Keményítőalapú műanyagok
A keményítőalapú műanyagok kémiai reakcióval kémiai módon módosítják a keményítőt, így csökkentik a keményítő hidroxilcsoportjait és megváltoztatják eredeti szerkezetét, ezáltal megváltoztatva a keményítő megfelelő tulajdonságait, és az eredeti keményítőt hőre lágyuló keményítővé alakítva.
kínai név
Keményítőalapú műanyagok
Terület
Vegyipar
Ipar
Ipari gyártás
Alkalmazás mező
Műanyag gyártás
Tartalomjegyzék
1 R& D háttér
2 A folyamat elve
3 Fejlesztési állapot
4 termékelőny
5 tanúsítási rendszer
6 Pályázati kilátások
1 R& D háttér
A keményítő egy természetes polimer, amelynek hozama csak a cellulóz után van a földön. Forrásban gazdag, megújuló és alacsony az ára. Keményítőalapú műanyagok előállítására használható módosítással és lágyítással. A bioalapú anyagok fontos kategóriájaként a keményítőalapú műanyagok sikeresen megvalósították az iparosított gyártást és alkalmazást. A keményítőalapú műanyag egyfajta műanyag termék, amely fő keményítőből áll, amelyet módosítanak és lágyítanak, majd más polimerekhez kevernek. Ez egyfajta bioműanyag. A keményítőalapú bioműanyagok két kategóriába sorolhatók: bioalapú műanyagok és biológiailag lebontható műanyagok.
A keményítőalapú biológiailag lebomló műanyag általában módosított keményítő és biológiailag lebontható poliészter keveréke (például PLA / PBAT / PBS / PHA / PPC stb.). Lehet teljesen biológiailag lebontható, komposztálható, környezetbarát, és alkalmas hulladékok számára Komposzt, hulladéklerakó és egyéb kezelési módszerek. A keményítőn alapuló bioalapú műanyagok általában módosított keményítő és poliolefinek (például PP / PE / PS stb.) Keverékei. Környezetvédelmi jelentősége a petrolkémiai erőforrások felhasználásának csökkentésében és a szén-dioxid-kibocsátás csökkentésében rejlik, a hulladék pedig elégetésre alkalmas. Mindkét anyag helyettesítheti a hagyományos kőolaj alapú műanyagokat, és széles körben használják műanyag csomagolóanyagokban, ütésálló anyagokban, műanyag fóliákban és műanyag zacskókban, eldobható evőeszközökben, élelmiszer-tartályokban, játékokban stb.
2 A folyamat elve
A keményítő egyfajta természetes nagy molekulájú polimer. Molekulája sok hidroxilcsoportot tartalmaz (molekuláris szerkezete II és III). Ezért a keményítő makromolekulák közötti kölcsönhatás nagyon erős, ami megnehezíti a natív keményítő feldolgozását, és más polimerekkel együtt polimerizálódik. A keverés során más polimerekkel való kompatibilitás szintén gyenge. De ezek a hidroxilcsoportok kémiai reakciókon mentek keresztül, mint például észterezés, éterezés, ojtás és térhálósítás. Ezekkel a kémiai reakciókkal keményítő kémiai módosítására, a keményítő hidroxilcsoportjainak csökkentésére, eredeti szerkezetének megváltoztatására, ezáltal a keményítő megfelelő tulajdonságainak megváltoztatására és az eredeti keményítő hőre lágyuló keményítővé alakítására szolgál.
1. Esterezés, átészterezés vagy éterezés reakciója
A keményítő hidrofilességének hidrofóbicitássá történő megváltoztatása érdekében a keményítőmolekulán lévő hidroxilcsoportokat észterezzük és zsírsavakkal, zsírsav-észterekkel stb. Észterezzük és keményítő-észtereket képezünk.
2. Térhálósító reakció
A keményítőanyagok szilárdságának és hőállóságának javítása érdekében a keményítőt két vagy több funkciós csoportot tartalmazó vegyületekkel (például többalapú savak stb.) Térhálósítják, így a keményítő megfelelő térhálós.
3. A keverés és az összegyűjtés független innovációja
A legtöbb keményítő műanyagot úgy állítják elő, hogy a keményítőt más polimer anyagokkal töltik és keverik. Az így kapott termékek gyengén kompatibilisek és alacsony szilárdságúak, alkalmazási tartományuk korlátozott. A keményítőalapú műanyagokban a keményítőt a keményítőmódosítási eljárásban kopolimerizálják, így keményítő és más polimerek ojtott kopolimerjeit kapják, ezáltal javítva a keményítő kompatibilitását más polimer anyagokkal. Kémiai módosítással a keményítő három módosítása valósult meg: a hidrofilitás hidrofób jellé változott; a hőérzékenység hőállóságra változott; a keménység és a ridegség plaszticitássá változott. Ez a módosítás megoldja a keményítő módosításának világméretű problémáját, és jó alapot ad a későbbi feldolgozáshoz.
3 Fejlesztési állapot
A keményítőalapú bioműanyagok 30 éves kutatási és fejlesztési múlttal rendelkeznek. Ez egy biológiailag lebomló műanyag, amelynek a leghosszabb kutatási és fejlesztési története van, a legérettebb technológia, a legnagyobb iparosodási méret és a legnagyobb piaci részesedéssel rendelkezik. Az 1980-as évek elején figyelem irányult a módosított keményítő és lebontható műanyagötvözet ötvözet mesterkeverékeinek kutatására és fejlesztésére, amelyek teljesen biológiailag lebontható vagy oldható műanyagok lehetnek. Közülük a legsikeresebb a &; MaterBi" Novamont, Olaszország. Ez egy áthatoló hálózati szerkezetű polimer műanyag ötvözet, amely módosított keményítő és módosított polivinil-alkohol keverékéből áll. Jó feldolgozási tulajdonságokkal, másodlagos feldolgozási tulajdonságokkal és mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik. Teljesítmény és kiváló biológiai lebonthatóság. Ezenkívül a &; Vinex &; fejlesztette ki az Air Product& A vegyi anyag az Egyesült Államokban egy polivinil-alkohol alapú gyanta, alacsony polimerizációs fokú. Vízoldhatósága, hőre lágyuló feldolgozhatósága és biológiai lebonthatósága is van, és az utóbbi években nagy figyelmet kapott.
Az elmúlt években számos ország általában a lehető legtöbb keményítőtartalmú műanyagra irányította át a kutatást, és néhány kiválóan lebomló, kiváló teljesítményű anyagot fejlesztett ki, sőt szintetikus polimerek nélküli tiszta keményítőtermékeket, azaz hőre lágyuló keményítőt is nyert. A &; Novon &; az amerikai Warner-Lambert Company által előállított biológiailag lebomló anyag keményítőtartalma meghaladja a 90% -ot; a Japanese Corn Company és a Michigani gyártástechnológiai kutatóintézet közösen kifejlesztett egy magas keményítőtartalmú anyagot, amelynek előnyei az erős vízállóság. Ezen felül Japán' Sumitomo Corporation, Olaszország' Ferrizz A Corporation stb. Szintén azt állították, hogy sikeresen tanulmányozták az összes keményítő-műanyagot 90% keményítőtartalommal. Az olyan kutatóintézetek, mint a német Batekke Kutatóintézet, az Egyesült Államok Warner-Lambert Company és a Svájci Egyetem, mind nagy előrelépést tettek a keményítő hőre lágyuló keményítővé történő átalakításában biológiailag lebomló műanyagok előállítására. Az Ausztrál Nemzeti Élelmiszer-feldolgozó és Csomagolóipari Tudományos Központ egy teljes keményítő hőre lágyuló műanyagot dobott piacra, amelynek folyékonysága, hajlékonysága, penészfelszabadulása, puha, átlátszó, nagy szilárdságú és szabályozható lebomlási sebességű. Mezőgazdasági fóliák és élelmiszerek készítésére használható. Csomagoló fólia és egyéb termékek.
A kínai keményítő műanyagokat a Jiangxi Tudományos Akadémia Alkalmazott Kémiai Intézete fejlesztette ki először az 1980-as évek végén. A hiányos statisztikák szerint több mint 60 egyetem, kutatóintézet és vállalkozás vesz részt a kutatásban. hazám fokozatosan csökkenti a külföldi fejlett országokkal való szakadékot a keményítőalapú műanyagok kutatásában és fejlesztésében. Jelenleg a keményítőalapú anyagok és termékek fő hazai gyártói és jelenlegi állapotuk a következő: Wuhan Huali 40 000 tonna / év, és gyártósor építésére készül, amelynek éves termelése 60 000 tonna; Shenzhen Hongcai 15 000 tonna / év; Suzhou Hanfeng 10 000 tonna / év; Zhejiang Tianhe 10 000 tonna / év; Zhejiang Huafa 10 000 tonna / év; Shandong Bicacheng 10 000 tonna / év; további gyártótársaságok: Nanjing Biaoge és Changzhou Longjun.
A keményítőt kémiai módszerekkel módosítják és lágyítják, és a kapott módosított keményítőnek három jellemzője van: 1. Hidrofóbitás. A keményítő kémiai módosítást követően teljesen hidrofób, a nedvességtartalma&1%, ami jól kompatibilis más szintetikus polimer anyagokkal. 2. Hőmérsékleti ellenállás. A módosított keményítő a hőre lágyuló feldolgozás során képes ellenállni a magas, 230 ° C hőmérsékletnek, anélkül, hogy megsárgulna vagy lebomlana. 3. Hőre lágyuló anyag. A módosított keményítő hőre lágyuló műanyag-feldolgozó berendezésen is feldolgozható. A vállalat által előállított keményítőalapú műanyagok két sorozatba sorolhatók: biológiai alapúak és biológiailag lebonthatók. Különböző feldolgozási technikák szerint fújt filmekre, fröccsöntő anyagokra, lemezekre és habanyagokra vannak felosztva. Helyettesíthetik a közönséges petrolkémiai műanyagokat, és széles körben használják őket az iparban, az orvostudományban, az élelmiszerekben, az elektromos készülékekben és más termékek csomagolásában és étkészletében, konyhai eszközökben, játékokban, virágültetésben és más területeken. Ily módon nagy mennyiségű olajforrás spórolható meg, csökken a szén-dioxid-kibocsátás és megvalósul a szemét ártalmatlan kezelése. Ez elősegíti a mezőgazdaság fejlődésének és a mezőgazdasági termelőknek a támogatását is' jövedelem és a körkörös gazdaság erőteljes fejlődésének elősegítése.
2018. július 12-én jelentették, hogy Yu Long a világon először sikeresen kifejlesztett és iparosított egy teljes keményítővel biológiailag lebomló anyagot.
4 termékelőny
A hagyományos műanyag termékekkel összehasonlítva a keményítőalapú anyagok és termékek előnyei a következő szempontokban mutatkoznak meg:
⑴Párhuzamos teljesítmény: Ugyanolyan vagy hasonló teljesítményt nyújt, mint az azonos típusú hagyományos műanyag termékek;
⑵Környezetvédelem: A keményítőalapú bioalapú műanyagok és termékek előnyei a kőolajforrások megtakarítása és a szén-dioxid-kibocsátás csökkentése; a keményítőalapú biológiailag lebomló műanyagok és termékek előnye, hogy teljesen biológiailag lebonthatók, komposztálhatók és megvalósítják a szemét ártalmatlan kezelését;
AfBiztonság: A keményítőalapú anyagok és termékek nem tartalmaznak mérgező és káros anyagokat, például lágyítószereket, biszfenol A-t és nehézfémeket. Az élelmiszeripari anyagok megfelelnek a vonatkozó hazai és külföldi élelmiszeripari műanyag szabványok követelményeinek;
RodTermelési folyamat: a termelési folyamat során három hulladék nem kerül kibocsátásra, és a környezet nem okoz új szennyezést;
⑸Költség: A keményítőalapú bioalapú műanyagok és termékek megegyeznek a közönséges kőolaj műanyag termékekkel, és a keményítőalapú, teljesen biológiailag lebomló anyagok és termékek költsége körülbelül kétszerese a közönséges kőolajműanyagoknak.
5 tanúsítási rendszer
Az elmúlt években a bioalapú termékek környezeti teljesítményét fokozatosan felismerték itthon és külföldön, ami nagymértékben kibővítette a bioalapú anyagok alkalmazási területeit. A bioalapú anyagok bio-szén-tartalma fontos jellemző, amely megkülönbözteti őket a hétköznapi műanyagtól. A bio-szén-tartalom meghatározása a termékben lévő bio-szén és a szerves szén (beleértve a bio-szén és a fosszilis szén) arányát jelenti a termékben. Mivel a bioszén új szén, nem okoz szennyezést a környezetben, ezért nagyon jó a környezetvédelme. A bio-szén-tartalom vizsgálati szabványok közé tartozik az Egyesült Államok ASTM D6866-08: A szilárd, folyékony és gázminták biológiai tartalmának meghatározására szolgáló vizsgálati módszer radiokarbon elemzéssel és a kínai GB / T29649-2013 bioalapú anyagtartalom-meghatározó folyadék szcintillációs számláló módszer. Mivel a korabeli organizmusok mindegyike azonos mennyiségű radiokarbon elemet tartalmaz, az ASTM D6866 alapelve az, hogy az organizmusoknak ezt a tulajdonságát felhasználják a minták bármilyen állapotú biológiai alapú tartalmának mérésére; ez a mérési módszer meghatározhat bármilyen biológiai alapú terméket és szervezetet. A vegyes alapú termékben található bioalapú vagy megújuló anyagok pontos százalékos aránya.
2009-ben Vincotte, egy hiteles tanúsító testület Belgiumban, kiadta a világ első tételét az OK Biobased csillag tanúsítvánnyal ellátott tanúsítványokkal, amelyek igazolták a bioalapú anyagok bio-széntartalmát, és megbízható termékminőséget nyújtottak a bioalapúak számára is. anyagpiac. Harmadik féltől származó vélemények. Az OK-Biobased Belgium' környezeti címkéje a bioalapú, alacsony szén-dioxid-kibocsátású termékekre. A tanúsítvány megszerzése után a bioalapú műanyaggyártók elhelyezhetik címkéiket a külső csomagoláson vagy a termékeken, hogy megkülönböztessék a közönséges petrolkémiai termékeket. Meghatározza a bioalapú anyagokat a bio-szén tartalom alapján, és az értékeléshez felhasználja a bio-szén-tartalom százalékos arányát és a teljes szén-tartalmat. Szabványa az ASTM D6866, amely csillagok szerint különbözteti meg az anyagokat, és az EU' hiteles tanúsítványa a bioalapú anyagokra. Az OK Biobased logó csillaggal jelöli a termék környezeti minőségét. A tanúsított termék 1 csillagos jelet kap annak bizonyítására, hogy terméke 20% -40% biokarbon, 2 csillagos 40% -60%, 3 csillagos 60% -80% és 4 csillagos bio-szén tartalom több mint mint 80% termék. A Vincotte' OK Biobased tanúsításának célja, hogy segítse a vállalatokat vagy a forgalmazókat a megújuló termékek piaci versenyképességének javításában, és arra ösztönözze a fogyasztókat, hogy jobban válasszanak környezetbarát termékeket.
A bioalapú anyagok és termékek fejlesztésének ösztönzése érdekében az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériuma biológiai prioritási programot hajtott végre. A tervnek két eljárása van, az egyik a kormányzati beszerzések kiemelt terve, a fogyasztók számára pedig egy önkéntes címkézési terv. Az előbbit 2002-ben hozták létre a bioalapú termékek fejlesztésének ösztönzése céljából, míg az utóbbit 2008-ban hozták létre. A Biofirst program célja a biomassza-termékek fogyasztásának ösztönzése az Egyesült Államokban. A szövetségi kormányzati szervek és vállalkozóik kiemelten kezelik a legmagasabb biomassza-tartalmú termékek vásárlását. Ha a termék megfelel az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériumának' bioalapú terméklistáján a biotartalomra vonatkozó minimumkövetelményeknek, bármely gyár és forgalmazó részt vehet ebben a programban, és az ügynökség által kiadott tanúsító jel a termék csomagolásán kell elhelyezni.
A biológiailag lebomló műanyagok nemzetközi tanúsítványai közé tartozik a belga OK Compost, a német Compostable és az amerikai BPI tanúsítás.
Az OK Compost egy komposztálható tanúsítvány, amelynek neve:" OK Compost" az AIB-Vincotte Group belga tanúsító testület bocsátotta ki a biológiailag lebomló anyagok EN13432 vagy ASTM D6400 vizsgálati szabványainak megfelelő tesztelés után. Az OK Compost tanúsítás célja, hogy segítse a vállalatokat vagy a forgalmazókat a teljesen lebomló termékek piaci versenyképességének javításában, és arra ösztönözze a fogyasztókat, hogy jobban válasszanak környezetbarát termékeket.
A komposztálható tanúsítás a biológiailag lebontható termékekre vonatkozó tanúsítás, amelyet a DIN CERTCO, a TUV Rheinland és a Német Szabványügyi Szövetség (Deutsches Institut fr Normun, DIN) közös tanúsító testülete indított el. A tanúsító jel a &; a vetés" Mark. A komposztálható tanúsítás segíthet a vásárlóknak számos szállító és gyártó szigorú minőségi, biztonsági és környezetvédelmi termékeinek kiválasztásában. Ugyanakkor a Komposztálható logóval ellátott termékek azt jelzik, hogy sikeresen megfeleltek egy hiteles külső szervezet tesztjén és értékelésén, ami elősegíti az ügyfelek fejlesztését' a vásárlás iránti bizalom és a termékek értékesítésének hatékony előmozdítása. Ezenkívül a jogosult vonatkozó információi a hivatalos DIN CERTCO weboldalon kérhetők a védjeggyel való visszaélés vagy hamisítás megelőzése érdekében.
A BPI a Biodegradable Products Insitute (Degradable Products Association) rövidítése. Az innovatív komposztálható címkézési program révén a BPI oktatja a gyártókat, a törvényhozókat és a fogyasztókat a lebontható anyagok tudományos normáiról. Ugyanakkor egy sor eljárással annak biztosítására, hogy a kapcsolódó termékek megfeleljenek a lebomló anyagok szabványainak követelményeinek.
A Wuhan Huali Környezetvédelemben részt vevő kínai vállalatok első csoportja, amely OK Biobased minősítést szerzett, négycsillagos, bioalapú terméktanúsítványt kapott. Ugyanakkor a vállalat' biológiailag lebomló anyagai OK Komposzt és Komposztálható minősítést kaptak.
6 Pályázati kilátások
A műanyag termékek fogyasztói preferenciájának fokozatos elmozdulásával a megújuló, környezetbarát anyagok egyre népszerűbbé váltak a piacon. Ennek hatására megnőtt a bioalapú műanyagok iránti kereslet. Mivel a kormányok a bioműanyagra helyezik a hangsúlyt, a globális bioműanyagok iránti kereslet összértéke várhatóan 5,9 milliárd dollárra nő 2020-ban, ami megegyezik az átlagos 20% -os éves növekedési rátával.
A közelmúltban a francia parlament törvényt fogadott el az energiaátállásról és a zöld növekedésről. A nukleáris energia arányának csökkentése mellett Franciaország' energiastruktúrájában az új törvény a megújuló energiával és a műanyag csomagolással kapcsolatos jogalkotási javaslatokat is tartalmaz. Például a megújuló energia 2030-ig 40% -kal, a szén-dioxid-kibocsátás pedig 40% -kal csökken 2030-ig; a gyümölcsök és zöldségek csomagolásához használt könnyű csomagolózsákokat bioalapú anyagokból kell készíteni 2017. január 1-jétől; Ezen túlmenően a kereskedelmi postai küldeményekhez használt műanyag csomagolások is ugyanazokkal a szabványokkal kerülnek bevezetésre. A francia kormány legújabb jogszabályai előírják, hogy az eldobható edényeket, például edényeket, csészéket és villákat kőolaj alapanyagok helyett bioalapú alapanyagokból kell készíteni.
Az RnR Market Research piaci elemzője a közelmúltban azt jósolta, hogy a bioalapú műanyagok globális kereslete az elkövetkező négy évben 19% -os éves növekedési ütemben növekszik, piaci kereslete pedig 2017-ben eléri a 950 000 tonnát. Európa a világ' a bioalapú műanyagok legnagyobb fogyasztói piaca. 2012-ben a bioalapú műanyagok használata ebben a régióban a globális összérték több mint felét tette ki. A felmérési jelentés azt mutatja, hogy a hagyományos műanyagokkal összehasonlítva az európai országok fogyasztói hajlamosabbak új bioalapú műanyag termékeket választani. Ezért várhatóan a régió továbbra is vezeti a biológiai műanyagfogyasztás rangsorát. Típusait tekintve a következő években a keményítőalapú műanyagok és a tejsav továbbra is a legkeresettebb bioalapú műanyagok lesznek, piaci fogyasztásuk pedig a teljes mennyiség több mint 60% -át teszi majd ki. Az RnR piackutatása szerint az elmúlt években különböző országok egymás után vezették be a műanyagokra vonatkozó korlátozásokat, és folyamatosan növelték a hagyományos műanyagok használatának felügyeletét, ami elősegíti a bioalapú műanyagok, különösen a keményítőalapú műanyagok iránti keresleti tendencia további fellendülését.
Szabadalmaztatott, teljes mértékben biológiailag lebomló fóliát és PVA táskát kínálunk, minden terméket öntőberendezéssel készítünk. Ez eltér a hagyományos fúvóformázó termékektől, minden fúvóformázó termék nem teljesen biológiailag lebontható. Pva filmeket és táskákat készíthetünk teljesen átlátszó és különböző színekben. és a PVA fólia simabb, mint a hagyományos fúvóformázó termékek.
Szerves anyagból is kínálunk teljes biológiailag lebontható fóliát és szabadalmaztatott nyersanyaggal és gyártási folyamattal ellátott tasakokat.
További PVA fólia és táska termékekért látogasson el hozzánk:
http://www.joyful-printing.net/pva-bag/
http://www.joyful-printing.com/pva-bag/