البلاستيك القائم على النشا

تستخدم المواد البلاستيكية القائمة على النشا التفاعل الكيميائي لتعديل النشا كيميائياً ، وتقلل من مجموعة هيدروكسيل النشا ، وتغير هيكلها الأصلي ، وبالتالي تغير خصائص النشا المقابلة ، وتحول النشا الأصلي إلى نشاء بالحرارة

الاسم الصيني النشا المواد البلاستيكية القائمة الصناعة التحويلية الصناعية مجالات الصناعات الكيميائية التطبيقات تصنيع البلاستيك

جدول المحتويات

1 خلفية البحث والتطوير

2 مبدأ العملية

3 وضع التنمية

4 مزايا المنتج

5 شهادة نظام

6 احتمالات التطبيق

محرر خلفية البحث والتطوير

النشا هو البوليمر الطبيعي الذي يحتل المرتبة الثانية بعد السليلوز في العالم. أنها غنية المصدر ، المتجددة وغير مكلفة. يمكن استخدامه لإنتاج البلاستيك القائم على النشا من خلال تعديل البلاستيك. باعتبارها فئة مهمة في المواد الحيوية ، حققت المواد البلاستيكية القائمة على النشا بنجاح الإنتاج والتطبيق الصناعي. البلاستيك القائم على النشا هو نوع من المنتجات البلاستيكية المصنوعة من النشا باعتبارها المادة الخام الرئيسية ، المعدلة والملدونة ثم تمتزج مع البوليمرات الأخرى. إنه نوع من البلاستيك الحيوي. يمكن تقسيم البلاستيك الحيوي القائم على النشا إلى مواد بلاستيكية حيوية وقواعد قابلة للتحلل.

اللدائن القابلة للتحلل الحيوي القائمة على النشا هي عمومًا مزيج من النشا المعدل مع بوليستر قابل للتحلل (مثل PLA / PBAT / PBS / PHA / PPC ، وما إلى ذلك) ، وهي قابلة للتحلل بشكل كامل ، قابلة للتسميد ، صديقة للبيئة ، ومناسبة للنفايات. سماد ، طمر النفايات وطرق العلاج الأخرى. البلاستيك الحيوي القائم على النشا عبارة عن مزيج من النشا والبولي أوليفينات المعدلة (مثل PP / PE / PS ، إلخ). أهميتها البيئية هي تقليل استخدام الموارد البتروكيماوية ، وخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ، والنفايات مناسبة للحرق. يمكن أن تحل كلتا المادتين محل المواد البلاستيكية التقليدية القائمة على البترول وتستخدم على نطاق واسع في مواد التعبئة والتغليف البلاستيكية والمواد المضادة للصدمات والأفلام البلاستيكية والأكياس البلاستيكية وأدوات المائدة التي يمكن التخلص منها وحاويات المواد الغذائية والألعاب وما شابه.

عملية التحرير المبدأ

النشا عبارة عن بوليمر جزيئي عالٍ يحتوي على كمية كبيرة من مجموعات الهيدروكسيل في جزيئه (الهياكل الجزيئية الثاني والثالث) ، وبالتالي فإن التفاعل بين جزيئات النشا قوي ، مما يجعل عملية النشا الأصلية صعبة الذوبان ، وتتم مشاركتها مع البوليمرات الأخرى . كما أن التوافق مع البوليمرات الأخرى في عملية الخلط ضعيف. ولكن هذه المجموعات الهيدروكسيل يمكن

التفاعلات الكيميائية مثل الأسترة والإيثر والتطعيم والربط المتبادل كافية. تُستخدم هذه التفاعلات الكيميائية لتعديل النشا كيميائيًا لتقليل مجموعة الهيدروكسيل للنشا وتغيير بنيتها الأصلية ، وبالتالي تغيير الخواص المقابلة للنشا وتحويل النشا الأصلي إلى نشاء بالحرارة.

1. الأسترة ، التبختر أو الأثير

من أجل تغيير ماء النشا إلى الكارهة للماء ، يتم تقدير مجموعة الهيدروكسيل الموجودة في جزيء النشا وتحويلها بواسطة حمض دهني أو استر حمض دهني أو ما شابه ذلك لتكوين استر نشا.

2 ، رد فعل عبر ربط

من أجل زيادة قوة مادة النشا ومقاومتها للحرارة ، يرتبط النشا بمركب يحتوي على مجموعتين وظيفيتين أو أكثر (مثل حمض polybasic ، إلخ) لإحداث ارتباط معتدلة بالنشا.

3 ، مزج وإصلاح البلمرة المشتركة الابتكار المستقل

يتم تحضير معظم المواد البلاستيكية النشا عن طريق مزج ونشا المواد البلاستيكية الأخرى. المنتج الناتج لديه توافق محدود بسبب سوء التوافق والاستخدام المحدود. المواد البلاستيكية المعتمدة على النشا تتبلور أيضًا في النشا أثناء عملية تعديل النشا للحصول على كوبوليمر من الكسب غير المشروع من النشا والبوليمرات الأخرى ، وبالتالي تحسين توافق النشا مع مواد البوليمر الأخرى. من خلال التعديل الكيميائي ، تم تحقيق تعديل النشا: تم تغيير الماء إلى ماء رقيق ؛ تم تغيير حساسية الحرارة إلى مقاومة درجات الحرارة. تم تغيير الصلابة والهشاشة إلى اللدونة. يعمل هذا التعديل على حل المشكلة العالمية لتعديل النشا ويضع أساسًا جيدًا للمعالجة اللاحقة.

محرر حالة التطوير

البلاستيك الحيوي القائم على النشا لديه تاريخ من 30 سنة من البحث والتطوير. إنها مادة بلاستيكية قابلة للتحلل مع أطول تاريخ بحثي ، والتكنولوجيا الأكثر نضجًا ، وأكبر مقياس صناعي وأعلى حصة في السوق. في أوائل الثمانينيات من القرن الماضي ، تم تقييم وتطوير وتطوير النشا المعدّل والسبائك البلاستيكية القابلة للتحلل من المواد البلاستيكية القابلة للتحلل أو القابلة للذوبان بشكل كامل ، وتم تقدير مزج النشا والراتنج القابل للتحلل. من بينها ، الأكثر نجاحًا هي "MaterBi" في Novamont ، إيطاليا ، وهي عبارة عن سبيكة بلاستيكية بوليمرية هيكلية شبكية مكونة من خليط من النشا والكحول المعدل من البولي فينيل. لديها خصائص معالجة جيدة ، وخصائص المعالجة الثانوية والميكانيكا. الأداء وقابلية التحلل الحيوي الممتازة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن "Vinex" التي طورتها شركة Air Product & Chemical Company بالولايات المتحدة الأمريكية عبارة عن راتينج يعتمد على كحول البوليفينيل الذي يحتوي على درجة منخفضة من البلمرة ، ولديه قابلية للذوبان في الماء وقابلية المعالجة بالحرارة وقابلية التحلل الحيوي ، وقد حظي باهتمام كبير في السنوات الأخيرة.

في السنوات الأخيرة ، حولت البلدان عمومًا تركيزها البحثي إلى مواد بلاستيكية تزيد من محتوى النشا قدر الإمكان ، وطورت بعض المواد القابلة للتحلل بشكل كامل مع خصائص ممتازة ، وحتى حصلت على منتجات النشا النقية بدون بوليمرات تركيبية ، أي نشا اللدائن الحرارية. تحتوي المادة القابلة للتحلل "Novon" التي تنتجها شركة Warner-Lambert في الولايات المتحدة على نسبة نشا تزيد عن 90٪. قامت كل من شركة الذرة اليابانية ومعهد ميتشيغان لتكنولوجيا الإنتاج بتطوير مادة عالية النشا تتمتع بميزة مقاومة الماء العالية. بالإضافة إلى ذلك ، أعلنت كل من شركة Sumitomo Corporation اليابانية و Ferrizz الإيطالية أيضًا أنهما قد نجحا في دراسة المواد البلاستيكية المصنوعة من النشا بنسبة 90٪. في إنتاج نشاء البلاستيك الحراري لإنتاج المواد البلاستيكية القابلة للتحلل ، حققت معاهد البحوث مثل معهد باتيك الألماني والشركة الأمريكية وارنر لامبرت والجامعة السويسرية تقدماً كبيراً. قدم المركز الوطني الأسترالي لتجهيز الأغذية وعلومها لدن بالحرارة كامل النشا مع سيولة جيدة ، ليونة وإطلاق القالب. المنتج ناعم وشفاف وعالي القوة وله معدل تحلل يمكن السيطرة عليه. ويمكن استخدامه لصنع فيلم الزراعية والمواد الغذائية. فيلم التعبئة والتغليف وغيرها من المنتجات.

يتم تعديل النشا واللدائن بالطرق الكيميائية ، وللنشا المعدل ثلاث خصائص رئيسية هي: 1. الكارهة المائية. النشا غير مسعور تمامًا بعد التعديل الكيميائي ، ومحتواه من الرطوبة أقل من 1٪ ، والذي يتوافق بشكل جيد مع مواد البوليمر الاصطناعية الأخرى. 2 ، مقاومة درجات الحرارة. يمكن للنشا المعدل تعديل درجة حرارة عالية تبلغ 230 درجة مئوية أثناء معالجة البلاستيك الحراري دون اصفرار أو تحلل. 3. بالحرارة. يمكن معالجة النشا المعدل حرارياً على معدات معالجة البلاستيك. تنقسم المواد البلاستيكية المستندة إلى النشا إلى سلسلتين: ذات أساس حيوي وقابل للتحلل الحيوي. وهي مقسمة إلى مواد الغشاء المنفوخ ، والبلاستيك الحقن ، ومواد الألواح والمواد الرغوية وفقًا لتقنيات المعالجة المختلفة. يمكن استخدامها في التطبيقات الصناعية والصيدلانية بدلاً من البلاستيك البتروكيماوي العادي. تغليف المواد الغذائية والأجهزة الكهربائية وغيرها من المنتجات وأدوات المطبخ ولعب الأطفال وزراعة الزهور. وبالتالي ، يتم توفير كمية كبيرة من موارد النفط ، وخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ، ومعالجة النفايات بشكل غير ضار ، وتعزيز التنمية الزراعية ودخل المزارعين ، وتعزيز تنمية الاقتصاد الدائري.

في 12 يوليو ، 2018 ، نجحت Yu Long في تطوير وتسويق المواد القابلة للتحلل من النشا لأول مرة في العالم. [1]

ميزة تحرير المنتج

بالمقارنة مع المنتجات البلاستيكية التقليدية ، فإن مزايا المواد والمنتجات القائمة على النشا هي كما يلي:

(1) أداء مشابه: له نفس الأداء وأداء مماثل للمنتجات البلاستيكية التقليدية من نفس النوع ؛

(2) حماية البيئة: تتمتع المنتجات البلاستيكية الحيوية القائمة على النشا بمزايا توفير الموارد البترولية وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ؛ المواد البلاستيكية القابلة للتحلل النشوي والقائم على النشا لديها مزايا التحلل الأحيائي الكامل والسماد العضوي والتخلص غير الضار من القمامة ؛

(3) السلامة: لا تحتوي المواد والمنتجات القائمة على النشا على مواد سامة وضارة مثل الملدنات والبيفينول أ والمعادن الثقيلة. المواد الغذائية الصف تلبية المعايير ذات الصلة للبلاستيك الغذاء الصف في الداخل والخارج ؛

(4) عملية الإنتاج: لا يوجد تصريف للنفايات في عملية الإنتاج ، والتي لن تسبب تلوثا جديدا للبيئة ؛

(5) التكلفة: المواد البلاستيكية القائمة على النشا والمنتجات البلاستيكية هي نفس المنتجات البلاستيكية البترولية العادية. تبلغ تكلفة المواد والمنتجات القابلة للتحلل النشوي حوالي ضعف تكلفة المواد البلاستيكية البترولية العادية.

تحرير نظام الشهادات

في السنوات الأخيرة ، تم الاعتراف تدريجياً بالأداء البيئي للمنتجات القائمة على أساس حيوي في الداخل والخارج ، وتم توسيع مجالات تطبيق المواد الحيوية إلى حد كبير. يعد محتوى الكربون الحيوي للمواد الحيوية ميزة هامة تميزها عن المواد البلاستيكية العادية. يتم تعريف محتوى الكربون الحيوي على أنه نسبة الفحم الحيوي في الكربون العضوي (بما في ذلك الفحم الحيوي والكربون الأحفوري) في المنتجات. نظرًا لأن الكربون الحيوي هو كربون جديد ، فإنه لا يلوث البيئة ، لذلك يكون له تأثير بيئي جيد. تتضمن معايير الكشف عن محتوى الكربون الحيوي ASTM D6866-08: طريقة اختبار لتحديد المحتوى البيولوجي للعينات الصلبة والسائلة والغازية عن طريق تحليل الكربون المشع وطريقة عداد الفلاش السائل لتحديد المحتوى الحيوي في باللغة الصينية GB / T29649-2013 المواد المستندة إلى الحيوية. بما أن الكائنات المعاصرة تحتوي على كميات متساوية من الكربون المشع ، فإن مبدأ ASTM D6866 هو قياس المحتوى الحيوي في العينة في أي حالة عن طريق هذه الخاصية للكائن الحي ؛ يمكن استخدام هذه الطريقة لتحديد أي منتجات وكائنات حيوية. النسبة المئوية الدقيقة للمواد الحيوية أو المتجددة الموجودة في المزيج الأساسي.

في عام 2009 ، أصدرت هيئة المصادقة البلجيكية Vincotte الدفعة الأولى في العالم من شهادات منتجات النجمة OK Biobased ، وشهادة المستوى الموثوق بها لمحتوى الكربون الحيوي للمواد المستندة إلى الحيوية ، وتوفر أيضًا جودة موثوقة للمنتجات سوق المواد. تقييم الطرف الثالث. OK-Biobased هي العلامة البيئية في بلجيكا للمنتجات منخفضة الكربون ذات الأساس الحيوي. يمكن لمصنّعي المواد البلاستيكية الحيوية التصديق على علاماتهم على عبوات المنتجات أو المنتجات لتمييزها عن المنتجات البتروكيماوية العادية. وهي تحدد المواد المستندة إلى الحيوية على أساس محتوى الكربون الحيوي وتقيمها كنسبة مئوية من محتوى الكربون الحيوي ومحتوى الكربون الكلي. المعيار هو ASTM D6866 ، وهو تمييز يستند إلى النجوم بين المواد وهو علامة شهادة المواد البيولوجية المعتمدة في الاتحاد الأوروبي. يستخدم شعار OK Biobased علامة النجمة لتمييز التصنيف البيئي للمنتج. يحتوي المنتج المعتمد على علامة نجمة واحدة لإثبات أن منتجه يحتوي على 20 ٪ إلى 40 ٪ من الفحم الحيوي ، 2 نجوم تتراوح بين 40 ٪ إلى 60 ٪ ، و 3 نجوم من 60 ٪ إلى 80 ٪ ، و 4 نجوم أكثر من 80 ٪ الحيوية محتوى الكربون. المنتج. تهدف شهادة OK Biobased من Vincotte إلى مساعدة الشركات أو الموزعين على تحسين القدرة التنافسية في السوق للمنتجات المتجددة وتوجيه المستهلكين لاختيار المنتجات الصديقة للبيئة بشكل أفضل.

لتشجيع تطوير المواد والمنتجات الحيوية ، نفذت وزارة الزراعة الأمريكية برنامجًا ذا أولوية بيولوجية. يحتوي البرنامج على برنامجين ، خطة أولويات المشتريات الحكومية وبرنامج تحديد هوية طوعي للمستهلكين. كانت الأولى في عام 2002 لتشجيع تطوير المنتجات الحيوية ، في حين تم إصدارها في عام 2008. والغرض من برنامج الأولوية الحيوية هو تحفيز استهلاك منتجات الكتلة الحيوية في الولايات المتحدة. تضع الوكالات الحكومية الفيدرالية ومقاولوها الأولوية في شراء المنتجات ذات أعلى محتوى للكتلة الحيوية. إذا كان المنتج يلبي الحد الأدنى من المعايير للمحتوى الحيوي في قائمة المنتجات الحيوية المستندة إلى وزارة الزراعة الأمريكية ، فيمكن لأي مصنع أو موزع المشاركة في البرنامج ، ويمكن وضع علامة الشهادة التي تصدرها الوكالة على عبوة المنتج.

تشمل الشهادة الدولية للمواد البلاستيكية القابلة للتحلل شهادة البلجيكي OK Compost ، وشهادة Compostable الألمانية ، وشهادة BPI الأمريكية.

OK Compost هي شهادة قابلة للتسميد تحمل اسم "OK Compost" صادرة عن هيئة إصدار الشهادات البلجيكية AIB-Vincotte Group بعد الاختبار وفقًا لمعيار الاختبار للمواد القابلة للتحلل EN13432 أو ASTM D6400. تهدف شهادة OK Compost إلى مساعدة الشركات أو الموزعين على تحسين القدرة التنافسية السوقية للمنتجات القابلة للتحلل بشكل كامل وتوجيه المستهلكين لاختيار المنتجات الصديقة للبيئة بشكل أفضل.

شهادة التسميد هي شهادة تصديق المنتجات القابلة للتحلل الحيوي من قبل DIN CERTCO ، وهي هيئة مشتركة معتمدة لمجموعة TUV Rheinland ومعهد Deutsches fr Normun (DIN). معرف المصادقة هو شعار "البذر". تساعد الشهادات القابلة للتسليم المشترين على اختيار المنتجات من مجموعة واسعة من الموردين والمصنعين لضمان الجودة والسلامة وحماية البيئة. في الوقت نفسه ، تشير المنتجات التي تحمل شعار Compostable إلى أنها اجتازت بنجاح اختبار وتقييم مؤسسة تابعة لجهات خارجية ، مما يساعد على تعزيز ثقة العميل في الشراء وتعزيز مبيعات المنتجات بشكل فعال. ويمكن الاستعلام عن المعلومات ذات الصلة لحاملها على الموقع الرسمي لشركة DIN CERTCO لمنع إساءة استخدام الشعار أو تزويره.

BPI هو اختصار لـ ProductInsitute القابلة للتحلل. تقوم BPI بتعليم المنتجين والمشرعين والمستهلكين حول المعايير العلمية للمواد القابلة للتحلل من خلال برنامج وسم مبتكر قابل للتسميد. في الوقت نفسه ، توجد سلسلة من الإجراءات المعمول بها لضمان تلبية المنتجات ذات الصلة لمتطلبات معايير المواد القابلة للتحلل.

تحرير مقدمة التطبيق

مع التحول التدريجي لتفضيل المستهلك للمنتجات البلاستيكية ، أصبحت المواد المتجددة الصديقة للبيئة في السوق. تتأثر بذلك ، ازداد الطلب على سوق البلاستيك الحيوي. مع التركيز على البلاستيك الحيوي من قبل الحكومات ، من المتوقع أن ترتفع القيمة الإجمالية للطلب العالمي على البلاستيك الحيوي إلى 5.9 مليار دولار بحلول عام 2020 ، وهو ما يعادل معدل نمو سنوي متوسط قدره 20 ٪.

في الآونة الأخيرة ، أصدر البرلمان الفرنسي قوانين بشأن انتقال الطاقة والنمو الأخضر. بالإضافة إلى تقليل حصة الطاقة النووية في مزيج الطاقة الفرنسي ، يتضمن القانون الجديد أيضًا مشورة تشريعية متعلقة بالطاقة المتجددة والتعبئة البلاستيكية. على سبيل المثال ، ستزداد الطاقة المتجددة بنسبة 40 ٪ بحلول عام 2030 وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة 40 ٪ بحلول عام 2030 ؛ أكياس التغليف خفيفة الوزن لتغليف الفواكه والخضروات ستصنع من مواد حيوية تبدأ من 1 يناير 2017 ؛ بالإضافة إلى ذلك ، سيتم أيضًا تنفيذ العبوات البلاستيكية للبريد التجاري في نفس الوقت وبنفس المعايير. يتطلب أحدث تشريع للحكومة الفرنسية أن أدوات المائدة المتاح مثل الأطباق والشوك يجب أن تكون مصنوعة من مواد حيوية بدلاً من المواد التي تعتمد على النفط.

توقع محللو سوق الاستشارات في RnR Market Research أن يزداد الطلب العالمي على البلاستيك الحيوي بنسبة 19٪ في السنوات الأربع المقبلة ، وسيصل الطلب على السوق إلى 950،000 طن في عام 2017. تعد أوروبا أكبر سوق استهلاكي في العالم للمواد الحيوية البلاستيك. في عام 2012 ، شكل استخدام البلاستيك الحيوي في المنطقة أكثر من نصف المجموع العالمي. وفقًا لتقرير المسح ، يميل المستهلكون في أوروبا إلى اختيار منتجات بلاستيكية حيوية جديدة أكثر من البلاستيك التقليدي. لذلك ، من المتوقع أن تستمر المنطقة في قيادة تصنيفات استهلاك البلاستيك الحيوي. من حيث الأنواع ، لا تزال المواد البلاستيكية النشوية وحمض polylactic هي الأكثر طلبًا من البلاستيك الحيوي في السنوات القليلة المقبلة ، وسيشكل استهلاكها في السوق أكثر من 60٪ من الإجمالي. وفقًا لـ RnR Market Research ، في السنوات الأخيرة ، فرضت البلدان قيودًا على المواد البلاستيكية ، وتواصل زيادة الإشراف على استخدام المواد البلاستيكية التقليدية ، مما سيساعد على زيادة الطلب على البلاستيك الحيوي ، وخاصة النشا.

نحن نقدم غشاء قابل للتحلل الحيوي بالكامل وحقيبة PVA ، جميع المنتجات مصنوعة من معدات الصب ، إنها مختلفة عن المنتجات التقليدية للقولبة بالنفخ ، جميع منتجات النفخ بالنفخ غير قابلة للتحلل الكامل. يمكننا إنتاج أفلام وأكياس pva بألوان شفافة كاملة ومختلفة. وفيلم PVA أكثر سلاسة من منتجات النفخ التقليدية.

نحن نقدم أيضًا مواد وأكياس قابلة للتحلل الكامل للمواد العضوية مع المواد الخام وعملية الإنتاج الحاصلة على براءة اختراع.

لمزيد من منتجات أفلام وحقائب PVA ، تفضل بزيارتنا:

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

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