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聚乳酸(生物降解塑料PLA)特點

目前,商業化的生物降解塑料有聚乳酸(PLA)、聚羥基脂肪酸酯(PHA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚丁二酸-己二酸丁二醇酯(PBSA)、聚對苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)等,其中,PLA目前應用最為廣泛,PBAT應用前景最為突出。
聚乳酸(PLA)行業發展情況分析:
聚乳酸系乳酸單體經脫水縮聚所形成的高分子聚合物,是一種典型的合成類可完全生物降解材料,由于其具有可靠的生物安全性、生物可降解性、環境友好性、良好的力學性能及易于加工成形等優點,在生物醫用高分子、紡織行業、農用地膜和包裝等行業具有廣闊的應用前景。
聚乳酸(PLA)又稱聚丙交酯,是以乳酸為單體脫水聚合生成,目前是產業化最成熟、產量最大、應用最廣泛、價格最低的生物基和生物降解塑料。乳酸可以用玉米、木薯、秸稈等可再生生物質作為原料,來源廣泛且可再生。PLA使用后可以堆肥降解成CO2和水,實現在自然界中的循環。
聚乳酸生物降解塑料特點:
原料來源豐富,安全性強
玉米、木薯、高粱等都可以生產聚乳酸,而這些農作物均可人工大面積種植,此外秸稈、稻草等農作物或植物根莖葉也可以作為原料。焚燒時不會釋放出氮化物、硫化物等有毒氣體,安全性強。
具有良好的生物相容性和生物可降解性
聚乳酸具有生物活性,降解產物可被生物體吸收,是理想的生物醫用材料。聚乳酸埋在土壤中在大自然微生物的作用下6~12個月就可以發生降解,變成乳酸最終成為二氧化碳和水,可謂真正的環境友好材料。具有優異的抗菌性能聚乳酸是唯一具有優良抑菌及抗霉特性的生物降解塑料。
機械性能,透明性,透氣透氧性優異
聚乳酸塑料還有可直接采用通用塑料設備進行擠出、注射、拉伸、紡絲、吹塑等加工成型,如制成的纖維物理性能接近錦綸和滌綸,透氣性和手感卻好于滌綸。生產能耗低聚乳酸的生產能耗只相當于傳統石化產品的20%~50%,產生的二氧化碳氣體則只為50%。
目前,聚乳酸合成主要有2種方法。
一步法:乳酸直接脫水縮聚。該法優點在于單體轉化率較高,工藝簡單,不需要經過中間體的純化,因而成本較低,主要問題是產物的分子量及其分布難以控制,不易得到高分子量的聚合物。目前,國內僅使用同濟大學技術的同杰良公司采用一步法制聚乳酸。
兩步法:乳酸生成丙交酯,再開環聚合制得聚乳酸。該方法可以得到分子量和微觀結構均可調的聚乳酸,但丙交酯開環聚合法要經過丙交酯純化的步驟,生產流程長,成本較高。目前聚乳酸的生產主要采用丙交酯開環聚合工藝。
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