聚乳酸(PLA)是生物降解塑料中首个大规模工业化的生物基和生物降解塑料,有着广阔的发展潜力。聚乳酸,又称聚丙交酯,是以乳酸为主要原料聚合得到的聚酯类聚合物,是一种新型的生物降解材料。
聚乳酸的热稳定性好,加工温度170~230℃,有好的抗溶剂性,可用多种方式进行加工,如挤压、纺丝、双轴拉伸,注射吹塑。由聚乳酸制成的产品除能生物降解外,生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性好。
聚乳酸(PLA)的优点:
1、生产聚乳酸(PLA)的原料,比如玉米、木薯、甘蔗等,来源十分丰富且无毒无害、安全可靠,而这些农作物均可人工大面积种植,此外秸秆、稻草等农作物或植物根茎叶也可以作为原料;
2、聚乳酸(PLA)还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,降解产物可被生物体吸收,是理想的生物医用材料。聚乳酸(PLA)埋在土壤中在大自然微生物的作用下6-12个月就可以发生降解,最终成为二氧化碳和水,可谓真正的环境友好材料。
3、聚乳酸(PLA)也具有优异的抗菌性能,是唯一具有优良抑菌及抗霉特性的生物降解塑料。
焚烧时不会释放出氮化物、硫化物等有毒气体,安全性强。
聚乳酸(PLA)的应用:
1、如今聚乳酸已被广泛用于农用地膜、塑料型材、薄膜、包装材料、食品容器、一次性消费品、卫生用品等。其中应用最广也最有潜力的就是包装材料和制造可降解无纺布口罩;
2、随着研究深入,聚乳酸将来还有望在更多领域取代现有的材料,得到更广泛的应用。
聚乳酸的制造过程中通常采用哪些原料?
聚乳酸(PLA)的制造过程主要采用以下几种原料:
1、淀粉质原料:传统的乳酸发酵过程通常使用淀粉质原料,如玉米、小麦等壳类作物。这些作物经过碾碎提取淀粉,然后转化为葡萄糖,作为发酵的起始物质。
2、农副产品:随着技术的发展,一些国家已经开始利用农副产品作为原料生产乳酸,进而生产聚乳酸。这些农副产品包括甘蔗、甜菜等,它们同样可以通过发酵过程转化为乳酸。
3、乳酸:无论是淀粉质原料还是农副产品,最终都通过微生物发酵过程转化为乳酸。乳酸是聚乳酸生产的直接原料,通过化学合成方法可以合成一定分子量的聚乳酸。
在聚乳酸的合成过程中,还会涉及到一些辅助材料和催化剂,以促进反应的进行和提高产品的质量。
例如,在直接缩聚法中,会使用脱水剂帮助乳酸分子中的羟基和羧基发生脱水反应,形成低聚物,然后加入催化剂继续加热,使低相对分子质量的聚乳酸聚合成更高相对分子质量的聚乳酸。在二步法中,乳酸首先形成环状二聚体丙交酯,然后开环缩聚成聚乳酸,这个过程也需要使用催化剂。
聚乳酸的制造过程主要采用淀粉质原料或农副产品作为原料,通过微生物发酵转化为乳酸,再通过化学合成方法得到聚乳酸。在这个过程中,还会使用一些辅助材料和催化剂来促进反应的进行和提高产品的质量。
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