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PLA的工藝
PLA是高分子材料的一種,因此它的制備就是從小分子單體聚合成高分子聚合物的過程。
PLA材料得益于生物降解性、生物相容性、光澤度、透明性、手感、耐熱性等優(yōu)良特性,它正被廣泛應用于各行各業(yè)中,除了行業(yè),還有3D打印、服裝、包裝、衛(wèi)生等領域。
1.PLA的單體原料制備
PLA的單體原料是乳酸,它一般是將玉米等殼類作物碾碎后,從中提取淀粉,然后將淀粉制成未精化的葡萄糖。接著通過類似生產啤酒或酒精的方式來發(fā)酵葡萄糖,終經過提純工藝得到乳酸單體。
2.PLA的聚合方法
PLA的合成主要有兩種方法,分別是乳酸直接縮聚法和丙交酯開環(huán)聚合法(又叫二步法)。其中二步法為常用,其過程是首先將乳酸進行減壓蒸餾制得丙交酯(LA),再以丙交酯為單體,在引發(fā)劑、高溫、高真空度的條件下反應數小時制得PLA。
三、PLA材料性能及加工工藝
PLA是淺黃色透明固體,熱穩(wěn)定性好,加工溫度170~230℃,有好的抗溶劑型,可用多種方式進行加工,如擠壓、紡絲、雙軸拉伸,注射吹塑。
PBAT可生物降解塑料的前景分析
PBAT是根據資源生成出去的高分子材料化學物質,具備很高的延展性和較強的延展性,可運用于包裝原材料(塑料袋、食品包裝材料和塑料薄膜包裝)、日用品(尿不濕和棉球等)和生物技術行業(yè)等。PBAT能夠選用注塑加工、阻燃塑料、注塑等形式多樣開展生產加工,普遍用以塑膠板材、農用地膜、包裝及發(fā)泡塑料的生產制造。
PBAT的微生物降解功效關鍵在于其化學結構和降解自然環(huán)境,基本上微生物徹底可降解,一些可根據大自然微生物的發(fā)醇功效產生降解,一些可根據有機化學水解反應和熱降解使高聚物解鏈產生解聚功效,也有一些根據微生物的基礎代謝來解聚化工中間體。
現階段在我國每一年降解塑料消費量在55萬噸級上下,市場容量在110億上下,對非降解塑料的替代率為1.2%,在其中包裝塑料消費量50萬噸級,農用地膜塑料消費量4萬噸,別的行業(yè)1.六萬噸;預估到2025年在我國可降解塑料需要量可到225萬噸級,對非降解塑料的替代率做到4.9%,在其中包裝塑料消費量207萬噸級,農用地膜塑料消費量16.8萬噸,別的行業(yè)1.六萬噸;到2030年總需要量超出400萬噸,市場容量達到800億元。由此可見,在我國對可降解塑料要求要求極大,BPAT將是可微生物降解塑料銷售市場的主要產品,發(fā)展前途寬闊。
生物降解材料發(fā)展面臨的問題
近年來,國內外可生物降解材料得到了很快地發(fā)展.尤其是一次性使用材料制品,如可降解食品包裝袋、飲料瓶、農用薄膜等已實現了工業(yè)化生產.但是目前可生物降解材料地開發(fā)和應用還存在以下地一些問題:
1、市場應用.由于生產可降解材料地成本偏高,造成其在市場中價格偏高,這樣就給可降解材料廣造成了很大地影響.
2、技術與工藝.與傳統塑料相比,可降解材料存在抗水性差、力學性能差和加工性能差地問題,很難滿足工業(yè)化生產要求.另外,降解材料準確地降解時控性,用后快速降解性、徹底降解性以及邊角料地回收利用技術等還有待進一步提高和完善.
3、降解材料準及實驗評價方法.對生物降解材料,世界上尚沒有統一地實驗評價方法,識別標志和產品檢測技術,致使缺乏正確統一地認識和確切地評價,產品市場比較混亂,真假難辯.
隨著原料生產和制品加工技術地進步,可生物降解材料備受關注,成為可持續(xù)、循環(huán)經濟發(fā)展地焦點.無論是從能源替代、二氧化碳減少,還是從環(huán)境保護以及解決“三農”問題上,都具有重要意義.目前我國生物降解材料開發(fā)和應用領域,在自主知識產權、型產品等方面地研發(fā)能力、投入量等方面均有待提高,生物降解材料地回收處理系統還有待完善.
PBS可完全生物降解塑料
為凈化環(huán)境,消除塑料廢棄物,治理“白色污染”,人們曾采用填埋、焚燒、高溫降解、再生利用等辦法來緩解環(huán)境污染,但無論何種辦法,除了自身方法存在缺陷外,還總有20%左右的制品無法回收,得不到處理。因此開發(fā)和生產能夠生物降解的塑料,是解決“塑料垃圾”,治理“白色污染”的根本所在。大量研究表明,利用微生物發(fā)酵法和化學合成法合成脂肪族聚酯,是解決此問題的有效途徑。微生物發(fā)酵法雖可合成一些脂肪族聚酯,但因制備條件苛刻、工藝復雜,價格太高,難以作為通用材料推廣。化學合成法則成本較低,而且可以進行分子設計,是推向市場的更為有效方法。
本項目采用脂肪族二元醇酸為原料,通過縮合聚合法PBS,該技術具有如下特點:
1. 采用催化體系,分步進行控制,直接合成高分子量的脂肪族二元醇酸聚酯;
2. 縮短了反應時間、簡化了合成工藝,降低了成本;
3. 利用聚酯與淀粉及無機粉體的復合技術,使復合材料具有良好的加工性能;
4. 性能完全達到通用塑料水平,而且可以完全生物降解;
5. 具有自主知識產權,申請了四項,其中二項巳經授權。