Ert þú fús til að fá nýjustu tækni sem byggir á sterkju sem byggist á niðurbrjótanlegu plasti?
Síðan á þriðja og fjórða áratug síðustu aldar hefur plast orðið fjórða helsta nýja tegund grunnefnis á eftir stáli, timbri og sementi vegna kosta þess vegna léttrar þyngdar, litla tilkostnaðar og sterkrar mýkt. Alhliða plastvörum er fargað í miklu magni og" sem myndast, hvít mengun" hefur valdið gífurlegu álagi á vistfræðilega umhverfið. Á sama tíma verður olía sem óendurnýjanleg auðlind að lokum búin.
Þess vegna hafa lönd um allan heim á undanförnum árum gefið út" plast takmörkunar pantanir" að hvetja iðkendur og neytendur til að nota græn og umhverfisvæn niðurbrotsplast með alhliða bönnum, frjálsum samningum og öðrum aðferðum.
Tegundir niðurbrots plasts
Polycaprolactone (PCL)
Fjölsýra (PLA)
Pólývínýlalkóhól (PVA), fjölhýdroxý
Alkyl Ester (PHA)
sterkju
Frumu
Natríumalginat (SA)
Chitosan (CS)
Prótein byggt lífrænt byggt plast
Sterkja er náttúrulegt og endurnýjanlegt fjölliða efnasamband. Vegna gnægðar, auðvelt framboð og lágt verð, er það notið niðurbrjótanlegs plasts.
Um þessar mundir er niðurbrotsefni úr sterkju sem byggist á sterkju um 50% af þeim niðurbrotsplasti sem fyrir eru í viðskiptum og eru mikið notaðir í kvikmyndum um matarumbúðir, landbúnaðar mulchfilmur, froðuðu hádegiskassa úr plasti og vinnupallar úr beinvefsmálum.
Hins vegar, samanborið við hefðbundið plast, minnka vélrænir eiginleikar og hindrunareiginleikar niðurbrots plasts frá sterkju, og ekki er hægt að stuðla frekar að þeim í viðskiptum. Þess vegna er líkamleg eða efnafræðileg breyting á sterkju mjög mikilvæg.
Krosstenging er ein helsta aðferðin til að breyta sterkju. Þétt tengda þrívíddar netbyggingin sem myndast með þvertengingu eykur millimólasamspilið og fær þannig niðurbrjótanlegt efni með góðri hitaþol, vatnsþol, miklum styrk og sveigjanleika.
Uppbygging og eiginleikar sterkju
Sterkja er fjölliða kolvetni sem myndast við ofþornun og fjölliðun margra glúkósa sameinda.
Sterkja er víða til í rótum, hnýði, ávöxtum og laufum hærri plantna í formi kyrna. Sem stendur eru aðaluppskera sem framleiða sterkju hveiti, korn og kartöflur.
Sterkja er aðallega samsett úr amýlósa og amýlópektíni:
Amylose er mjög kristallaður og getur leyst upp í heitu vatni án þess að verða líma;
Amylopectin er óleysanlegt í köldu vatni en bólgnar út í líma með heitu vatni.
Mismunandi uppspretta sterkju hefur mismunandi innihald íhluta og mismunandi eiginleika. Alhliða samanburður á mörgum eiginleikum, kartöflu sterkja hefur betri andstæðingur-afturför og gegnsæi, og besta mótstöðuþol, vélrænni eiginleika og vatnsþol, og er hentugur fyrir undirbúning himnuefna.
(a) Amylose (b) Amylopectin
Samanburður á samsetningu og eiginleikum sterkju frá mismunandi aðilum
Tvítengingaraðferð niðurbrjótanlegs plasts frá sterkju
Þvertenging er aðferð þar sem línulegar eða greinóttar fjölliða keðjur eru tengdar með samgildum tengjum til að mynda net eða magn fjölliða. Samkvæmt mismunandi þvertengingaraðferðum er hægt að skipta þvertengdu sterkju-byggðu niðurbrjótanlegu plasti í efnafræðilega þvertengdu sterkju-byggðu niðurbrjótanlegu plasti og ljósmyndatengdu sterkju-byggðu niðurbrjótanlegu plasti.
01
Efnaþvertenging
Efnafræðileg þvertenging er viðbrögð þvertengingarefnis sem inniheldur tvöfalda eða marga hagnýta hópa við hýdroxýlhópa á sterkju sameindunum til að mynda hópa eins og díetertengi eða díester hópa og þvertengja þar með margar sterkju sameindir til að mynda rýmisnet Ferningur uppbygging fjölliða.
Algengt er að nota þvertengingarefni glútaraldehýð, epiklórhýdrín (ECH), natríumtrímetafosfat (STMP), sítrónusýra (CA) og eplasýra. Eiginleikar niðurbrjótanlegs plasts frá sterkju sem eru framleiddir af mismunandi þvertengingarefni eru einnig mismunandi.
Sítrónusýra
Tvítengda filman í adipinsýru hefur bestu ljóssendingu og hindrunareiginleika. Bórsýru krossbandið hefur mestan styrk en CA krossbandið með besta sveigjanleikann; örsýningin sýnir að adipinsýra og borax þvertengdar filmur eru betri en bórsýra Tvítengda filman er með jafnari uppbyggingu og hentar betur til framleiðslu á sterkju / PHA samsettum filmum.
Skönnun rafeindamynd af hverju sýni
Undanfarin ár, með öflugri kynningu á umhverfisverndarhugmyndum, CA-gerð" grænt" eiturefnalaus þverbindingarefni hafa orðið sífellt vinsælli meðal vísindamanna og hafa orðið helstu þverbindingarefni til að þvertengja niðurbrotanlegt plast úr sterkju.
Niðurbrotanlegt plast úr sterkju
Samkvæmt þeim tíma sem þvertengingarefni er bætt við má skipta efnaþvertengingu í:
Þvertenging (það er að bæta þvertengibúnaði til að bregðast við við fjölliða mótun)
Post-crosslinking (það er, eftir að efnið hefur myndast, gerist þvertenging milli sameinda í gegnum dýfingaraðferð þvertengingarefnisins).
Ef ekki er hægt að ná tilskildum stigum þvertengingar með því að nota þvertengingu er hægt að líta á eftir þvertengingu. Flest þvertengingarviðbrögðin fara fram í sterkjuþurrkunarvökvanum og hvarfhitastigið ætti að ná gelatínunarhita sterkju.
02
Ljósmyndatenging
Ljósmyndatenging er aðferð til að bæta ljósnæmingu við sterkjukerfið til að brjóta það niður í sindurefna við útfjólubláa geislun (UV) og nota ljósnæmivörnina til að fjölliða hýdroxýlhópana í sterkjunni til að þverbinda sterkju sameindirnar. .
Þegar ljósþétting er gerð til að búa til niðurbrotsefni úr sterkju sem byggist á sterkju, eru geislaskammtur og styrkur ljóssnæmingar mikilvægustu þættirnir sem hafa áhrif á þverbindingargráðu efnisins.
Í samanburði við efnafræðilega þvertengingaraðferðina krefst ljósmyndatengingaraðferðin ekki vatnshitabúnaðar og þvertengingar hvarfefna, er öruggari og umhverfisvænni og er einfaldur í notkun og viðbrögðin auðvelt að stjórna. Það er hægt að aðlaga að stórfelldri samfelldri framleiðslu á efni og er hentugur fyrir lífrænt vatnsolíu. , Undirbúningur lyfjagjafarefna o.fl.
Áhrif þvertengingar á eiginleika niðurbrjótanlegs plasts frá sterkju
01
Vatnsþol
Vatnsþol er ein mikilvæg skilyrði til að prófa notkunarstaðla lífrænna niðurbrjótanlegra himnuefna. Hins vegar, vegna náttúrulegrar vatnssækni sterkju, sýna sterkju-byggt filmuefni venjulega sterkari vatnssækni og meiri gegndræpi. Tengingarbreyting gerir sterkju með þétt tengda þrívíddar netuppbyggingu, þessi net geta í raun komið í veg fyrir að vatnssameindir komist og flæði. Vatns frásog, þroti og vatnsgufuflutningshraði (WVP) eru oft notuð til að einkenna vatnsþol sterkjuefna.
Grunnfilm frá sterkju
02
Vélræn hegðun
Í daglegri framleiðslu og lífi þurfa umbúðir kvikmyndaefna að hafa ákveðinn styrk og sveigjanleika til að viðhalda heilindum meðan á vinnslu stendur. Með þvertengingu er komið á milli millisameinda og innan sameinda, gerir sterkju sameindakeðjur lengri og eykur milliverkanir á milliverkunum, sem leiðir til aukins togstyrks efnisins og minni lengingar við brot.
Almennt séð, að bæta við litlu magni af þvertengingu umboðsmanns getur uppfyllt afköst kröfur vörunnar. Þegar þvertengingin er lítil eykst lengd sterkju sameinda sem hægt er að renna. Með stöðugri aukningu gráðu hnitatengingarinnar eru milliverkanir og innameindir víxlverkanir auknar og togstyrkur aukinn, en á sama tíma er milliríkjasleppni einnig takmörkuð, sem leiðir til minnkunar lengingar við brot á efninu og sýnir brothættu.
Sterkja hefur mjög sterka vatnssækni. Ef sterkjuinnihald í kerfinu er of mikið mun millimolekrafturinn veikjast eftir að efnið tekur upp vatn, sem dregur verulega úr togstyrk efnisins.
Til viðbótar gráðu þvertengingar og sterkjuinnihalds hefur hlutfallslegur raki einnig meiri áhrif á vélrænni eiginleika niðurbrotsefnis sem byggjast á sterkju. Þegar rakastigið er 40% eru vélrænir eiginleikar sterkjubundinna blaða bestir. Of lágur hlutfallslegur raki getur gert efnið brothætt og brotnað í sundur þegar það er strekkt; þegar rakastig er of hátt kemur mikið magn af vatnssameindum inn í plastplötuna sem mýkiefni og togstyrkur minnkar.
Ráðhússtími og ráðhúshiti eru einnig mikilvægir þættir sem hafa áhrif á vélrænni eiginleika þess. Þegar oxað súkrósainnihald er 5 wt%, glýserólinnihald er 15 wt%, ráðhúsartími er 5 mín og ráðhúshitastig er 180 ° C, vélrænir eiginleikar sterkjuhimnu eru ákjósanlegir (togstyrkur er 23 MPa, lenging í broti er 60%).
Þegar ráðhúsartíminn er stuttur er þvertengingin ekki næg til að mynda net milli sterkju sameinda og milliverkunin er veik. Ef ráðhússtíminn er of langur, verður sterkju beinagrindin eytt, sem mun leiða til að draga úr togstyrk og lengingu við brot. Á sama tíma þarf þvertenging nægjanlega mikið ráðhúshitastig til að tryggja skilvirka fjarlægingu vatnssameinda úr þvertengingu viðbragðskerfinu.
Plasthráefni byggt á sterkju
Viðbótarmagn mýkingarefnis ætti ekki að vera of mikið. Gegndræpi sterkjufilms eykst með aukningu á mýkingarstyrknum, en þegar styrkur þess fer yfir viðmiðunarmörkin mun fasa aðskilnaður eiga sér stað. Að auki geta sum þverbindandi efni samtímis virkað sem þvertengingarefni og mýkiefni í sterkju-byggðu filmuefni.
CA hefur svo tvenns konar áhrif. Þegar CA innihaldið fer yfir 10 wt% virkar umfram CA sem mýkiefni, sem leiðir til lækkunar á togstyrk og aukningu lengingar við brot. Aukning á CA-innihaldi í PVA / sterkju samsettum úr 5wt% í 30wt% dró ekki verulega úr togstyrknum, en lengingin í hléi jókst verulega. Samanlögð áhrif þvertengingar og mýkingar leiða til flókinna afkastabreytinga á sterkjuefnum. Fyrir þessa tegund þverbindingarefnis getur viðeigandi viðbótarmagn bætt afköst niðurbrotsefnis úr sterkju sem byggist á og of mikið mun virka sem mýkiefni sem mun hafa neikvæð áhrif á afköst efnisins.
03
Niðurbrjótanleiki
Niðurbrjótanleiki er stærsti kostur sterkjuefna. Lífrænt niðurbrot á sterkjuefnum er venjulega af völdum líffræðilegrar virkni sveppa, baktería og annarra örvera við náttúrulegar aðstæður eins og jarðveg, eða við ákveðin sértæk skilyrði eins og jarðgerðarskilyrði eða í vatnslausnar ræktunarlausnum.
Jarðvegsgröfuaðferðin notar örverur til að eyða sterkjunni í henni og seyta ensímum, sem dregur úr styrk efnisins. Plastið og málmsaltið í jarðveginum fara í sjálfvirka oxun til að mynda peroxíð sem stuðla að því að fjölliða sameindakeðjur brotni og verða að efnum með lága sameind. , Sem verður H2O og CO2.
Rotmassa niðurbrot
Jarðgerðaraðferðin notar örverur til að stjórna umbreytingu niðurbrots lífræns efnis í fastan úrgang í stöðugt humus, H2O og CO2 við súrefnisaðstæður.
Þvertenging eykur milliverkna- og innan-sameinda víxlvirkni og dregur úr niðurbrotshraða efnisins. Undir venjulegum kringumstæðum er niðurbrotsstig niðurbrotsefnis í sterkju sem byggist á jákvæðu fylgi með sterkjuinnihaldi og jarðvegstöfunartíma og niðurbrotshraði er jákvætt í samræmi við sterkjuinnihald, umhverfisraka, þvertengingargráðu og mýkingarinnihald.
Dýpt greftrunar hefur engin augljós áhrif á niðurbrotshraða kvikmyndarinnar; þyngdartap kvikmyndarinnar innan 15 daga er 48,70%, sem hefur fullkomna lífræna niðurbrjótanleika.
Magn CO2 sem losað er í jarðgerðarkerfinu einkennir niðurbrjótanleika krossbundins CA-tengds háplöntu. Niðurbrotshlutfall plasts er tiltölulega hátt innan 20 daga og minnkar verulega eftir 20 daga. Eftir 100 daga er niðurbrotshraði það sama og viðmiðunarhraði jarðvegs og efnið er alveg niðurbrotið. Á sama tíma kom í ljós að niðurbrotshraði niðurbrjótanlegs plasts með sterkju sem byggist á sterkju var mun hægar en sterkjukorn.
Breytt byggskelið eykur niðurbrot PVA / sterkju þvertengda samsettrar filmu í náttúrulegu jarðvegsumhverfi. Niðurstöður þessarar rannsóknar sýna að þyngdartíðni þvertengdrar PVA / þvertengdrar sterkju filmu er lægri en PVA / sterkju filmunnar. Náttúruleg byggskel / PVA / þvertengd sterkja samsett filma hefur hæsta niðurbrotshraða og þyngdartapið eftir 120 daga er 33%, vegna þess að nærvera bygghýðis í samsettu efninu getur tekið til sín meira vatn.
Breytingaraðferð á krossbundnu sterkju-byggðu niðurbrjótanlegu plasti
Vegna þéttrar þrívíddar netuppbyggingar sem myndast við þvertengingu hefur afköst krossbundins sterkju byggt niðurbrjótanlegs plasts verið bætt að vissu marki, en það nær samt ekki stöðlum almennra plastefna. Þess vegna er nauðsynlegt að breyta því enn frekar, þar með talið blandað saman við önnur fjölliðaefni, aukningu á nanóefni, margbreytingu, vatnsfælnum húðun osfrv.
01
Náttúruleg fjölliða blöndun breyting
Glúkómannan með netuppbyggingu getur hamlað setningu sterkju og er gagnlegt til að bæta samhæfni blandakerfisins. Þá er viðeigandi magni af PVA bætt við kerfið til að blanda það saman. PVA veitir kvikmyndinni betri vatnsþol og vélrænni eiginleika, en samhæfni kerfisins verður léleg.
Transglútamínasa var bætt í glýseról-mjúkað sagó sterkju / fiskgelatín blöndu, og vatnsheldur og sveigjanlegur sterkju-byggður kvikmynd var útbúin með því að þvertengja ensímið við amínóhópa í próteininu. WVP breyttu filmunnar minnkar, lengingin í broti eykst og togstyrkur minnkar.
Glutaraldehýð
Með því að nota glútaraldehýð sem þvertengingarefni, var kartöflu / CS samsett þvertengd kvikmynd með betri vatnsþol undirbúin með steypuaðferðinni. Á sama tíma gaf CS myndinni einstaka bakteríudrepandi eiginleika og gerði það aðgengilegt á sviði líffræðilegra lyfja eða varðveislu matvæla. mikið notað.
Í samanburði við hreinar sterkjubundnar kvikmyndir eru eiginleikar sterkjubundinna kvikmynda sem eru blandaðir og þvertengdir öðrum lífpólýmerum bættir. Á sama tíma geta önnur lífefni einnig skilað viðbótareiginleikum í sterkjubundnar kvikmyndir. Þessi aðferð er að undirbúa nýja þróun nýrra himnuefna sem byggjast á sterkju.
02
Blanda breytingar á niðurbrjótanlegu pólýesteri
Að blanda sterkju með niðurbrjótanlegu pólýester, með hjálp pólýester' s framúrskarandi vélrænni eiginleika og vatnsþol, getur í raun bætt upp skort á sterkjufilmu hvað varðar afköst. Fyrir blöndunarkerfi er samhæfni margra efna mikilvægur þáttur sem hefur áhrif á vélræna eiginleika efna.
ECH og glýserín eru notuð til að breyta sterkjunni og síðan er breytt sterkjan blandað saman við PLA og kvikmyndin er unnin með heitpressunarferli. Hýdroxýlhóparnir á sterkju sameindum eru þvertengdir með ECH sameindum til að mynda eterhópa og breyta þar með vatnssækni sterkju. Þvertenging og mýkjandi breyting á sterkju bætir samhæfni þess við PLA og eykur vélrænni eiginleika þess.
Þegar innihaldshlutfall sterkju / PVA / CA er 3: 3: 0,08, hefur blandaða kvikmyndin bestu heildarafköstin; vatns frásog blöndufilmunnar er 54,31 sinnum þyngd hennar og vélræni togstyrkurinn er 46,45 MPa.
Vegna viðbótar PVA hefur kvikmyndin sterka bakteríudrepandi virkni gegn sjúkdómsvaldandi bakteríum Listeria og Escherichia coli með matvælum.
Prófaniðurstöður ferskra fíkjupakkninga sýna að CA-dópaða þrískipta samsetta kvikmyndin hefur gegndræpi fyrir vatnsgufu, getur í raun komið í veg fyrir ávaxtasótt og þoku yfirborðs og hefur mikla vatnsheldni og vatnsþol.
Kvikmyndin hefur mikla möguleika í þoku umbúða filmu og virkum umbúðum matvæla umbúða til að pakka fersku landbúnaðarafurðum með mikilli gegndræpi.
CA þvertengd PVA / sterkju samsett filma sem hægt er að bera á sárabindi var útbúin með steypuaðferð. Í samanburði við svipaðar plastfilmur til umbúða hefur tilbúinn PVA / sterkju samsettur kvikmynd meiri sveigjanleika, lægri teygjuþátt, hærri leysni og bólguvísitölu og framúrskarandi niðurbrotshraða in vitro og bakteríudrepandi eiginleika. Er frábært sárabandsefni.
03
Nano fylliefni styrkt breyting
Til viðbótar við niðurbrjótanlegt pólýester eru sellulósi og nanóagnir einnig fylliefni sem oft hafa verið notuð undanfarin ár til að kanna vélræna eiginleika niðurbrotsefna sem byggjast á sterkju.
Cellulose nanofibers (CNFs) og sellulósa nanocrystals (CNC) hafa betri styrkjandi áhrif á sterkjufilmu og CNF hafa betri styrkjandi áhrif en CNC. Þetta stafar aðallega af því að bæði sellulósi og sterkja eru fjölsykrur og þau tvö hafa svipaða byggingu og sterk vetnistengi myndast auðveldlega milli hýdroxýlhópa, sem hefur í för með sér mjög sterka viðloðun viðmótsins.
Frumu nanófíber
CNCs hafa nálarformgerð með mikla kristöllun; meðan CNF hafa netbyggingu með stærra hlutfallshlutfall, meiri flækju við sterkju og meiri milliverkanir. Þetta sterka viðmót Það bætir vélrænni eiginleika sterkju sem byggir á efni.
Vaxkennda maíssterkjan var blandað saman við ör / nanósellulósa (MFC) og 1,2,3,4-bútantetracarboxylsýru krossbundin sterkju byggð samsett efni voru útbúin með steypuaðferð.
Þvertengd kvikmynd með MFC innihaldi 15wt% án þess að nota mýkiefni
Við bjóðum upp á einkaleyfi á fullri lífrænt niðurbrjótanlegri filmu og PVA poka, allar vörur eru gerðar með steypibúnaði, það er frábrugðið hefðbundnum vörum til að blása til mótunar, allar blása mótunarvörur eru ekki að fullu niðurbrjótanlegar. Við getum framleitt pva filmur og töskur í fullum gagnsæjum og ýmsum litum. og PVA kvikmyndin er sléttari en hefðbundnar blása mótunarvörur.
Við bjóðum einnig upp á lífrænt efni, fullan lífrænt niðurbrjótanlega filmu og töskur með einkaleyfishráefni og framleiðsluferli.
Fyrir fleiri PVA filmur og töskur vörur skaltu heimsækja okkur:
http://www.joyful-printing.net/pva-bag/
http://www.joyful-printing.com/pva-bag/