Application des bioplastiques dans le forfait alimentaire et pharmaceutique I

Aucun effort n'est épargné pour résoudre le problème de la pollution plastique en Chine. Le document sur le contrôle de la pollution plastique a été approuvé. En outre, la Commission nationale de développement et de réforme, ainsi que le ministère de l'écologie et de l'Environnement, ont publié un essai, affirmant clairement l'application d'un film d'emballage dégradable, des sacs à provisions dégradables, des produits bio-basés sur les exigences sur la performance et la sécurité, les sacs en plastique dégradables et Quelques autres produits alternatifs. Ces produits alternatifs sont en fait des bioplastiques.

Dans l'essai suivant, les notions, les fonctionnalités, l'application et la perspective de ces bioplastiques seront introduites généralement.

1. Qu'est-ce que les bioplastiques

Selon la définition de la European Bioplastics Association et de la Japan Bioplastics Association, Bioplastics est le nom collectif des plastiques bio-basés sur des plastiques et des plastiques biodégradables. La première notion est avancée du point de vue des matières premières tandis que la seconde notion du point de vue des performances de dégradation de l'environnement.

Vue à partir de différents aspects, les bioplastiques peuvent être classés en 3 types: 1) des plastiques non dégradables basés sur des matières premières renouvelables. Par exemple, l'amidon de maïs est d'abord traité en éthanol biologique puis en PE, PP ou PET basé sur l'éthanol.; 2) plastiques dégradables basés sur des matériaux renouvelables, tels que l'amidon thermoplastique (étant d'origine de l'amidon et devenir thermoplastique sous l'action des additifs), PLA (polymérisé à partir de l'acide lactique qui est dégradé de l'amidon de maïs), de l'acétate de cellulose (étant hydroxyacétylé à partir de plante cellulose). Ils sont à la fois bio-basés et biodégradables; 3) plastiques biodégradables basés sur les ressources fossiles, y compris le PBS (polymérisé à partir de l'acide succinique et du butanediol) et du PCL (condensé à partir d'acide 6-hydroxycaproïque).

On peut donc voir que peut-être les plastiques bio-basés ne peuvent pas être dégradés tandis que les plastiques biodégradables ne sont pas toujours basés sur le bio. Et les plastiques bio-basés n'est pas fabriqué à partir de matériaux uniques mais à partir de matériaux avec différentes performances et applications.

La valeur environnementale des plastiques bio-basés est toujours évaluée sur la base du pourcentage de biochar. Les plastiques traditionnels découlent des ressources fossiles (comme le pétrole et le charbon). Cependant, le matériau fossile séculaire ne contient pas de 14C. Par conséquent, le 14C peut être un indice de mesure du contenu du biochar.

Dans ce cas, l'American Society for Testing and Materials a construit la norme ASTMD6866, ce qui est égal à la norme CEN / TS 16137 en Europe. Normalement, un corps de certification tiers indépendant effectue l'évaluation au matériel d'emballage bioplastique et certifie le produit avec des notes comme dans l'image suivante.

R: Introduit par Vinotte, un organisme de certification belge. (Une étoile incarne 20% -40% de contenu de biochar, deux étoiles 40% à 60%, trois étoiles 60% à 80% et quatre étoiles sur 80%)

B: Présenté par Din CERTCO, un organisme de certification allemand.

Les plastiques biodégradables se réfèrent aux plastiques qui peuvent être dégradés dans des conditions d'environnement naturel ou de compostage. De plus, les plastiques compostables peuvent se décomposer au dioxyde de carbone et n'ont aucune influence négative sur la croissance des plantes.

Il existe également des normes pour les plastiques cmpostables, tels que En13432 pour les pays européens, ASTM D6400 pour les États-Unis et l'ISO 17088 pour d'autres pays. Les notes de certification communes sont l'image suivante le montre.

R: Introduit par Vinotte

B: introduit par Din certco

La principale différence entre les plastiques bio-basés et les plastiques fossiles est leurs constituants. Normalement, les plastiques fossiles ne contiennent que des éléments de C et H, tandis que les plastiques bio-basés contiennent des éléments de C, H et O. Une large application de plastiques bio-basés peut apporter des avantages:

1) Réduire les émissions de dioxyde de carbone et empêcher l'effet de serre d'être pire;

2) Réduire la pollution blanche et sauver les ressources foncières de la décharge.

On estime que plus de 65% de plastiques bio-basés sont utilisés comme matériel d'emballage pour l'industrie de la restauration, l'électronique, l'automobile, le jardinage et les jouets ... Cependant, leur prix élevé limite leur utilisation intensive.

2. Application

Les plastiques commerciaux à base de bio comprennent principalement des plastiques d'amidon, des PLA, des polymères PHA, du PBS, de la cellulose, etc.

1) Plastiques d'amidon

Une large origine, une renouvellement, un faible coût et une dégradabilité permettent à l'amidon d'être largement utilisé dans la production de plastiques d'amidon. Selon la norme de GB / T 21661-2008 de Chine, les plastiques d'amidon se réfèrent aux plastiques contenant plus de 15% d'amidon.

Le développement de plastiques d'amidon a traversé trois étapes: les plastiques remplis d'amidon, les plastiques mélangés à l'amidon et les plastiques totaux en starch. Le contenu de l'amidon à chaque étape est plus élevé que celui de l'étape précédente.

Les plastiques remplis d'amidon sont principalement traités en mélangeant l'amidon avec PE, PP, PS ou d'autres plastiques fossiles. Ces plastiques d'amidon ne peuvent être dégradés que partiellement, ce qui conduit à son application limitée. Il est plus approprié de le brûler pour réduire la consommation de ressources pétrolières et les émissions de dioxyde de carbone.

Les plastiques mélangés à l'amidon sont le mélange d'amidon et d'autres polymères biodégradables naturels ou synthétiques (tels que la cellulose, le PBS, etc.) et est totalement dégradable.

En détruisant la liaison hydrogène par plastifiant ou dans d'autres conditions et en désordonnant la molécule d'amidon pour diminuer sa température de transition en verre, nous pouvons obtenir les plastiques de starchique totale (ou l'amidon thermoplastique, TPS pour faire court). Son contenu d'amidon est supérieur à 90% et il est totalement dégradable. Pour cette raison, cela, ainsi que les plastiques mélangés à l'amidon, sont tous deux appelés plastiques dégradables d'amidon.

La direction et l'objectif du plastique d'amidon est de remplacer les plastiques de base des fossiles et de soulager les problèmes de pénurie d'énergie et de pollution de l'environnement. Les plastiques d'amidon dégradables sont présentés par une bonne résistance mécanique, une forte flexibilité, une résistance à un impact élevé, une résistance à la température / eau / huile, pas de ramollissement, une forte déformabilité, etc.

"Materbi ", le premier plastique d'amidon de Novarnont, une entreprise italienne, est composé d'amidon, de cellulose, d'huile végétale, etc. Il est dégradable et composable et est conforme à la norme de EN 13432. Le plastique peut être traité sur différents produits, y compris le film (sac en plastique, surface de couches, film d'emballage, sac de compostage, film agricole), produits de moulage par injection (couteau en plastique et fourche, Porte-stylo, produits hygiéniques, vaisselle jetable), produits moussables (matériau tampon), produits en caoutchouc (pneu de voiture).

Le plastique biodégradable PSM est un produit d'EcoPlast, une entreprise chinoise. Il est fabriqué à partir d'amidon et gagne la rigidité, la ténacité et l'élasticité en modifiant et en plastiquant l'amidon. Ce produit a été certifié composable (OK Compost). Les produits fabriqués à partir de celui-ci comprennent une vaisselle jetable, un sac en plastique, un sac à ordures, des accessoires d'hôtel, des accessoires de cuisine, une bouteille cosmétique, un cintre, etc. Les plastiques d'amidon sont sûrs, non toxiques et biodégradables et peuvent être largement utilisés dans l'industrie pharmaceutique. La capsule d'amidon fabriquée à partir de plastiques d'amidon est également considérée comme un produit potentiel pour remplacer la capsule de gel commune.

Le Dr Li Hui et ses collègues préparent une capsule de maïs-starch avec l'amidon de maïs comme matériau principal et PVA, alginate de sodium et ainsi de suite comme excipients. Par rapport aux capsules de gel, les capsules de maïs-starch ont une meilleure capacité de formation de film, une résistance à l'eau, une résistance plus élevée et un temps de désintégration plus court.

Santander Ortega applique deux plastiques d'amidon propyl à haute substitution différents pour préparer des nano particules. Le résultat de la recherche montre que les particules ont une efficacité de revêtement élevée à trois médicaments (acide flufénamique, testostérone et caféine). Pour une autre chose, il est également constaté que les particules peuvent également améliorer la biodisponibilité de l'acide flufénamique et augmente son effet tout en testant l'application potentielle des particules comme porteuse d'administration transdermique.

Actuellement, l'amidon thermoplastique est à fort coût, environ 15% plus élevé que les produits en plastique traditionnels de PE, PP et PS. Le coût élevé est un gros goulot d'étranglement de son développement. Cependant, les études montrent également que le coût unitaire de la production d'amidon thermoplastique diminuera même pour être inférieur aux plastiques traditionnels si l'échelle de production se développe.