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PLA生物降解片材生產線蚌埠佳德然而,工業實際生產聚乳酸的工藝流程卻比化學反應式復雜的多:如何增加聚乳酸的分子量,以獲得更優異的物理性能是聚乳酸塑料生產商共同面對的問題。其中,擁有世界大聚乳酸產能的NatureWorks公司采用兩步法制備聚乳酸,這一方法的核心是使乳酸生成環狀二聚體丙交酯,再開環縮聚成聚乳酸。聚乳酸生產技術也與此相似,主要過程是原料經微生物發酵制得乳酸后,再經過精制、脫水低聚、高溫裂解,后聚合成聚乳酸。在真空下使用溶劑使聚乳酸直接脫水縮聚方面進行了大量的研究,但目前尚沒有產業化。 聚乳酸有良好的防潮、耐油脂和密閉性,在常溫下性能穩定,但在溫度高于55℃或富氧及微生物的作用下會自動降解。 聚乳酸的降解分成兩個階段: 1、首先是純化學水解成乳酸單體; 2、乳酸單體在微生物的作用下降解成二氧化碳和水。聚乳酸制成的食品杯只需60天就可以完全降解,真正達到生態和經濟雙重效應。 PLA相比,PCL具有更好的疏水性,但降解速度較慢;同時其合成工藝簡單、成本較低。PCL的加工性能優良,可用普通的塑料加工設備制成薄膜及其它制品。 同時,PCL和多種聚合物具有很好的相容性,如PE、PP、PVA、ABS、橡膠、纖維素及淀粉等,通過共混,以及共聚可得到性能優良的材料。尤其是其與淀粉的共混或共聚,既可保持其生物降解性,又可降低成本,因而深受注目。 PCL與淀粉共混可得到耐水性好的降解塑料,其價格與紙張相近;利用原位聚合方法,可將ε-己內酯與淀粉接枝,得到性能優良的熱塑性聚合物。 2、聚酯類PBS/PBSA 與同類產品比較,聚酯生物分降塑料的優點①上述生物分降塑料(聚乳酸、聚ε-己內酯、聚羥基烷基酸酯)的致命弱點之一就是耐熱性差,這影響了它在餐飲領域的應用推廣。
②上述生物分降塑料(聚乳酸、聚ε-己內酯、聚羥基烷基酸酯)加工工藝條件苛刻,產業化上存在一些無法的困難。 ③聚乳酸是水降解生物塑料,保存過程中不能接受水分子,在普通儲存和正常使用過程中性能無法得到保證。 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是典型的聚酯生物分降塑料,正是由于克服了以上弱點,成為生物降解塑料材料中的佼佼者,用途極為廣泛,可用于包裝、餐具、化妝品瓶及藥品瓶、一次性醫療用品、農用薄膜、農藥及化肥緩釋材料、生物醫用高分子材料等領域。 PBS綜合性能優異,與其他生物降解塑料相比,PBS力學性能優異,接近PP和ABS塑料; PBS和PCL、PHB、PHA等降解塑料相比,價格基本一致; 耐熱性能好,熱變形溫度接近100℃,改性后使用溫度可超過100℃,可用于制備冷熱飲包裝和餐盒,克服了其他生物降解塑料耐熱溫度低的缺點 性能非常好,可在現有塑料加工通用設備上進行各類成型加工,是目前降解塑料加工性能好的,同時可以共混大量碳酸鈣、淀粉等填充物,得到價格低廉的制品; PBS生產可通過對現有通用聚酯生產設備略作改造進行,目前國內聚酯設備產能嚴重過剩,改造生產PBS為過剩聚酯設備提供了新的機遇。另外,PBS只有在堆肥等接觸特定微生物條件下才發生降解,在正常儲存和使用過程中性能非常穩定。 PBS以脂肪族丁二酸、丁二醇為主要生產原料的,既可以通過石油化工產品滿足需求,也可通過淀粉、纖維素、葡萄糖等自然界可再生農作物產物,經生物發酵途徑生產,從而實現來自自然、回歸自然的綠色循環生產。而且采用生物發酵工藝生產的原料,還可大幅降低原料成本,從而進一步降低PBS成本。
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