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PLA和PBAT改性技術(shù):用硅灰石填充,可以增強(qiáng)增韌
生物降解PBAT改性樹脂是目前研究、工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)為成熟、并且在周圍環(huán)境中可以生物降解的一種脂肪族聚酯材料。然后,生物降解PBAT改性樹脂因其自身的高脆性、低降解速率、以及耐熱性差等缺陷,限制了其應(yīng)用推廣。
因此,為了克服上述局限性,國內(nèi)外的科研工作者通過化學(xué)改性、物理改性以及物理-化學(xué)協(xié)同改性等手段對(duì)PLA進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)控,以此提升生物降解PBAT改性樹脂的綜合性能。
生物降解PBAT改性樹脂是由己二酸丁二酯(PBA)和對(duì)苯二甲酸丁二酯(PBT)無規(guī)共聚生成的脂肪族-芳香族共聚酯,由于其具有高斷裂伸長率,高沖擊強(qiáng)度和可生物降解性,因此被廣泛用于增韌改性PLA。
為了降低生產(chǎn)成本,成功制備出綜合性能較好的PLA基復(fù)合材料,張?jiān)骑w在前人的工作基礎(chǔ)上,利用硅灰石填充改性PLA/PBAT共混體系,并系統(tǒng)研究了硅灰石對(duì)PLA/PBAT復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)及性能的影響。
FTIR結(jié)果表明,硅灰石與PLA/PBAT共混物之間沒有發(fā)生明顯的化學(xué)鍵合,其在PLA/PBAT共混物中是一種物理分散。
FESEM照片顯示,硅灰石在PLA/PBAT/硅灰石復(fù)合材料中形成了取向排列,并且隨著硅灰石含量的增加,硅灰石與PLA/PBAT相之間的界面粘附力減弱;DSC分析顯示,硅灰石的加入促進(jìn)了PLA的結(jié)晶,使得其熔融溫度向高溫方向移動(dòng)。將PLA和PBSA共混,理論上兩種聚合物可在力學(xué)性能上互補(bǔ),得到綜合性能優(yōu)異的生物降解高分子材料。添加少量硅灰石可以提高復(fù)合材料的力學(xué)性能,當(dāng)添加1份硅灰石時(shí),復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度從41.08?MPa增至44.89?MPa,缺口沖擊強(qiáng)度從67.89?kJ/m2增至70.32?kJ/m2。
PLA的原料來源
聚乳酸(PLA)是一種新型的生物基及可再生生物降解PBAT改性樹脂,使用可再生的植物資源(如玉米、木薯等)所提煉的淀粉原料制成。生物降解PBAT改性樹脂吹膜膜泡扭動(dòng)原因:外部原因:如吹膜機(jī)沒有在封閉區(qū)域內(nèi),室內(nèi)對(duì)流嚴(yán)重,造成膜泡扭動(dòng)解決方法:關(guān)閉門窗即可。淀粉原料經(jīng)由糖化得到葡萄糖,再由葡萄糖及一定的發(fā)酵制成高純度的乳酸,再通過化學(xué)合成方法合成一定分子量的聚乳酸,其聚合鏈條如下。淀粉---(提煉)--->葡萄糖---(發(fā)酵)--->乳酸---(環(huán)化)--->丙交酯---(聚合)--->PLA至于葡萄糖的獲得,傳統(tǒng)的工藝:一代工藝的原料是玉米、小麥等糧食農(nóng)作物,其實(shí)還有南瓜、紅薯、芋頭、馬鈴薯、土豆等都是淀粉高含量的糧食農(nóng)作物。二代工藝的原料則為甘蔗、木薯、甜高粱等非糧農(nóng)作物,對(duì)這些淀粉類植物進(jìn)行提取和發(fā)酵,也可以制取乳酸。三代工藝的原料是秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物,秸稈中含有大量淀粉, 玉米秸稈和小麥秸稈含糖量較高。
乳酸的主要生產(chǎn)方法有:發(fā)酵法、化學(xué)合成法、酶法。C:成膜工藝路線D:結(jié)論成膜材料CMC和WG均是食品添加劑,在食品中的使用量沒有限制,因此其作為可食性包裝材料是安全的。發(fā)酵制備乳酸是以淀粉、葡萄糖等糖類或牛乳為原料,經(jīng)微生物(乳酸菌或霉菌)發(fā)酵而制得。按微生物發(fā)酵糖類的過程和生成產(chǎn)物的不同,可將乳酸發(fā)酵分為同型乳酸發(fā)酵、異型乳酸發(fā)酵、雙歧發(fā)酵和混合酸發(fā)酵。
PLA可以回收!堆肥只是其中一種方法
人們認(rèn)為生物降解PBAT改性樹脂不可回收,這是一種普遍存在的誤解。PLA生物塑料可以使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的近紅外分選技術(shù),從而有效地從塑料廢物中分選。使用近紅外分選后的PLA可以獲得97%的純度,高于大多數(shù)傳統(tǒng)塑料。
另一個(gè)誤解是PLA生物塑料污染了傳統(tǒng)塑料的塑料回收流。生物降解PBAT改性樹脂中的淀粉是一種高分子碳水化合物,由葡萄糖分子聚合而成,具有來源豐富、價(jià)格低廉、可再生且可完全降解等優(yōu)點(diǎn)。各種研究表明,PLA相比其它傳統(tǒng)塑料,并不會(huì)污染傳統(tǒng)塑料的回收流。例如,2017年進(jìn)行的研究表明,在聚烯烴回收流中添加10%的PLA對(duì)性能的影響,并不比添加10%的PET或PS對(duì)這些流的影響大。此外,PET回收流中沒有發(fā)現(xiàn)具體的PLA污染威脅。而其他物質(zhì)如PVC和EVOH對(duì)PET回收質(zhì)量有更大的影響。
已經(jīng)有幾家公司開始對(duì)PLA廢料進(jìn)行機(jī)械回收,只是PLA是比較新的塑料,市場用量還不多。其實(shí),例如PS、ABS、PC、也經(jīng)常沒有回收和分類。
另外,機(jī)械回收的PLA不被批準(zhǔn)用于食品接觸應(yīng)用。為了解決這個(gè)問題,Total Corbion開發(fā)了一種化學(xué)回收工藝,能夠?qū)C(jī)械回收的PLA轉(zhuǎn)換為可食品接觸批準(zhǔn)的PLA,具有原始PLA的特性。
塑料吸管“禁令”紅線僅剩不到一周
數(shù)據(jù)顯示,數(shù)據(jù)顯示,2019年全國塑料制品累計(jì)產(chǎn)量8184萬噸,其中塑料吸管近3萬噸,約合460億根。而禁令中提到的就是不生物降解PBAT改性樹脂吸管。
很多餐飲連鎖品牌、現(xiàn)制茶飲門店提出了相應(yīng)的舉措。
2008星巴克不再提供塑料吸管,并且逐步將飲料的杯蓋換成“鴨嘴蓋”
2018麥當(dāng)勞開始使用“免吸管杯蓋”,并不主動(dòng)提供吸管
2019喜茶和清華大學(xué)開展限塑合作,在全國門店開始推行紙吸管......
感受到塑料吸管“禁令”改變的,自然是熱衷于茶飲、咖啡的年輕消費(fèi)者們。
但在稱頌各大品牌的“環(huán)?!崩砟畹耐瑫r(shí),消費(fèi)者們對(duì)于限塑令下各茶飲更換為“紙吸管”這件事仍爭議頗多。
不少消費(fèi)者表示,不太清楚禁止使用塑料吸管的規(guī)定,但如果有好用的替代品,也可以接受。“支持禁用塑料吸管,但要有好的替代產(chǎn)品,紙吸管的使用體驗(yàn)太差了?!币恍┫M(fèi)者表示。