Tärkkelyspohjaiset muovit
Tärkkelyspohjaiset muovit käyttävät kemiallisia reaktioita tärkkelyksen kemialliseen modifiointiin tärkkelyksen hydroksyyliryhmien pelkistämiseksi ja sen alkuperäisen rakenteen muuttamiseksi, muuttaen täten tärkkelyksen vastaavia ominaisuuksia ja muuttamalla raakatärkkelys termoplastiseksi tärkkelykseksi.
Kiinalainen nimi Tärkkelyspohjainen muoviteollisuus Teollisuusvalmistus Kemianteollisuuden sovelluskenttä muoviteollisuus
sisällysluettelo
1 T & K-tausta
2 Prosessin periaate
3 Kehitystila
4 Tuotteen edut
5 Sertifiointijärjestelmä
6 Sovellusnäkymät
T & K-taustatoimittaja
Tärkkelys on luonnollinen polymeeri, jonka tuotanto on toisella sijalla vain selluloosan kanssa maan päällä. Se on runsaasti lähteistä, uusiutuvaa ja halpaa. Sitä voidaan käyttää tärkkelyspohjaisen muovin valmistukseen modifioinnin ja plastisoinnin avulla. Tärkkelyspohjaiset muovit ovat tärkeitä biopohjaisten materiaalien luokkia saavuttaneet menestyksekkäästi teollisen tuotannon ja käytön. Tärkkelyspohjainen muovi on eräänlainen muovituote, joka on valmistettu tärkkelyksestä pääraaka-aineena, sekoitettuna muihin polymeereihin modifioinnin ja plastisoinnin jälkeen ja kuuluu tietyn tyyppiseen bioplastiin. Tärkkelykseen perustuvat biomuovit voidaan jakaa kahteen luokkaan: biopohjaiset muovit ja biohajoavat muovit.
Tärkkelyspohjainen biohajoava muovi on yleensä sekoitus modifioitua tärkkelystä ja biohajoavaa polyesteriä (kuten PLA / PBAT / PBS / PHA / PPC jne.). Se voi olla täysin biohajoavaa, kompostoitua eikä siinä ole pilaantumista ympäristölle. Komposti, kaatopaikat ja muut käsittelymenetelmät. Tärkkelyspohjaiset biopohjaiset muovit ovat yleensä sekoitus modifioitua tärkkelystä ja polyolefiineja (kuten PP / PE / PS jne.). Ympäristön kannalta sillä on merkitystä, että se voi vähentää petrokemiallisten resurssien käyttöä, vähentää hiilidioksidipäästöjä ja jätteet soveltuvat poltettavaksi. Nämä molemmat materiaalit voivat korvata perinteiset öljypohjaiset muovit ja niitä käytetään laajalti muovipakkausmateriaaleissa, iskunkestävissä materiaaleissa, muovikalvoissa ja muovipusseissa, kertakäyttöruokailuvälineissä, ruoka-astioissa, leluissa jne.
Prosessin periaatteiden muokkaaminen
Tärkkelys on luonnollinen korkean molekyylin polymeeri, jonka molekyylissä on suuri määrä hydroksyyliryhmiä (molekyylirakenne on Ⅱ ja Ⅲ), joten tärkkelyksen makromolekyylien voimakas vuorovaikutus vaikeuttaa alkuperäisen tärkkelyksen sulattamista, ja se esiintyy samanaikaisesti muiden polymeerit. Yhteensopivuus muiden polymeerien kanssa sekoituksen aikana on myös heikko. Mutta nämä hydroksyylit voivat
Tarpeeksi esteröinnin, eetteröinnin, varttamisen, silloittamisen ja muiden kemiallisten reaktioiden suorittamiseksi. Näitä kemiallisia reaktioita käytetään tärkkelyksen kemialliseen modifiointiin tärkkelyksen hydroksyyliryhmän pelkistämiseksi ja sen alkuperäisen rakenteen muuttamiseksi, muuttaen täten tärkkelyksen vastaavia ominaisuuksia ja muuttamalla alkuperäinen tärkkelys termoplastiseksi tärkkelykseksi.
1.Esterifikaatio, transesteröinti tai eetteröinti
Tärkkelyksen hydrofiilisyyden muuttamiseksi hydrofobiseksi, tärkkelysmolekyylien ja rasvahappojen, rasvahappoestereiden jne. Hydroksyyliryhmät läpikäyvät esteröinti- ja transesteröintireaktiot tärkkelysestereiden muodostamiseksi.
2. Silloitusreaktio
Tärkkelysaineen lujuuden ja lämmönkestävyyden parantamiseksi tärkkelys altistetaan silloitusreaktiolle yhdisteen kanssa, jolla on kaksi tai useampia funktionaalisia ryhmiä (kuten polyhapot jne.), Niin että tärkkelys on silloitettu asianmukaisesti.
3. Sekoittaminen, uudistaminen ja taajamista riippumaton innovaatio
Suurin osa tärkkelysmuoveista valmistetaan sekoittamalla tärkkelystä muiden suurimolekyylisten materiaalien kanssa. Tällä tavalla saaduilla tuotteilla on heikko lujuus ja niiden yhteensopivuus huonojen yhteensopivuuksien vuoksi. Tärkkelyspohjaiset muovit käyvät myös läpi tärkkelyksen kopolymeroinnin tärkkelyksen modifioinnin aikana tärkkelyksen ja muiden polymeerien oksaskopolymeerien saamiseksi, mikä parantaa tärkkelyksen yhteensopivuutta muiden polymeerimateriaalien kanssa. Kemiallisen modifikaation avulla saatiin aikaan kolme tärkkelyksen modifikaatiota: hydrofiilisyys muutettiin hydrofobiseksi; lämpöherkkyys muutettiin lämpötilankestävyyteen; kova ja hauraus muutettiin muoviseksi. Tämä modifikaatio ratkaisee tärkkelyksen modifioinnin maailmanlaajuisen ongelman ja luo hyvän perustan myöhempää käsittelyä varten.
Kehityksen tilan toimittaja
Tärkkelyspohjaisilla biomuoveilla on 30 vuoden tutkimus- ja kehityshistoria, ja ne ovat tyyppiä biohajoavia muoveja, joilla on pisin tutkimus- ja kehityshistoria, kypsin tekniikka, suurin teollistumisen mittakaava ja suurin markkinaosuus. 1980-luvun alkupuolella tutkimus ja kehittäminen modifioiduista tärkkelyksistä ja hajoavista muovilejeeristä, jotka voivat olla täysin biohajoavia tai liukoisia muoveja, ja tärkkelyksen sekoittaminen biohajoaviin hartseihin, on herättänyt huomiota. Heistä menestynein on Italian Novamont Company "MaterBi", joka on läpäisevä verkkorakenteinen polymeerimuoviseos, joka koostuu modifioidun tärkkelyksen ja modifioidun polyvinyylialkoholin sekoituksesta, jolla on hyvä prosessoitavuus, toissijainen prosessoitavuus ja mekaniikka. Suorituskyky ja erinomainen biohajoavuus. Lisäksi "Vinex", jonka on kehittänyt American Air Product & Chemical Company, on polyvinyylialkoholipohjainen hartsi, jolla on alhainen polymeroitumisaste. Sillä on myös vesiliukoisuus, kestomuovinen prosessoitavuus ja biohajoavuus.
Viime vuosina maat ovat yleensä siirtäneet tutkimuksen painopisteen muoveihin, jotka lisäävät tärkkelyspitoisuutta niin paljon kuin mahdollista, ja ovat kehittäneet joitain täysin hajoavia materiaaleja, joilla on erinomaiset ominaisuudet, ja ovat jopa saaneet puhtaita tärkkelystuotteita ilman synteettisiä polymeerejä, toisin sanoen kestomuovia. Amerikkalaisen Warner-Lambert-yhtiön tuottama "Novon" -hajoavan materiaalin tärkkelyspitoisuus on yli 90%; japanilainen maissiyhtiö ja Michiganin tuotantoteknologiainstituutti ovat yhdessä kehittäneet korkean tärkkelyspitoisuuden omaavan materiaalin, jonka etuna on vahva vedenkestävyys. Lisäksi Japanin Sumitomo Corporation ja Italian Ferrizz ilmoittivat myös olevansa tutkineet menestyksekkäästi tärkkelysmuoveja tärkkelyspitoisuus 90%. Tärkkelyksen valmistuksessa termoplastiseksi tärkkelykseksi biohajoavan muovin tuottamiseksi tutkimuslaitokset, kuten Saksan Batekke-tutkimuslaitos, American Warner-Lambert Company ja Sveitsin yliopisto, ovat edistyneet suuresti. Australian kansallinen elintarvikkeiden jalostuksen ja pakkaamisen tiedekeskus on tuonut markkinoille täydellisen tärkkelyksen kestomuovin, jolla on hyvä juoksevuus, sitkeys ja homeenpoisto. Tuote on pehmeä, läpinäkyvä, erittäin luja ja sillä on hallittu hajoamisnopeus. Sitä voidaan käyttää maatalouskalvojen ja ruoan tuotantoon. Pakkauskalvo ja muut tuotteet.
Kiinan tärkkelysmuovi kehitettiin ensin Jiangxin tiedeakatemian soveltavan kemian instituutissa 1980-luvun lopulla. Puutteellisten tilastojen mukaan tutkimukseen osallistuu nyt yli 60 yliopistoa, tutkimuslaitosta ja yritystä. Kiina kaventaa vähitellen kuilua ulkomaisten kehittyneiden maiden kanssa tärkkelyspohjaisten muovien tutkimuksessa ja kehittämisessä. Tällä hetkellä tärkeimmät kotimaiset tärkkelyspohjaiset materiaalien ja tuotteiden valmistusyritykset ja niiden nykyinen tila ovat seuraavat: Wuhan Huali 40 000 tonnia / vuosi, valmistautuu rakentamaan tuotantolinja, jonka vuotuinen tuotanto on 60 000 tonnia; Shenzhen Hongcai 15 000 tonnia / vuosi; Suzhou Hanfeng 10000 tonnia / vuosi; 10 000 tonnia vuodessa Tianhelle Zhejiangissa; 10 000 tonnia vuodessa Zhejiang Huafa: lle; 10000 tonnia vuodessa Shandong Bake -tuotteelle; Muita tuotantoyhtiöitä ovat Nanjing Biaoge ja Changzhou Longjun.
Tärkkelyksen modifioimiseksi ja plastisoimiseksi käytetään kemiallisia menetelmiä. Muokatulla tärkkelyksellä on kolme ominaisuutta: 1. Hydrofobisuus. Kemiallisen modifioinnin jälkeen tärkkelys on täysin hydrofobinen ja kosteuspitoisuus <1%, ja="" sillä="" on="" hyvä="" yhteensopivuus="" muiden="" synteettisten="" polymeerimateriaalien=""> 2. Lämpökestävyys. Muokattu tärkkelys kestää korkean lämpötilan 230 ° C ilman kellastumista ja hajoamista termoplastisen prosessoinnin aikana. 3. Termoplastinen. Modifioitu tärkkelys voidaan prosessoida termoplastisesti muovinvalmistuslaitteissa. Yrityksen tuottama tärkkelyspohjainen muovi on jaettu kahteen sarjaan, biopohjaisiin ja biohajoaviin. Eri prosessointitekniikoiden mukaan ne jaetaan puhallettuun kalvoon, ruiskuvaluun, levymateriaaleihin ja vaahdotusmateriaaleihin. Elintarvikkeiden, sähkölaitteiden ja muiden tuotteiden pakkaaminen ja ruokailuvälineet, keittiötarvikkeet, lelut ja kukien istutus. Seurauksena on suuri säästö öljyvaroista, hiilidioksidipäästöt vähenevät, jätteet käsitellään vaarattomasti, ja on hyödyllistä edistää maatalouden kehitystä ja lisätä viljelijöiden tuloja ja edistää kiertotalouden voimakasta kehitystä.
Raportoitiin 12. heinäkuuta 2018, että Yu Long on onnistuneesti kehittänyt ja teollistanut koko tärkkelyksen biohajoavan materiaalin ensimmäistä kertaa maailmassa. [1]
Tuoteedun muokkausohjelma
Perinteisiin muovituotteisiin verrattuna tärkkelyspohjaisten materiaalien ja tuotteiden edut ilmenevät seuraavista näkökohdista:
Samanlainen suorituskyky: Sillä on sama ja samanlainen suorituskyky kuin samanlaisilla perinteisillä muovituotteilla;
⑵Ympäristönsuojelu: Tärkkelyspohjaisilla biopohjaisilla muoveilla ja tuotteilla on etuna säästö öljyvaroista ja hiilidioksidipäästöjen vähentäminen; Tärkkelyspohjaisilla biohajoavilla muoveilla ja tuotteilla on etuna täydellinen biohajoaminen, kompostointi ja jätteiden vaaraton hävittäminen.
⑶ Turvallisuus: Tärkkelyspohjaiset materiaalit ja tuotteet eivät sisällä myrkyllisiä ja haitallisia aineita, kuten pehmittimiä, bisfenoli A: ta ja raskasmetalleja. Ruokalaatuiset materiaalit täyttävät kotimaisten ja ulkomaisten elintarvikkeiden laatuvaatimukset;
Tuotantoprosessi: Tuotantoprosessissa ei ole kolme jätepäästöä, jotka eivät aiheuta uutta ympäristön pilaantumista.
Kustannukset: Tärkkelyspohjaiset biopohjaiset muovimateriaalit ja tuotteet ovat samoja kuin tavalliset öljymuovituotteet. Tärkkelyspohjaisten täysin biohajoavien materiaalien ja tuotteiden kustannukset ovat noin kaksi kertaa tavallisten öljymuovien kustannukset.
Sertifiointijärjestelmän toimittaja
Viime vuosina biopohjaisten tuotteiden ympäristönsuojelun taso on vähitellen tunnustettu kotona ja ulkomailla, mikä on laajentanut huomattavasti biopohjaisten materiaalien sovellusaluetta. Biopohjaisten materiaalien biohiilen pitoisuus on tärkeä ominaisuus, joka eroaa tavallisista muoveista. Biohiilipitoisuus määritellään biohiilen prosenttimääränä orgaanisessa hiilessä (mukaan lukien biohiili ja fossiilinen hiili) tuotteessa. Koska biohiili on uusi hiili, se ei aiheuta ympäristön pilaantumista, joten sillä on hyvä ympäristönsuojeluvaikutus. Biologisen hiilipitoisuuden testausstandardeihin sisältyy US ASTM D6866-08: Testimenetelmä kiinteiden, nestemäisten ja kaasunäytteiden biologisen pitoisuuden määrittämiseksi radiohiilianalyysillä ja nestetuikelaskurin menetelmä biologisten pitoisuuksien määrittämiseksi biopohjaisissa materiaaleissa Kiinassa GB / T29649-2013. Koska saman sukupolven elävissä organismeissa on sama määrä radioaktiivista hiiltä, ASTM D6866: n periaatteena on mitata näytteiden biopohjainen pitoisuus missä tahansa tilassa käyttämällä tätä organismin ominaisuutta; tällä mittausmenetelmällä voidaan määrittää kaikki biopohjaiset tuotteet ja organismit. Perustuu tarkkaan biopohjaisten tai uusiutuvien materiaalien prosenttiosuuteen perusseoksessa.
Vuonna 2009 belgialainen belgialainen sertifiointielin Vincotte antoi maailman ensimmäisen OK Biobased-tähtisertifikaatin, joka sertifioi virallisesti biopohjaisten materiaalien biohiilen pitoisuuden ja antoi myös luotettavan tuotteen laadun biopohjaisille tuotteille. materiaalimarkkinat. Kolmansien osapuolien arvostelut. OK-Biobased on ympäristömerkki biopohjaisille vähähiilisille tuotteille Belgiassa. Sertifikaatin saatuaan biopohjaisten muovien valmistajat voivat kiinnittää etiketit tuotepakkauksiin tai tuotteisiin erottaakseen tavalliset petrokemian tuotteet. Se määrittelee biopohjaiset materiaalit biohiilen pitoisuuden perusteella ja käyttää arviointiin biohiilipitoisuuden prosenttimäärää ja kokonaishiilen pitoisuutta. Sen standardi on ASTM D6866, joka luokittelee materiaalit tähtiin ja on EU: n virallinen biopohjaisten materiaalien varmentamismerkki. OK Biobased -logo tähdellä erottaa tuotteen ympäristöasteen. Sertifioidulla tuotteella on 1 tähden merkki, joka osoittaa, että sen tuote sisältää 20–40% biohiiltä, 2 tähteä on 40–60%, 3 tähteä on 60–80% ja 4 tähteä on yli 80% biohiiltä. . tuote. Vincotten OK-biopohjaisen sertifioinnin tarkoituksena on auttaa yrityksiä tai jakelijoita parantamaan uusiutuvien tuotteiden kilpailukykyä markkinoilla ja ohjaamaan kuluttajia paremmin valitsemaan ympäristöystävällisiä tuotteita.
Yhdysvaltojen maatalousministeriö on toteuttanut biologisten painopisteohjelmien kannustaakseen biopohjaisten materiaalien ja tuotteiden kehittämistä. Ohjelmassa on kaksi menettelyä, julkisten hankintojen ensisijainen ohjelma ja kuluttajien vapaaehtoinen merkintäohjelma. Ensin mainitut rohkaisivat biopohjaisten tuotteiden kehittämistä vuonna 2002, kun taas jälkimmäinen julkaistiin vuonna 2008. Bio Priority -ohjelman tarkoituksena on edistää biomassatuotteiden kulutusta Yhdysvalloissa. Liittovaltion virastot ja niiden urakoitsijat antavat etusijan tuotteille, joilla on suurin biomassapitoisuus. Jos tuote täyttää USDA: n biopohjaisten tuotteiden luettelossa esitetyn biopitoisuuden vähimmäisstandardin vaatimukset, kaikki tehtaat ja jakelijat voivat osallistua tähän ohjelmaan, ja tuotepakkaukset voidaan kiinnittää viraston myöntämään sertifiointimerkkiin.
Kansainvälinen biohajoavan muovin sertifikaatti sisältää Belgian OK Compost -sertifikaatin, Germany Compostable -sertifikaatin ja Yhdysvaltain BPI-sertifikaatin.
OK Compost on kompostoitava sertifikaatti nimeltä "OK Compost", jonka on myöntänyt belgialainen sertifiointilaitos AIB-Vincotte Group testauksen jälkeen biohajoavien materiaalien testausstandardin EN13432 tai ASTM D6400 mukaisesti. OK Compost -sertifikaatin tarkoituksena on auttaa yrityksiä tai jakelijoita parantamaan täysin hajoavien tuotteiden markkinoiden kilpailukykyä ja ohjaamaan kuluttajia paremmin valitsemaan ympäristöystävällisiä tuotteita.
Kompostoitava sertifikaatti on biohajoavien tuotteiden sertifiointi, jonka on käynnistänyt DIN CERTCO, TUV Rheinlandin ja Deutsches Institut fr Normunin (DIN) yhteisyritys. Sertifiointimerkki on "kylvö" -merkki. Kompostoitava sertifikaatti auttaa ostajia valitsemaan tuotteita tiukeilta laatu-, turvallisuus- ja ympäristönsuojeluilta monilta toimittajilta ja valmistajilta. Samaan aikaan Compostable-logolla varustetut tuotteet osoittavat, että he ovat läpäisseet menestyksekkäästi valtuutettujen kolmansien osapuolien testit ja arvioinnit, mikä auttaa vahvistamaan asiakkaiden ostamista koskevaa luottamusta ja edistämään tehokkaasti tuotemyyntiä. Lisäksi lisenssinsaajan asiaankuuluvat tiedot voidaan tarkistaa DIN CERTCOn virallisella verkkosivustolla logon väärinkäytösten tai väärentämisen estämiseksi.
BPI on lyhenne sanasta BiodegradableProductsInsitute. BPI kouluttaa valmistajia, lainsäätäjiä ja kuluttajia hajoavien materiaalien tieteellisistä standardeista innovatiivisen kompostoitavan merkintäjärjestelmän avulla. Samanaikaisesti suorittamalla useita toimenpiteitä sen varmistamiseksi, että kyseiset tuotteet täyttävät hajoavia materiaaleja koskevien standardien vaatimukset.
Wuhan Huali Environmental Protection Co., Ltd., ensimmäinen kiinalainen yritys, joka on saanut OK Biobased -sertifikaatin, on saanut neljän tähden biopohjaisen tuotteen sertifikaatin. Samanaikaisesti yhtiön biohajoavat materiaalit ovat saaneet OK Compost -sertifikaatin ja Compostable -sertifikaatin.
Sovelluksen etualan editori
Uusiutuvien ja ympäristöystävällisten materiaalien suosion kasvaessa markkinoiden myötä kuluttajien muutokset asteittain muuttuvat muovituotteita kohtaan. Tämän vaikutuksesta biopohjaisten muovimarkkinoiden kysyntä on kasvanut. Kun hallitukset pitävät tärkeänä bioplastiä, bioplastijen maailmanlaajuisen kysynnän kokonaisarvon odotetaan nousevan 5,9 miljardiin dollariin vuonna 2020, mikä vastaa keskimääräistä vuosikasvua 20%.
Viime aikoina Ranskan parlamentti on antanut lakeja energian siirtymisestä ja vihreästä kasvusta. Ydinenergian osuuden vähentämisen lisäksi Ranskan energiasekoituksessa uusi laki sisältää myös uusiutuvaa energiaa ja muovipakkauksia koskevia lainsäädännöllisiä suosituksia. Esimerkiksi uusiutuvat energialähteet lisääntyvät 40% vuoteen 2030 mennessä ja hiilidioksidipäästöt vähenevät 40% vuoteen 2030 mennessä; kevyet hedelmien ja vihannesten pakkauspussit on valmistettava biopohjaisista materiaaleista 1.1.2017 alkaen; Lisäksi kaupallisen postin muovipakkaukset otetaan käyttöön samaan aikaan samoilla standardeilla. Ranskan uusimmassa lainsäädännössä edellytetään, että kertakäyttöiset astiat, kuten astiat, kupit, haarukat ja haarukat, on valmistettava biopohjaisista materiaaleista, ei öljypohjaisista materiaaleista.
RnR: n markkinatutkimuksen markkinaanalyytikot ovat ennustaneet, että biopohjaisten muovien maailmanlaajuinen kysyntä kasvaa 19 prosentin vuotuisella kasvunopeudella seuraavien neljän vuoden aikana ja sen markkinoiden kysyntä vuonna 2017 nousee 950 000 tonniin. Eurooppa on maailman suurin biopohjaisten muovien kuluttajamarkkinat. Biopohjaisten muovien käyttö alueella oli yli puolet maailmanlaajuisesta kokonaismäärästä vuonna 2012. Tutkimusraportti osoittaa, että perinteisiin muoveihin verrattuna Euroopan maiden kuluttajat ovat taipuvaisempia valitsemaan uusia biopohjaisia muovituotteita. Siksi alueen odotetaan johtavan edelleen biopohjaisen muovin kulutusluokitteluun. Lajeittain tärkkelyspohjaiset muovit ja polymaitohappo ovat edelleen seuraavien vuosien kysynnäin biopohjaisia muoveja, ja niiden markkinoiden kulutus on yli 60% kokonaismäärästä. RnR: n markkinatutkimuksen mukaan useat maat ovat viime vuosina antaneet muovisia rajoituksia koskevia määräyksiä ja lisänneet jatkuvasti perinteisen muovin käytön valvontaa, mikä edistää edelleen biopohjaisten, erityisesti tärkkelyspohjaisten muovien kysyntään kehitystä.
Tarjoamme patentoitua täysin biohajoavaa kalvoa ja PVA-laukkua, kaikki tuotteet valmistetaan valulaitteilla. Se eroaa perinteisistä puhallusmuovaustuotteista, kaikki puhallusmuovaustuotteet eivät ole täysin biohajoavia. Voimme tuottaa pva-elokuvia ja -pusseja täysin läpinäkyvinä ja eri väreinä. ja PVA-kalvo on sileämpi kuin perinteiset puhallusmuovaustuotteet.
Tarjoamme myös orgaanista materiaalia täysin biohajoavia kalvoja ja laukkuja patentoidulla raaka-aineella ja tuotantoprosessilla.
Lisätietoja PVA-kalvo- ja pussituotteista saat käymällä meillä:
http://www.joyful-printing.net/pva-bag/
http://www.joyful-printing.com/pva-bag/