Aplicação de bioplásticos no pacote alimentar e farmacêutico I

Nenhum esforço é poupado em resolver o problema da poluição plástica na China. O documento sobre mais controle de poluição plástica foi aprovado. Além disso, a Comissão Nacional de Desenvolvimento e Reforma, juntamente com o Ministério da Ecologia e Ambiente, divulgou um ensaio, alegando claramente estender a aplicação de filmes de embalagem degradáveis, sacolas de compras degradáveis, produtos de base biológica em conformidade com requisitos de desempenho e segurança, sacolas plásticas degradáveis ​​e Alguns outros produtos alternativos. Esses produtos alternativos são na verdade bioplásticos.

No ensaio a seguir, as noções, recursos, aplicação e perspectiva desses bioplásticos serão introduzidos em geral.

1. O que é bioplástica

De acordo com a definição da Associação Europeia de Bioplástica e da Japão Bioplastics Association, a Bioplástica é o nome coletivo de plásticos biológicos e plásticos biodegradáveis. A noção anterior é avançada da perspectiva da matéria -prima, enquanto a última noção do ponto de vista do desempenho da degradação ambiental.

Visto de diferentes aspectos, os bioplásticos podem ser classificados em 3 tipos: 1) plásticos não degradáveis ​​com base em matérias-primas renováveis. Por exemplo, o amido de milho é processado primeiro para etanol biológico e depois para PE, PP ou PET com base no etanol.; 2) plásticos degradáveis ​​com base em materiais renováveis, como amido termoplástico (sendo de origem de amido e se tornando termoplásticos sob a ação dos aditivos), PLA (sendo polimerizado a partir de ácido lático que é degradado de amido de milho), acetato de celulose (sendo hidroxilacetilado da planta da planta celulose). Eles são baseados em base biológica e biodegradáveis; 3) plásticos biodegradáveis ​​baseados em recursos fósseis, incluindo PBS (sendo polimerizados do ácido succínico e butanodiol) e PCL (sendo condensado do ácido 6-hidroxicaproico).

Portanto, pode-se observar que talvez os plásticos de base biológica não possam ser degradados, enquanto os plásticos biodegradáveis ​​nem sempre são baseados em biodisponibilidade. E os plásticos baseados em biocompressores não são feitos de material único, mas de materiais com diferentes performances e aplicações.

O valor ambiental dos plásticos de base biológica é sempre avaliado com base na porcentagem de biochar. Os plásticos tradicionais derivam de recursos fósseis (como petróleo e carvão). No entanto, o material fóssil antigo não contém 14C. Portanto, 14C pode ser um índice para medição de conteúdo de biochar.

Nesse caso, a Sociedade Americana de Testes e Materiais construiu o padrão ASTMD6866, que é igual ao padrão CEN/TS 16137 na Europa. Normalmente, um órgão independente de certificação de terceiros realiza a avaliação do material de embalagem bioplásico e certifica o produto com marcas como na imagem a seguir.

R: Introduzido por Vincotte, um órgão de certificação belga. (Uma estrela incorpora 20%-40%de conteúdo de biochar, duas estrelas 40%-60%, três estrelas 60%-80%e quatro estrelas acima de 80%)

B: Introduzido pela DIN Certco, um órgão de certificação alemão.

Plásticos biodegradáveis ​​referem -se aos plásticos que podem ser degradados em condições de ambiente natural ou compostagem. Além disso, os plásticos compostáveis ​​podem se decompor para o dióxido de carbono e não ter influência negativa no crescimento das plantas.

Existem também alguns padrões para plásticos cmpostable, como o EN13432 para os países europeus, ASTM D6400 para os EUA e a ISO 17088 para outros países. As marcas de certificação comuns são como mostra a figura a seguir.

R: Introduzido por Vincotte

B: Introduzido pelo DIN Certco

A principal diferença entre plásticos biológicos e plásticos fósseis são seus constituintes. Normalmente falando, os plásticos fósseis contêm apenas elementos de C e H, enquanto os plásticos de base biológica contêm elementos de C, H e O. A ampla aplicação de plásticos de base biológica pode trazer algumas vantagens:

1) Reduzir a emissão de dióxido de carbono e impedir que o efeito estufa seja pior;

2) Reduza a poluição branca e salve o recurso terrestre do aterro.

Estima-se que mais de 65% de plásticos de base biológica sejam usados ​​como material de embalagem para a indústria de catering, eletrônicos, automóveis, jardinagem e brinquedos ... no entanto, seus altos limites de preço limitam seu uso extensivo.

2. Aplicação

Os plásticos comerciais de base biológica incluem principalmente plásticos de amido, PLA, PHA Polymers, PBS, celulose e assim por diante.

1) Plastics de amido

Origem ampla, renovabilidade, baixo custo e degradabilidade permitem que o amido seja amplamente utilizado na produção de plásticos de amido. De acordo com o padrão de GB/T 21661-2008 da China, os plásticos de amido se referem aos plásticos que contêm mais de 15% de amido.

O desenvolvimento de plásticos de amido passou por três etapas: plásticos cheios de amido, plásticos misturados com amido e plásticos totais. O conteúdo de amido em cada estágio é maior que o do estágio anterior.

Os plásticos cheios de amido são processados ​​principalmente misturando amido com PE, PP, PS ou outros plásticos baseados em fósseis. Esses plásticos de amido só podem ser degradados parcialmente, o que leva à sua aplicação limitada. É mais adequado queimá -lo para reduzir o consumo de recursos do petróleo e a emissão de dióxido de carbono.

Plásticos misturados de amido é a mistura de amido e outros polímeros naturais ou sintéticos biodegradáveis ​​(como celulose, PBS e assim por diante) e é totalmente degradável.

Ao destruir a ligação de hidrogênio por plastificante ou sob outras condições e desorientar a molécula de amido para diminuir sua temperatura de transição vítrea, podemos obter os plásticos de amplo amante (ou amido termoplástico, TPS para abreviar). Seu conteúdo de amido é superior a 90% e é totalmente degradável. Por esse motivo, ele, juntamente com os plásticos misturados de amido, é chamado de plásticos de amido degradável.

A direção e o objetivo do plástico de amido é substituir plásticos fósseis e aliviar problemas de escassez de energia e poluição ambiental. Os plásticos de amido degradáveis ​​são apresentados por boa resistência mecânica, forte flexibilidade, força de alto impacto, resistência à temperatura/água/óleo, sem amolecimento, forte deformabilidade e assim por diante.

"Materbi ", o primeiro plástico de amido de Novarnont, uma empresa italiana, é composta por amido, celulose, óleo vegetal e assim por diante. É degradável e compostável e está em conformidade com o padrão de EN 13432. O plástico pode ser processado para diferentes produtos, incluindo filme (saco plástico, superfície da fralda, filme de embalagem, bolsa de compostagem, filme agrícola), produtos de moldagem por injeção (faca de plástico e garfo, Porta de caneta, produtos higiênicos, utensílios de mesa descartáveis), produtos espumáveis ​​(material tamponador), produtos de borracha (pneu de carro).

O PSM Biodeggenta Plastic é um produto da Ecoplast, uma empresa chinesa. É feito de amido e ganha rigidez, resistência e elasticidade modificando e plastificando amido. Este produto foi certificado compostável (OK Compost). Os produtos fabricados incluem utensílios de mesa descartáveis, saco plástico, saco de lixo, acessórios de hotel, acessórios de cozinha, garrafa de cosméticos, cabide, etc. Plásticos de amido são seguros, não tóxicos e biodegradáveis ​​e podem ser amplamente utilizados na indústria farmacêutica. A cápsula de amido feita de plásticos de amido também é considerada um produto em potencial para substituir a cápsula de gel comum.

A Dra. Li Hui e seus colegas preparam a cápsula de amido de milho com amido de milho como material principal e PVA, alginato de sódio e assim por diante como excipientes. Comparados com as cápsulas de gel, as cápsulas de amido de milho têm melhor capacidade de formação de filmes, resistência à água, maior força e menor tempo de desintegração.

O Santander Ortega aplica dois plásticos de amido propil de alta substituição de alta substituição para preparar nano partículas. O resultado da pesquisa mostra que as partículas têm alta eficiência de revestimento a três medicamentos (ácido flufenâmico, testosterona e cafeína). Por outro lado, também descobriu que as partículas também podem melhorar a biodisponibilidade do ácido flufenâmico e aumenta seu efeito ao testar a aplicação potencial de partículas como portador de entrega transdérmica.

Atualmente, o amido termoplástico é de alto custo, cerca de 15% maior que os produtos plásticos tradicionais de PE, PP e PS. O alto custo é um grande gargalo de seu desenvolvimento. No entanto, os estudos também mostram que o custo unitário para a produção de amido termoplástico diminuirá para ser menor que o plástico tradicional se a escala de produção se expandir.