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PLA生物降解片材生产线蚌埠佳德然而,工业实际生产聚乳酸的工艺流程却比化学反应式复杂的多:如何增加聚乳酸的分子量,以获得更优异的物理性能是聚乳酸塑料生产商共同面对的问题。其中,拥有世界大聚乳酸产能的NatureWorks公司采用两步法制备聚乳酸,这一方法的核心是使乳酸生成环状二聚体丙交酯,再开环缩聚成聚乳酸。聚乳酸生产技术也与此相似,主要过程是原料经微生物发酵制得乳酸后,再经过精制、脱水低聚、高温裂解,后聚合成聚乳酸。在真空下使用溶剂使聚乳酸直接脱水缩聚方面进行了大量的研究,但目前尚没有产业化。 聚乳酸有良好的防潮、耐油脂和密闭性,在常温下性能稳定,但在温度高于55℃或富氧及微生物的作用下会自动降解。 聚乳酸的降解分成两个阶段: 1、首先是纯化学水解成乳酸单体; 2、乳酸单体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,真正达到生态和经济双重效应。 PLA相比,PCL具有更好的疏水性,但降解速度较慢;同时其合成工艺简单、成本较低。PCL的加工性能优良,可用普通的塑料加工设备制成薄膜及其它制品。 同时,PCL和多种聚合物具有很好的相容性,如PE、PP、PVA、ABS、橡胶、纤维素及淀粉等,通过共混,以及共聚可得到性能优良的材料。尤其是其与淀粉的共混或共聚,既可保持其生物降解性,又可降低成本,因而深受注目。 PCL与淀粉共混可得到耐水性好的降解塑料,其价格与纸张相近;利用原位聚合方法,可将ε-己内酯与淀粉接枝,得到性能优良的热塑性聚合物。 2、聚酯类PBS/PBSA 与同类产品比较,聚酯生物分降塑料的优点①上述生物分降塑料(聚乳酸、聚ε-己内酯、聚羟基烷基酸酯)的致命弱点之一就是耐热性差,这影响了它在餐饮领域的应用推广。
②上述生物分降塑料(聚乳酸、聚ε-己内酯、聚羟基烷基酸酯)加工工艺条件苛刻,产业化上存在一些无法的困难。 ③聚乳酸是水降解生物塑料,保存过程中不能接受水分子,在普通储存和正常使用过程中性能无法得到保证。 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点,成为生物降解塑料材料中的佼佼者,用途极为广泛,可用于包装、餐具、化妆品瓶及药品瓶、一次性医疗用品、农用薄膜、农药及化肥缓释材料、生物医用高分子材料等领域。 PBS综合性能优异,与其他生物降解塑料相比,PBS力学性能优异,接近PP和ABS塑料; PBS和PCL、PHB、PHA等降解塑料相比,价格基本一致; 耐热性能好,热变形温度接近100℃,改性后使用温度可超过100℃,可用于制备冷热饮包装和餐盒,克服了其他生物降解塑料耐热温度低的缺点 性能非常好,可在现有塑料加工通用设备上进行各类成型加工,是目前降解塑料加工性能好的,同时可以共混大量碳酸钙、淀粉等填充物,得到价格低廉的制品; PBS生产可通过对现有通用聚酯生产设备略作改造进行,目前国内聚酯设备产能严重过剩,改造生产PBS为过剩聚酯设备提供了新的机遇。另外,PBS只有在堆肥等接触特定微生物条件下才发生降解,在正常储存和使用过程中性能非常稳定。 PBS以脂肪族丁二酸、丁二醇为主要生产原料的,既可以通过石油化工产品满足需求,也可通过淀粉、纤维素、葡萄糖等自然界可再生农作物产物,经生物发酵途径生产,从而实现来自自然、回归自然的绿色循环生产。而且采用生物发酵工艺生产的原料,还可大幅降低原料成本,从而进一步降低PBS成本。
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