Tärklisepõhistes plastides kasutatakse tärklise keemiliseks modifitseerimiseks, tärklise hüdroksüülrühma redutseerimiseks, selle algse struktuuri muutmiseks, muutes sellega tärklise vastavaid omadusi ja muutes algse tärklise termoplastiliseks tärkliseks keemilises reaktsioonis.
Hiina nimi Tärklisel põhinev plastide tööstus Tööstuslik tootmine Valdkonnad Keemiatööstus Rakendused Plastiku tootmine
Sisukord
1 Teadus- ja arendustegevuse taust
2 Protsessi põhimõte
3 Arengu staatus
4 Toote eelised
5 Sertifitseerimissüsteem
6 Rakenduse väljavaated
Teadus- ja arendustegevuse taustatoimetaja
Tärklis on looduslik polümeer, mis on maailmas tselluloosi järel teisel kohal. See on rikkaliku päritoluga, taastuv ja odav. Seda saab kasutada tärklisepõhise plasti tootmiseks modifitseeritud plastifitseerimise teel. Bioloogiliste materjalide olulise kategooriana on tärklisepõhised plastid edukalt saavutanud tööstusliku tootmise ja rakenduse. Tärklisel põhinev plast on omamoodi plasttoode, mis on valmistatud peamise toorainena tärklisest, modifitseeritud ja plastifitseeritud ning segatud seejärel teiste polümeeridega. See on omamoodi bioplast. Tärklise baasil valmistatud bioplast võib jagada biopõhiseks plastiks ja biolagunevaks plastiks.
Tärklisepõhised biolagunevad plastid on tavaliselt modifitseeritud tärkliste segud biolagunevate polüestritega (näiteks PLA / PBAT / PBS / PHA / PPC jne), mis on täielikult biolagunevad, kompostitavad, keskkonnasõbralikud ja sobivad jäätmeteks. Kompostimine, prügilad ja muud töötlemismeetodid. Tärklisepõhised biopõhised plastid on tavaliselt modifitseeritud tärklise ja polüolefiinide segu (näiteks PP / PE / PS jne). Selle keskkonnatähtsus on vähendada naftakeemiaressursside kasutamist, vähendada süsinikdioksiidi heitkoguseid ja jäätmed sobivad põletamiseks. Mõlemad materjalid võivad asendada traditsioonilisi naftapõhiseid plaste ja neid kasutatakse laialdaselt plastpakendites, löögikindlates materjalides, kiledes ja kilekottides, ühekordselt kasutatavates lauanõudes, toidunõudes, mänguasjades jms.
Protsessi põhimõtte redigeerimine
Tärklis on looduslik kõrgmolekulaarne polümeer, mille molekulis on suur kogus hüdroksüülrühmi (II ja III molekulaarstruktuurid), seega on tärklise makromolekulide vastastikmõju tugev, mis muudab algse tärklise sulamisprotsessi keeruliseks, ja on jagatud teiste polümeeridega . Samuti on halb ühilduvus segamisprotsessis teiste polümeeridega. Kuid need hüdroksüülrühmad suudavad
Keemilised reaktsioonid nagu esterdamine, eeterdamine, pookimine ja ristsidumine on piisavad. Neid keemilisi reaktsioone kasutatakse tärklise keemiliseks modifitseerimiseks, et redutseerida tärklise hüdroksüülrühma ja muuta selle algset struktuuri, muutes seeläbi tärklise vastavad omadused ja muutes algse tärklise termoplastiliseks tärkliseks.
1. Esterdamine, ümberesterdamine või eeterdamine
Tärklise hüdrofiilsuse muutmiseks hüdrofoobseks esterdatakse tärklise molekuli hüdroksüülrühm ja see esterdatakse rasvhappe, rasvhappe estriga vms, saades tärklise estri.
2, ristsidumisreaktsioon
Tärklise materjali tugevuse ja kuumakindluse suurendamiseks ristsidetakse tärklis kahe või enama funktsionaalrühmaga ühendiga (näiteks mitmealuseline hape jne), et põhjustada tärklise mõõdukat ristsildamist.
3, kopolümerisatsioonist sõltumatu innovatsiooni segamine ja reformimine
Enamikku tärkliseplastist valmistatakse tärklise segamisel ja segamisel teiste polümeermaterjalidega. Saadud toote piiratud ühilduvuse ja piiratud kasutuse tõttu on piiratud ühilduvus. Tärklisepõhised plastid polümeriseerivad tärklise modifitseerimise käigus ka tärklist, saades tärklise ja muude polümeeride siiriku kopolümeeri, parandades sellega tärklise ühilduvust teiste polümeermaterjalidega. Keemilise modifitseerimise abil saadi tärklise modifikatsioon: hüdrofiilsus muudeti hüdrofoobsuseks; soojustundlikkus muudeti temperatuurikindluseks; kõva ja rabedus muudeti plastilisuseks. See modifikatsioon lahendab tärklise muutmise ülemaailmse probleemi ja loob hea aluse edasiseks töötlemiseks.
Arengu oleku redigeerija
Tärklise baasil toodetud bioplastide teadus- ja arendustegevus on olnud 30 aastat. See on biolagunev plastik, millel on kõige pikem uurimisajalugu, kõige küpsem tehnoloogia, suurim tööstuslik maht ja suurim turuosa. 1980ndate alguses hinnati täielikult biolagunevate või lahustuvate plastide modifitseeritud tärklise ja lagunevate plastisulamite põhisegu uurimis- ja arendustegevust, tärklise ja biolagunevate vaikude segunemist. Neist edukaim on Itaalias Novamonti “MaterBi”, mis on läbistav võrgustruktuuriga polümeerplastisulam, mis koosneb modifitseeritud tärklisest ja modifitseeritud polüvinüülalkoholist. Sellel on head töötlemisomadused, sekundaarsed töötlemisomadused ja mehaanika. Toimivus ja suurepärane biolagunevus. Lisaks on Ameerika Ühendriikide Air Product & Chemical Company välja töötatud vaik, mis põhineb polüvinüülalkoholil ja millel on madal polümerisatsiooni aste, ning see on vees lahustuv, termoplastiliselt töödeldav ja biolagunev ning sellele on viimastel aastatel pälvinud suurt tähelepanu.
Viimastel aastatel on riigid üldiselt oma uurimistöö keskendunud plastikutele, mis suurendavad tärklise sisaldust nii palju kui võimalik, ning on välja töötanud mõned suurepäraste omadustega täielikult lagunevad materjalid ja isegi puhast tärklisetooteid ilma sünteetiliste polümeerideta, nimelt termoplastilise tärklise. Ameerika Ühendriikides Warner-Lamberti toodetud biolaguneva materjali "Novon" tärklisesisaldus on üle 90%. Jaapani maisiettevõte ja Michigani tootmistehnoloogia instituut on ühiselt välja töötanud kõrge tärklisesisaldusega materjali, mille eeliseks on kõrge veekindlus. Lisaks teatasid Jaapani Sumitomo Corporation ja Itaalia Ferrizz, et nad on edukalt uurinud tärklisevastaseid plaste tärklise sisaldusega 90%. Termoplastilise tärklise tootmisel biolaguneva plasti tootmiseks on suuri edusamme teinud sellised uurimisinstituudid nagu Saksa Batekke Instituut, Ameerika Warner-Lambert Company ja Šveitsi ülikool. Austraalia Riiklik Toiduainete Töötlemise ja Pakendamise Teaduskeskus on kasutusele võtnud tärklise termoplasti, millel on hea voolavus, elastsus ja hallituse vabanemine. Toode on pehme, läbipaistev, ülitugev ja sellel on kontrollitav lagunemiskiirus. Seda saab kasutada põllumajandusliku kile ja toidu valmistamiseks. Pakkekile ja muud tooted.
Hiina tärkliseplastist töötas esmakordselt välja Jiangxi Teaduste Akadeemia Rakenduskeemia Instituut 1980ndate lõpus. Mittetäieliku statistika kohaselt osaleb uurimistöös enam kui 60 kõrgkooli, teadusinstituuti ja ettevõtet. Hiina vähendab tärklisepõhiste plastide uurimisel ja arendamisel järk-järgult lõhet välismaiste arenenud riikidega. Praegu on peamised kodumaised tärklisepõhised materjalide ja toodete tootmisega tegelevad ettevõtted ning status quo järgmised: Wuhani uhke 40 000 tonni aastas valmistub ehitama tootmisliin, mille aastane toodang on 60 000 tonni; Shenzhen Hongcai 15 000 tonni aastas; Suzhou Hanfeng 10 000 tonni aastas; Zhejiang Tianhe 10 000 tonni aastas; Zhejiang Huafa 10 000 tonni aastas; Shandong Bicai 10 000 tonni aastas; muude tootmisettevõtete hulka kuulub ka Nanjing kui Austraalia, Changzhou Longjun jne.
Tärklist modifitseeritakse ja plastifitseeritakse keemiliste meetoditega ning modifitseeritud tärklisel on kolm peamist omadust: 1. Hüdrofoobsus. Tärklis on pärast keemilist modifitseerimist täielikult hüdrofoobne ja selle niiskusesisaldus on alla 1%, mis sobib teiste sünteetiliste polümeermaterjalidega hästi. 2, temperatuuritaluvus. Modifitseeritud tärklis võib termoplastilise töötlemise ajal taluda kõrget temperatuuri 230 ° C ilma kollasuse ja lagunemiseta. 3. Termoplastne. Modifitseeritud tärklist saab termoplastiliselt töödelda plasti töötlemise seadmetel. Ettevõtte toodetud tärklisepõhised plastid jagunevad kaheks seeriaks: biopõhised ja biolagunevad. Need jagunevad erinevate töötlemistehnikate järgi puhutud kilematerjalideks, sissepritsetavaks plastiks, lehtmaterjalideks ja vahtmaterjalideks. Neid saab tavaliste naftakeemiliste plastide asemel kasutada tööstuslikes ja farmaatsias. Toidu, elektriseadmete ja muude toodete, köögiriistade, mänguasjade ja lillede istutamise pakendamine. Sellega säästetakse palju naftavarusid, vähendatakse süsinikdioksiidi heitkoguseid, töödeldakse prügi kahjutult, edendatakse põllumajanduse ja põllumeeste sissetulekuid ning ringmajanduse arengut.
12. juulil 2018 arendas ja müüs Yu Long esmakordselt maailmas täielikult tärklisega biolagunevaid materjale. [1]
Toote eeliste redigeerimine
Traditsiooniliste plasttoodetega võrreldes on tärklisepõhiste materjalide ja toodete eelised järgmised:
(1) Sarnane jõudlus: sellel on samad ja sarnased omadused nagu sama tüüpi traditsioonilistel plasttoodetel;
(2) Keskkonnakaitse: tärklisepõhise biopõhise plasti ja toodete eelised on naftavarude kokkuhoid ja süsinikdioksiidi heitkoguste vähendamine. tärklisepõhistel biolagunevatel plastidel ja toodetel on eelised täielikul biolagunevusel, kompostitavusel ja prügi kahjutul hävitamisel;
(3) Ohutus: tärklisepõhised materjalid ja tooted ei sisalda toksilisi ja kahjulikke aineid, nagu plastifikaatoreid, bisfenool A ja raskemetalle. Toidukvaliteedi materjalid vastavad kodu- ja välismaal kehtivatele toidukvaliteedi standarditele;
4) tootmisprotsess: tootmisprotsessis ei teki jäätmeid, mis ei põhjusta keskkonnale uut reostust;
(5) Maksumus: tärklisepõhised biopõhised plastmaterjalid ja -tooted on samad, mis tavalistel naftaplasttoodetel. Tärklisepõhiste biolagunevate materjalide ja toodete maksumus on umbes kaks korda tavalise naftaplastiga võrreldes.
Sertifitseerimissüsteemi redigeerimine
Viimastel aastatel on järk-järgult tunnustatud biopõhiste toodete keskkonnasäästlikkust nii kodu- kui välismaal ning biopõhiste materjalide rakendusalasid on tunduvalt laiendatud. Biopõhiste materjalide süsinikusisaldus on oluline omadus, mis eristab neid tavalistest plastidest. Bio-süsiniku sisaldus on määratletud kui süsivesinike protsent toodetes sisalduvas orgaanilises süsinikus (sealhulgas bio- ja fossiilne süsinik). Kuna bio-süsinik on uus süsinik, ei saasta see keskkonda, seega on sellel hea keskkonnamõju. Bio-süsinikusisalduse tuvastamise standardite hulka kuulub ASTM D6866-08: Tahke-, vedeliku- ja gaasiproovide bioloogilise sisalduse määramise katsemeetod radiosüsiniku analüüsi abil ja vedeliku-välgu loenduri meetod biopõhise sisalduse määramiseks hiina keeles GB / T29649-2013 biopõhised materjalid. Kuna samaaegsed organismid sisaldavad võrdses koguses radioaktiivset süsinikku, on ASTM D6866 põhimõtteks proovi bioaluse sisalduse mõõtmine mis tahes olekus selle organismi omaduse abil; seda meetodit saab kasutada mis tahes biopõhiste toodete ja organismide määramiseks. Põhisegus sisalduva biopõhise või taastuva materjali täpne protsent.
2009. aastal andis Belgia autoriteetne sertifitseerimisasutus Vincotte välja maailma esimese partii OK Biobased tärnide sertifitseerimise toodete sertifikaati, mis on biopõhiste materjalide bio-süsiniku sisalduse autoriteetne tasemesertifikaat, ning pakub ka biopõhistele toodetele usaldusväärse tootekvaliteedi materjaliturg. Kolmanda osapoole hinnang. OK-Biobased on Belgia keskkonnamärk bioloogilistel madala süsinikusisaldusega toodetel. Biopõhiste plastide tootjad saavad kinnitada oma pakenditel või toodetel olevaid silte, et eristada neid tavalistest naftakeemiatoodetest. Selles määratletakse biopõhised materjalid bio-süsiniku sisalduse alusel ja hinnatakse neid protsendina bio-süsiniku sisaldusest ja kogu süsiniku sisaldusest. Standardiks on ASTM D6866, mis eristab tähti tähepõhiselt ja on EL autoriteetne biopõhiste materjalide sertifitseerimismärk. OK Biobased logo kasutab toote keskkonnamõju eristamiseks tärniga. Sertifitseeritud tootel on 1 tärnitähis, mis tõendab, et selle toode sisaldab 20–40% bioloogilist süsivesinikku, 2 tärni on 40–60%, 3 tärni on 60–80% ja 4 tähte on üle 80% bio- süsiniku sisaldus. toode. Vincotte OK biopõhise sertifitseerimise eesmärk on aidata ettevõtetel või turustajatel parandada taastuvate toodete konkurentsivõimet turul ja suunata tarbijaid keskkonnasõbralikke tooteid paremini valima.
Biopõhiste materjalide ja toodete arendamise ergutamiseks on USA põllumajandusministeerium rakendanud bioloogiliste prioriteetide programmi. Programmil on kaks programmi, riigihangete prioriteetsuskava ja vabatahtlik identifitseerimisprogramm tarbijatele. Esimene neist oli 2002. aastal bioloogiliste toodete arendamise edendamiseks, teine aga 2008. aastal. Bio-Priority Programmi eesmärk on stimuleerida biomassitoodete tarbimist Ameerika Ühendriikides. Föderaalsed valitsusasutused ja nende töövõtjad eelistavad kõrgeima biomassi sisaldusega toodete ostmist. Kui toode vastab USA põllumajandusministeeriumi biotoodete loetelus sisalduva biopõhise sisu miinimumstandarditele, võib programmis osaleda iga tehas või levitaja ning toote pakendile saab kinnitada asutuse väljastatud sertifikaadimärgise.
Biolagunevate plastide rahvusvaheline sertifitseerimine hõlmab Belgia OK Compost sertifikaati, Saksa Compostable sertifikaati ja USA BPI sertifikaati.
OK Compost on kompostitav sertifikaat nimega "OK Compost", mille on välja andnud Belgia sertifitseerimisasutus AIB-Vincotte Group pärast katsetamist vastavalt biolagunevate materjalide EN13432 või ASTM D6400 katsestandardile. OK Komposti sertifitseerimise eesmärk on aidata ettevõtetel või turustajatel parandada täielikult lagunevate toodete turukonkurentsi ja suunata tarbijaid keskkonnasõbralikke tooteid paremini valima.
Komposteeritav on biolagunevate toodete sertifitseerimine TIN Rheinland Groupi ja Deutsches Institut fr Normuni (DIN) ühise sertifitseerimisasutuse DIN CERTCO poolt. Autentimise ID on „külvamise” logo. Komposteeritav sertifikaat aitab ostjatel valida toodete hulgast tarnijate ja tootjate hulgast kvaliteeti, ohutust ja keskkonnakaitset. Samal ajal näitavad Compostable logoga tooted, et nad on edukalt sooritanud autoriteetse kolmanda osapoole organisatsiooni testimise ja hindamise, mis aitab suurendada kliendi ostukindlust ja edendada tõhusalt toodete müüki. Omaniku asjakohast teavet saab DIN CERTCO ametlikul veebisaidil küsida, et vältida logo kuritarvitamist või võltsimist.
BPI on lühend sõnadest Biodegradable ProductsInsitute. BPI koolitab tootjaid, seadusandjaid ja tarbijaid uuendusliku kompostitava märgistamisprogrammi kaudu lagunevate materjalide teaduslikest standarditest. Samal ajal on kehtestatud rida protseduure tagamaks, et asjaomased tooted vastavad lagunevaid materjale käsitlevate standardite nõuetele.
Esimene partii Hiina ettevõtteid, kes on Hiinas Wuhanis saanud OK Biobased sertifikaadi, on saanud neljatärnise biopõhise toote sertifikaadi. Samal ajal said ettevõtte biolagunevad materjalid OK Komposti ja Compostable sertifikaadi.
Rakenduse esiplaanil redigeerimine
Kuna tarbijad eelistavad plasttoodete eelistamist järk-järgult, kuumenevad turud taastuvate keskkonnasõbralike materjalide järele. Selle mõjul on kasvanud nõudlus biopõhiste plastide järele. Valitsuste rõhuasetusega bioplastikusele kasvab ülemaailmse bioplasti nõudluse koguväärtus eeldatavasti 2020. aastaks 5,9 miljardi dollarini, mis võrdub keskmise aastase kasvumääraga 20%.
Hiljuti võttis Prantsuse parlament vastu seadused energia ülemineku ja keskkonnasäästliku majanduskasvu kohta. Lisaks tuumaenergia osakaalu vähendamisele Prantsuse energiasegus sisaldab uus seadus ka taastuvenergia ja plastpakenditega seotud seadusandlikke nõuandeid. Näiteks suureneb taastuvenergia 2030. aastaks 40% ja süsinikdioksiidi heitkogus 2030. aastaks 40%; alates 1. jaanuarist 2017 valmistatakse puit- ja köögiviljade pakendamiseks mõeldud kerged pakendikotid biopõhistest materjalidest; Lisaks teostatakse samal ajal ja samade standarditega ka kommertspostide plastpakendid. Prantsuse valitsuse uusimad õigusaktid nõuavad, et ühekordselt kasutatavad lauanõud, näiteks nõud ja kahvlid, peaksid olema valmistatud naftapõhiste materjalide asemel biopõhistest materjalidest.
RnR Turu-uuringute nõuandeturuanalüütikud on ennustanud, et ülemaailmne nõudlus biopõhiste plastide järele suureneb järgmise nelja aasta jooksul 19% ja selle turunõudlus ulatub 950 000 tonnini 2017. aastal. Euroopa on maailma suurim biotoodete tarbijate turg plastid. 2012. aastal moodustas biopõhise plasti kasutamine piirkonnas enam kui poole kogu maailmas. Uuringuaruande kohaselt kalduvad Euroopas tarbijad eelistama uusi biopõhiseid plasttooteid kui traditsioonilisi plaste. Seetõttu eeldatakse, et see piirkond jätkab bio-põhise plasti tarbimise edetabeli juhtimist. Tüüpide osas on tärklisepõhised plastid ja polüpiimhape järgmise paari aasta jooksul endiselt kõige nõudlikumad biopõhised plastid ja nende turutarbimine moodustab enam kui 60% kogutoodangust. RnRi turu-uuringute kohaselt on riigid viimastel aastatel kehtestanud plastikutele piirangud ja jätkavad traditsiooniliste plastide kasutamise järelevalve tugevdamist, mis aitab veelgi suurendada nõudlust biopõhiste, eriti tärklisepõhiste plastide järele.
2013. aastal kuulutas riiginõukogu välja biotööstuse arengukava (edaspidi “planeerimine”), milles öeldakse, et see kiirendab biopõhiste materjalide ja biopõhiste
Pakume patenteeritud täielikult biolagunevat kilet ja PVA-kott, kõik tooted on valmistatud valamisseadmete abil. See erineb traditsioonilistest puhumisvormimistoodetest, kõik puhumisvormimistooted ei ole täielikult biolagunevad. Saame toota pva-filme ja -kotte, mis on täiesti läbipaistvad ja erinevates värvides. ja PVA-kile on siledam kui traditsioonilised puhumisvormimistooted.
Pakume ka orgaanilise materjaliga täielikult biolagunevat kilet ja patenteeritud tooraine ning tootmisprotsessiga kotte.
Kui soovite saada rohkem PVA-kile ja kotte, külastage meid:
http://www.joyful-printing.net/pva-bag/
http://www.joyful-printing.com/pva-bag/