Op zetmeel gebaseerde kunststoffen

Op zetmeel gebaseerde kunststoffen gebruiken chemische reacties om zetmeel chemisch te modificeren om de hydroxylgroepen van zetmeel te verminderen en de oorspronkelijke structuur te veranderen, waardoor de overeenkomstige eigenschappen van zetmeel veranderen en natief zetmeel wordt omgezet in thermoplastisch zetmeel.

R& D achtergrond

Zetmeel is een natuurlijk polymeer waarvan de output op aarde de tweede is na cellulose. Het is rijk aan bron, hernieuwbaar en laag in prijs. Het kan worden gebruikt om op zetmeel gebaseerde kunststoffen te produceren door middel van modificatie en weekmaking. Als een belangrijke categorie biobased materialen hebben zetmeelhoudende kunststoffen met succes een geïndustrialiseerde productie en toepassing gerealiseerd. Op zetmeel gebaseerd plastic is een soort plastic product gemaakt van zetmeel als de belangrijkste grondstof, gemodificeerd en geplastificeerd en vervolgens gemengd met andere polymeren. Het is een soort bioplastic. Op zetmeel gebaseerde bioplastics zijn onder te verdelen in twee categorieën: biobased plastics en biologisch afbreekbare plastics.

Biologisch afbreekbaar plastic op zetmeelbasis is over het algemeen een mengsel van gemodificeerd zetmeel en biologisch afbreekbaar polyester (zoals PLA / PBAT / PBS / PHA / PPC, enz.). Het kan volledig biologisch afbreekbaar, composteerbaar, milieuvriendelijk en geschikt zijn voor afvalcompost, stortplaatsen en andere verwerkingsmethoden. Biobased plastics op basis van zetmeel zijn doorgaans een mengsel van gemodificeerd zetmeel en polyolefinen (zoals PP / PE / PS, etc.). Het belang van milieubescherming ligt in het verminderen van het gebruik van petrochemische bronnen en het verminderen van de uitstoot van kooldioxide, en afval is geschikt voor verbranding. Beide materialen kunnen traditionele op aardolie gebaseerde kunststoffen vervangen en worden veel gebruikt in plastic verpakkingsmaterialen, schokbestendige materialen, plastic films en plastic zakken, wegwerpservies, voedselcontainers, speelgoed, enz.

Proces principe

Zetmeel is een soort natuurlijk hoogmoleculair polymeer. Het molecuul bevat veel hydroxylgroepen (moleculaire structuur is II en III). Daarom is de interactie tussen zetmeelmacromoleculen erg sterk, wat het moeilijk maakt voor het oorspronkelijke zetmeel om te smelten, en het is in copolymerisatie met andere polymeren. De compatibiliteit met andere polymeren tijdens het mengen is ook slecht. Deze hydroxylgroepen kunnen echter chemische reacties ondergaan, zoals verestering, verethering, enting en verknoping. Deze chemische reacties worden gebruikt om zetmeel chemisch te modificeren, de hydroxylgroepen van het zetmeel te verminderen, de oorspronkelijke structuur te veranderen, waardoor de overeenkomstige eigenschappen van het zetmeel veranderen en het oorspronkelijke zetmeel in een thermoplastisch zetmeel te veranderen.

1. Verestering, omestering of veretheringsreactie

Om de hydrofiliciteit van zetmeel te veranderen in hydrofobiciteit, worden de hydroxylgroepen op het zetmeelmolecuul veresterd en omgeësterd met vetzuren, vetzuuresters, enz., Om zetmeelesters te vormen.

2. Verknopingsreactie

Om de sterkte en hittebestendigheid van zetmeelmaterialen te verbeteren, wordt het zetmeel verknoopt met verbindingen met twee of meer functionele groepen (zoals meerbasische zuren, enz.), Zodat het zetmeel op geschikte wijze wordt verknoopt.

3. Onafhankelijke innovatie van blending en co-verzamelen

De meeste zetmeelkunststoffen worden bereid door zetmeel te vullen en te mengen met andere polymeermaterialen. De op deze manier verkregen producten hebben een slechte compatibiliteit en een lage sterkte, en hun toepassingsbereik is beperkt. In de op zetmeel gebaseerde kunststof wordt het zetmeel gecopolymeriseerd in het zetmeelmodificatieproces om entcopolymeren van zetmeel en andere polymeren te verkrijgen, waardoor de compatibiliteit van zetmeel met andere polymeermaterialen wordt verbeterd. Door chemische modificatie zijn drie modificaties van zetmeel gerealiseerd: hydrofiliciteit veranderd in hydrofobiciteit; warmtegevoeligheid veranderd in temperatuurbestendigheid; hardheid en broosheid veranderden in plasticiteit. Deze modificatie lost het wereldwijde probleem van zetmeelmodificatie op en legt een goede basis voor verdere verwerking.

processtatus

Op zetmeel gebaseerde bioplastics hebben een onderzoeks- en ontwikkelingsgeschiedenis van 30 jaar. Het is een biologisch afbreekbare kunststof met de langste onderzoeks- en ontwikkelingsgeschiedenis, de meest volwassen technologie, de grootste industrialisatieschaal en het hoogste marktaandeel. In het begin van de jaren tachtig kregen het onderzoek en de ontwikkeling van gemodificeerde zetmeel en afbreekbare masterbatches van plastic legeringen die volledig biologisch afbreekbaar of oplosbaar plastic kunnen zijn, en het mengen van zetmeel en biologisch afbreekbare harsen aandacht. Onder hen is de meest succesvolle" MaterBi" uit Novamont, Italië. Het is een interpenetrerende netwerkstructuur polymeer-kunststoflegering samengesteld uit gemodificeerd zetmeel en gemodificeerd polyvinylalcohol. Het heeft goede verwerkingseigenschappen, secundaire verwerkingseigenschappen en mechanische eigenschappen. Prestaties en uitstekende biologische afbreekbaarheid. Bovendien is de" Vinex" ontwikkeld door Air Product& Chemisch product in de Verenigde Staten is een hars op basis van polyvinylalcohol met een lage polymerisatiegraad. Het heeft wateroplosbaarheid, thermoplastische verwerkbaarheid en biologische afbreekbaarheid, en heeft de laatste jaren veel aandacht gekregen.

In de afgelopen jaren hebben verschillende landen hun onderzoeksfocus over het algemeen verlegd naar kunststoffen met zoveel mogelijk zetmeelgehalte, en enkele volledig afbreekbare materialen ontwikkeld met uitstekende prestaties, en zelfs pure zetmeelproducten verkregen zonder synthetische polymeren, namelijk thermoplastisch zetmeel. Het GG-quotum; Novon GG-quot; biologisch afbreekbaar materiaal geproduceerd door de Warner-Lambert Company in de Verenigde Staten heeft een zetmeelgehalte van meer dan 90%; de Japanese Corn Company en het Michigan Production Technology Research Institute hebben gezamenlijk een materiaal met een hoog zetmeelgehalte ontwikkeld, dat de voordelen heeft van een sterke waterbestendigheid.Bovendien hebben de Japanse' s Sumitomo Corporation, Italië' s Ferrizz Corporation, enz. kondigde ook aan dat ze met succes alle zetmeelplastics met een zetmeelgehalte van 90% hebben bestudeerd. Onderzoeksinstellingen zoals het Duitse Batekke Research Institute, de Warner-Lambert Company uit de Verenigde Staten en de Zwitserse universiteiten hebben allemaal grote vooruitgang geboekt bij het omzetten van zetmeel in thermoplastisch zetmeel voor de productie van biologisch afbreekbare kunststoffen. Het Australian National Food Processing and Packaging Science Centre heeft een volledig thermoplastisch zetmeel gelanceerd, dat een goede vloeibaarheid, ductiliteit, schimmelvrijgave, zacht, transparant, hoge sterkte en controleerbare afbraaksnelheid heeft. Het kan worden gebruikt om landbouwfilms en voedsel te maken. Verpakkingsfolie en andere producten.

Het zetmeel wordt door chemische methoden gemodificeerd en geplastificeerd en het verkregen gemodificeerde zetmeel heeft drie kenmerken: 1. Hydrofobiciteit. Het zetmeel is volledig hydrofoob na chemische modificatie en het vochtgehalte is< 1%,="" wat="" goed="" verenigbaar="" is="" met="" andere="" synthetische="" polymeermaterialen.="" 2.="" temperatuurbestendigheid.="" gemodificeerd="" zetmeel="" is="" bestand="" tegen="" een="" hoge="" temperatuur="" van="" 230="" ℃="" tijdens="" de="" thermoplastische="" verwerking="" zonder="" geel="" te="" worden="" of="" te="" ontbinden.="" 3.="" thermoplasticiteit.="" gemodificeerd="" zetmeel="" kan="" thermoplastisch="" worden="" verwerkt="" op="" plastic="" verwerkingsapparatuur.="" de="" zetmeelhoudende="" plastics="" die="" het="" bedrijf="" produceert,="" zijn="" onderverdeeld="" in="" twee="" series:="" biobased="" en="" biologisch="" afbreekbaar.="" volgens="" verschillende="" verwerkingstechnieken="" worden="" ze="" onderverdeeld="" in="" blaasfoliematerialen,="" spuitgietmaterialen,="" plaatmaterialen="" en="" schuimmaterialen.="" ze="" kunnen="" gewone="" petrochemische="" kunststoffen="" vervangen="" en="" worden="" veel="" gebruikt="" in="" de="" industrie,="" de="" geneeskunde,="" de="" verpakking="" van="" voedsel,="" elektrische="" apparaten="" en="" andere="" producten,="" tafelgerei,="" keukengerei,="" speelgoed="" en="" het="" planten="" van="" bloemen.="" op="" deze="" manier="" wordt="" een="" grote="" hoeveelheid="" olievoorraden="" bespaard,="" wordt="" de="" uitstoot="" van="" kooldioxide="" verminderd="" en="" wordt="" de="" onschadelijke="" behandeling="" van="" afval="" gerealiseerd.="" het="" is="" ook="" bevorderlijk="" voor="" het="" bevorderen="" van="" landbouwontwikkeling="" en="" boeren'="" inkomen,="" en="" het="" bevorderen="" van="" de="" krachtige="" ontwikkeling="" van="" de="" circulaire="">

Op 12 juli 2018 werd gemeld dat Yu Long voor het eerst ter wereld met succes het hele biologisch afbreekbare zetmeelmateriaal heeft ontwikkeld en geïndustrialiseerd.

Productvoordelen

In vergelijking met traditionele kunststofproducten worden de voordelen van op zetmeel gebaseerde materialen en producten aangetoond in de volgende aspecten:

⑴ Vergelijkbare prestaties: het heeft dezelfde en vergelijkbare prestaties als traditionele plastic producten van dezelfde soort;

⑵Milieubescherming: op zetmeel gebaseerde biobased kunststoffen en producten hebben de voordelen dat ze aardoliebronnen besparen en de uitstoot van kooldioxide verminderen; op zetmeel gebaseerde biologisch afbreekbare kunststoffen en producten hebben de voordelen dat ze volledig biologisch afbreekbaar en composteerbaar zijn en de onschadelijke behandeling van afval realiseren;

⑶ Veiligheid: materialen en producten op basis van zetmeel bevatten geen weekmakers, bisfenol A, zware metalen en andere giftige en schadelijke stoffen. Food-grade materialen voldoen aan de eisen van relevante binnenlandse en buitenlandse food-grade plastic normen;

⑷Productieproces: er worden geen drie afvalstoffen geloosd tijdens het productieproces en er wordt geen nieuwe vervuiling in het milieu veroorzaakt;

⑸Kosten: op zetmeel gebaseerde biobased plastic materialen en producten zijn hetzelfde als gewone petroleumplastic producten, en de kosten van op zetmeel gebaseerde biologisch afbreekbare materialen en producten zijn ongeveer twee keer zo hoog als die van gewone petroleumplastics.

Toepassingsvooruitzichten

Met de geleidelijke verschuiving in de voorkeur van de consument voor plastic producten, zijn hernieuwbare milieuvriendelijke materialen steeds populairder geworden op de markt. Hierdoor is de vraag naar biobased plastics toegenomen. Met de nadruk op bioplastics door overheden, zal de totale waarde van de wereldwijde vraag naar bioplastics naar verwachting toenemen tot 5,9 miljard dollar in 2020, wat overeenkomt met een gemiddeld jaarlijks groeipercentage van 20%.

Onlangs heeft het Franse parlement wetten aangenomen over energietransitie en groene groei. Naast het verminderen van het aandeel van kernenergie in de energiestructuur van&# 39 in Frankrijk, bevat de nieuwe wet ook wetgevingsvoorstellen met betrekking tot hernieuwbare energie en plastic verpakkingen. Zo zal hernieuwbare energie tegen 2030 met 40% toenemen en tegen 2030 de uitstoot van kooldioxide met 40% zijn verminderd; lichtgewicht verpakkingszakken voor het verpakken van groenten en fruit moeten vanaf 1 januari 2017 gemaakt zijn van biobased materialen; Bovendien zullen plastic verpakkingen die voor commerciële post worden gebruikt, tegelijkertijd met dezelfde normen worden geïmplementeerd. De nieuwste wetgeving van de Franse regering vereist dat wegwerpservies zoals schalen, kopjes en vorken gemaakt moeten zijn van biobased grondstoffen in plaats van op aardolie gebaseerde grondstoffen.

Marktanalisten van RnR Market Research hebben onlangs voorspeld dat de wereldwijde vraag naar biobased plastics de komende vier jaar jaarlijks met 19% zal toenemen en dat de marktvraag in 2017 950.000 ton zal bedragen. Europa is de wereldggg # 39; s grootste consumentenmarkt voor biobased plastics. In 2012 was het gebruik van biobased plastics in deze regio goed voor meer dan de helft van het wereldwijde totaal. Uit het onderzoeksrapport blijkt dat consumenten in Europese landen, vergeleken met traditionele kunststoffen, eerder geneigd zijn te kiezen voor nieuwe biobased kunststofproducten. Daarom wordt verwacht dat de regio de ranglijst van biobased plastic blijft leiden. Qua soorten zullen zetmeelhoudende kunststoffen en polymelkzuur de komende jaren nog steeds de meest gevraagde biobased kunststoffen zijn, en hun marktconsumptie zal meer dan 60% van het totaal uitmaken. Volgens RnR Market Research hebben verschillende landen de afgelopen jaren achtereenvolgens plasticrestricties uitgevaardigd en het toezicht op het gebruik van traditionele plastics voortdurend opgevoerd, wat bevorderlijk is voor het verder stimuleren van de vraag naar biobased plastics, met name zetmeelhoudende plastics.

In 2013 vaardigde de Staatsraad het GG-quotum uit; Ontwikkelingsplan voor de bio-industrie GG-quot; (hierna aangeduid als het GG-quotum; Plan GG-quot;). Het" Plan" wees erop dat de industrialisatie, promotie en toepassing van biogebaseerde materialen, biogebaseerde chemicaliën en nieuwe fermentatieproducten zullen worden versneld, en dat ook biobased producten zullen worden ontwikkeld. Certificatiemechanisme, onderzoek en ontwikkeling van biogebaseerde productconsumptie

We bieden gepatenteerde volledig biologisch afbreekbare film en PVA-zak, alle producten zijn gemaakt door gietapparatuur, het is anders dan traditionele blaasvormproducten, alle blaasvormproducten zijn niet volledig biologisch afbreekbaar. We kunnen pva-films en -zakken produceren in volledig transparant en in verschillende kleuren. en de PVA-film is gladder dan de traditionele blaasvormproducten.

We bieden ook biologisch materiaal volledig biologisch afbreekbare film en zakken met gepatenteerde grondstof en productieproces.

Bezoek ons voor meer PVA-folie en -zakken:

http://www.joyful-printing.net/pva-bag/

http://www.joyful-printing.com/pva-bag/