PLA生物降解母粒造粒機

PLA的(de)(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)通常由三種(zhong)(zhong)(zhong)方(fang)法(fa)(fa),一種(zhong)(zhong)(zhong)是(shi)乳酸直接縮(suo)合(he)(he)(he)法(fa)(fa),這種(zhong)(zhong)(zhong)方(fang)法(fa)(fa)生產工藝(yi)簡單(dan),是(shi)降低(di)PLA成(cheng)(cheng)本的(de)(de)(de)重要途徑,但縮(suo)聚(ju)(ju)反(fan)應(ying)進(jin)行(xing)(xing)到(dao)(dao)一定程度(du)(du)時體(ti)系會(hui)(hui)出現平衡態(tai),因此很難(nan)得(de)(de)(de)到(dao)(dao)高(gao)(gao)(gao)(gao)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)PLA.第二種(zhong)(zhong)(zhong)是(shi)先(xian)由乳酸合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)丙交(jiao)酯,再在(zai)(zai)催(cui)化劑(ji)作用(yong)下的(de)(de)(de)開環聚(ju)(ju)合(he)(he)(he)法(fa)(fa),目前制備高(gao)(gao)(gao)(gao)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)PLA一般采(cai)用(yong)這種(zhong)(zhong)(zhong)方(fang)法(fa)(fa),但這種(zhong)(zhong)(zhong)方(fang)法(fa)(fa)在(zai)(zai)聚(ju)(ju)合(he)(he)(he)時對催(cui)化劑(ji)的(de)(de)(de)純度(du)(du)、單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)純度(du)(du)要求極高(gao)(gao)(gao)(gao),即(ji)使(shi)(shi)是(shi)極微量(liang)(liang)的(de)(de)(de)雜質(zhi)也(ye)會(hui)(hui)使(shi)(shi)PLA的(de)(de)(de)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)量(liang)(liang)低(di)于(yu)10萬(wan),而(er)且聚(ju)(ju)合(he)(he)(he)條件(jian)如溫度(du)(du)、壓力、催(cui)化劑(ji)的(de)(de)(de)種(zhong)(zhong)(zhong)類和用(yong)量(liang)(liang)、反(fan)應(ying)時間等(deng)等(deng)也(ye)會(hui)(hui)極大影響PLA的(de)(de)(de)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)量(liang)(liang),所以(yi)高(gao)(gao)(gao)(gao)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)量(liang)(liang)PLA的(de)(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)是(shi)一個技術難(nan)點.還(huan)有一種(zhong)(zhong)(zhong)是(shi)固相聚(ju)(ju)合(he)(he)(he)法(fa)(fa),這種(zhong)(zhong)(zhong)方(fang)法(fa)(fa)是(shi)將(jiang)直接聚(ju)(ju)合(he)(he)(he)法(fa)(fa)得(de)(de)(de)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)低(di)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)量(liang)(liang)樹脂在(zai)(zai)減壓真(zhen)空、溫度(du)(du)在(zai)(zai)Tg—Tm之間的(de)(de)(de)條件(jian)下進(jin)行(xing)(xing)聚(ju)(ju)合(he)(he)(he)反(fan)應(ying)得(de)(de)(de)到(dao)(dao),以(yi)提高(gao)(gao)(gao)(gao)其(qi)聚(ju)(ju)合(he)(he)(he)度(du)(du),增加分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)量(liang)(liang),從而(er)提高(gao)(gao)(gao)(gao)材料強度(du)(du)和加工性能.我(wo)國的(de)(de)(de)鄧先(xian)模、熊(xiong)成(cheng)(cheng)東(dong)、馮新德、沈之荃等(deng)學者在(zai)(zai)PLA及(ji)其(qi)共聚(ju)(ju)物(wu)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)催(cui)化體(ti)系方(fang)面進(jin)行(xing)(xing)了(le)大量(liang)(liang)的(de)(de)(de)研(yan)究工作,并且在(zai)(zai)溫和的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)條件(jian)下,合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)得(de)(de)(de)到(dao)(dao)了(le)超高(gao)(gao)(gao)(gao)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)PLA(MW>100萬(wan)).

 聚乳酸(suan)在常溫下性能穩(wen)定,但(dan)在溫度(du)高(gao)于550C的弱堿性或富氧條件下在微生物的作用下會自動降解.使用后它能被自然界中微生物完全降解,最終生成二氧化碳和水,而且不像傳統的石油基塑料會增加二氧化碳的釋放,聚乳酸在分解過程中產生的二氧化碳,可再次被使用成為植物進行光合作用所需的碳原子.

 聚乳酸的熔點較高(175攝氏度),其物理性質介于PET和PA-6之間,結晶度大、透明度極好,有良好的抗溶劑性、防潮、耐油脂、透氣性,還具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外線性,另外具有優良的生物相容性,無毒、可生物降解,降解產物不會在重要器官聚集,因此用途十分廣泛.聚乳酸具有優于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等熱塑性塑料的優點,被產業界認定為最有發展前途的新型包裝材料之一.而且其強度、機械性能、降解速率等可通過分子量控制,共聚體的組成及配比可以方便的調節.聚乳酸的熱穩定性好,適用于吹塑、吸塑、擠出紡絲,注塑和發泡等多種加工方法.可加工成薄膜、包裝袋、包裝盒、一次性快餐盒、飲料用瓶以及醫用材料使其在服裝、包裝、玩具和醫療衛生等領域擁有廣泛的應用前景.

 聚乳(ru)酸作為(wei)可(ke)完(wan)全生(sheng)物(wu)降解性塑料,越來越受到人們重視.美國的Cargill公司已將PLA制成纖維用于農用藥膜等許多領域,還以PLA為原料制備包裝材料.在德國,1998年用它生產出來的乳酸盒子已實現商品化.這種物質還有促進植物生長的作用,因此可望用它制作植物移植或植物栽培用容器等.日本島津公司在1994年建成了生產聚乳酸的裝置,并且在各個領域開辟用途.通過壓軋,它可以被制成透明的、機械性能良好的纖維、薄膜、容器、鏡片等.

 但是,聚乳(ru)酸在(zai)實際應用過程中還存在(zai)一些困難.如聚乳(ru)酸及(ji)其(qi)共聚體(ti)系制品的強度需進一步(bu)提高(gao),生(sheng)產成本(ben)需進一步(bu)下降,需解(jie)決(jue)植入后(hou)期反應和并發癥問題等(deng)等(deng).而(er)且PLA很低的斷裂伸長率(純的PLA斷裂伸長率僅為6%)和較高的模量阻礙了其在很多方面的應用.PLA經常和淀粉共混以增強其可降解性能并降低成本,但是這種共混產物脆性太大.