البلاستيك القائم على النشا
تستخدم المواد البلاستيكية المستندة إلى النشا تفاعلات كيميائية لتعديل النشا كيميائيًا لتقليل مجموعات الهيدروكسيل من النشا وتغيير هيكلها الأصلي ، وبالتالي تغيير الخصائص المقابلة للنشا وتحويل النشا الأصلي إلى نشا بالحرارة.
R & D الخلفية
النشا هو البوليمر الطبيعي الذي يخرج الثانية بعد السليلوز على الأرض. وهي غنية في المصدر، المتجددة، ومنخفضة في السعر. ويمكن استخدامه لإنتاج البلاستيك القائم على النشا من خلال التعديل والتجميل. وكفئة هامة من المواد القائمة على أساس بيولوجي، حققت المواد البلاستيكية القائمة على النشا بنجاح إنتاجها وتطبيقها الصناعيين. البلاستيك القائم على النشا هو نوع من المنتجات البلاستيكية المصنوعة من النشا كمادة خام رئيسية، وتعديلها وملدونة ومن ثم المخلوطة مع البوليمرات الأخرى. وهو نوع من البلاستيك الحيوي. يمكن تقسيم البلاستيك الحيوي القائم على النشا إلى فئتين: البلاستيك الحيوي والبلاستيك القابل للتحلل.
البلاستيك القابل للتحلل العضوي القائم على النشا هو عمومًا مزيج من النشا المعدل والبوليستر القابل للتحلل (مثل PLA / PBAT / PBS / PHA / PPC ، إلخ). يمكن أن تكون قابلة للتحلل تماما، سماد، صديقة للبيئة، ومناسبة للنفايات السماد، طمر وغيرها من أساليب المعالجة. البلاستيك الحيوي القائم على النشا هي عموما خليط من النشا المعدلة والبولي أوليفينات (مثل PP / PE / PS ، الخ). وتكمن أهميتها في حماية البيئة في الحد من استخدام الموارد البتروكيميائية والحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، والنفايات مناسبة للحرق. يمكن أن تحل كل من هذه المواد محل البلاستيك التقليدية القائمة على النفط وتستخدم على نطاق واسع في مواد التعبئة والتغليف البلاستيكية، والمواد مقاومة للصدمات، والأفلام البلاستيكية والأكياس البلاستيكية، وأدوات المائدة المتاح، وحاويات الطعام، ولعب الأطفال، الخ.
مبدأ العملية
النشا هو نوع من البوليمر الجزيئي عالية الطبيعية. يحتوي جزيءه على الكثير من مجموعات الهيدروكسيل (التركيب الجزيئي هو الثاني والثالث). ولذلك ، فإن التفاعل بين الجزيئات النشا قوية جدا ، مما يجعل من الصعب على النشا الأصلي لذوبان المعالجة ، وأنه في بالاشتراك مع البوليمرات الأخرى. التوافق مع البوليمرات الأخرى أثناء خلط هو أيضا الفقراء. ومع ذلك، يمكن أن تخضع هذه المجموعات الهيدروكسيل لتفاعلات كيميائية مثل استستيرة، الإثير، التطعيم، والربط المتبادل. وتستخدم هذه التفاعلات الكيميائية لتعديل كيميائيا النشا، والحد من مجموعات الهيدروكسيل من النشا، وتغيير هيكلها الأصلي، وبالتالي تغيير الخصائص المقابلة للنشا، وتحويل النشا الأصلي إلى نشا بالحرارة.
1- رد فعل الاستستيريشن أو الترانسدر أو الإيثيريشن
من أجل تغيير hydrophilicity النشا إلى الرهاب، هي استرة مجموعات الهيدروكسيل على جزيء النشا وtransesterified مع الأحماض الدهنية، استرات الأحماض الدهنية، الخ.
2. تفاعل بين الوصلات
من أجل تحسين قوة ومقاومة الحرارة من مواد النشا، النشا هو عبر المرتبطة مع المركبات مع اثنين أو أكثر من المجموعات الوظيفية (مثل الأحماض متعددة الباسيك، الخ)، بحيث النشا هو بشكل مناسب عبر المرتبطة.
3- الابتكار المستقل للمزج والمشاركة في الجمع
يتم إعداد معظم البلاستيك النشا عن طريق ملء ومزج النشا مع مواد البوليمر الأخرى. المنتجات التي تم الحصول عليها بهذه الطريقة لديها ضعف التوافق وانخفاض القوة ، ونطاق تطبيقها محدود. في البلاستيك القائم على النشا ، يتم إجراء عملية تعديل النشا في عملية تعديل النشا للحصول على مكونات الطعم من النشا والبوليمرات الأخرى ، مما يحسن توافق النشا مع مواد البوليمر الأخرى. ومن خلال التعديل الكيميائي، تم إدخال ثلاثة تعديلات على النشا: تغير الماء إلى الماعورة؛ والتغير في التحلل المائي؛ والتغير في التحلل من التحلل؛ والتغير في الوباء؛ والتغير في الوبات. تغيرت حساسية الحرارة إلى مقاومة درجة الحرارة. تغيرت صلابة وهشاشة إلى اللدونة. هذا التعديل يحل مشكلة جميع أنحاء العالم من تعديل النشا ويضع أساسا جيدا للمعالجة اللاحقة.
حالة العملية
تتمتع البلاستيك الحيوي القائم على النشا بتاريخ بحث وتطوير لمدة 30 عامًا. وهو البلاستيك القابل للتحلل مع أطول تاريخ البحث والتطوير، والتكنولوجيا الأكثر نضجا، وأكبر نطاق التصنيع، وأعلى حصة في السوق. في أوائل 1980s، والبحوث وتطوير النشا المعدلة وسبائك البلاستيك القابلة للتحلل مجموعات رئيسية التي يمكن أن تكون قابلة للتحلل تماما أو البلاستيك القابل للذوبان، ومزج النشا والراتنجات القابلة للتحلل الحيوي تلقى الاهتمام. ومن بينها، أنجح هو "ماتربي" من نوفامونت، إيطاليا. وهو هيكل شبكة interpenetrating سبائك البوليمر البلاستيك تتألف من النشا المعدلة وتعديلها polyvinyl الكحول. لديها خصائص معالجة جيدة، وخصائص المعالجة الثانوية، والخواص الميكانيكية. الأداء والتحلل الحيوي الممتاز. بالإضافة إلى ذلك ، فإن "Vinex" التي طورتها Air Product & Chemical في الولايات المتحدة هي راتنج قائم على الكحول البولي فينيل مع درجة منخفضة من البلمرة. لديها ذوبان المياه، القابلية للتجميد الحراري والتحلل الحيوي، وقد تلقت اهتماما كبيرا في السنوات الأخيرة.
في السنوات الأخيرة، حولت مختلف البلدان بشكل عام تركيزها البحثي إلى البلاستيك مع أكبر قدر ممكن من محتوى النشا، وطورت بعض المواد القابلة للتحلل تماما مع أداء ممتاز، وحتى الحصول على منتجات النشا النقي دون البوليمرات الاصطناعية، وهي النشا الحراري. تحتوي المواد القابلة للتحلل "Novon" القابلة للتحلل التي تنتجها شركة وارنر لامبرت الأمريكية على محتوى النشا أكثر من 90٪. قامت شركة الذرة اليابانية ومعهد ميشيغان لبحوث تكنولوجيا الإنتاج بتطوير مادة عالية المحتوى من النشا ، والتي تتمتع بمزايا مقاومة قوية للماء بالإضافة إلى ذلك ، أعلنت شركة سوميتومو اليابانية ، وشركة Ferrizz الإيطالية ، وما إلى ذلك أيضًا أنها درست بنجاح جميع مواد النشا البلاستيكية مع محتوى النشا بنسبة 90٪. وقد أحرزت مؤسسات البحوث مثل معهد باتيك الألماني للأبحاث، وشركة وارنر لامبرت في الولايات المتحدة، والجامعات السويسرية، تقدما كبيرا في تحويل النشا إلى نشا بالحرارة لإنتاج البلاستيك القابل للتحلل الحيوي. وقد أطلقت الاسترالية الوطنية لمعالجة الأغذية والتغليف مركز العلوم الحرارية النشا الكامل، والتي لديها سيولة جيدة، ليونة، الإفراج العفن، لينة، شفافة، قوة عالية، ومعدل تدهور يمكن السيطرة عليها. ويمكن استخدامه لصنع الأفلام الزراعية والغذاء. فيلم التعبئة والتغليف وغيرها من المنتجات.
يتم تعديل النشا ولدينته بالطرق الكيميائية ، والنشا المعدل الذي تم الحصول عليه له ثلاث خصائص: 1. الرهاب المائي. النشا هو الماء تماما بعد التعديل الكيميائي، ومحتوى الرطوبة هو<1%, which="" has="" good="" compatibility="" with="" other="" synthetic="" polymer="" materials.="" 2.="" temperature="" resistance.="" modified="" starch="" can="" withstand="" a="" high="" temperature="" of="" 230="" ℃="" during="" the="" thermoplastic="" processing="" without="" turning="" yellow="" or="" decomposing.="" 3.="" thermoplasticity.="" modified="" starch="" can="" be="" thermoplastic="" processed="" on="" plastic="" processing="" equipment.="" the="" starch-based="" plastics="" produced="" by="" the="" company="" are="" divided="" into="" two="" series:="" bio-based="" and="" biodegradable.="" according="" to="" different="" processing="" techniques,="" they="" are="" divided="" into="" blown="" film="" materials,="" injection="" molding="" materials,="" sheet="" materials="" and="" foam="" materials.="" they="" can="" replace="" ordinary="" petrochemical="" plastics="" and="" are="" widely="" used="" in="" industry,="" medicine,="" packaging="" of="" food,="" electrical="" appliances="" and="" other="" products,="" tableware,="" kitchenware,="" toys,="" and="" flower="" planting.="" in="" this="" way,="" a="" large="" amount="" of="" oil="" resources="" are="" saved,="" carbon="" dioxide="" emissions="" are="" reduced,="" and="" the="" harmless="" treatment="" of="" garbage="" is="" realized.="" it="" is="" also="" conducive="" to="" promoting="" agricultural="" development="" and="" farmers'="" income,="" and="" promoting="" the="" vigorous="" development="" of="" circular="">
وقد أُفيد في 12 يوليو 2018 أن يو لونغ نجحت في تطوير وتصنيع كامل مادة النشا القابلة للتحلل بيولوجيًا لأول مرة في العالم.
مزايا المنتج
بالمقارنة مع المنتجات البلاستيكية التقليدية ، تظهر مزايا المواد والمنتجات القائمة على النشا في الجوانب التالية:
(1) أداء مماثل: لديها نفس وأداء مماثل للمنتجات البلاستيكية التقليدية من نفس النوع؛
(2) حماية البيئة: الناشا القائم على أساس البيولوجية للبلاستيك والمنتجات لديها مزايا من توفير الموارد النفطية والحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون؛ 2- البلاستيك والمنتجات الأحيائية القابلة للتحلل القائمة على النشا لها مزايا كونها قابلة للتحلل تماماً، وقابلة للتحلل، ومُسمّادة، وتُدرك المعالجة غير الضارة للقمامة؛
(3) السلامة: المواد والمنتجات القائمة على النشا لا تحتوي على المُلدنات، البيسفينول A، المعادن الثقيلة وغيرها من المواد السامة والضارة. المواد الغذائية الصف تلبية متطلبات المعايير ذات الصلة المحلية والأجنبية من البلاستيك الصف الغذائية؛
(4) عملية الإنتاج: لا يتم تصريف ثلاثة نفايات أثناء عملية الإنتاج، ولن يحدث تلوث جديد للبيئة؛
(5) التكلفة: النشاء القائمة على أساس المواد البلاستيكية والمنتجات البلاستيكية القائمة على أساس هو نفسه المنتجات البلاستيكية النفطية العادية، وتكلفة المواد والمنتجات القابلة للتحلل على أساس النشا حوالي ضعف أن من البلاستيك النفطي العادي.
احتمالات التطبيق
مع التحول التدريجي في تفضيل المستهلك للمنتجات البلاستيكية ، أصبحت المواد المتجددة الصديقة للبيئة شعبية متزايدة في السوق. وقد ازداد الطلب على البلاستيك الحيوي المتأثر بذلك. ومع تركيز الحكومات على البلاستيك الحيوي، من المتوقع أن ترتفع القيمة الإجمالية للطلب العالمي على البلاستيك الحيوي إلى 5.9 مليار دولار أمريكي في عام 2020، وهو ما يعادل معدل نمو سنوي متوسط قدره 20%."
وفي الآونة الأخيرة، أقر البرلمان الفرنسي قوانين بشأن التحول في الطاقة والنمو الأخضر. وبالإضافة إلى خفض نسبة الطاقة النووية في هيكل الطاقة في فرنسا، يتضمن القانون الجديد أيضا مقترحات تشريعية تتعلق بالطاقة المتجددة والتغليف البلاستيكي. فعلى سبيل المثال، ستزيد الطاقة المتجددة بنسبة 40 في المائة بحلول عام 2030، وستنخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة 40 في المائة بحلول عام 2030؛ يجب أن تكون أكياس التعبئة والتغليف خفيفة الوزن المستخدمة في تغليف الفواكه والخضروات مصنوعة من المواد الحيوية اعتبارا من 1 يناير 2017؛ وبالإضافة إلى ذلك، سيتم أيضاً تنفيذ العبوات البلاستيكية المستخدمة في البريد التجاري بنفس المعايير في نفس الوقت. ويقضي التشريع الأخير للحكومة الفرنسية بأن تكون أدوات المائدة التي يمكن التخلص منها مثل الأطباق والأكواب والشوك مصنوعة من المواد الخام القائمة على البيولوجيا بدلاً من المواد الخام القائمة على النفط.
وقد توقع محللو السوق في RnR Market Research مؤخراً أن يزداد الطلب العالمي على البلاستيك القائم على البيولوجيا بمعدل نمو سنوي قدره 19٪ في السنوات الأربع المقبلة، وسيصل الطلب في السوق إلى 950,000 طن في عام 2017. أوروبا هي أكبر سوق استهلاكية في العالم للبلاستيك الحيوي. وفي عام 2012، كان استخدام البلاستيك الحيوي في هذه المنطقة يمثل أكثر من نصف المجموع العالمي. ويظهر تقرير المسح أنه بالمقارنة مع البلاستيك التقليدي، فإن المستهلكين في البلدان الأوروبية أكثر ميلا لاختيار منتجات بلاستيكية جديدة قائمة على أساس بيولوجي. ولذلك، من المتوقع أن تستمر المنطقة في قيادة تصنيفات استهلاك البلاستيك الحيوي. من حيث الأنواع، فإن البلاستيك القائم على النشا وحمض البولي لاكستيك سيظلان الأكثر طلباً على البلاستيك القائم على البيولوجي في السنوات القليلة القادمة، وسوف يمثل استهلاكهما في السوق أكثر من 60٪ من الإجمالي. وقالت RnR أبحاث السوق أنه في السنوات الأخيرة، أصدرت مختلف البلدان على التوالي القيود البلاستيكية وزيادة مستمر في الإشراف على استخدام البلاستيك التقليدية، مما يؤدي إلى زيادة تعزيز الطلب على البلاستيك القائم على البيولوجيا، وخاصة البلاستيك القائم على النشا.
في عام 2013، أصدر مجلس الدولة "خطة تطوير الصناعة الحيوية" (المشار إليها فيما يلي باسم "الخطة"). واشارت " الخطة " الى انه سيتم تسريع تصنيع وتعزيز وتطبيق المواد الحيوية والكيماويات الحيوية ومنتجات التخمير الجديدة وسيتم ايضا اقامة منتجات قائمة على الاحياء . آلية إصدار الشهادات، والبحث وتطوير استهلاك المنتجات القائمة على البيولوجية
نحن نقدم براءة اختراع كامل فيلم القابلة للتحلل وحقيبة PVA، يتم إجراء جميع المنتجات من قبل معدات الصب، وهو مختلف عن المنتجات التقليدية صب ضربة، وجميع المنتجات صب ضربة غير قابلة للتحلل الكامل. يمكننا إنتاج أفلام pva والحقائب بألوان شفافة وكاملة ومختلفة. والفيلم PVA هو أكثر سلاسة من المنتجات التقليدية صب ضربة.
كما نقدم المواد العضوية فيلم كامل القابلة للتحلل والحقائب مع المواد الخام براءة اختراع وعملية الإنتاج.
لمزيد من الأفلام وأكياس المنتجات PVA يرجى زيارة لنا:
http://www.joyful-printing.net/pva-bag/
http://www.joyful-printing.com/pva-bag/