聚乳酸也稱為聚丙交酯(polylactide),屬于聚酯家族。聚乳酸是以乳酸為主要原料聚合得到的聚合物,原料來源充分而且可以再生,主要以玉米、木薯等為原料。聚乳酸的生產過程無污染,而且產品可以生物降解,實現在自然界中的循環,因此,聚乳酸是理想的綠色高分子材料。
聚乳酸的熱穩定性好,加工溫度 170~230℃,有好的抗溶劑性,可用多種方式進行加工,如擠壓、紡絲、雙軸拉伸,注射吹塑。由聚乳酸制成的產品除能生物降解外,生物相容性、光澤度、透明性、手感和耐熱性好,還具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性,因此,聚乳酸的用途十分廣泛,可用作包裝材料、纖維和非織造物等,目前,聚乳酸主要用于服裝(內衣、外衣)、產業 (建筑、農業、林業、造紙)和醫療衛生等領域。
聚乳酸(PLA)的制備流程:
我們主要說說較常用的開環聚合方法,它的制程大致是這樣的:
01、取材
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。現在很多高技術已克服減去了碾碎的過程,直接從大量的農作物中提取原料。
02、發酵
以類似生產啤酒或酒精的方式來發酵葡萄糖,而葡萄糖發酵后變成類似于食物添加用于人體肌肉組織內中的乳酸。
03、中間型產物
將乳酸單體以特殊的濃縮制程,轉變成中間型產物——減水乳酸,即丙交酯。
04、聚合
丙交酯單體經過真空凈化后,再以一種不使用溶劑的溶解制程來完成開環的動作,使單體聚合。
05、聚合物修飾
由于聚合物的分子量與結晶度的不同,可使材料特性的變化空間很大,所以因不同應用的產品,將 PLA 做不同的修飾。
聚乳酸(PLA)的應用領域:
1. 包裝行業:PLA因其良好的透明性和加工性能,被廣泛用于食品包裝、生物可降解的塑料袋、食品容器等。
2. 農業領域:作為一種生物基材料,聚乳酸可用于生產農用地膜,這些地膜使用后可以在土壤中自然分解,減少了塑料殘留問題。
3. 醫療衛生:PLA在醫療領域中用于生產手術縫合線、組織工程支架、藥物緩釋系統等,因為它具有良好的生物相容性和可降解性。
4. 紡織業:聚乳酸纖維(如PLLA)可用于生產服裝、內衣和其他紡織品。這些纖維通常具有抗菌和防臭的特性。
5. 3D打印:PLA是最常用的3D打印材料之一,因其易于加工、成本相對較低且打印成品具有良好的機械性能和表面光潔度。
6. 汽車工業:PLA可用于生產汽車內飾件、非承重部件等,幫助減輕車輛重量并提高燃油效率。
7. 電子產品:聚乳酸可用于制造電子產品的外殼和組件,因為它具有良好的耐熱性和電絕緣性。
8. 生物可降解塑料制品:PLA還被用來制造各種一次性用品,如餐具、杯子、吸管等,旨在減少塑料垃圾對環境的影響。
9. 建筑材料:聚乳酸可用于制造生物塑料木材,這是一種可降解的建材,用于室內外裝飾和家具。
聚乳酸的這些應用領域體現了其作為一種可持續材料的潛力,尤其是在減少環境污染和實現循環經濟方面。
隨著技術的發展和成本的進一步降低,預計聚乳酸的應用范圍將會進一步擴大。
聚乳酸(PLA)是一種新興的生物基及可再生生物降解原材料,選用可再生的植物資源制成。其具有優良的生物降解性,能被微生物在特殊條件下完全降解,不污染環境,是環境友好的原材料。
聚乳酸還具有耐高溫性和抗溶劑性,可以通過多種生產工藝進行加工。
由聚乳酸制成的產品除了具有生物降解性外,還具有相容性、透光度、透明性、觸感和耐高溫性好,以及耐菌性、阻燃性和抗紫外性等特點。
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