Kunststoffe auf Stärkebasis verwenden chemische Reaktionen, um Stärke chemisch zu modifizieren, die Hydroxylgruppe der Stärke zu reduzieren, ihre ursprüngliche Struktur zu ändern, wodurch die entsprechenden Eigenschaften der Stärke geändert werden und die ursprüngliche Stärke in thermoplastische Stärke umgewandelt wird.
Chinesischer Name Kunststoffindustrie auf Stärkebasis Industrielle Fertigungsbereiche Chemische Fertigung Anwendungen Kunststoffherstellung
Inhaltsverzeichnis
1 Forschungs- und Entwicklungshintergrund
2 Prozessprinzip
3 Entwicklungsstatus
4 Produktvorteile
5 Zertifizierungssystem
6 Bewerbungsaussichten
F & E-Hintergrundeditor
Stärke ist das natürliche Polymer, das weltweit nach Cellulose an zweiter Stelle steht. Es ist reich an Quellen, erneuerbar und kostengünstig. Es kann verwendet werden, um Kunststoffe auf Stärkebasis durch modifizierte Plastifizierung herzustellen. Kunststoffe auf Stärkebasis sind eine wichtige Kategorie bei biobasierten Materialien und haben erfolgreich eine industrielle Produktion und Anwendung erreicht. Kunststoff auf Stärkebasis ist eine Art Kunststoffprodukt, das aus Stärke als Hauptrohstoff hergestellt, modifiziert und plastifiziert und dann mit anderen Polymeren gemischt wird. Es ist eine Art Biokunststoff. Biokunststoffe auf Stärkebasis können in biobasierte Kunststoffe und biologisch abbaubare Kunststoffe unterteilt werden.
Biologisch abbaubare Kunststoffe auf Stärkebasis sind im Allgemeinen Mischungen aus modifizierten Stärken mit biologisch abbaubaren Polyestern (wie PLA / PBAT / PBS / PHA / PPC usw.), die vollständig biologisch abbaubar, kompostierbar, umweltfreundlich und für Abfälle geeignet sind. Kompostierung, Deponierung und andere Behandlungsmethoden. Biobasierte Kunststoffe auf Stärkebasis sind im Allgemeinen eine Mischung aus modifizierter Stärke und Polyolefinen (wie PP / PE / PS usw.). Seine ökologische Bedeutung besteht darin, den Einsatz petrochemischer Ressourcen zu reduzieren, die Kohlendioxidemissionen zu reduzieren und Abfälle für die Verbrennung geeignet zu machen. Beide Materialien können herkömmliche Kunststoffe auf Erdölbasis ersetzen und werden häufig in Kunststoffverpackungsmaterialien, stoßfesten Materialien, Kunststofffolien und Plastiktüten, Einweggeschirr, Lebensmittelbehältern, Spielzeug und dergleichen verwendet.
Bearbeitung des Prozessprinzips
Stärke ist ein natürliches hochmolekulares Polymer mit einer großen Menge an Hydroxylgruppen in seinem Molekül (Molekülstrukturen II und III), daher ist die Wechselwirkung zwischen Stärkemakromolekülen stark, was es schwierig macht, die ursprüngliche Stärke zu schmelzen, und wird mit anderen Polymeren geteilt . Die Verträglichkeit mit anderen Polymeren im Mischprozess ist ebenfalls schlecht. Aber diese Hydroxylgruppen können
Chemische Reaktionen wie Veresterung, Veretherung, Pfropfung und Vernetzung sind ausreichend. Diese chemischen Reaktionen werden verwendet, um die Stärke chemisch zu modifizieren, um die Hydroxylgruppe der Stärke zu reduzieren und ihre ursprüngliche Struktur zu ändern, wodurch die entsprechenden Eigenschaften der Stärke geändert und die ursprüngliche Stärke in eine thermoplastische Stärke umgewandelt werden.
1. Veresterung, Umesterung oder Veretherung
Um die Hydrophilie der Stärke in Hydrophobizität umzuwandeln, wird die Hydroxylgruppe am Stärkemolekül verestert und mit einer Fettsäure, einem Fettsäureester oder dergleichen umgeestert, um einen Stärkeester zu bilden.
2, Vernetzungsreaktion
Um die Festigkeit und Wärmebeständigkeit des Stärkematerials zu erhöhen, wird die Stärke mit einer Verbindung mit zwei oder mehr funktionellen Gruppen (wie einer mehrbasigen Säure usw.) vernetzt, um eine mäßige Vernetzung der Stärke zu bewirken.
3, Mischen und Reformieren Copolymerisation unabhängige Innovation
Die meisten Stärkekunststoffe werden durch Mischen und Mischen von Stärke mit anderen Polymermaterialien hergestellt. Das resultierende Produkt weist aufgrund der schlechten Kompatibilität und der begrenzten Verwendung eine begrenzte Kompatibilität auf. Kunststoffe auf Stärkebasis copolymerisieren Stärke auch während des Stärkemodifizierungsprozesses, um ein Pfropfcopolymer aus Stärke und anderen Polymeren zu erhalten, wodurch die Verträglichkeit von Stärke mit anderen Polymermaterialien verbessert wird. Durch chemische Modifikation wurde die Stärkemodifikation realisiert: Die Hydrophilie wurde in Hydrophobizität geändert; die Wärmeempfindlichkeit wurde auf Temperaturbeständigkeit geändert; Die Härte und Sprödigkeit wurde in Plastizität umgewandelt. Diese Modifikation löst das weltweite Problem der Stärkemodifikation und bildet eine gute Grundlage für die anschließende Verarbeitung.
Entwicklungsstatus-Editor
Biokunststoffe auf Stärkebasis haben eine 30-jährige Forschungs- und Entwicklungsgeschichte. Es ist ein biologisch abbaubarer Kunststoff mit der längsten Forschungsgeschichte, der ausgereiftesten Technologie, dem größten industriellen Maßstab und dem höchsten Marktanteil. In den frühen 1980er Jahren wurde bei der Erforschung und Entwicklung von Masterbatch aus modifizierter Stärke und abbaubarer Kunststofflegierung aus vollständig biologisch abbaubaren oder löslichen Kunststoffen das Mischen von Stärke und biologisch abbaubarem Harz bewertet. Am erfolgreichsten ist das „MaterBi“ aus Novamont, Italien, eine Polymer-Kunststofflegierung mit durchdringender Netzwerkstruktur aus modifizierter Stärke und modifiziertem Polyvinylalkohol. Es hat gute Verarbeitungseigenschaften, sekundäre Verarbeitungseigenschaften und Mechanik. Leistung und hervorragende biologische Abbaubarkeit. Darüber hinaus ist "Vinex", entwickelt von Air Product & Chemical Company aus den USA, ein Harz auf Basis von Polyvinylalkohol mit einem geringen Polymerisationsgrad, Wasserlöslichkeit, thermoplastischer Verarbeitbarkeit und biologischer Abbaubarkeit und hat in den letzten Jahren große Aufmerksamkeit erhalten.
In den letzten Jahren haben die Länder ihren Forschungsschwerpunkt im Allgemeinen auf Kunststoffe verlagert, die den Stärkegehalt so weit wie möglich erhöhen, einige vollständig abbaubare Materialien mit hervorragenden Eigenschaften entwickelt und sogar reine Stärkeprodukte ohne synthetische Polymere erhalten, nämlich thermoplastische Stärke. Das von Warner-Lambert in den USA hergestellte biologisch abbaubare Material "Novon" hat einen Stärkegehalt von über 90%. Die Japanese Corn Company und das Michigan Institute of Production Technology haben gemeinsam ein Material mit hoher Stärke entwickelt, das den Vorteil einer hohen Wasserbeständigkeit aufweist. Darüber hinaus gaben die japanische Sumitomo Corporation und die italienische Ferrizz bekannt, dass sie Vollstärkekunststoffe mit einem Stärkegehalt von 90% erfolgreich untersucht haben. Bei der Herstellung von thermoplastischer Stärke zur Herstellung biologisch abbaubarer Kunststoffe haben Forschungsinstitute wie das Deutsche Batekke-Institut, die American Warner-Lambert Company und die Schweizer Universität große Fortschritte erzielt. Das australische nationale Zentrum für Lebensmittelverarbeitung und Verpackungswissenschaft hat einen Vollstärke-Thermoplasten mit guter Fließfähigkeit, Duktilität und Formtrennung eingeführt. Das Produkt ist weich, transparent, hochfest und weist eine kontrollierbare Abbaurate auf. Es kann verwendet werden, um landwirtschaftliche Filme und Lebensmittel herzustellen. Verpackungsfolie und andere Produkte.
Chinas Stärkekunststoffe wurden erstmals Ende der 1980er Jahre vom Institut für Angewandte Chemie der Jiangxi Academy of Sciences entwickelt. Unvollständigen Statistiken zufolge beteiligen sich mehr als 60 Hochschulen, Forschungsinstitute und Unternehmen an der Forschung. China verringert allmählich die Kluft zu ausländischen Industrieländern bei der Forschung und Entwicklung von Kunststoffen auf Stärkebasis. Gegenwärtig sind die wichtigsten inländischen Unternehmen für die Herstellung von Materialien und Produkten auf Stärkebasis und der Status Quo wie folgt: Wuhan, wunderschöne 40.000 Tonnen / Jahr, bereitet den Bau einer Produktionslinie mit einer Jahresproduktion von 60.000 Tonnen vor; Shenzhen Hongcai 15.000 Tonnen / Jahr; Suzhou Hanfeng 10.000 Tonnen / Jahr; Zhejiang Tianhe 10.000 Tonnen / Jahr; Zhejiang Huafa 10.000 Tonnen / Jahr; Shandong Bicai in 10.000 Tonnen / Jahr; Andere Produktionsunternehmen sind ebenfalls Nanjing als Australien, Changzhou Longjun und so weiter.
Die Stärke wird durch chemische Verfahren modifiziert und plastifiziert, und die modifizierte Stärke weist drei Hauptmerkmale auf: 1. Hydrophobizität. Stärke ist nach chemischer Modifikation vollständig hydrophob und ihr Feuchtigkeitsgehalt beträgt <1%, was="" eine="" gute="" verträglichkeit="" mit="" anderen="" synthetischen="" polymermaterialien=""> 2, Temperaturbeständigkeit. Die modifizierte Stärke kann während der thermoplastischen Verarbeitung einer hohen Temperatur von 230 ° C standhalten, ohne zu vergilben oder zu zersetzen. 3. Thermoplast. Die modifizierte Stärke kann auf Kunststoffverarbeitungsgeräten thermoplastisch verarbeitet werden. Die vom Unternehmen hergestellten Kunststoffe auf Stärkebasis sind in zwei Serien unterteilt: biobasiert und biologisch abbaubar. Sie werden nach verschiedenen Verarbeitungstechniken in Blasfolienmaterialien, Spritzgusskunststoffe, Folienmaterialien und Schaummaterialien unterteilt. Sie können in industriellen und pharmazeutischen Anwendungen anstelle von gewöhnlichen petrochemischen Kunststoffen verwendet werden. Verpackung von Lebensmitteln, Elektrogeräten und anderen Produkten, Küchenutensilien, Spielzeug und Blumenpflanzungen. Dadurch werden große Mengen an Ölressourcen eingespart, Kohlendioxidemissionen reduziert, Müll harmlos behandelt, die landwirtschaftliche Entwicklung und das Einkommen der Landwirte gefördert und die Entwicklung der Kreislaufwirtschaft gefördert.
Am 12. Juli 2018 entwickelte und vermarktete Yu Long zum ersten Mal weltweit erfolgreich biologisch abbaubare Vollstärke-Materialien. [1]
Bearbeitung von Produktvorteilen
Im Vergleich zu herkömmlichen Kunststoffprodukten ergeben sich folgende Vorteile für Materialien und Produkte auf Stärkebasis:
(1) Ähnliche Leistung: Es hat die gleiche und ähnliche Leistung wie herkömmliche Kunststoffprodukte des gleichen Typs;
(2) Umweltschutz: Biobasierte Kunststoffe und Produkte auf Stärkebasis haben den Vorteil, Erdölressourcen zu sparen und die Kohlendioxidemissionen zu reduzieren. Biologisch abbaubare Kunststoffe und Produkte auf Stärkebasis bieten die Vorteile eines vollständigen biologischen Abbaus, einer Kompostierbarkeit und einer harmlosen Müllentsorgung.
(3) Sicherheit: Materialien und Produkte auf Stärkebasis enthalten keine giftigen und schädlichen Substanzen wie Weichmacher, Bisphenol A und Schwermetalle. Materialien in Lebensmittelqualität erfüllen die relevanten Standards für Kunststoffe in Lebensmittelqualität im In- und Ausland.
(4) Produktionsprozess: Im Produktionsprozess gibt es keine Abfallentsorgung, die keine neue Umweltverschmutzung verursacht.
(5) Kosten: Biobasierte Kunststoffe und Produkte auf Stärkebasis sind dieselben wie gewöhnliche Erdölkunststoffprodukte. Die Kosten für biologisch abbaubare Materialien und Produkte auf Stärkebasis sind etwa doppelt so hoch wie für gewöhnliche Erdölkunststoffe.
Bearbeitung des Zertifizierungssystems
In den letzten Jahren wurde die Umweltverträglichkeit biobasierter Produkte im In- und Ausland schrittweise anerkannt und die Anwendungsbereiche biobasierter Materialien erheblich erweitert. Der Biokohlenstoffgehalt von biobasierten Materialien ist ein wichtiges Merkmal, das sie von gewöhnlichen Kunststoffen unterscheidet. Der Biokohlenstoffgehalt ist definiert als der Prozentsatz an Biokohle in organischem Kohlenstoff (einschließlich Biokohle und fossilem Kohlenstoff) in Produkten. Da Biokohlenstoff ein neuer Kohlenstoff ist, belastet er die Umwelt nicht und hat daher eine gute Umweltwirkung. Die Standards zum Nachweis des Biokohlenstoffgehalts umfassen ASTM D6866-08: Testmethode zur Bestimmung des biologischen Gehalts von Feststoff-, Flüssigkeits- und Gasproben durch Radiokohlenstoffanalyse und die Flüssigkeitsblitzzählermethode zur Bestimmung des Biokohlenstoffgehalts in Chinesisch GB / T29649-2013 biobasierte Materialien. Da die zeitgenössischen Organismen gleiche Mengen an radioaktivem Kohlenstoff enthalten, besteht das Prinzip von ASTM D6866 darin, den biobasierten Gehalt der Probe in jedem Zustand anhand dieser Eigenschaft des Organismus zu messen. Diese Methode kann verwendet werden, um biobasierte Produkte und Organismen zu bestimmen. Der genaue Prozentsatz an biobasiertem oder erneuerbarem Material, der in der Grundmischung enthalten ist.
Im Jahr 2009 erteilte die belgische maßgebliche Zertifizierungsstelle Vincotte die weltweit erste Charge der Zertifizierung von OK Biobased Star-Zertifizierungsprodukten, die maßgebliche Zertifizierung des Biokohlenstoffgehalts von biobasierten Materialien sowie eine zuverlässige Produktqualität für biobasierte Materialien Materialmarkt. Bewertung durch Dritte. OK-Biobased ist Belgiens Umweltzeichen für kohlenstoffarme Produkte auf biologischer Basis. Biobasierte Kunststoffhersteller können ihre Etiketten auf Produktverpackungen oder Produkten zertifizieren, um sie von gewöhnlichen petrochemischen Produkten zu unterscheiden. Es definiert biobasierte Materialien basierend auf dem Biokohlenstoffgehalt und bewertet sie als Prozentsatz des Biokohlenstoffgehalts und des Gesamtkohlenstoffgehalts. Die Norm ist ASTM D6866, eine sternbasierte Unterscheidung zwischen Materialien und das maßgebliche Zertifizierungszeichen der EU für biobasierte Materialien. Das OK Biobased-Logo verwendet ein Sternchen, um die Umweltverträglichkeit des Produkts zu kennzeichnen. Ein zertifiziertes Produkt hat eine 1-Stern-Marke, um zu beweisen, dass sein Produkt 20% bis 40% Biokohle enthält, 2 Sterne 40% bis 60%, 3 Sterne 60% bis 80% und 4 Sterne mehr als 80% Bio- Kohlenstoffgehalt. Produkt. Die OK Biobased-Zertifizierung von Vincotte soll Unternehmen oder Händlern helfen, die Wettbewerbsfähigkeit erneuerbarer Produkte auf dem Markt zu verbessern und die Verbraucher bei der besseren Auswahl umweltfreundlicher Produkte zu unterstützen.
Um die Entwicklung biobasierter Materialien und Produkte zu fördern, hat das US-Landwirtschaftsministerium ein Programm mit biologischer Priorität durchgeführt. Das Programm umfasst zwei Programme, einen Prioritätsplan für das öffentliche Beschaffungswesen und ein freiwilliges Identifizierungsprogramm für Verbraucher. Ersteres sollte 2002 die Entwicklung biobasierter Produkte fördern, während letzteres 2008 veröffentlicht wurde. Ziel des Bio-Priority-Programms ist es, den Verbrauch von Biomasseprodukten in den USA zu fördern. Bundesbehörden und deren Auftragnehmer priorisieren den Kauf von Produkten mit dem höchsten Biomassegehalt. Wenn das Produkt die Mindeststandards für biobasierte Inhalte in der Liste der biobasierten Produkte des US-Landwirtschaftsministeriums erfüllt, kann jede Fabrik oder jeder Händler an dem Programm teilnehmen, und das von der Agentur ausgestellte Zertifikatsetikett kann auf der Produktverpackung angebracht werden.
Die internationale Zertifizierung von biologisch abbaubaren Kunststoffen umfasst die belgische OK-Kompost-Zertifizierung, die deutsche kompostierbare Zertifizierung und die US-amerikanische BPI-Zertifizierung.
OK Compost ist ein kompostierbares Zertifikat mit dem Namen "OK Compost", das von der belgischen Zertifizierungsstelle AIB-Vincotte Group nach Prüfung gemäß der Prüfnorm für biologisch abbaubare Materialien EN13432 oder ASTM D6400 ausgestellt wurde. Die OK Compost-Zertifizierung soll Unternehmen oder Händlern helfen, die Wettbewerbsfähigkeit vollständig abbaubarer Produkte auf dem Markt zu verbessern und die Verbraucher bei der Auswahl umweltfreundlicher Produkte zu unterstützen.
Die kompostierbare Zertifizierung ist die Zertifizierung biologisch abbaubarer Produkte durch DIN CERTCO, eine gemeinsame Zertifizierungsstelle der TÜV Rheinland Group und des Deutschen Instituts für Normun (DIN). Die Authentifizierungs-ID ist das "Seeding" -Logo. Die kompostierbare Zertifizierung hilft Käufern bei der Auswahl von Produkten aus einer Vielzahl von Lieferanten und Herstellern für Qualität, Sicherheit und Umweltschutz. Gleichzeitig weisen Produkte mit dem Compostable-Logo darauf hin, dass sie die Prüfung und Bewertung einer maßgeblichen Drittorganisation erfolgreich bestanden haben, was dazu beiträgt, das Kaufvertrauen des Kunden zu stärken und den Produktverkauf effektiv zu fördern. Die relevanten Informationen des Inhabers können auf der offiziellen Website von DIN CERTCO abgefragt werden, um Missbrauch oder Fälschung des Logos zu verhindern.
BPI ist eine Abkürzung für Biodegradable ProductsInsitute. BPI informiert Hersteller, Gesetzgeber und Verbraucher über die wissenschaftlichen Standards für abbaubare Materialien durch ein innovatives Programm zur kompostierbaren Kennzeichnung. Gleichzeitig gibt es eine Reihe von Verfahren, um sicherzustellen, dass die relevanten Produkte den Anforderungen der Normen für abbaubare Materialien entsprechen.
Die erste Gruppe chinesischer Unternehmen, die in Wuhan, China, die OK Biobased-Zertifizierung erhalten haben, hat eine Vier-Sterne-Zertifizierung für biobasierte Produkte erhalten. Gleichzeitig erhielten die biologisch abbaubaren Materialien des Unternehmens die OK Compost-Zertifizierung und die Compostable-Zertifizierung.
Bearbeitung des Anwendungsvordergrunds
Mit der allmählichen Verlagerung der Präferenz der Verbraucher für Kunststoffprodukte erwärmen sich erneuerbare umweltfreundliche Materialien auf dem Markt. Davon betroffen ist die Nachfrage nach biobasierten Kunststoffen. Mit dem Schwerpunkt der Regierungen auf Biokunststoffen wird erwartet, dass der Gesamtwert der weltweiten Nachfrage nach Biokunststoffen bis 2020 auf 5,9 Mrd. USD steigen wird, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 20% entspricht.
Vor kurzem hat das französische Parlament Gesetze zur Energiewende und zum grünen Wachstum verabschiedet. Neben der Verringerung des Anteils der Kernenergie am französischen Energiemix enthält das neue Gesetz auch Rechtsberatung in Bezug auf erneuerbare Energien und Kunststoffverpackungen. Beispielsweise werden erneuerbare Energien bis 2030 um 40% und die Kohlendioxidemissionen bis 2030 um 40% zunehmen. Leichte Verpackungsbeutel zum Verpacken von Obst und Gemüse werden ab dem 1. Januar 2017 aus biobasierten Materialien hergestellt. Darüber hinaus werden Kunststoffverpackungen für die kommerzielle Post zur gleichen Zeit und mit den gleichen Standards ausgeführt. Die neueste Gesetzgebung der französischen Regierung schreibt vor, dass Einweggeschirr wie Geschirr und Gabeln aus biobasierten Materialien anstelle von Materialien auf Erdölbasis hergestellt werden müssen.
Marktanalysten von RnR Market Research haben vorausgesagt, dass die weltweite Nachfrage nach biobasierten Kunststoffen in den nächsten vier Jahren um 19% steigen und die Marktnachfrage 2017 950.000 Tonnen erreichen wird. Europa ist der weltweit größte Verbrauchermarkt für biobasierte Kunststoffe Kunststoffe. Im Jahr 2012 machte der Einsatz von biobasierten Kunststoffen in der Region mehr als die Hälfte der weltweiten Gesamtmenge aus. Dem Umfragebericht zufolge sind Verbraucher in Europa eher geneigt, neue biobasierte Kunststoffprodukte als herkömmliche Kunststoffe zu wählen. Daher wird erwartet, dass die Region weiterhin die Rangliste der Verbrauch von biobasierten Kunststoffen anführt. In Bezug auf die Typen sind Kunststoffe auf Stärkebasis und Polymilchsäure in den nächsten Jahren immer noch die anspruchsvollsten Kunststoffe auf Biobasis, und ihr Marktverbrauch wird mehr als 60% der Gesamtmenge ausmachen. Laut RnR Market Research haben die Länder in den letzten Jahren Beschränkungen für Kunststoffe eingeführt und die Überwachung der Verwendung traditioneller Kunststoffe weiter verstärkt, was dazu beitragen wird, die Nachfrage nach biobasierten, insbesondere stärkebasierten Kunststoffen weiter anzukurbeln.
Im Jahr 2013 hat der Staatsrat den „Entwicklungsplan für die Bioindustrie“ (im Folgenden als „Planung“ bezeichnet) veröffentlicht, der besagt, dass er die biobasierten und biobasierten Materialien beschleunigen wird
Wir bieten patentierte biologisch vollständig abbaubare Folien und PVA-Beutel an. Alle Produkte werden mit Gießgeräten hergestellt. Sie unterscheiden sich von herkömmlichen Blasformprodukten. Alle Blasformprodukte sind nicht vollständig biologisch abbaubar. Wir können PVA-Filme und -Beutel in vollständig transparenten und verschiedenen Farben herstellen. und die PVA-Folie ist glatter als die herkömmlichen Blasformprodukte.
Wir bieten auch biologisch abbaubare Folien und Beutel aus organischem Material mit patentiertem Rohmaterial und Produktionsverfahren an.
Für weitere PVA-Folien- und Beutelprodukte besuchen Sie uns bitte:
http://www.joyful-printing.net/pva-bag/
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