Tärklisel põhinevad plastid
Tärklisel põhinevad plastid kasutavad keemilisi reaktsioone tärklise keemiliseks modifitseerimiseks, et vähendada tärklise hüdroksüülrühmi ja muuta selle algset struktuuri, muutes seeläbi tärklise vastavaid omadusi ja muutes algse tärklise termoplastiliseks tärkliseks.
Hiina nimi
Tärklisel põhinevad plastid
Väli
Keemiatootmine
Tööstus
Tööstuslik tootmine
Rakenduse väli
Plasti tootmine
Sisukord
1 R& D taust
2 Protsessi põhimõte
3 Arengu staatus
4 toote eelist
5 sertifitseerimissüsteem
6 Rakenduse väljavaated
1 R& D taust
Tärklis on looduslik polümeer, mille saagis on teisel kohal kui tselluloos maa peal. See on rikas allikaga, taastuv ja madala hinnaga. Seda saab kasutada tärklisel põhinevate plastide tootmiseks modifitseerimise ja plastifitseerimise teel. Olulise biopõhiste materjalide kategooriana on tärklisel põhinevad plastid edukalt realiseerinud tööstusliku tootmise ja rakendamise. Tärklisel põhinev plast on teatud tüüpi plasttoode, mis on valmistatud tärklisest kui peamisest toorainest, mida modifitseeritakse ja plastifitseeritakse ning seejärel segatakse teiste polümeeridega. See on omamoodi bioplast. Tärklisel põhinevad bioplastid võib jagada kahte kategooriasse: biopõhised plastid ja biolagunevad plastid.
Tärklisel põhinev biolagunev plast on tavaliselt modifitseeritud tärklise ja biolaguneva polüestri (näiteks PLA / PBAT / PBS / PHA / PPC jne) segu. See võib olla täielikult biolagunev, kompostitav, keskkonnasõbralik ja sobib jäätmete jaoks Kompost, prügila ja muud töötlemisviisid. Tärklisel põhinevad biopõhised plastid on tavaliselt modifitseeritud tärklise ja polüolefiinide (näiteks PP / PE / PS jne) segu. Selle keskkonnakaitseline tähtsus seisneb naftakeemiliste ressursside kasutamise vähendamises ja süsinikdioksiidi heitmete vähendamises ning jäätmed sobivad põletamiseks. Mõlemad need materjalid võivad asendada traditsioonilisi naftapõhiseid plastikuid ja neid kasutatakse laialdaselt plastist pakkematerjalides, põrutuskindlates materjalides, kiledes ja kilekottides, ühekordselt kasutatavates lauanõudes, toidunõudes, mänguasjades jne.
2 Protsessi põhimõte
Tärklis on omamoodi looduslik kõrgmolekulaarne polümeer. Selle molekul sisaldab palju hüdroksüülrühmi (molekulaarstruktuur on II ja III). Seetõttu on tärklise makromolekulide vastasmõju väga tugev, mis muudab loodusliku tärklise töötlemise raskeks ja see polümeriseerub koos teiste polümeeridega. Kokkusobivus teiste polümeeridega segamise ajal on samuti halb. Kuid need hüdroksüülrühmad võivad läbida keemilisi reaktsioone nagu esterdamine, eeterdamine, pookimine ja ristsidumine. Nende keemiliste reaktsioonide abil tärklise keemiliseks modifitseerimiseks vähendage tärklise hüdroksüülrühmi, muutke selle algset struktuuri, muutes seeläbi tärklise vastavaid omadusi ja muutes algse tärklise termoplastiliseks tärkliseks.
1. Esterdamine, üleesterdamine või eeteramisreaktsioon
Tärklise hüdrofiilsuse muutmiseks hüdrofoobsuseks esterdatakse ja esterdatakse tärklise molekuli hüdroksüülrühmad rasvhapete, rasvhapete estrite jms abil, et moodustada tärklise estrid.
2. Ristsidumisreaktsioon
Tärklismaterjalide tugevuse ja kuumuskindluse parandamiseks on tärklis ristsidestatud kahe või enama funktsionaalse rühmaga ühenditega (näiteks mitmealuselised happed jms), nii et tärklis on asjakohaselt ristsidestatud.
3. Segamise ja kooskogumise iseseisev uuendus
Enamik tärklistplastidest valmistatakse tärklise täitmisel ja segamisel teiste polümeermaterjalidega. Sel viisil saadud toodetel on halb ühilduvus ja madal tugevus ning nende kasutusala on piiratud. Tärklisel põhinevates plastides kopolümeriseeritakse tärklis tärklise modifitseerimisprotsessis tärklise ja muude polümeeride poogitud kopolümeeride saamiseks, parandades seeläbi tärklise ühilduvust teiste polümeermaterjalidega. Keemilise modifitseerimise abil on realiseeritud kolm tärklise modifikatsiooni: hüdrofiilsus muudetud hüdrofoobsuseks; soojustundlikkus muudeti temperatuurikindluseks; kõvadus ja rabedus muutusid plastilisuseks. See modifikatsioon lahendab tärklise modifitseerimise ülemaailmse probleemi ja loob hea aluse hilisemaks töötlemiseks.
3 Arengu staatus
Tärklisel põhinevatel bioplastidel on 30-aastane uurimis- ja arendusajalugu. See on biolagunev plast, millel on pikim uurimis- ja arendusajalugu, kõige küpsem tehnoloogia, suurim industrialiseerimise ulatus ja suurim turuosa. 1980. aastate alguses pälvisid tähelepanu modifitseeritud tärklise ja lagunevate plastisulamite põhipartiide uurimine ja arendamine, mis võivad olla täielikult biolagunevad või lahustuvad plastid, ning tärklise ja biolagunevate vaikude segamine. Nende seas on edukaim &; MaterBi" Novamontist, Itaalia. See on läbitungiv võrgu struktuur polümeerplast sulam, mis koosneb modifitseeritud tärklise ja modifitseeritud polüvinüülalkoholi segust. Sellel on head töötlemisomadused, teisese töötlemise omadused ja mehaanilised omadused. Toimivus ja suurepärane biolagunduvus. Lisaks on &; Vinex &; välja töötanud Air Product& USA kemikaal on polüvinüülalkoholil põhinev vaik, millel on madal polümerisatsiooniaste. Sellel on ka vees lahustuvus, termoplastne töödeldavus ja biolagunevus ning see on viimastel aastatel suurt tähelepanu pälvinud.
Viimastel aastatel on erinevad riigid oma teadusuuringud üldiselt suunanud võimalikult suure tärklisesisaldusega plastidele ja töötanud välja mõned suurepärase toimivusega täielikult lagunevad materjalid ning saanud isegi puhtaid tärklisetooteid ilma sünteetiliste polümeerideta, see tähendab termoplastiliseks tärkliseks. &; Novon &; Ameerika Ühendriikide Warner-Lambert Company toodetud biolagunev materjal sisaldab tärklisesisaldust üle 90%; Jaapani maisiettevõte ja Michigani tootmistehnoloogia uurimisinstituut töötasid koos välja suure tärklisesisaldusega materjali, millel on tugeva veekindluse eelised. Lisaks on Jaapani' Sumitomo Corporation, Itaalia' Ferrizz Corporation jne väitis samuti, et on edukalt uurinud kõiki tärklisesisaldusega 90% tärklist. Teadusasutused nagu Saksa Batekke uurimisinstituut, Ameerika Ühendriikide Warner-Lamberti ettevõte ja Šveitsi ülikool on kõik teinud suuri edusamme tärklise muundamisel termoplastiliseks tärkliseks biolagunevate plastide tootmiseks. Austraalia riiklik toiduainete töötlemise ja pakendamise teaduskeskus on loonud termoplastse tärklise, millel on hea voolavus, nõtkus, hallituse vabanemine, pehme, läbipaistev, kõrge tugevus ja kontrollitav lagunemiskiirus. Seda saab kasutada põllumajanduslike filmide ja toidu valmistamiseks. Pakendkile ja muud tooted.
Hiina tärklisplastid töötati esmakordselt välja Jiangxi Teaduste Akadeemia Rakenduskeemia Instituudis 1980. aastate lõpus. Mittetäieliku statistika kohaselt osaleb uuringus üle 60 ülikooli, uurimisinstituutide ja ettevõtete. minu riik vähendab tärklisel põhinevate plastide uurimis- ja arendustöös järk-järgult lõhet välismaiste arenenud riikidega. Praegu on peamised kodumaised tärklisel põhinevate materjalide ja toodete tootjad ning nende praegune seisund järgmine: Wuhan Huali on 40 000 tonni aastas ja valmistub ehitama tootmisliini, mille aastane toodang on 60 000 tonni; Shenzhen Hongcai 15 000 tonni aastas; Suzhou Hanfeng 10 000 tonni aastas; Zhejiang Tianhe 10000 tonni aastas; Zhejiang Huafa 10 000 tonni aastas; Shandong Bicacheng 10 000 tonni aastas; teiste tootmisettevõtete hulka kuuluvad Nanjing Biaoge ja Changzhou Longjun.
Tärklist modifitseeritakse ja plastifitseeritakse keemiliste meetoditega ning saadud modifitseeritud tärklisel on kolm omadust: 1. Hüdrofoobsus. Tärklis on pärast keemilist modifitseerimist täielikult hüdrofoobne ja niiskusesisaldus on&1%, mis sobib hästi teiste sünteetiliste polümeermaterjalidega. 2. Temperatuurikindlus. Modifitseeritud tärklis talub termoplastilise töötlemise ajal kõrgel temperatuuril 230 ° C ilma kollaseks muutumata ja lagunemata. 3. Termoplastilisus. Modifitseeritud tärklist saab termoplastselt töödelda plastitöötlusseadmetes. Ettevõtte toodetud tärklisel põhinevad plastid on jagatud kahte seeriasse: biopõhised ja biolagunevad. Erinevate töötlemistehnikate kohaselt jagunevad need puhutud kilematerjalideks, survevalu materjalideks, lehtmaterjalideks ja vahtmaterjalideks. Need võivad asendada tavalist naftakeemilist plastikut ja neid kasutatakse laialdaselt tööstuses, meditsiinis, toidus, elektriseadmetes ja muudes toodete pakendites ja lauanõudes, köögiriistades, mänguasjades ja lillede istutamisel ning muudel aladel. Nii säästetakse suures koguses naftavarusid, vähendatakse süsinikdioksiidi heitkoguseid ja realiseeritakse prügi kahjutu käitlemine. See soodustab ka põllumajanduse arengut ja põllumajandustootjaid' sissetulek ja ringmajanduse jõulise arengu edendamine.
12. juulil 2018 teatati, et Yu Long arendas ja tootis esmakordselt maailmas täistärklise biolagunevat materjali.
4 toote eelist
Traditsiooniliste plasttoodetega võrreldes ilmnevad tärklisel põhinevate materjalide ja toodete eelised järgmistes aspektides:
⑴Sarnane jõudlus: sellel on sama või sarnane jõudlus kui samalaadsetel traditsioonilistel plasttoodetel;
⑵Keskkonnakaitse: tärklisel põhinevate biopõhiste plastide ja toodete eelised on naftavarude kokkuhoid ja süsinikdioksiidi heitmete vähendamine; tärklisel põhinevate biolagunevate plastide ja toodete eelised on täielikult biolagunevad, kompostitavad ja realiseerivad prügi kahjutu käitlemise;
⑶Turvalisus: Tärklisel põhinevad materjalid ja tooted ei sisalda toksilisi ja kahjulikke aineid nagu plastifikaatorid, bisfenool A ja raskmetallid. Toidukõlblikud materjalid vastavad asjakohaste kodumaiste ja välismaiste toidukõlbulike plastistandardite nõuetele;
⑷Tootmisprotsess: tootmisprotsessi käigus ei juhita kolme jäätet ja keskkonnale ei tekitata uut saastet;
⑸Kulu: Tärklisel põhinevad biopõhised plastmaterjalid ja tooted on samad mis tavalistel naftaplastitoodetel ning tärklisel põhinevate täielikult biolagunevate materjalide ja toodete maksumus on umbes kaks korda suurem kui tavalistel naftaplastidel.
5 sertifitseerimissüsteem
Viimastel aastatel on biopõhiste toodete keskkonnamõju järk-järgult tunnustatud kodu- ja välismaal, mis on biopõhiste materjalide kasutusvaldkondi oluliselt laiendanud. Biopõhiste materjalide biosüsinikusisaldus on oluline tunnus, mis eristab neid tavalisest plastist. Bio-süsinikusisalduse määratlus on tootes sisalduva bio-süsiniku protsent orgaanilise süsiniku (sh biosüsiniku ja fossiilse süsiniku) suhtes. Kuna biosüsi on uus süsinik, ei põhjusta see keskkonda reostust, seega on sellel väga hea keskkonnakaitseline mõju. Bio-süsinikusisalduse testimise standardid hõlmavad Ameerika Ühendriikide ASTM D6866-08: katsemeetod tahkete, vedelate ja gaasiliste proovide bioloogilise sisalduse määramiseks radiosüsinikuanalüüsi ja Hiina GB / T29649-2013 biopõhise materjali sisalduse määramise vedelikuga stsintillatsiooniloenduri meetod. Kuna tänapäevased organismid sisaldavad kõik sama kogust radiosüsiniku elemente, on ASTM D6866 põhimõte kasutada seda organismide omadust proovide biopõhise sisalduse mõõtmiseks mis tahes olekus; selle mõõtmismeetodiga saab määrata mis tahes biopõhiseid tooteid ja organisme. Segapõhises tootes sisalduvate biopõhiste või taastuvate ainete täpne protsent.
2009. aastal andis Belgia autoriteetne sertifitseerimisasutus Vincotte välja maailma esimese partii OK Biobased tähesertifikaatide sertifikaate, mis tõendasid biopõhiste materjalide bio-süsinikusisaldust ja pakkusid ka biopõhistele toodetele usaldusväärset kvaliteeti. materjaliturg. Kolmandate osapoolte ülevaated. OK-Biobased on Belgia&nr 39 keskkonnamärgis biopõhistele madala süsinikusisaldusega toodetele. Pärast sertifikaadi saamist võivad biopõhised plastitootjad asetada oma etiketid välispakendile või toodetele, et eristada tavalisi naftakeemiatooteid. Selles määratletakse biopõhised materjalid, lähtudes biosüsiniku sisaldusest, ja hindamiseks kasutatakse bio-süsiniku sisalduse protsenti ja kogu süsinikusisaldust. Selle standard on ASTM D6866, mis eristab materjale tähtede järgi, ja see on EL' autoriteetne biopõhiste materjalide sertifitseerimismärk. OK Biobased logo kasutab toote keskkonnakvaliteedi eristamiseks tärne. Sertifitseeritud toode saab ühe tärniga märgi, et tõestada, et selle toode sisaldab 20–40% biosüsinikku, 2-tärniline 40–60%, 3-tärniline 60–80% ja 4-tärniline biosüsinikusisaldus rohkem kui üle 80% toote. Vincotte' s OK Biobased sertifikaadi eesmärk on aidata ettevõtetel või edasimüüjatel parandada taastuvate toodete turu konkurentsivõimet ja suunata tarbijaid keskkonnasõbralikumaid tooteid paremini valima.
Biopõhiste materjalide ja toodete arendamise ergutamiseks on Ameerika Ühendriikide põllumajandusministeerium rakendanud bioloogilise prioriteedi programmi. Plaanil on kaks menetlust, üks on riigihangete prioriteetne kava ja tarbijate vabatahtlik märgistamiskava. Esimene loodi 2002. aastal biopõhiste toodete arendamise ergutamiseks, teine aga 2008. aastal. Biofirst programmi eesmärk on stimuleerida biomassitoodete tarbimist Ameerika Ühendriikides. Föderaalse valitsuse asutused ja nende töövõtjad eelistavad kõige suurema biomassi sisaldusega toodete ostmist. Kui toode vastab USA põllumajandusministeeriumi&nr 39 biopõhiste toodete loendi biopõhise sisalduse miinimumstandarditele, saavad selles programmis osaleda kõik tehased ja turustajad ning agentuuri väljastatud sertifitseerimismärk tuleb kinnitada toote pakendile.
Biolagunevate plastide rahvusvaheliste sertifikaatide hulka kuuluvad Belgia OK Composti sertifikaat, Saksamaa Compostable sertifikaat ja USA BPI sertifikaat.
OK Compost on kompostitav sertifikaat nimega" OK Compost" välja andnud Belgia sertifitseerimisasutus AIB-Vincotte Group pärast biolagunevate materjalide katsetamisstandardite EN13432 või ASTM D6400 kohast katsetamist. OK Composti sertifikaadi eesmärk on aidata ettevõtetel või edasimüüjatel parandada täielikult lagunevate toodete turu konkurentsivõimet ja suunata tarbijaid keskkonnasõbralikke tooteid paremini valima.
Kompostitav sertifikaat on biolagunevate toodete sertifikaat, mille on välja andnud TUV Rheinlandi ja Saksamaa Standardiorganisatsiooni (Deutsches Institut fr Normun, DIN) ühine sertifitseerimisasutus DIN CERTCO. Sertifitseerimismärk on &; külv" märk. Kompostitav sertifikaat aitab ostjatel valida paljude tarnijate ja tootjate range kvaliteedi, ohutuse ja keskkonnakaitsega tooteid. Samal ajal näitavad tooted koos kompostitava logoga, et nad on edukalt läbinud kolmanda osapoole autoriteetse organisatsiooni testi ja hindamise, mis aitab kliente paremaks muuta' enesekindlus toodete ostmise vastu ja toodete müügi edendamine. Lisaks saab märgi kuritarvitamise või võltsimise vältimiseks DIN CERTCO ametlikul veebisaidil küsida omaniku asjakohast teavet.
BPI on lühend biolagunevatest toodetest Insitute (Degradable Products Association). Uuendusliku kompostitava märgistamisprogrammi kaudu õpetab BPI tootjaid, seadusandjaid ja tarbijaid lagunevate materjalide teaduslike standardite osas. Samal ajal mitmete protseduuride abil, tagamaks, et seotud tooted vastavad lagunevate materjalide standardite nõuetele.
Esimene partii Hiina ettevõtteid Wuhan Huali keskkonnakaitses, mis sai OK Biobased sertifikaadi, on saanud nelja tärniga biopõhise toote sertifikaadi. Samal ajal on ettevõtte' biolagunevad materjalid saanud OK Composti ja kompostitava sertifikaadi.
6 Rakenduse väljavaated
Plasttoodete tarbijate eelistuste järkjärgulise muutumisega on taastuvad keskkonnasõbralikud materjalid muutunud turul üha populaarsemaks. Sellest mõjutatuna on nõudlus biopõhiste plastide järele kasvanud. Kui valitsused panevad rõhku bioplastile, suureneb eeldatavasti ülemaailmse bioplastide nõudluse koguväärtus 2020. aastal 5,9 miljardi USA dollarini, mis võrdub keskmise aastase kasvumääraga 20%.
Hiljuti võttis Prantsuse parlament vastu seadused energia ülemineku ja rohelise kasvu kohta. Lisaks tuumaenergia osakaalu vähendamisele Prantsusmaal' energiastruktuur sisaldab uus seadus ka seadusandlikke ettepanekuid, mis on seotud taastuvenergia ja plastpakenditega. Näiteks suureneb taastuvenergia aastaks 2030 40% ja süsinikdioksiidi heide väheneb aastaks 2030 40%; kerged pakendikotid, mida kasutatakse puu- ja köögiviljade pakendamiseks, peavad olema valmistatud biopõhistest materjalidest alates 1. jaanuarist 2017; Lisaks rakendatakse samade standarditega samal ajal ka kommertspostide jaoks kasutatavaid plastpakendeid. Prantsuse valitsuse uusimad õigusaktid nõuavad, et ühekordselt kasutatavad lauanõud nagu nõud, tassid ja kahvlid peavad olema valmistatud naftapõhiste toorainete asemel biopõhistest toorainetest.
RnR Market Researchi turuanalüütik on hiljuti ennustanud, et ülemaailmne nõudlus biopõhiste plastide järele kasvab järgmise nelja aasta jooksul 19% aastase kasvumääraga ning selle turunõudlus ulatub 2017. aastal 950 000 tonnini. Euroopa on maailm' suurim biopõhiste plastide tarbijaturg. 2012. aastal moodustas biopõhiste plastide kasutamine selles piirkonnas üle poole kogu maailmas. Uuringu aruanne näitab, et võrreldes traditsiooniliste plastidega on Euroopa riikide tarbijad pigem valinud uusi biopõhiseid plasttooteid. Seetõttu loodetakse, et piirkond jätkab biopõhise plasttarbimise edetabelit. Tüüpide osas on tärklisel põhinevad plastid ja polüpiimhape ka lähiaastatel jätkuvalt kõige nõutumad biopõhised plastid ning nende turutarbimine moodustab kogu 60% -st. RnR turu-uuringud ütlesid, et viimastel aastatel on erinevad riigid järjestikku kehtestanud plastikupiirangud ja suurendanud pidevalt järelevalvet traditsiooniliste plastide kasutamise üle, mis soodustab biopõhiste plastide, eriti tärklisel põhinevate plastide nõudlustrendi edasist tõusu.
Pakume patenteeritud täielikult biolagunevat kile ja PVA-kotti, kõik tooted on valmistatud valamisseadmetega. See erineb traditsioonilistest puhumisvormimistoodetest, kõik puhumisvormimistooted ei ole täielikult biolagunevad. Saame toota täiesti läbipaistvates ja erinevates värvides pva-kilesid ja -kotte. ja PVA-kile on siledam kui traditsioonilised löökvormimistooted.
Samuti pakume orgaanilisest materjalist täielikult biolagunevat kilet ja patendeeritud tooraine ja tootmise protsessiga kotte.
PVA-kile ja kottide toodete saamiseks külastage meid:
http://www.joyful-printing.net/pva-bag/
http://www.joyful-printing.com/pva-bag/