Tärklisel põhinev polümeer
Pulber ei oma tõelist termoplastilisust, kuid seda saab süstimiseks kasutada plastifikaatori (vesi, glütseriin, sorboos jne) lisamisega, kõrgel temperatuuril (90 ° C ~ 180 ° C) pügamisel, mis võib tärklist sulatada ja vedeldada . , ekstrusioon, puhumisvormimisseadmed, näiteks sünteetiline plast. See kombinatsioon (tärklis, vesi, kuumus) tagab tärklise želatiinimise, see tähendab granuleeritud koe lagunemise. Kuna molekul nõuab vesiniksideme lõhustamist, želatiinitakse tärklis viskoosse suspensiooni moodustamiseks, st moodustub tärklisepõhine polümeer.
Hiina nimi
Tärklisel põhinev polümeer
Maatriks
tärklis
kuidas toota
Lahustusega valamine
Võõras nimi
Amüloidne polümeer
Tootmise algus
Tärklise ekstraheerimine
Lagunduvus
Täielikult biolagunev
Pea
rekord
1 tärklise modifikatsioon
2 tärklisepõhiste polümeeride tootmine
Tootmise algus
Struktureerimata modifikatsioon
3 biolagunevat polümeeri
4 tärklisepõhise polümeeri lagunemismehhanism
1 tärklisega modifitseeritud toimetaja
Tärklis eksisteerib osakeste kujul, kristalliliste ja amorfsete aladega. Kuna algse tärklise paljud omadused, näiteks viskoossuse termiline stabiilsus, želatiinimisomadused, lahustuvus jne, ei vasta praktilistele rakendustele, võetakse kasutusele füüsikalised, keemilised ja biokeemilised omadused. Meetod muudab algse tärklise struktuurilisi, füüsikalisi ja keemilisi omadusi, et saada spetsiifilisi omadusi ja kasutusviise.
Tärklisgraanulite suurus on seotud kile paksusega, millest tärkliseplastist valmistatakse. Tärklise graanulid ei lahustu külmas vees, kuid kui kuivatatud looduslik tärklis pannakse külma vette, läbivad nad piiratud pöörduva paisumisprotsessi, mille ajal väikesed molekulid sisenevad ainult tärklise graanulitesse. Amorfne osa koos vaba hüdrofiilse rühmaga põhjustab tärklise tärklisegraanulite paisumise, säilitades algsed omadused ja kristallide kahekordse murdumise. Kui tärklise suspensioon kuumutatakse teatud osakeste suuruseni, laienevad tärklise graanulid järsult ja suspensioonist saab viskoosne želatiinne lahus. Seda nähtust nimetatakse tärklise želatiniseerimiseks ja tärklise želatiniseerimise toimimine on tihedalt seotud tärkliseplasti tootmisega. Kuna tärklisel puudub plastilisus, tuleb seda muuta, et muuta algse tärklise struktuurilisi, füüsikalisi ja keemilisi omadusi, mille tulemuseks on konkreetsed platvormid ja kasutusalad. Töödeldud tärklist nimetatakse ühiselt modifitseeritud tärkliseks. Paljud modifitseeritud tärklise füüsikalised omadused, näiteks lahustuvus, viskoossus, paisumiskiirus, voolavus, hüübivus ja soojustundlikkus vees, on algsest tärklisest paremad ja mõned uued omadused, näiteks ülimagus veeimavus, vee lahustumatus, plastilisus jne. on omadused, mis algsel tärklisel puuduvad, ja neid omadusi saab kasutada uute toodete väljatöötamiseks.
2 tärklisepõhiste polümeeride tootmine
Tootmise algus
Tärklispolümeeride tootmine algab tärklise ekstraheerimisega, mis sõltub tärklisetehase allikast, millele järgneb kiudude eraldamine, pleegitamine ja kuivatamine puhta tärklise saamiseks. Sõltuvalt soovitud tärklisepolümeeri omadustest modifitseeritakse tärklist enne ja pärast kuivatamist keemiliselt, et muuta see termoplastiliseks materjaliks, mida saab saavutada ainult ekstruuderiga, pideva ekstrusiooni ja segamise teel või kombineeritud ekstrusiooni segamisetapiga.
Varem oli tärkliseplastide peamiseks tootmismeetodiks lahustamine. Selle meetodi korral lahustatakse tärklis sobivas lahustis, et viskoosne lahus saaks piisavalt voolata, et tagada kiire dispersioon valamise pinnale. Pärast lahuse valamist saadakse kile kuivatamisel. Teadlaste kasutataval tehnikal on mitmeid puudusi, nimelt väikesed kilesaagised ja pikk valmistamisaeg. Tööstuslikult toimub söötmine väikeste piludena suurel pöörleval trummel või metallist vööga. Orgaaniliste lahustite eemaldamiseks tööpiirkonnast saab kasutada maski.
Struktureerimata modifikatsioon
Lisaks sellele, et looduslikku tärklist kasutatakse täiteainena armeeritud plastides, on sellel ka halvad termotöötlusomadused ning selleks, et olla bioplastiline, tuleb tärklise mittestruktuursed modifikatsioonid läbi viia. Lisaks tuleb seda mehaaniliste omaduste ja barjääriomaduste parandamiseks segada teiste polümeeride ja plastifikaatoritega. Peamine struktureerimata aine on vesi, millel on kaks rolli, soodustades tärklise želatinistumist (tärklise paisumine suurema osa vesiniksidemete hävitamise kaudu makromolekulide vahel, moodustades kleepuva plaastri) ja plastifikaatorina. Sulamistemperatuuri alandamiseks on lisaks veele vaja ka täiendavat plastifikaatorit.
Puhta kuiva tärklise korral varieerub sulamistemperatuur 220 ° C kuni 240 ° C ja see vahemik hõlmab tärklise lagunemise algustemperatuuri. Kui lisatakse mittepüsiv plastifikaator, näiteks polüool, siis sulamistemperatuuri alandatakse ning kõrge temperatuuri ja nihkejõu mõjul saab tärklist töödelda termoplastiliseks termoplastiks, mida nimetatakse termoplastiliseks tärkliseks (TPS). Lisaks saab mikroorganismide kasvu piirata, vähendades membraani vee aktiivsust. Termoplastide töötlemisel mängib tärklises sisalduv vesi ja lisatud plastifikaator asendamatut rolli, kuna need võivad moodustada tärklisega vesiniksidemeid, asendades tärklise molekulaarsete hüdroksüülrühmade tugeva vastasmõju, muutes seeläbi omamoodi termoplastiks .
3 biolagunevat polümeeri redigeerimist
Biobaasil või biolagunevatel polümeeridel on oluline näidata nende materjalide biolagunevust. Ameerika Testimis- ja Materjalide Ühing ja Rahvusvaheline Standardiorganisatsioon määratlevad plastid, mis läbivad konkreetsetes keskkondades suuri keemilisi struktuurimuutusi, biolagunevateks plastideks. Standardmeetoditega katsetamisel põhjustavad need muudatused füüsikalisi ja keemilisi omadusi. Biopõhine polümeer võib olla biolagunev polümeer või mittebiolagunev polümeer. Näiteks on tärklisepõhised polümeerid tavaliselt biolagunevad, samas kui kristalne polüpiimhape on peaaegu mittelagunev. Praegu keskenduvad teadlased kolmele peamisele polümeermaterjalide tüübile.
Esimene tüüp on biolagunev traditsiooniline plastik. Kui polümeermaterjali pind puutub kokku pinnasega, laguneb materjal sujuvalt. Pinnases sisalduv mikromaterjal ei saa plastosakesi lagundada, kuid põhjustab tugimaatriksi kiire kokkuvarisemise. Sellel materjalil on tavaliselt hävimatu naftapõhine maatriks, mida tugevdab süsinik või klaaskiud.
Teine kategooria on osaliselt lagunevad polümeermaterjalid, mis lagunevad kiiremini kui tavalised sünteetilised plastid. Sellise plasti tüüpiline valmistamisviis hõlmab looduslike kiudude ümbritsemist tavalise maatriksi (naftapõhise) ümber. Töötlemisel võivad mikroorganismid tarbida kehas looduslikke makromolekule. Alles on materjal, mille struktuur on nõrgenenud, karedate servade ja avatusega edasiseks lagunemiseks.
Kolmas kategooria, viimane kategooria, on praegu polümeermaterjal, mis pakub teadlastele ja tööstusele suurt huvi. Need plastid on täielikult biolagunevad, polümeermaatriks on saadud looduslikest materjalidest nagu tärklis, mikroobide kasvu polümeerid ja tugevduskiud on saadud tavalistest kultuuridest, nagu lina ja kanep. Sobivates temperatuuri, niiskuse ja hapniku tingimustes põhjustab biolagunemine plasti lagunemist mittetoksilisteks või keskkonnasõbralikeks jääkaineteks, mis seejärel lagunevad mikroorganismide abil täielikult süsinikdioksiidiks ja veeks.
4 tärklisepõhise polümeeri lagunemismehhanismi redigeerimine
Polümeeri lagunemismehhanism ei ole väga selge. Üldiselt arvatakse, et biolagunemise mehhanism ei ole ühtne mehhanism, vaid keeruline biofüüsikaline ja biokeemiline toime, millega kaasnevad muud füüsikalised ja keemilised mõjud, näiteks hüdrolüüs ja oksüdatsioon, bioloogiline toime ja füüsikaline keemia. Rollid edendavad üksteist ja omavad sünergistlikku mõju. Tärklis on kaks looduslikku biolagunevat polümeeri, mis lagunevad mikroorganismide toimel glükoosiks ja metaboliseeritakse lõpuks veeks ja süsinikdioksiidiks.
Tärklisepõhiste polümeeride lagunemine võib jagada kaheks protsessiks: mikroorganismid, nagu seened ja bakterid, ründavad tärklist, kaovad järk-järgult ja polümeeris moodustub poorne pragunemisstruktuur ning mehaaniline tugevus väheneb, mis suurendab pinda polümeeri pindala, hõlbustades sellega edasist looduslikku lagunemist; tärklise lagundamine käivitab prooksüdandi ja iseoksüdeeriva toime, mis võib lõigata polümeeri pika ahela ja muuta polümeeri suhtelise molekulmassi väiksemaks, kuni polümeeri suhteline molekulmass on piisavalt väike, et seda saaks mikroorganismide poolt metaboliseerida ja lõpuks vesi on moodustatud. Väikeste molekulide ühendid, näiteks süsinikdioksiid, sisenevad looduse tsüklisse. Need kaks protsessi tugevdavad üksteist.
Tärklisepõhiste lagunevate plastide biolagunevus toimub pideva tärklisefaasi olemasolu tõttu, mis tagab, et mikroorganismid ja ensüümid lähenevad kiiresti membraani tärklise sisaldusele.
Pakume patenteeritud täielikult biolagunevat kilet ja PVA-kott, kõik tooted on valmistatud valamisseadmete abil. See erineb traditsioonilistest puhumisvormimistoodetest, kõik puhumisvormimistooted pole 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 ning patenteeritud tooraine ja tootmisprotsessiga kotte.
Lisateavet PVA-kilede ja -kottide kohta leiate meie kodulehelt:
http://www.joyful-printing.net/pva-bag/
http://www.joyful-printing.com/pva-bag/