedećih nekoliko godina, a njihova će tržišna potrošnja činiti više od 60% od ukupne količine. Istraživanje tržišta RnR kaže da su posljednjih godina razne zemlje sukcesivno uvodile ograničenja za plastiku i kontinuirano pojačavale nadzor upotrebe tradicionalne plastike, što pogoduje daljnjem potiskivanju trenda potražnje za plastikom na biološkoj bazi, posebno plastikom na bazi škroba.
Nudimo patentirani cjeloviti biorazgradivi film i PVA vrećicu, svi proizvodi su izrađeni od opreme za lijevanje, razlikuje se od tradicionalnih proizvoda za oblikovanje puhanjem, svi proizvodi za oblikovanje puhanjem nisu potpuno biorazgradivi. Možemo proizvoditi pva filmove i vrećice u potpuno prozirnim i raznim bojama. a PVA film je glatkiji od tradicionalnih proizvoda za oblikovanje puhanjem.
Također nudimo biorazgradivi film od organskog materijala i vrećice s patentiranom sirovinom i proizvodni postupak.
Za više proizvoda od PVA filma i vrećica posjetite nas:
http://www.joyful-printing.net/pva-bag/
http://www.joyful-printing.com/pva-bag/