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PLA(聚乳酸)吹膜工藝
生物可降解塑料廠商不僅具有全生物降解性、無毒性和良好的生物相容性,而且具有普通塑料薄膜所達不到的高強度、高模量、高透明度和良好的透氣性能,所以聚乳酸薄膜越發(fā)受到社會的重視。
生物可降解塑料廠商但是由于PLA熔體強度低,不能吹塑成膜或成膜困難;韌性差、常溫下呈脆性;結(jié)晶度低、耐熱性差等這些缺陷,導致其無法滿足薄膜的使用要求。
針對生物可降解塑料廠商這三大缺陷,通過擴鏈改性來提高熔體強度,進而提高其成膜性;通過增韌改性來提高其柔韌性,進而成功制備柔韌性較好吹塑薄膜;通過滑石粉(Talc)共混改性來提高其結(jié)晶度及耐熱性。
吹塑薄膜成膜需要較大的烙體強度,應選擇流動性差即熔體流動速率低的PLA。
PBSA也是全生物降解型熱塑性脂肪族聚醋,其具有良好的柔韌性、髙的耐沖擊性和可加工性。
將PLA和PBSA共混,理論上兩種聚合物可在力學性能上互補,得到綜合性能優(yōu)異的生物降解高分子材料。利用PEG做為増塑劑提高PLA薄膜的柔韌性。
可降解塑料面臨的挑戰(zhàn)國內(nèi)
1)成本較高,雖然近幾年隨著產(chǎn)能規(guī)模的擴大,價格已有下降,但平均價格仍是傳統(tǒng)塑料的2 ~ 3倍(淀粉基塑料除外);2)生物降解塑料的降解需要一定的微生物環(huán)境,因此對其回收及回收后如何堆肥也是需要考慮的一個重要問題;3)生物可降解塑料廠商的性能與傳統(tǒng)石油基塑料相比還有差距,大部分性能不如石油基塑料(除PBS,PBTA);4)很多生物基降解塑料的原料來源是玉米、木薯等,需要考慮“吃”和“用”的平衡問題;(可參考1噸PLA要消耗2.5噸玉米,發(fā)展PLA真的糟蹋糧食嗎?一文)總而言之,PLA的發(fā)展面臨著擴大產(chǎn)能、乳酸的玉米為主原料來源的道德問題及其價格波動等諸多挑戰(zhàn);PBAT也面臨著石油的非生物質(zhì)資源來源問題、未來石油價格波動問題、應用場景較窄、以及降解產(chǎn)物風險評估等問題。這些問題需要學術界與產(chǎn)業(yè)界攜手攻關、共同探索,找到解決以上問題的途徑與方案。
生物破壞性材料
生物破壞性材料是對材料水平而言的,主要是天然高分子與通用型合成高分子通過共混或共聚而制成的降解材料,其組合方式有以下幾種:
(1) 用熔融和溶液共混的方法;
(2) 將一種高分子材料分散于另一種高分子的水溶液中,形成懸浮體系,后制成各種復合物;
(3) 將天然高分子材料分散或溶解在可進行聚合反應的體系中,進行均聚和共聚合反應,使體系中的單體聚合得到含天然高分子的復合材料;
(4) 將天然高分子在適當?shù)臈l件(如酸性或堿性等)下進行適當?shù)慕到?,并使降解后的分子鏈段與其它單體聚合反應。從而制備具有生物可降解塑料廠商性能的新型共聚物。下面將分述淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)以及合成高分子通過共混或共聚而制成的降解材料作一個介紹。
PLA可以回收!堆肥只是其中一種方法
人們認為生物可降解塑料廠商不可回收,這是一種普遍存在的誤解,化學回收就是將聚合物轉(zhuǎn)化為單體、低聚物或者碳氫化合物,以便再次使用,生產(chǎn)原始聚合物?;瘜W回收有熱解聚和化學解聚兩種工藝。
熱解聚需要消耗大量的能量,可用于PE和PP回收。
化學解聚可用于PET和PLA等聚酯。用于PLA時,化學解聚過程是簡單的水解,可以在小規(guī)模設施中相對容易地進行。
Total Corbion偏向于化學解聚。該公司在泰國商業(yè)工廠擁有這樣的設施。該技術已被用于內(nèi)部回收非特定PLA產(chǎn)品。Total Corbion目前正在研究如何使用該技術從轉(zhuǎn)換器和消費后塑料廢物中化學回收工業(yè)后廢棄物。
相關應用的主要例子包括托盤、瓶子和杯子。Total Corbion致力于與專業(yè)的PLA回收公司一起開發(fā)回收價值鏈,以刺激對PLA的需求,從而提高PLA產(chǎn)品的回收率。