Les plastiques à base d'amidon utilisent une réaction chimique pour modifier chimiquement l'amidon, réduire le groupe hydroxyle de l'amidon, changer sa structure d'origine, changeant ainsi les propriétés correspondantes de l'amidon et transformer l'amidon d'origine en amidon thermoplastique.
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table des matières
1 Contexte de recherche et développement
2 Principe du processus
3 Statut de développement
4 Avantages du produit
5 Système de certification
6 Perspectives d'application
Éditeur d'arrière-plan R&D
L'amidon est le polymère naturel qui vient après la cellulose dans le monde. Il est riche en source, renouvelable et peu coûteux. Il peut être utilisé pour produire des plastiques à base d'amidon par plastification modifiée. En tant que catégorie importante dans les matériaux biosourcés, les plastiques à base d'amidon ont réussi la production et l'application industrielles. Le plastique à base d'amidon est une sorte de produit en plastique qui est fait de l'amidon comme matière première principale, modifié et plastifié puis mélangé avec d'autres polymères. C'est une sorte de bioplastique. Les bioplastiques à base d'amidon peuvent être divisés en plastiques biosourcés et plastiques biodégradables.
Les plastiques biodégradables à base d'amidon sont généralement des mélanges d'amidons modifiés avec des polyesters biodégradables (tels que PLA / PBAT / PBS / PHA / PPC, etc.), qui sont entièrement biodégradables, compostables, respectueux de l'environnement et adaptés aux déchets. Compostage, mise en décharge et autres méthodes de traitement. Les plastiques biosourcés à base d'amidon sont généralement un mélange d'amidon modifié et de polyoléfines (comme PP / PE / PS, etc.). Son importance environnementale est de réduire l'utilisation des ressources pétrochimiques, de réduire les émissions de dioxyde de carbone et les déchets peuvent être incinérés. Les deux matériaux peuvent remplacer les plastiques traditionnels à base de pétrole et sont largement utilisés dans les matériaux d'emballage en plastique, les matériaux résistants aux chocs, les films et les sacs en plastique, la vaisselle jetable, les récipients alimentaires, les jouets, etc.
Édition des principes de processus
L'amidon est un polymère naturel de haut poids moléculaire avec une grande quantité de groupes hydroxyle dans sa molécule (structures moléculaires II et III), de sorte que l'interaction entre les macromolécules d'amidon est forte, ce qui rend le processus d'amidon difficile à fondre, et est partagé avec d'autres polymères . La compatibilité avec d'autres polymères dans le processus de mélange est également médiocre. Mais ces groupes hydroxyles peuvent
Les réactions chimiques telles que l'estérification, l'éthérification, le greffage et la réticulation sont suffisantes. Ces réactions chimiques sont utilisées pour modifier chimiquement l'amidon pour réduire le groupe hydroxyle de l'amidon et changer sa structure d'origine, changeant ainsi les propriétés correspondantes de l'amidon et transformant l'amidon d'origine en amidon thermoplastique.
1. Estérification, transestérification ou éthérification
Afin de changer l'hydrophilie de l'amidon en hydrophobie, le groupe hydroxyle sur la molécule d'amidon est estérifié et transestérifié avec un acide gras, un ester d'acide gras ou similaire pour former un ester d'amidon.
2, réaction de réticulation
Afin d'augmenter la force et la résistance à la chaleur du matériau d'amidon, l'amidon est réticulé avec un composé ayant deux groupes fonctionnels ou plus (tels qu'un acide polybasique, etc.) pour provoquer une réticulation modérée de l'amidon.
3, mélange et reformage de l'innovation indépendante de la copolymérisation
La plupart des plastiques d'amidon sont préparés par mélange et mélange d'amidon avec d'autres matériaux polymères. Le produit résultant a une compatibilité limitée en raison d'une mauvaise compatibilité et d'une utilisation limitée. Les plastiques à base d'amidon copolymérisent également l'amidon pendant le processus de modification de l'amidon pour obtenir un copolymère greffé d'amidon et d'autres polymères, améliorant ainsi la compatibilité de l'amidon avec d'autres matériaux polymères. Par modification chimique, la modification de l'amidon a été réalisée: l'hydrophilie a été changée en hydrophobie; la sensibilité à la chaleur a été changée en résistance à la température; la dureté et la fragilité ont été changées en plasticité. Cette modification résout le problème mondial de la modification de l'amidon et jette de bonnes bases pour un traitement ultérieur.
Éditeur de statut de développement
Les bioplastiques à base d'amidon ont une histoire de 30 ans de recherche et développement. C'est un plastique biodégradable avec la plus longue histoire de recherche, la technologie la plus mature, la plus grande échelle industrielle et la plus grande part de marché. Au début des années 1980, la recherche et le développement d'amidon modifié et d'un mélange maître d'alliages plastiques dégradables de plastiques entièrement biodégradables ou solubles, le mélange d'amidon et de résine biodégradable était apprécié. Parmi eux, le plus réussi est le «MaterBi» de Novamont, en Italie, qui est un alliage plastique polymère à structure de réseau interpénétrant composé d'amidon modifié et d'alcool polyvinylique modifié. Il possède de bonnes propriétés de traitement, des propriétés de traitement secondaire et de la mécanique. Performance et excellente biodégradabilité. En outre, "Vinex" développé par Air Product & Chemical Company des États-Unis est une résine à base d'alcool polyvinylique ayant un faible degré de polymérisation, et a une solubilité dans l'eau, une aptitude au traitement thermoplastique et une biodégradabilité, et a reçu une grande attention ces dernières années.
Ces dernières années, les pays ont généralement déplacé leurs recherches vers les plastiques qui augmentent autant que possible la teneur en amidon, et ont développé des matériaux entièrement dégradables avec d'excellentes propriétés, et ont même obtenu des produits d'amidon pur sans polymères synthétiques, à savoir l'amidon thermoplastique. Le matériau biodégradable "Novon" produit par Warner-Lambert aux États-Unis a une teneur en amidon de plus de 90%. La Japanese Corn Company et le Michigan Institute of Production Technology ont développé conjointement un matériau riche en amidon qui présente l'avantage d'une grande résistance à l'eau. De plus, Sumitomo Corporation du Japon et Ferrizz d'Italie ont également annoncé avoir étudié avec succès des plastiques entièrement amidonnés avec une teneur en amidon de 90%. Dans la production d'amidon thermoplastique pour la production de plastiques biodégradables, des instituts de recherche tels que l'Institut allemand Batekke, l'American Warner-Lambert Company et l'Université suisse ont fait de grands progrès. Le Centre national australien pour la transformation des aliments et la science de l'emballage a introduit un thermoplastique à amidon plein avec une bonne fluidité, ductilité et démoulage. Le produit est doux, transparent, de haute résistance et a un taux de dégradation contrôlable. Il peut être utilisé pour fabriquer des films agricoles et de la nourriture. Film d'emballage et autres produits.
L'amidon est modifié et plastifié par des méthodes chimiques, et l'amidon modifié a trois caractéristiques principales: 1. Hydrophobie. L'amidon est complètement hydrophobe après modification chimique et sa teneur en humidité est <1%, ce="" qui="" présente="" une="" bonne="" compatibilité="" avec="" d'autres="" matériaux="" polymères=""> 2, résistance à la température. L'amidon modifié peut résister à une température élevée de 230 ° C pendant le traitement thermoplastique sans jaunissement ni décomposition. 3. Thermoplastique. L'amidon modifié peut être traité de manière thermoplastique sur un équipement de traitement du plastique. Les plastiques à base d'amidon produits par l'entreprise sont divisés en deux séries: biosourcés et biodégradables. Ils sont divisés en matériaux de film soufflé, plastiques d'injection, matériaux en feuille et matériaux moussants selon différentes techniques de traitement. Ils peuvent être utilisés dans des applications industrielles et pharmaceutiques au lieu des plastiques pétrochimiques ordinaires. Emballage des aliments, appareils électriques et autres produits, ustensiles de cuisine, jouets et plantation de fleurs. Ainsi, une grande quantité de ressources pétrolières est économisée, les émissions de dioxyde de carbone sont réduites, les déchets sont traités sans danger, et le développement agricole et les revenus des agriculteurs sont encouragés, et le développement de l'économie circulaire est encouragé.
Le 12 juillet 2018, Yu Long a développé et commercialisé avec succès des matériaux biodégradables tout amidon pour la première fois au monde. [1]
Modification des avantages du produit
Par rapport aux produits en plastique traditionnels, les avantages des matériaux et produits à base d'amidon sont les suivants:
(1) Performances similaires: elles ont les mêmes performances et des performances similaires à celles des produits en plastique traditionnels du même type;
(2) Protection de l'environnement: les plastiques et produits biosourcés à base d'amidon ont l'avantage d'économiser les ressources pétrolières et de réduire les émissions de dioxyde de carbone; les plastiques et produits biodégradables à base d'amidon ont les avantages d'une biodégradation complète, d'une compostabilité et d'une élimination sans danger des déchets;
(3) Sécurité: les matériaux et produits à base d'amidon ne contiennent pas de substances toxiques et nocives telles que les plastifiants, le bisphénol A et les métaux lourds. Les matériaux de qualité alimentaire répondent aux normes applicables aux plastiques de qualité alimentaire au pays et à l'étranger;
(4) Processus de production: Il n'y a pas de rejet de déchets dans le processus de production, ce qui ne provoquera pas de nouvelle pollution de l'environnement;
(5) Coût: les matières et produits en plastique biosourcés à base d'amidon sont les mêmes que les produits en plastique pétroliers ordinaires. Le coût des matériaux et produits biodégradables à base d'amidon est environ le double de celui des plastiques pétroliers ordinaires.
Édition du système de certification
Ces dernières années, la performance environnementale des produits biosourcés a été progressivement reconnue au pays et à l'étranger, et les domaines d'application des matériaux biosourcés ont été considérablement élargis. La teneur en biocarbone des matériaux biosourcés est une caractéristique importante qui les distingue des plastiques ordinaires. La teneur en biocarbone est définie comme le pourcentage de biochar dans le carbone organique (y compris le biochar et le carbone fossile) dans les produits. Le biocarbone étant un nouveau carbone, il ne pollue pas l'environnement, il a donc un bon effet environnemental. Les normes de détection du contenu en bio-carbone incluent ASTM D6866-08: Méthode d'essai pour déterminer le contenu biologique des échantillons solides, liquides et gazeux par analyse de radiocarbone et la méthode du compteur liquide-flash pour la détermination du contenu biologique en chinois GB / T29649-2013 matériaux biosourcés. Étant donné que les organismes contemporains contiennent des quantités égales de carbone radioactif, le principe de la norme ASTM D6866 est de mesurer le contenu biosourcé de l'échantillon dans n'importe quel état au moyen de cette propriété de l'organisme; cette méthode peut être utilisée pour déterminer les produits et organismes biosourcés. Le pourcentage exact de matière d'origine biologique ou renouvelable contenue dans le mélange de base.
En 2009, l'organisme belge de certification faisant autorité Vincotte a délivré le premier lot mondial de certification de produits de certification étoiles OK Biobased, la certification de niveau faisant autorité du contenu en biocarbone des matériaux biosourcés, et fournit également une qualité de produit fiable pour les produits biosourcés. marché des matériaux. Évaluation par un tiers. OK-Biobased est le label environnemental belge pour les produits biosourcés à faible teneur en carbone. Les fabricants de plastiques biosourcés peuvent certifier leurs étiquettes sur les emballages ou les produits pour les différencier des produits pétrochimiques ordinaires. Il définit les matériaux biosourcés sur la base du contenu en bio-carbone et les évalue en pourcentage du contenu en bio-carbone et du contenu total en carbone. La norme est ASTM D6866, qui est une distinction en étoile entre les matériaux et qui est la marque de certification de matériaux d'origine biologique de l'UE. Le logo OK Biobased utilise un astérisque pour distinguer la cote environnementale du produit. Un produit certifié a une marque d'une étoile pour prouver que son produit contient 20% à 40% de biochar, 2 étoiles sont de 40% à 60%, 3 étoiles sont de 60% à 80% et 4 étoiles sont à plus de 80% bio- la teneur en carbone. produit. La certification OK Biobased de Vincotte vise à aider les entreprises ou les distributeurs à améliorer la compétitivité des produits renouvelables sur le marché et à guider les consommateurs vers un meilleur choix de produits respectueux de l'environnement.
Pour encourager le développement de matériaux et de produits biosourcés, le département américain de l'Agriculture a mis en œuvre un programme de priorité biologique. Le programme comprend deux programmes, un plan prioritaire de passation des marchés publics et un programme d'identification volontaire pour les consommateurs. Le premier était en 2002 pour encourager le développement de produits biosourcés, tandis que le second a été lancé en 2008. Le programme Bio-Priority a pour objectif de stimuler la consommation de produits issus de la biomasse aux États-Unis. Les agences du gouvernement fédéral et leurs sous-traitants accordent la priorité à l'achat de produits ayant la plus grande teneur en biomasse. Si le produit répond aux normes minimales de contenu biosourcé de la liste des produits biosourcés du département américain de l'Agriculture, toute usine ou tout distributeur peut participer au programme et l'étiquette de certificat délivrée par l'agence peut être apposée sur l'emballage du produit.
La certification internationale des plastiques biodégradables comprend la certification belge OK Compost, la certification allemande Compostable et la certification américaine BPI.
OK Compost est un certificat compostable nommé "OK Compost" délivré par l'organisme de certification belge AIB-Vincotte Group après test selon la norme de test pour les matériaux biodégradables EN13432 ou ASTM D6400. La certification OK Compost vise à aider les entreprises ou les distributeurs à améliorer la compétitivité sur le marché des produits entièrement dégradables et à guider les consommateurs à mieux choisir des produits respectueux de l'environnement.
La certification compostable est la certification des produits biodégradables par DIN CERTCO, un organisme de certification conjoint du groupe TUV Rheinland et du Deutsches Institut fr Normun (DIN). L'ID d'authentification est le logo «d'amorçage». La certification compostable aide les acheteurs à sélectionner des produits parmi un large éventail de fournisseurs et de fabricants pour la qualité, la sécurité et la protection de l'environnement. Dans le même temps, les produits portant le logo Compostable indiquent qu'ils ont passé avec succès les tests et l'évaluation d'une organisation tierce faisant autorité, ce qui contribue à renforcer la confiance d'achat du client et à promouvoir efficacement les ventes de produits. Et les informations pertinentes du titulaire peuvent être consultées sur le site officiel de DIN CERTCO pour éviter tout abus ou falsification du logo.
BPI est l'abréviation de Biodegradable ProductsInsitute. BPI informe les producteurs, les législateurs et les consommateurs sur les normes scientifiques relatives aux matériaux dégradables grâce à un programme d'étiquetage compostable innovant. Parallèlement, une série de procédures sont en place pour garantir que les produits concernés satisfont aux exigences des normes relatives aux matériaux dégradables.
Modification du premier plan de l'application
Avec le changement progressif de la préférence des consommateurs pour les produits en plastique, les matériaux renouvelables respectueux de l'environnement se réchauffent sur le marché. Affecté par cela, la demande du marché des plastiques biosourcés a augmenté. Avec l'accent mis par les gouvernements sur les bioplastiques, la valeur totale de la demande mondiale de bioplastiques devrait atteindre 5,9 milliards de dollars d'ici 2020, ce qui équivaut à un taux de croissance annuel moyen de 20%.
Récemment, le Parlement français a adopté des lois sur la transition énergétique et la croissance verte. En plus de réduire la part de l'énergie nucléaire dans le mix énergétique français, la nouvelle loi comprend également des conseils législatifs liés aux énergies renouvelables et aux emballages plastiques. Par exemple, les énergies renouvelables augmenteront de 40% d'ici 2030 et les émissions de dioxyde de carbone de 40% d'ici 2030; les sacs d'emballage légers pour l'emballage des fruits et légumes seront fabriqués à partir de matériaux biosourcés à partir du 1er janvier 2017; De plus, les emballages en plastique pour le courrier commercial seront également exécutés en même temps et avec les mêmes normes. La dernière législation du gouvernement français exige que la vaisselle jetable telle que la vaisselle et les fourchettes soit fabriquée à partir de matériaux biosourcés au lieu de matériaux à base de pétrole.
Les analystes du marché de RnR Market Research ont prédit que la demande mondiale de plastiques biosourcés augmentera de 19% au cours des quatre prochaines années, et sa demande de marché atteindra 950 000 tonnes en 2017. L'Europe est le plus grand marché de consommation mondial de biosourcés les plastiques. En 2012, l'utilisation de plastiques d'origine biologique dans la région représentait plus de la moitié du total mondial. Selon le rapport d'enquête, les consommateurs européens sont plus enclins à choisir de nouveaux produits en plastique biosourcés que les plastiques traditionnels. Par conséquent, la région devrait rester en tête du classement de la consommation de plastiques d'origine biologique. En termes de types, les plastiques à base d'amidon et d'acide polylactique sont toujours les plastiques biosourcés les plus exigeants au cours des prochaines années, et leur consommation sur le marché représentera plus de 60% du total. Selon RnR Market Research, ces dernières années, les pays ont introduit des restrictions sur les plastiques et continuent d'augmenter la surveillance de l'utilisation des plastiques traditionnels, ce qui contribuera à accroître la demande de biosourcés, en particulier à base d'amidon.
nous offrons un film biodégradable complet breveté et un sac PVA, tous les produits sont fabriqués par équipement de moulage, il est différent des produits de moulage par soufflage traditionnels, tous les produits de moulage par soufflage ne sont pas entièrement biodégradables. Nous pouvons produire des films et des sacs en PVA entièrement transparents et de différentes couleurs. et le film PVA est plus lisse que les produits de moulage par soufflage traditionnels.
Nous proposons également des films et des sacs entièrement biodégradables en matière organique avec une matière première et un processus de production brevetés.
Pour plus de films et de sacs en PVA, visitez-nous:
http://www.joyful-printing.net/pva-bag/
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