Le materie plastiche a base di amido usano la reazione chimica per modificare chimicamente l'amido, ridurre il gruppo ossidrilico dell'amido, cambiare la sua struttura originale, cambiando così le proprietà corrispondenti dell'amido e trasformando l'amido originale in amido termoplastico.
Nome cinese Materie plastiche a base di amido Industria Produzione industriale Campi Produzione chimica Applicazioni Produzione di plastica
sommario
1 Background di ricerca e sviluppo
2 Principio di processo
3 Stato dello sviluppo
4 vantaggi del prodotto
5 Sistema di certificazione
6 Prospettive di applicazione
Editor di background di ricerca e sviluppo
L'amido è il polimero naturale secondo solo alla cellulosa nel mondo. È ricco di fonti, rinnovabile ed economico. Può essere utilizzato per produrre plastiche a base di amido attraverso una plastificazione modificata. Quale importante categoria di materiali a base biologica, le materie plastiche a base di amido hanno raggiunto con successo la produzione e l'applicazione industriali. La plastica a base di amido è un tipo di prodotto di plastica che è fatto di amido come materia prima principale, modificato e plastificato e quindi miscelato con altri polimeri. È una specie di bioplastica. Le bioplastiche a base di amido possono essere suddivise in materie plastiche a base biologica e materie plastiche biodegradabili.
Le materie plastiche biodegradabili a base di amido sono generalmente miscele di amidi modificati con poliesteri biodegradabili (come PLA / PBAT / PBS / PHA / PPC, ecc.), Che sono completamente biodegradabili, compostabili, ecologici e adatti ai rifiuti. Compostaggio, discarica e altri metodi di trattamento. Le plastiche a base biologica a base di amido sono generalmente una miscela di amido modificato e poliolefine (come PP / PE / PS, ecc.). Il suo significato ambientale è ridurre l'uso di risorse petrolchimiche, ridurre le emissioni di anidride carbonica e i rifiuti sono adatti per l'incenerimento. Entrambi i materiali possono sostituire le tradizionali materie plastiche a base di petrolio e sono ampiamente utilizzati nei materiali di imballaggio in plastica, materiali antiurto, pellicole di plastica e sacchetti di plastica, stoviglie usa e getta, contenitori per alimenti, giocattoli e simili.
Modifica dei principi di processo
L'amido è un polimero naturale ad alto peso molecolare con una grande quantità di gruppi ossidrilici nella sua molecola (strutture molecolari II e III), quindi l'interazione tra le macromolecole di amido è forte, il che rende difficile il processo di fusione dell'amido originale ed è condiviso con altri polimeri . Anche la compatibilità con altri polimeri nel processo di miscelazione è scarsa. Ma questi gruppi ossidrilici possono farlo
Sono sufficienti reazioni chimiche come esterificazione, eterificazione, innesto e reticolazione. Queste reazioni chimiche sono usate per modificare chimicamente l'amido per ridurre il gruppo ossidrilico dell'amido e cambiare la sua struttura originale, cambiando così le proprietà corrispondenti dell'amido e trasformando l'amido originale in un amido termoplastico.
1. Esterificazione, transesterificazione o eterificazione
Al fine di modificare l'idrofilia dell'amido in idrofobicità, il gruppo ossidrilico sulla molecola di amido viene esterificato e transesterificato con un acido grasso, un estere di acido grasso o simili per formare un estere di amido.
2, reazione di reticolazione
Al fine di aumentare la resistenza e la resistenza al calore del materiale in amido, l'amido è reticolato con un composto avente due o più gruppi funzionali (come un acido polibasico, ecc.) Per causare una reticolazione moderata dell'amido.
3, mescolando e riformando l'innovazione indipendente dalla copolimerizzazione
La maggior parte delle materie plastiche dell'amido viene preparata mescolando e mescolando l'amido con altri materiali polimerici. Il prodotto risultante ha una compatibilità limitata a causa della scarsa compatibilità e dell'uso limitato. Le materie plastiche a base di amido copolimerizzano anche l'amido durante il processo di modifica dell'amido per ottenere un copolimero ad innesto di amido e altri polimeri, migliorando così la compatibilità dell'amido con altri materiali polimerici. Attraverso la modifica chimica, la modifica dell'amido è stata realizzata: l'idrofilia è stata cambiata in idrofobicità; la sensibilità al calore è stata cambiata in resistenza alla temperatura; la durezza e la fragilità sono state cambiate in plasticità. Questa modifica risolve il problema mondiale della modifica dell'amido e costituisce una buona base per la successiva elaborazione.
Editor dello stato di sviluppo
La bioplastica a base di amido ha una storia di 30 anni di ricerca e sviluppo. È una plastica biodegradabile con la più lunga storia di ricerca, la tecnologia più matura, la più grande scala industriale e la più alta quota di mercato. All'inizio degli anni '80, la ricerca e lo sviluppo di amido modificato e masterbatch in lega di plastica degradabile di materie plastiche completamente biodegradabili o solubili, è stata valutata la miscelazione di amido e resina biodegradabile. Tra questi, il più riuscito è il “MaterBi” di Novamont, Italia, che è una lega di plastica polimerica a struttura di rete compenetrante composta da amido modificato e alcool polivinilico modificato. Ha buone proprietà di elaborazione, proprietà di elaborazione secondarie e meccanica. Prestazioni ed eccellente biodegradabilità. Inoltre, "Vinex" sviluppato da Air Product & Chemical Company degli Stati Uniti è una resina a base di alcool polivinilico con un basso grado di polimerizzazione, solubilità in acqua, processabilità termoplastica e biodegradabilità, che ha ricevuto grande attenzione negli ultimi anni.
Negli ultimi anni, i paesi hanno generalmente spostato la loro attenzione nella ricerca sulle materie plastiche che aumentano il più possibile il contenuto di amido e hanno sviluppato alcuni materiali completamente degradabili con proprietà eccellenti e hanno persino ottenuto prodotti di amido puro senza polimeri sintetici, vale a dire l'amido termoplastico. Il materiale biodegradabile "Novon" prodotto da Warner-Lambert negli Stati Uniti ha un contenuto di amido di oltre il 90%. La giapponese Corn Company e il Michigan Institute of Production Technology hanno sviluppato congiuntamente un materiale ad alto contenuto di amido che presenta il vantaggio di un'elevata resistenza all'acqua. Inoltre, Sumitomo Corporation in Giappone e Ferrizz in Italia hanno anche annunciato di aver studiato con successo la plastica a base di amido con un contenuto di amido del 90%. Nella produzione di amido termoplastico per la produzione di materie plastiche biodegradabili, istituti di ricerca come il German Batekke Institute, la American Warner-Lambert Company e la Swiss University hanno fatto grandi progressi. L'Australian National Centre for Food Processing and Packaging Science ha introdotto un materiale termoplastico a base di amido con buona fluidità, duttilità e rilascio di muffa. Il prodotto è morbido, trasparente, ad alta resistenza e ha un tasso di degrado controllabile. Può essere utilizzato per realizzare film e alimenti agricoli. Film per imballaggio e altri prodotti.
L'amido viene modificato e plastificato con metodi chimici e l'amido modificato presenta tre caratteristiche principali: 1. Idrofobicità. L'amido è completamente idrofobo dopo la modifica chimica e il suo contenuto di umidità è <1%, che="" ha="" una="" buona="" compatibilità="" con="" altri="" materiali="" polimerici=""> 2, resistenza alla temperatura. L'amido modificato può resistere a una temperatura elevata di 230 ° C durante la lavorazione termoplastica senza ingiallimento o decomposizione. 3. Termoplastico. L'amido modificato può essere trattato termoplasticamente su apparecchiature per la lavorazione della plastica. Le materie plastiche a base di amido prodotte dall'azienda sono divise in due serie: a base biologica e biodegradabile. Sono divisi in materiali in film soffiato, materie plastiche a iniezione, materiali in fogli e materiali schiumogeni secondo diverse tecniche di lavorazione. Possono essere utilizzati in applicazioni industriali e farmaceutiche anziché nelle normali materie plastiche petrolchimiche. Imballaggio di alimenti, elettrodomestici e altri prodotti, utensili da cucina, giocattoli e piantagione di fiori. In tal modo, viene risparmiata una grande quantità di risorse petrolifere, le emissioni di anidride carbonica vengono ridotte, i rifiuti vengono trattati in modo innocuo e vengono promossi lo sviluppo agricolo e il reddito degli agricoltori e lo sviluppo dell'economia circolare.
Il 12 luglio 2018, Yu Long ha sviluppato e commercializzato con successo materiali biodegradabili a base di amido per la prima volta al mondo. [1]
Modifica dei vantaggi del prodotto
Rispetto ai tradizionali prodotti in plastica, i vantaggi dei materiali e dei prodotti a base di amido sono i seguenti:
(1) Prestazioni simili: ha le stesse e simili prestazioni dei prodotti in plastica tradizionali dello stesso tipo;
(2) Protezione dell'ambiente: le materie plastiche e i prodotti a base di amido a base biologica hanno i vantaggi di risparmiare risorse di petrolio e ridurre le emissioni di biossido di carbonio; Le materie plastiche e i prodotti biodegradabili a base di amido presentano i vantaggi di una completa biodegradazione, compostabilità e smaltimento innocuo dei rifiuti;
(3) Sicurezza: i materiali e i prodotti a base di amido non contengono sostanze tossiche e nocive come plastificanti, bisfenolo A e metalli pesanti. I materiali per uso alimentare soddisfano gli standard pertinenti per le materie plastiche per uso alimentare in patria e all'estero;
(4) Processo di produzione: non vi è scarico dei rifiuti nel processo di produzione, che non causerà un nuovo inquinamento per l'ambiente;
(5) Costo: i materiali e i prodotti in plastica a base di amido sono gli stessi dei normali prodotti in plastica di petrolio. Il costo dei materiali e prodotti biodegradabili a base di amido è circa il doppio di quello delle normali materie plastiche petrolifere.
Modifica del sistema di certificazione
Negli ultimi anni, le prestazioni ambientali dei prodotti a base biologica sono state gradualmente riconosciute in patria e all'estero e i campi di applicazione dei materiali a base biologica sono stati notevolmente ampliati. Il contenuto di carbonio biologico dei materiali a base biologica è una caratteristica importante che li distingue dalla plastica ordinaria. Il contenuto di bio-carbonio è definito come la percentuale di biochar nel carbonio organico (compresi biochar e carbonio fossile) nei prodotti. Poiché il bio-carbonio è un nuovo carbonio, non inquina l'ambiente, quindi ha un buon effetto ambientale. Gli standard di rilevamento del contenuto di bio-carbonio includono ASTM D6866-08: metodo di prova per determinare il contenuto biologico di campioni solidi, liquidi e gassosi mediante analisi al radiocarbonio e il metodo del contatore di liquido-flash per la determinazione del contenuto basato su bio in cinese GB / T29649-2013 materiali a base biologica. Poiché gli organismi contemporanei contengono uguali quantità di carbonio radioattivo, il principio di ASTM D6866 è di misurare il contenuto biobased del campione in qualsiasi stato mediante questa proprietà dell'organismo; questo metodo può essere utilizzato per determinare eventuali prodotti e organismi a base biologica. La percentuale esatta di materiale biobased o rinnovabile contenuto nella miscela di base.
Nel 2009, l'ente di certificazione belga Vincotte ha emesso il primo lotto al mondo di certificazione OK Biobased per la certificazione di prodotti a stella, la certificazione di livello autorevole del contenuto di biossido di carbonio dei materiali a base biologica e fornisce anche una qualità del prodotto affidabile per i prodotti biologici mercato dei materiali. Valutazione di terze parti. OK-Biobased è l'etichetta ambientale belga per i prodotti a basso contenuto di carbonio a base biologica. I produttori di materie plastiche a base biologica possono certificare le loro etichette sulla confezione o sui prodotti per differenziarli dai normali prodotti petrolchimici. Definisce materiali a base biologica basati sul contenuto di carbonio biologico e li valuta come percentuale del contenuto di carbonio biologico e contenuto totale di carbonio. Lo standard è ASTM D6866, che è una distinzione basata su stelle tra i materiali ed è il marchio di certificazione dei materiali bio-autorevoli dell'UE. Il logo OK Biobased utilizza un asterisco per distinguere la classificazione ambientale del prodotto. Un prodotto certificato ha un marchio a 1 stella per dimostrare che il suo prodotto contiene dal 20% al 40% di biochar, 2 stelle sono dal 40% al 60%, 3 stelle sono dal 60% all'80% e 4 stelle sono oltre l'80% bio- contenuto di carbonio. Prodotto. La certificazione OK Biobased di Vincotte mira ad aiutare le aziende o i distributori a migliorare la competitività del mercato dei prodotti rinnovabili e guidare i consumatori a scegliere meglio i prodotti ecologici.
Per incoraggiare lo sviluppo di materiali e prodotti a base biologica, il Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti ha implementato un programma di priorità biologica. Il programma prevede due programmi, un piano prioritario per gli appalti pubblici e un programma di identificazione volontaria per i consumatori. Il primo era nel 2002 per incoraggiare lo sviluppo di prodotti a base biologica, mentre il secondo è stato rilasciato nel 2008. Lo scopo del programma Bio-Priorità è di stimolare il consumo di prodotti a base di biomassa negli Stati Uniti. Le agenzie del governo federale e i loro appaltatori danno la priorità all'acquisto di prodotti con il più alto contenuto di biomassa. Se il prodotto soddisfa gli standard minimi per i contenuti a base biologica nell'elenco dei prodotti a base biologica del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti, qualsiasi fabbrica o distributore può partecipare al programma e l'etichetta del certificato rilasciata dall'agenzia può essere apposta sulla confezione del prodotto.
La certificazione internazionale di materie plastiche biodegradabili comprende la certificazione belga OK Compost, la certificazione compostabile tedesca e la certificazione US BPI.
OK Compost è un certificato compostabile chiamato "OK Compost" emesso dall'ente di certificazione belga AIB-Vincotte Group dopo il test secondo lo standard di prova per materiali biodegradabili EN13432 o ASTM D6400. OK La certificazione del compost ha lo scopo di aiutare le aziende o i distributori a migliorare la competitività del mercato dei prodotti completamente degradabili e guidare i consumatori a scegliere meglio i prodotti ecologici.
La certificazione compostabile è la certificazione di prodotti biodegradabili da parte di DIN CERTCO, un organismo di certificazione congiunto di TUV Rheinland Group e Deutsches Institut fr Normun (DIN). L'ID di autenticazione è il logo "seeding". La certificazione compostabile aiuta gli acquirenti a selezionare prodotti da una vasta gamma di fornitori e produttori per qualità, sicurezza e protezione ambientale. Allo stesso tempo, i prodotti con il logo Compostable indicano che hanno superato con successo i test e la valutazione di un'organizzazione autorevole di terze parti, che aiuta a migliorare la sicurezza degli acquisti del cliente e a promuovere efficacemente le vendite dei prodotti. E le informazioni pertinenti del titolare possono essere richieste sul sito Web ufficiale di DIN CERTCO per prevenire abusi o contraffazioni del logo.
BPI è un'abbreviazione di Biodegradable ProductsInsitute. BPI educa produttori, legislatori e consumatori sugli standard scientifici per i materiali degradabili attraverso un innovativo programma di etichettatura compostabile. Allo stesso tempo, sono in atto una serie di procedure per garantire che i prodotti pertinenti soddisfino i requisiti delle norme per i materiali degradabili.
Modifica in primo piano dell'applicazione
Con il graduale spostamento delle preferenze dei consumatori per i prodotti in plastica, i materiali rinnovabili ecocompatibili si stanno riscaldando sul mercato. Interessato da ciò, la domanda di mercato delle materie plastiche a base biologica è aumentata. Con l'accento sulla bioplastica da parte dei governi, il valore totale della domanda globale di bioplastiche dovrebbe aumentare a $ 5,9 miliardi entro il 2020, il che equivale a un tasso di crescita medio annuo del 20%.
Di recente, il parlamento francese ha approvato leggi sulla transizione energetica e la crescita verde. Oltre a ridurre la quota di energia nucleare nel mix energetico francese, la nuova legge include anche una consulenza legislativa relativa alle energie rinnovabili e agli imballaggi in plastica. Ad esempio, l'energia rinnovabile aumenterà del 40% entro il 2030 e le emissioni di anidride carbonica del 40% entro il 2030; a partire dal 1 ° gennaio 2017, i sacchetti per l'imballaggio leggero per l'imballaggio di frutta e verdura saranno realizzati con materiali a base biologica; Inoltre, gli imballaggi in plastica per la posta commerciale saranno eseguiti contemporaneamente e con gli stessi standard. La più recente legislazione del governo francese richiede che le stoviglie usa e getta come piatti e forchette debbano essere realizzate con materiali a base biologica anziché a base di petrolio.
Gli analisti di mercato della consulenza di ricerca di mercato di RnR hanno previsto che la domanda globale di materie plastiche a base biologica aumenterà del 19% nei prossimi quattro anni e che la sua domanda di mercato raggiungerà 950.000 tonnellate nel 2017. L'Europa è il più grande mercato al consumo mondiale di bio-base plastiche. Nel 2012, l'uso di materie plastiche a base biologica nella regione rappresentava oltre la metà del totale globale. Secondo il rapporto dell'indagine, i consumatori in Europa sono più propensi a scegliere nuovi prodotti di plastica a base biologica rispetto alla plastica tradizionale. Pertanto, la regione dovrebbe continuare a guidare le classifiche di consumo di materie plastiche a base biologica. In termini di tipi, le materie plastiche a base di amido e l'acido polilattico sono ancora le materie plastiche a base bio più esigenti nei prossimi anni e il loro consumo sul mercato rappresenterà oltre il 60% del totale. Secondo la RnR Market Research, negli ultimi anni, i paesi hanno introdotto restrizioni sulla plastica e continuano ad aumentare la supervisione dell'uso della plastica tradizionale, che contribuirà a spingere ulteriormente la domanda di materie plastiche a base biologica, in particolare a base di amido.
offriamo film biodegradabile e sacchetto PVA brevettati, tutti i prodotti sono realizzati con apparecchiature di colata, è diverso dai tradizionali prodotti di soffiaggio, tutti i prodotti di soffiaggio non sono completamente biodegradabili. Siamo in grado di produrre pellicole e borse pva in pieno trasparente e vari colori. e il film PVA è più liscio rispetto ai tradizionali prodotti per soffiaggio.
Offriamo inoltre film e sacchetti completamente biodegradabili in materiale organico con materia prima e processo di produzione brevettati.
Per ulteriori prodotti in film e borse in PVA, visitare il sito:
http://www.joyful-printing.net/pva-bag/
http://www.joyful-printing.com/pva-bag/