Op zetmeel gebaseerde kunststoffen

Op zetmeel gebaseerde kunststoffen gebruiken chemische reacties om zetmeel chemisch te modificeren om de hydroxylgroepen van het zetmeel te verminderen en de oorspronkelijke structuur ervan te veranderen, waardoor de overeenkomstige eigenschappen van het zetmeel veranderen en het oorspronkelijke zetmeel in een thermoplastisch zetmeel verandert.

Chinese naam
Op zetmeel gebaseerde kunststoffen

Veld
Chemische productie

Industrie
Industriële fabricage

Toepassingsveld
Kunststof productie

inhoudsopgave
1 R&versterker; D achtergrond
2 Procesprincipe
3 Ontwikkelingsstatus
4 productvoordelen:
5 certificeringssysteem:
6 Toepassingsvooruitzichten

1 R&versterker; D achtergrond
Zetmeel is een natuurlijk polymeer waarvan de opbrengst de tweede is na cellulose op aarde. Het is rijk aan bronnen, hernieuwbaar en laag in prijs. Het kan worden gebruikt om op zetmeel gebaseerde kunststoffen te produceren door modificatie en plastificering. Als een belangrijke categorie van biogebaseerde materialen hebben op zetmeel gebaseerde 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, dat wordt gemodificeerd en geplastificeerd en vervolgens wordt gemengd met andere polymeren. Het is een soort bioplastic. Op zetmeel gebaseerde bioplastics kunnen worden onderverdeeld in twee categorieën: biobased plastics en biologisch afbreekbare plastics.

Biologisch afbreekbaar plastic op basis van zetmeel 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 over het algemeen een mengsel van gemodificeerd zetmeel en polyolefinen (zoals PP/PE/PS, etc.). Het belang van de bescherming van het milieu ligt in het verminderen van het gebruik van petrochemische hulpbronnen 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.

2 Procesprincipe

Zetmeel is een soort natuurlijk hoogmoleculair polymeer. Het molecuul bevat veel hydroxylgroepen (moleculaire structuur is II en III). Daarom is de interactiekracht tussen zetmeelmacromoleculen erg sterk, wat het moeilijk maakt om natief zetmeel te smelten, en het is in co-polymerisatie met andere polymeren. Ook de compatibiliteit met andere polymeren tijdens het mengen is slecht. Maar deze hydroxylgroepen kunnen chemische reacties ondergaan, zoals verestering, verethering, enting en verknoping. Door deze chemische reacties te gebruiken om zetmeel chemisch te modificeren, de hydroxylgroepen van zetmeel te verminderen, de oorspronkelijke structuur te veranderen, waardoor de overeenkomstige eigenschappen van zetmeel veranderen, en het oorspronkelijke zetmeel in thermoplastisch zetmeel te veranderen.

1. Verestering, omestering of veretheringsreactie
Om de hydrofiliciteit van zetmeel in hydrofobiciteit te veranderen, 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 polybasische zuren, enz.), zodat het zetmeel op geschikte wijze wordt verknoopt.

3. Onafhankelijke innovatie van blending en co-gathering
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 lage sterkte, en hun toepassingsgebied is beperkt. In de op zetmeel gebaseerde kunststoffen 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 latere verwerking.

3 Ontwikkelingsstatus
Op zetmeel gebaseerde bioplastics hebben een geschiedenis van 30 jaar op het gebied van onderzoek en ontwikkeling. Het is een biologisch afbreekbaar plastic 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 gemodificeerd zetmeel en afbreekbare masterbatches van kunststoflegeringen die volledig biologisch afbreekbare of oplosbare kunststoffen kunnen zijn, en het mengen van zetmeel en biologisch afbreekbare harsen aandacht. Onder hen is de meest succesvolle het"MaterBi" van Novamont, Italië. Het is een interpenetrerende polymeer-kunststoflegering met netwerkstructuur, samengesteld uit een mengsel van gemodificeerd zetmeel en gemodificeerde polyvinylalcohol. Het heeft goede verwerkingseigenschappen, secundaire verwerkingseigenschappen en mechanische eigenschappen. Prestaties en uitstekende biologische afbreekbaarheid. Daarnaast is het"Vinex" ontwikkeld door Air Product&versterker; Chemical in de Verenigde Staten is een hars op basis van polyvinylalcohol met een lage polymerisatiegraad. Het heeft ook oplosbaarheid in water, thermoplastische verwerkbaarheid en biologische afbreekbaarheid en heeft de afgelopen jaren veel aandacht gekregen.

In de afgelopen jaren hebben verschillende landen hun onderzoeksfocus over het algemeen verlegd naar kunststoffen met een zo hoog mogelijk zetmeelgehalte, en een aantal volledig afbreekbare materialen ontwikkeld met uitstekende prestaties, en zelfs pure zetmeelproducten verkregen zonder synthetische polymeren, dat wil zeggen thermoplastisch zetmeel. Het"Novon" biologisch afbreekbaar materiaal geproduceerd door de Warner-Lambert Company uit de Verenigde Staten heeft een zetmeelgehalte van meer dan 90%; de Japanese Corn Company en het Michigan Production Technology Research Institute hebben samen een materiaal met een hoog zetmeelgehalte ontwikkeld, dat de voordelen heeft van een sterke waterbestendigheid. Bovendien, Japan's Sumitomo Corporation, Italië's Ferrizz Corporation, enz. beweerde ook met succes alle zetmeelkunststoffen met een zetmeelgehalte van 90% te hebben bestudeerd. Onderzoeksinstellingen zoals het Duitse Batekke Research Institute, de Warner-Lambert Company uit de Verenigde Staten en de Zwitserse universiteit 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 thermoplast van volledig zetmeel gelanceerd, dat een goede vloeibaarheid, ductiliteit, vormafgifte, zacht, transparant, hoge sterkte en controleerbare afbraaksnelheid heeft. Het kan worden gebruikt om landbouwfilms en voedsel te maken. Verpakkingsfolie en andere producten.

China's zetmeelplastic werd eind jaren tachtig voor het eerst ontwikkeld door het Jiangxi Academy of Sciences Institute of Applied Chemistry. Volgens onvolledige statistieken nemen meer dan 60 universiteiten, onderzoeksinstituten en ondernemingen deel aan het onderzoek. mijn land verkleint geleidelijk de kloof met andere ontwikkelde landen op het gebied van onderzoek en ontwikkeling van op zetmeel gebaseerde kunststoffen. Op dit moment zijn de belangrijkste binnenlandse fabrikanten van op zetmeel gebaseerde materialen en producten en hun huidige status als volgt: Wuhan Huali is 40.000 ton/jaar en bereidt zich voor op de bouw van een productielijn met een jaarlijkse productie van 60.000 ton; Shenzhen Hongcai 15.000 ton/jaar; Suzhou Hanfeng 10.000 ton/jaar; Zhejiang Tianhe 10.000 ton/jaar; Zhejiang Huafa 10.000 ton/jaar; Shandong Bicacheng 10.000 ton/jaar; andere productiebedrijven zijn Nanjing Biaoge en Changzhou Longjun.

Het zetmeel wordt gemodificeerd en geplastificeerd door chemische methoden, en het verkregen gemodificeerde zetmeel heeft drie kenmerken: 1. Hydrofobiciteit. Het zetmeel is volledig hydrofoob na chemische modificatie en het vochtgehalte is<1%, wat="" een="" goede="" compatibiliteit="" heeft="" met="" andere="" synthetische="" polymeermaterialen.="" 2.="" temperatuurbestendigheid.="" gemodificeerd="" zetmeel="" is="" bestand="" tegen="" een="" hoge="" temperatuur="" van="" 230°c="" tijdens="" de="" thermoplastische="" verwerking="" zonder="" geel="" te="" worden="" of="" te="" ontbinden.="" 3.="" thermoplasticiteit.="" gemodificeerd="" zetmeel="" kan="" thermoplastisch="" worden="" verwerkt="" op="" kunststofverwerkingsapparatuur.="" de="" op="" zetmeel="" gebaseerde="" kunststoffen="" die="" het="" bedrijf="" produceert,="" zijn="" onderverdeeld="" in="" twee="" series:="" biobased="" en="" biologisch="" afbreekbaar.="" volgens="" verschillende="" verwerkingstechnieken="" worden="" ze="" onderverdeeld="" in="" geblazen="" filmmaterialen,="" spuitgietmaterialen,="" plaatmaterialen="" en="" schuimmaterialen.="" ze="" kunnen="" gewone="" petrochemische="" kunststoffen="" vervangen="" en="" worden="" veel="" gebruikt="" in="" de="" industrie,="" geneeskunde,="" voedsel,="" elektrische="" apparaten="" en="" andere="" producten,="" verpakkingen="" en="" tafelgerei,="" keukengerei,="" speelgoed="" en="" bloemenplanten="" en="" andere="" gebieden.="" op="" deze="" manier="" wordt="" een="" grote="" hoeveelheid="" oliebronnen="" bespaard,="" wordt="" de="" uitstoot="" van="" kooldioxide="" verminderd="" en="" wordt="" de="" onschadelijke="" behandeling="" van="" afval="" gerealiseerd.="" het="" is="" ook="" bevorderlijk="" voor="" de="" bevordering="" 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 een volledig biologisch afbreekbaar materiaal uit zetmeel heeft ontwikkeld en geïndustrialiseerd.

4 productvoordelen:
Vergeleken met traditionele plastic producten komen de voordelen van op zetmeel gebaseerde materialen en producten tot uiting in de volgende aspecten:

⑴Soortgelijke prestaties: het heeft dezelfde of vergelijkbare prestaties als traditionele plastic producten van dezelfde soort;

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

⑶Veiligheid: Op zetmeel gebaseerde materialen en producten bevatten geen giftige en schadelijke stoffen zoals weekmakers, bisfenol A en zware metalen. 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 van het milieu veroorzaakt;

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

5 certificeringssysteem:
In de afgelopen jaren zijn de milieuprestaties van biobased producten geleidelijk erkend in binnen- en buitenland, waardoor de toepassingsgebieden van biobased materialen sterk zijn uitgebreid. Het bio-koolstofgehalte van biobased materialen is een belangrijk kenmerk dat ze onderscheidt van gewone kunststoffen. De definitie van bio-koolstofgehalte is het percentage bio-koolstof in het product ten opzichte van organische koolstof (inclusief bio-koolstof en fossiele koolstof). Omdat biochar nieuwe koolstof is, veroorzaakt het geen vervuiling van het milieu, dus het heeft een zeer goed milieubeschermend effect. Testnormen voor bio-koolstofgehalte omvatten de Verenigde Staten ASTM D6866-08: de testmethode voor de bepaling van het biologische gehalte van vaste, vloeibare en gasmonsters door middel van radiokoolstofanalyse en de Chinese GB/T29649-2013 biogebaseerde materiaalgehaltebepalingsvloeistof scintillatieteller methode. Aangezien hedendaagse organismen allemaal dezelfde hoeveelheid radiokoolstofelementen bevatten, is het principe van ASTM D6866 om deze eigenschap van organismen te gebruiken om het biogebaseerde gehalte van monsters in elke staat te meten; deze meetmethode kan eventuele biobased producten en organismen bepalen. Het precieze percentage biobased of hernieuwbare stoffen in het gemengde product.

In 2009 heeft Vincotte, een gezaghebbende certificeringsinstantie in België, 's werelds eerste batch OK Biobased ster-gecertificeerde productcertificeringen uitgegeven, die het bio-koolstofgehalte van biogebaseerde materialen certificeerden en ook een betrouwbare productkwaliteit voor de biogebaseerde materialen markt. Beoordelingen van derden. OK-Biobased is het Belgische's milieulabel voor biogebaseerde koolstofarme producten. Producenten van biobased plastic kunnen na het behalen van certificering hun labels op de buitenverpakkingen of producten aanbrengen om de gewone petrochemische producten te onderscheiden. Het definieert biogebaseerde materialen op basis van het gehalte aan bio-koolstof, en gebruikt het percentage van het bio-koolstofgehalte en het totale koolstofgehalte om te evalueren. De standaard is ASTM D6866, die de materialen onderscheidt door sterren, en is het gezaghebbende keurmerk van de EU' voor biogebaseerde materialen. Het OK Biobased-logo gebruikt sterretjes om de milieukwaliteit van het product te onderscheiden. Een gecertificeerd product krijgt een 1-ster-markering om te bewijzen dat het product 20%-40% biokoolstof, 2-sterren 40%-60%, 3-sterren 60%-80% en een 4-sterren bio-koolstofgehalte van meer bevat. dan 80% product. Vincotte's OK Biobased-certificering is bedoeld om bedrijven of distributeurs te helpen het concurrentievermogen van hernieuwbare producten op de markt te verbeteren en consumenten te begeleiden bij het kiezen van milieuvriendelijke producten.

Om de ontwikkeling van biogebaseerde materialen en producten aan te moedigen, heeft het Amerikaanse ministerie van landbouw een biologisch prioriteitsprogramma geïmplementeerd. Het plan kent twee procedures, een is een prioriteitsplan voor overheidsopdrachten en een vrijwillig etiketteringsplan voor consumenten. De eerste is in 2002 opgericht om de ontwikkeling van biogebaseerde producten te stimuleren, terwijl de tweede in 2008 is uitgebracht. Het doel van het Biofirst-programma is om de consumptie van biomassaproducten in de Verenigde Staten te stimuleren. Federale overheidsinstanties en hun aannemers geven voorrang aan de aankoop van producten met het hoogste biomassagehalte. Als het product voldoet aan de minimumnormen voor biogebaseerde inhoud in de biogebaseerde productlijst van het Amerikaanse ministerie van landbouw', kan elke fabriek en distributeur deelnemen aan dit programma en kan het door het agentschap uitgegeven keurmerk op de productverpakking worden aangebracht.

Internationale certificeringen voor biologisch afbreekbare kunststoffen zijn onder meer de Belgische OK Compost-certificering, de Duitse Compostable-certificering en de Amerikaanse BPI-certificering.

OK Compost is een composteerbaar certificaat genaamd"OK Compost" uitgegeven door de Belgische certificatie-instelling AIB-Vincotte Group na testen in overeenstemming met de testnormen EN13432 of ASTM D6400 voor biologisch afbreekbare materialen. Het doel van OK Compost-certificering is om bedrijven of distributeurs te helpen het concurrentievermogen van volledig afbreekbare producten op de markt te verbeteren en consumenten te begeleiden bij het kiezen van milieuvriendelijkere producten.

Composteerbare certificering is een certificering voor biologisch afbreekbare producten gelanceerd door DIN CERTCO, een gezamenlijke certificeringsinstantie van TUV Rheinland en de Duitse normalisatievereniging (Deutsches Institut fr Normun, DIN). Het keurmerk is het"zaaien" Mark. Composteerbare certificering kan kopers helpen bij het selecteren van producten met strikte kwaliteit, veiligheid en milieubescherming van vele leveranciers en fabrikanten. Tegelijkertijd geven producten met het Compostable-logo aan dat ze met succes de test en evaluatie van een gezaghebbende externe organisatie hebben doorstaan, wat helpt om klanten te verbeteren' vertrouwen in het kopen en het effectief promoten van productverkoop. Bovendien kan de relevante informatie van de houder worden opgevraagd op de officiële DIN CERTCO-website om misbruik of vervalsing van het merk te voorkomen.

BPI is de afkorting van Biodegradable Products Insitute (Degradable Products Association). Via een innovatief composteerbaar etiketteringsprogramma informeert BPI fabrikanten, wetgevers en consumenten over wetenschappelijke normen voor afbreekbare materialen. Tegelijkertijd, door middel van een reeks procedures om ervoor te zorgen dat gerelateerde producten voldoen aan de eisen van de normen voor afbreekbare materialen.

De eerste batch Chinese bedrijven in Wuhan Huali Environmental Protection die de OK Biobased-certificering hebben behaald, hebben een viersterrencertificering voor biogebaseerde producten verkregen. Tegelijkertijd hebben de biologisch afbreekbare materialen van het bedrijf' de OK Compost-certificering en de Compostable-certificering verkregen.

6 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 US dollar in 2020, wat overeenkomt met een gemiddelde jaarlijkse groei van 20%.

Onlangs heeft het Franse parlement wetten aangenomen over energietransitie en groene groei. Naast het verminderen van het aandeel kernenergie in de energiestructuur van 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 de uitstoot van kooldioxide tegen 2030 met 40% verminderen; lichtgewicht verpakkingszakken voor het verpakken van groenten en fruit moeten vanaf 1 januari 2017 gemaakt zijn van biobased materialen; Daarnaast zullen tegelijkertijd ook de kunststofverpakkingen die voor commerciële post worden gebruikt, met dezelfde normen worden geïmplementeerd. De nieuwste wetgeving van de Franse overheid vereist dat wegwerpservies zoals borden, kopjes en vorken gemaakt moeten zijn van biobased grondstoffen in plaats van op petroleum gebaseerde grondstoffen.

Een marktanalist bij RnR Market Research heeft onlangs voorspeld dat de wereldwijde vraag naar biogebaseerde kunststoffen in de komende vier jaar met een jaarlijkse groei van 19% zal toenemen en dat de marktvraag in 2017 950.000 ton zal bereiken. Europa is de wereld'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 consumptie zal blijven leiden. Op typebasis zullen plastics op basis van zetmeel en polymelkzuur de komende jaren de meest gevraagde biobased plastics blijven en zal meer dan 60% van het totaal op de markt worden verbruikt. RnR Market Research zei dat verschillende landen de afgelopen jaren achtereenvolgens plasticbeperkingen hebben ingevoerd en het toezicht op het gebruik van traditionele kunststoffen voortdurend hebben verhoogd, wat bevorderlijk is voor het verder stimuleren van de vraagtrend naar biogebaseerde kunststoffen, met name op zetmeel gebaseerde kunststoffen.

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. Wij kunnen pva folies en tassen in volledig transparant en diverse kleuren produceren. en de PVA-film is gladder dan de traditionele blaasvormproducten.

We bieden ook biologisch afbreekbare folie en zakken van organisch materiaal met gepatenteerde grondstof en productieproces.

Bezoek ons voor meer PVA-film en tassenproducten:

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

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