澱粉ベースのプラスチック-業界知識-深センジョイフルプリンティング株式会社

澱粉ベースのプラスチック

デンプンベースのプラスチックは、化学反応を使用してデンプンの化学修飾を行い、デンプンの水酸基を減らし、元の構造を変更します。これにより、デンプンの対応する特性が変化し、生デンプンが熱可塑性デンプンに変わります。

中国の名前澱粉ベースのプラスチック工業工業製造化学工業応用分野プラスチック製造

1研究開発の背景

2プロセス原理

3開発状況

4製品の利点

5認定制度

6アプリケーションの展望

R＆Dバックグラウンドエディター

でんぷんは、地球上のセルロースに次ぐ生産量を誇る天然高分子です。ソースが豊富で、再生可能で、安価です。デンプンベースのプラスチックを改質および可塑化することで製造できます。デンプンベースのプラスチックは、バイオベースの材料の重要なカテゴリーとして、工業生産と応用に成功しています。でんぷん系プラスチックとは、でんぷんを主原料とし、変性・可塑化した後、他のポリマーとブレンドしたプラスチック製品で、バイオプラスチックの一種です。デンプンベースのバイオプラスチックは、バイオベースのプラスチックと生分解性プラスチックの2つのカテゴリに分類できます。

デンプンベースの生分解性プラスチックは、通常、化工デンプンと生分解性ポリエステル（PLA / PBAT / PBS / PHA / PPCなど）のブレンドです。完全に生分解性で、堆肥化でき、環境への汚染がありません。堆肥、埋め立て、その他の処理方法。デンプンベースのバイオベースのプラスチックは、一般的に、変性デンプンとポリオレフィン（PP / PE / PSなど）の混合物です。その環境上の重要性は、石油化学資源の使用を削減し、二酸化炭素の排出を削減することができ、廃棄物は焼却に適していることです。これらの材料は両方とも、従来の石油ベースのプラスチックに取って代わることができ、プラスチック包装材料、耐衝撃材料、プラスチックフィルムとビニール袋、使い捨て食器、食品容器、おもちゃなどで広く使用されています。

プロセス原則の編集

でんぷんは、分子内に多数の水酸基を有する天然高分子ポリマー（分子構造はⅡ、Ⅲ）であるため、でんぷん高分子間の相互作用が強く、元のでんぷんの溶融加工が困難で、他と共存します。ポリマー。ブレンド中の他のポリマーとの相溶性も悪い。しかし、これらの水酸基は

エステル化、エーテル化、グラフト化、架橋、その他の化学反応を受けるのに十分。これらの化学反応は、でんぷんの水酸基を減らして元の構造を変えるためにでんぷんを化学的に修飾するために使用され、それにより、でんぷんの対応する特性を変え、元のでんぷんを熱可塑性でんぷんに変えます。

1.エステル化、エステル交換またはエーテル化

デンプンの親水性を疎水性に変えるために、デンプン分子のヒドロキシル基および脂肪酸、脂肪酸エステルなどは、デンプンエステルを生成するためにエステル化およびエステル交換反応を受ける。

2.架橋反応

澱粉原料の強度や耐熱性を向上させるために、澱粉を２つ以上の官能基を有する化合物（ポリ酸など）と架橋反応させ、澱粉を適切に架橋させる。

3.ブレンド、リフォーム、アグロメレーションの独立したイノベーション

ほとんどのでんぷんプラスチックは、でんぷんを他の高分子材料とブレンドすることによって調製されます。このようにして得られた製品は、強度が低く、相溶性が悪いために相溶性が限られています。デンプンベースのプラスチックはまた、デンプン修飾中にデンプン共重合を受けて、デンプンと他のポリマーのグラフトコポリマーを得て、それによりデンプンと他のポリマー材料との適合性を改善する。化学修飾により、3つのデンプン修飾が達成されました。親水性が疎水性に変更されました。熱感受性は温度耐性に変更されました。硬くて脆いものが可塑性に変わりました。この改変は、デンプン改変の世界的な問題を解決し、その後の加工のための良い基盤を築きます。

開発状況エディター

デンプンベースのバイオプラスチックは、30年の研究開発の歴史を持ち、最も長い研究開発の歴史、最も成熟した技術、最大の工業化規模、および最高の市場シェアを持つ生分解性プラスチックの一種です。 1980年代初頭には、完全に生分解性または溶解性のプラスチックである加工デンプンおよび分解性プラスチックアロイマスターバッチの研究開発、およびデンプンと生分解性樹脂のブレンドが注目されています。その中で最も成功したのは、加工ノウハウと加工ポリビニルアルコールのブレンドからなる相互侵入網目構造高分子プラスチックアロイで、加工性、二次加工性、力学に優れたイタリアノバモント社の「マタービ」です。性能と優れた生分解性。また、アメリカンエアプロダクツ＆ケミカル社が開発した「ビネックス」は、重合度の低いポリビニルアルコール系樹脂です。また、水溶性、熱可塑性加工性、生分解性があります。

近年、国々は一般に研究の焦点を可能な限りデンプン含有量を増加させるプラスチックに移し、優れた特性を備えた完全に分解可能な材料を開発し、合成ポリマーを含まない純粋なデンプン製品、つまり熱可塑性デンプンさえ得ました。アメリカのワーナーランバート社が製造する「Novon」生分解性材料は、澱粉含有率が90％を超えます。日本のトウモロコシ会社とミシガン工科大学は共同で、高い澱粉含有量の素材を開発しました。これは、強い耐水性の利点があります。さらに、日本の住友商事とイタリアのフェリーツは、オールスターチプラスチックの研究に成功したと発表しました。デンプン含有量90％。生分解性プラスチックを製造するためにデンプンを熱可塑性デンプンにすることに関して、ドイツのバテッケ研究所、アメリカンワーナーランバートカンパニー、スイス大学などの研究機関は大きな進歩を遂げました。オーストラリア国立食品加工および包装科学センターは、流動性、延性、および離型性に優れた完全デンプン熱可塑性樹脂を導入しました。製品は柔らかく、透明で、強度が高く、分解速度が制御されています。農業用フィルムや食品の製造に使用できます。包装用フィルムおよびその他の製品。

中国のデンプンプラスチックは、1980年代後半に江西科学院の応用化学研究所によって最初に開発されました。不完全な統計によると、現在、60を超える大学、研究機関、企業が研究に参加しています。中国は澱粉ベースのプラスチックの研究開発において外国の先進国とのギャップを徐々に狭めています。現在、国内の主なデンプンベースの材料と製品の製造企業とその現在の状況は次のとおりです。武漢花里40,000トン/年、年間6万トンの生産ラインを構築する準備をしています。深センHongcai 15,000トン/年; 蘇州漢風万トン/年; 浙江省の天河では年間10,000トン。浙江華化は年間10,000トン。山東焼きの場合は年間10,000トン。他の生産会社には南京ビアオゲと常州龍君が含まれます。

化学的方法は、デンプンを修飾および可塑化するために使用されます。化工デンプンには3つの特徴があります。1.疎水性。化学修飾後のデンプンは完全に疎水性で、含水率は1％未満で、他の合成高分子材料との相溶性が良好です。 2.温度耐性。化工デンプンは、熱可塑性プロセス中に黄変や分解することなく、230°Cの高温に耐えることができます。 3.熱可塑性。化工デンプンは、プラスチック加工装置で熱可塑的に加工できます。同社が製造するデンプンベースのプラスチックは、バイオベースと生分解性の2つのシリーズに分かれています。さまざまな加工技術により、インフレーションフィルム、射出成形、シート材料、発泡材料に分類されます。食品、電化製品、およびその他の製品の包装および食器、台所用品、おもちゃ、植栽。その結果、大量の石油資源が節約され、二酸化炭素排出量が削減され、ごみが無害に処理され、農業の発展を促進し、農民の収入を増やし、循環経済の活発な発展を促進することは有益です。

Yu Longが全デンプン生分解性材料の開発と工業化に世界で初めて成功したことが2018年7月12日に報告されました。 [1]

Product Advantage Editor

従来のプラスチック製品と比較して、デンプンベースの材料と製品の利点は、次の側面で示されています。

⑴同様の性能：従来のプラスチック製品と同様の性能を持っています。

⑵環境保護：デンプンベースのバイオベースのプラスチックおよび製品には、石油資源を節約し、二酸化炭素排出量を削減するという利点があります。デンプンベースの生分解性プラスチックと製品には、完全な生分解、堆肥化、廃棄物の無害な処理という利点があります。

⑶安全性：デンプンベースの材料および製品には、可塑剤、ビスフェノールA、重金属などの有毒で有害な物質は含まれていません。食品グレードの材料は、国内および国外の食品グレードのプラスチック規格の要件を満たしています。

⑷生産プロセス：環境への新たな汚染を引き起こさない、生産プロセス中の3つの廃棄物排出はありません。

⑸コスト：デンプンベースのバイオベースのプラスチック材料と製品は、通常の石油プラスチック製品と同じです。デンプンベースの完全生分解性材料と製品のコストは、通常の石油プラスチックの約2倍です。

認証システム編集者

近年、バイオベース製品の環境性能は国内外で徐々に認められるようになり、バイオベース材料の応用分野が大きく拡大しています。バイオベース材料のバイオカーボン含有量は、通常のプラスチックとは異なる重要な特徴です。バイオカーボン含有量は、製品中の有機炭素（バイオカーボンおよび化石炭素を含む）中のバイオカーボンの割合として定義されます。バイオカーボンは新しいカーボンなので、環境を汚染することがなく、環境保護効果が高いです。生物学的炭素含有量の試験基準には、US ASTM D6866-08：放射性炭素分析による固体、液体、および気体サンプルの生物学的含有量を決定するための試験方法、および中国のバイオベース材料の生物学的含有量を決定するための液体シンチレーションカウンター法GB / T29649-2013。同世代の生物には同量の放射性炭素が含まれているため、ASTM D6866の原則は、生物のこの特性を使用して、あらゆる状態のサンプルのバイオベースの含有量を測定することです。この測定方法では、バイオベースの製品や生物を特定できます。ベースミックスに含まれるバイオベースまたは再生可能な材料の正確な割合に基づいています。

2009年、ベルギーの権威ある認証機関であるビンコッテは、バイオベースの材料のバイオ炭素含有量を認証し、バイオベースの信頼できる製品品質を提供する、世界初のOKバイオベーススター認証製品認証証明書を発行しました。材料市場。サードパーティのレビュー。 OK-バイオベースは、ベルギーのバイオベースの低炭素製品の環境ラベルです。認証を取得した後、バイオベースのプラスチック製造業者は、ラベルを製品パッケージまたは製品に貼り付けて、通常の石油化学製品を区別できます。バイオ炭素の含有量に基づいてバイオベースの材料を定義し、バイオ炭素含有量のパーセンテージと総炭素含有量を評価に使用します。その標準は、材料を星に分類するASTM D6866であり、EUの信頼できるバイオベースの材料認証マークです。 OKバイオベースのロゴは、製品の環境グレードを区別するためにアスタリスクを使用しています。認証された製品は、1つ星のマークを取得して、製品に20％〜40％のバイオカーボンが含まれ、2つ星が40％〜60％、3つ星が60％〜80％、4つ星が80％を超えるバイオカーボン含有量であることを証明します。製品。ビンコットのOKバイオベース認証は、企業または販売業者が市場での再生可能製品の競争力を高め、消費者が環境に優しい製品をより適切に選択できるように支援することを目的としています。

バイオベースの材料と製品の開発を促進するために、米国農務省は生物学的優先プログラムを実施しています。このプログラムには、政府調達優先プログラムと消費者向けの自発的ラベル付けプログラムの2つの手順があります。前者は2002年にバイオベース製品の開発を奨励し、後者は2008年にリリースされました。バイオ優先プログラムの目的は、米国でのバイオマス製品の消費を刺激することです。連邦政府機関とその請負業者は、バイオマス含有量が最も高い製品を優先します。製品がUSDAのバイオベースの製品リストの最小のバイオベースのコンテンツ基準を満たしている場合、任意の工場および販売業者がこのプログラムに参加でき、製品のパッケージには代理店が発行した認証マークを貼付できます。

国際的な生分解性プラスチック認証には、ベルギーOKコンポスト認証、ドイツコンポスト可能認証、および米国BPI認証が含まれます。

OK Compostは、生分解性材料試験規格EN13432またはASTM D6400に従って試験した後にベルギーの認証機関AIB-Vincotte Groupによって発行された「OK Compost」という名前の堆肥化可能な認証です。 OKコンポスト認定の目的は、企業または販売業者が完全に分解可能な製品の市場競争力を向上させ、環境に優しい製品をより適切に選択するように消費者を導くことです。

堆肥化可能な認証は、TUV RheinlandとDeutsches Institut fr Normun（DIN）の共同認証機関であるDIN CERTCOによって発売された生分解性製品の認証です。認証マークは「種まき」マークです。堆肥化可能な認証は、バイヤーが多くのサプライヤーやメーカーから厳格な品質、安全性、環境保護から製品を選択するのに役立ちます。同時に、Compostableのロゴが付いた製品は、信頼できる第三者機関のテストと評価に合格していることを示しています。これは、顧客の購入の信頼を強化し、製品の販売を効果的に促進するのに役立ちます。また、DIN CERTCOの公式Webサイトでライセンシーの関連情報を確認して、ロゴの不正使用や偽造を防ぐことができます。

BPIは、BiodegradableProductsInsituteの略です。 BPIは、革新的な堆肥化可能なラベリングスキームを通じて、製造業者、立法者、および消費者に分解性材料の科学的基準を教育します。同時に、関連製品が分解性材料基準の要件を満たしていることを確認するための一連の手順を実行します。

中国で初めてOKバイオベース認証を取得した武漢華利環境保護有限公司は、4つ星のバイオベース製品認証を取得しました。同時に、同社の生分解性材料は、OK Compost認証とCompostable認証を取得しています。

アプリケーションフォアグラウンドエディター

プラスチック製品に対する消費者の好みが徐々に変化するにつれて、再生可能で環境に優しい材料の人気が市場で高まっています。この影響を受けて、バイオベースのプラスチック市場の需要が高まっています。政府がバイオプラスチックを重視しているため、バイオプラスチックの世界的な需要の合計値は2020年に59億ドルに増加すると予想されます。これは、平均年間成長率20％に相当します。

最近、フランス議会はエネルギー転換とグリーン成長に関する法律を可決しました。フランスのエネルギーミックスにおける原子力エネルギーの割合を減らすことに加えて、新法は再生可能エネルギーとプラスチックパッケージングに関する法的勧告も含まれています。たとえば、再生可能エネルギー源は2030年までに40％増加し、二酸化炭素排出量は2030年までに40％削減されます。果物と野菜を包装するための軽量バッグは、2017年1月1日からバイオベースの材料で作られる必要があります。また、商業用のプラスチック包装も同時に同じ基準で実施されます。最新のフランス政府の法律では、皿、カップ、フォークなどの使い捨て食器は、石油ベースの素材ではなく、バイオベースの素材で作られている必要があります。

RnR Market Researchの市場アナリストは、バイオベースプラスチックの世界的な需要は今後4年間で年率19％で増加し、2017年の市場需要は950,000トンに達すると予測しています。ヨーロッパはバイオベースのプラスチックの世界最大の消費市場です。この地域でのバイオベースのプラスチックの使用は、2012年の世界全体の半分以上を占めています。調査レポートは、従来のプラスチックと比較して、ヨーロッパ諸国の消費者は新しいバイオベースのプラスチック製品を選択する傾向があることを示しています。したがって、地域はバイオベースのプラスチック消費ランキングをリードし続けると予想されます。種に関しては、デンプンベースのプラスチックとポリ乳酸は、今後数年間で依然として最も要求されるバイオベースのプラスチックであり、それらの市場消費は全体の60％以上を占めるでしょう。 RnR Market Researchによると、近年、さまざまな国がプラスチック規制命令を出し、従来のプラスチックの使用の監視を継続的に強化しており、これはバイオベース、特にデンプンベースのプラスチックの需要傾向をさらに押し上げるのに役立ちます。

私たちは特許を取得した完全な生分解性フィルムとPVAバッグを提供します。すべての製品は鋳造装置で作られます。これは従来のブロー成形製品とは異なり、すべてのブロー成形製品は完全な生分解性ではありません。私たちは完全に透明で様々な色のPVAフィルムとバッグを製造することができます。 PVAフィルムは、従来のブロー成形製品よりも滑らかです。

また、特許取得済みの原材料と製造プロセスを備えた有機材料の完全生分解性フィルムとバッグも提供しています。

その他のPVAフィルムおよびバッグ製品については、次のWebサイトをご覧ください。

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

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