聚乳酸简介

聚乳酸简介
聚乳酸简介

单个的乳酸分子中有一个羟基和一个羧基,多个乳酸分子在一起,-OH与别

的分子的-COOH脱水缩合,-COOH与别的分子的-OH脱水缩合,就这样,它们手拉手形成了聚合物,叫做聚乳酸. 聚乳酸也称为聚丙交酯,属于聚酯家族。聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物,原料来源充分而且可以再生。聚乳酸的生产过程无污染,而且产品可以生物降解,实现在自然界中的循环,因此是理想的绿色高分子材料。

简介

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,还具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性,因此用途十分广泛,可用作包装材料、纤维和非织造物等,目前主要用于服装(内衣、外衣)、产业(建筑、农业、林业、造纸)和医疗卫生等领域。

一、聚乳酸的优点

聚乳酸的优点主要有以下几方面:

(1)聚乳酸(PLA)是一种新型的生物降解材料,使用可再生的植物资源(如玉米)所提出的淀粉原料制成。淀粉原料经由发酵过程制成乳酸,再通过化学合成转换成聚乳酸。其具有良好的生物可降解性,使用后能被自然界中微生物完全降解,最终生成二氧化碳和水,不污染环境,这对保护环境非常有利,是公认的环境友好材料。关爱地球,你我有责。世界二氧化碳排放量据新闻报道在2030年全球温度将升至60℃,普通塑料的处理方法依然是焚烧火化,造成大量温室气体排入空气中,而聚乳酸塑料则是掩埋在土壤里降解,产生的二氧化碳直接进入土壤有机质或被植物吸收,不会排入空气中,不会造成温室效应。

(2)机械性能及物理性能良好。聚乳酸适用于吹塑、热塑等各种加工方法,加工方便,应用十分广泛。可用于加工从工业到民用的各种塑料制品、包装食品、快餐饭盒、无纺布、工业及民用布。进而加工成农用织物、保健织物、抹布、卫生用品、室外防紫外线织物、帐篷布、地垫面等等,市场前景十分看好。

(3)相容性与可降解性良好。聚乳酸在医药领域应用也非常广泛,如可生产一次性输液用具、免拆型手术缝合线等,低分子聚乳酸作药物缓释包装剂等。

(4)聚乳酸(PLA)除了有生物可降解塑料的基本的特性外,还具备有自己独特的特性。传统生物可降解塑料的强度、透明度及对气候变化的抵抗能力皆不如一般的塑料。

(5)聚乳酸(PLA)和石化合成塑料的基本物性类似,也就是说,它可以广泛地用来制造各种应用产品。聚乳酸也拥有良好的光泽性和透明度,和利用聚苯乙烯所制的薄膜相当,是其它生物可降解产品无法提供的。

(6)聚乳酸(PLA)具有最良好的抗拉强度及延展度,聚乳酸也可以各种普通

加工方式生产,例如:熔化挤出成型,射出成型,吹膜成型,发泡成型及真空成型,与目前广泛所使用的聚合物有类似的成形条件,此外它也具有与传统薄膜相同的印刷性能。如此,聚乳酸就可以应各不同业界的需求,制成各式各样的应用产品。

(7)聚乳酸(PLA)薄膜具有良好的透气性、透氧性及透二氧二碳性,它也具有隔离气味的特性。病毒及霉菌易依附在生物可降解塑料的表面,故有安全及卫生的疑虑,然而,聚乳酸是唯一具有优良抑菌及抗霉特性的生物可降解塑料。

(8)当焚化聚乳酸(PLA)时,其燃烧热值与焚化纸类相同,是焚化传统塑料(如聚乙烯)的一半,而且焚化聚乳酸绝对不会释放出氮化物、硫化物等有毒气体。人体也含有以单体形态存在的乳酸,这就表示了这种分解性产品具有的安全性。

二、聚乳酸的制备方法

聚乳酸生产是以乳酸为原料,传统的乳酸发酵大多用淀粉质原料,目前美、法、日等国、家已开发利用农副产品为原料发酵生产乳酸,进而生产聚乳酸。

由乳酸制聚乳酸生产工艺有:

(1)直接缩聚法

在真空下使用溶剂使脱水缩聚。日本在这方面做了大量的研究,但最终没有成功实现产业化。

(2)二步法

使乳酸生成环状二聚体丙交酯,在开环缩聚成聚乳酸。这一技术较为成熟,美国NatureWorks公司生产聚乳酸工艺的工艺即为该工艺。中国的海正与中科院共同研制的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,最后聚合成聚乳酸。

(3)反应挤出制备高分子量聚乳酸

用间歇式搅拌反应器和双螺杆挤出机组合,进行连续的熔融聚合实验,可获得由乳酸通过连续熔融缩聚制得的分子量达150000的聚乳酸。利用双螺杆挤出机将低摩尔质量的乳酸预聚物在挤出机上进一步缩聚,制备出较高摩尔质量的聚乳酸。在反应温度为150℃、催化剂用量为0.5%、螺杆转速为75 r/min时可通过双螺杆反应挤出缩聚法快速有效地提高聚乳酸的摩尔质量,而且反应挤出产物分散系数减小,均匀性变好。通过DSC曲线的比较发现,通过反应挤出缩聚法制得的聚乳酸的结晶度有所降低,这对改善聚乳酸材料在使用过程中表现出较大的脆性是有益的。

三、聚乳酸制备的最新专利公开

BRUSSELS BIOTECH (BE)2004年2月13日公开的世界专利WO2004014889,

报道了聚乳酸的制备,其独立权项包括如下内容:(1)按以下方法制备乳酸:(a)蒸发乳酸或乳酸衍生物溶液制备分子量为400-2000、总乳酸等价酸度119-124.5%、光学纯度相当于90-100%L-聚乳酸的低聚体;(b)将低聚体和解聚催化剂加入到解聚反应器,制备得到一富含乳酸的气相和富含低聚体的液相;(c)冷凝气相得到液态粗乳酸;(d)将粗乳酸抽取结晶;(e)分离和排出晶体得到一富含乳酸晶体的湿饼;(f)干燥湿饼,得到预纯化乳酸;和(g)结晶预纯化乳酸得到残留酸度低于10meq/kg、水含量低于200ppm 和meso-乳酸含量低于1%的纯化乳酸;(2)聚合以上得到的乳酸制得聚乳酸。

BOTELHO T 等2004年公开的专利WO2004057008-A1,报道了一种可用于糖果包装材料的聚乳酸的制备方法,主要是通过发酵法得到,其实施例报道的具体方法为:将培养液(451)(包括乳清,牛奶蛋白和其它营养成分如无机盐和半光胺酸)加热到70℃并保持45分钟,再冷却到45℃。加入乳酸菌helveticus (9克)和Flavourzyme(RTM)(A) (26.5克)。批式发酵9小时,补加含乳清、乳糖和Flavourzyme (RTM)的新鲜肉汤。用氨气调节pH为5.75,生物密度控制于7-8%,发酵过程中连续通气,通气量为1升/分钟。在34天的发酵期内稀释率为0.15-0.3/小时。流出液中的乳酸盐为4%,稀释速度为0.3/小时下产率为12克/升.小时。乳酸流出液采用离子交换树脂和螯合剂分离,再经过两次连续电渗析,回收率为85-90%。

HANZSCH BERND等2003年8月21日公开的美国专利US2003158360,报道了一种聚乳酸的制备方法,步骤如下:发酵淀粉类农产品得到乳酸,通过超滤,纳米滤和/或电渗析超纯化乳酸,浓缩乳酸,制备预聚物,环化解聚为双乳酸,纯化双乳酸,开环双乳酸聚合物和脱单体化聚乳酸得到。

SHIMADZU CORP 2002年10月15日公开的JP2002300898,报道了一种生产乳酸和聚乳酸的方法。具体方法为:(1)利用乳酸铵合成乳酸酯;(2)在除丁基锡外的催化剂存在下,缩聚乳酸酯,合成平均分子量小于15000mol.wt聚乳酸(乳酸预聚体);(3)解聚聚乳酸得到乳酸;该方法进一步包括开环乳酸聚合物制备聚乳酸。

SHIMADZU CORP、OHARA H、TOYOTA JIDOSHA KK、ITO M和SAWA S 2002年8月8日公开的专利WO200260891-A ,报道了用于生产生物可降解塑料的乳酸和聚乳酸的制备方法,该专利的实施例之一报道的方法如下:发酵得到的L-乳酸铵在90-100℃下与乙醇反应,分离、收集乙醇;120℃下脱去反应中的水;通过蒸馏提纯得到的乳酸乙酯,在辛基锡存在下于160℃缩聚乳酸乙酯,并脱去乙醇。将得到的反应液于200℃下蒸馏得到乳酸,产率为99.2%。在辛基锡存在下聚合乳酸制得乳酸。NATL INST OF ADVANCED INDUSTRIAL SCIENCE TECHNOLOGY METI、KONAN KAKO KK和TOKIWA YUTAKA2001年8月21日公开的日本专利JP2001224392,报道了采用水解酶代替有机金属催化剂制备聚乳酸。

四、聚乳酸的市场应用

PLA最大的制造商是美国NatureWorks公司,其次是中国的海正,他们目前的产量分别是7万吨和5千吨。PLA有很多的应用,可以在挤出、注塑、拉膜、纺丝等多领域应用,具体如下:

半纤维素简介与知识点总结

第三节半纤维素 一、半纤维素的分离与测定 半纤维素存在于各种植物原料中,在牛纤维素基础理论研究或应用机理研究巾,往往需要把半纤维素从原料中分离出来,分离要彻底,并且要尽量减少半纤维素的裂解。但由于中纤维素与木素之间有化学键联接,此复合体简称L.C.C,与纤维素虽没化学键联接,但结合紧密,性质近似,所以半纤维素的分离是比较复杂的。 1.半纤维素的分离 纤维原料中除了三大组成外,还有其它少量组分存在,在半纤维素的分离(抽提)前必须先把这些少量组分除去。通常是采用苯一乙醇或丙酮抽提除去。经过抽提后的试料,称为无抽提物试料。分离提取半纤维素有两种方法,一是直接抽提法,二是制成综纤维素后再提取。直接抽提法适用于阔叶木和草类原料,不适用于针叶木,因为针叶木管胞次生壁的木质化程度高,使碱不易进入,因而分离出来的半纤维素很少,无实用价值。直接法所得的半纤维素量少,且杂质也多,给提纯工作增加困难。因此,大多数是制备综纤维素,再从综纤维素中抽提半纤维素,这种做法比较普遍。 2.半纤维素的测定 对半纤维素的测定研究,自60年代以来,所用方法日趋完善。现在除用部分水解法、高碘酸盐氧化法及甲基化法外,又增加了Smith降解法,并且用色谱和质谱联用鉴定技术等。现以白桦半纤维素为例,将这些方法的主要原理简介如下: (1)部分水解法。将半纤维素水解,得到糖的复合物,主要含木糖和糖醛酸。用阴离子交换树脂将这两种糖分离,而糖醛酸又可用色谱法分成三种。 (2)高碘酸盐氧化法。高碘酸盐氧化法可以测定聚糖还原性末端基的数目和支链情况,因此可以通过高碘酸盐的消耗量和形成的甲酸量计算末端基和支链的数目。 (3)Smith降解法。它是目前用得最多的办法,是在高碘酸盐氧化的基础上发展起来的方法。其基本原理是:聚糖经过高磺酸的氧化后用硼氢化钠还原,然后进行酸水解、还原,最后用色谱鉴定所得产物,藉以了解聚糖结构情况。

聚乳酸纤维的结构与性能

聚乳酸纤维的结构与性能 一、概述 聚乳酸纤维是一种可完全生物降解的合成纤维,它可从谷物中取得。其制品废弃后在土壤或海水中经微生物作用可分解为二氧化碳和水,燃烧时,不会散发毒气,不会造成污染。是一种可持续发展的生态纤维。” 1.乳酸纤维的发展概况 聚乳酸纤维的研究历史可追溯到上世纪30年代,其发明报道可追溯到50年代,杜帮公司最早测定了聚乳酸酯的分子量,60年代以后,各国科技工作者对此作了广泛的研究,日本以玉米为原料开发了新型聚乳酸纤维,90年代后期,美国两家大公司联合开发了聚乳酸纤维,它们以玉米为原料,首先建设了生产能力很大的试验工厂,完善了现代化生产高分子聚乳酸的生产工艺,开创了聚乳酸酯的工业化发展阶段。日本钟纺、仓敷公司、香港的福田实业公司、日本的东丽公司和台湾的远纺公司等先后开发研制了聚乳酸纤维。2002年上海华源股份有限公司开始与美国CDP公司合作,成为国内第一家实现工业化开发聚乳酸产品的化纤企业。 二、聚乳酸(P LA)纤维制备 <1> 乳酸的制取 合成聚乳酸的单体是乳酸,乳酸的生产可分为: 1发酵法是采用玉米、小麦、稻谷和木薯等含淀粉农作物为

原料,从原料中提取淀粉,经淀粉酶分解得到葡萄糖等单糖,再加入纯乳酸菌和碳酸钙进行发酵。发酵液用石灰乳中和至微碱性,煮沸杀菌,冷却后过滤,用热水重结晶。再加入50%的硫酸分解出乳酸和硫酸钙沉淀。滤出硫酸钙,滤液在减压下蒸发浓缩,即得到工业用乳酸。 2.石油合成法 由于发酵法原料来源广泛,原料的利用率和转化率较高,大多数生产商采用此法进行生产。 <2> 聚乳酸树脂的制取 乳酸的聚合是PLA 生产的一项核心技术。近年来国内外对乳酸的聚合工艺作了不少研究,目前聚乳酸的制造方法有两种:一种是直接聚合,即在高真空和高温条件下用溶剂去除凝结水,将精制的乳酸直接聚合(缩合)成聚乳酸树脂,可以生产较低分子量的聚合体。此方法工艺流程短,成本低,对环境污染小,但制得的PLA 平均分子量较小,强度低,不能用作塑料和纤维加工,用途不广,不适合大规模工业化生产。 直接聚合示例(见图1)

聚乳酸简介

单个的乳酸分子中有一个羟基和一个羧基,多个乳酸分子在一起,-OH与别的分子的-COOH脱水缩合,-COOH与别的分子的-OH脱水缩合,就这样,它们手拉手形成了聚合物,叫做聚乳酸. 聚乳酸也称为聚丙交酯,属于聚酯家族。聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物,原料来源充分而且可以再生。聚乳酸的生产过程无污染,而且产品可以生物降解,实现在自然界中的循环,因此是理想的绿色高分子材料。 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,还具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性,因此用途十分广泛,可用作包装材料、纤维和非织造物等,目前主要用于服装(内衣、外衣)、产业(建筑、农业、林业、造纸)和医疗卫生等领域。 聚乳酸的优点主要有以下几方面:(1)聚乳酸(PLA)是一种新型的生物降解材料,使用可再生的植物资源(如玉米)所提出的淀粉原料制成。淀粉原料经由发酵过程制成乳酸,再通过化学合成转换成聚乳酸。其具有良好的生物可降解性,使用后能被自然界中微生物完全降解,最终生成二氧化碳和水,不污染环境,这对保护环境非常有利,是公认的环境友好材料。关爱地球,你我有责。世界二氧化碳排放量据新闻报道在2030年全球温度将升至60℃,普通塑料的处理方法依然是焚烧火化,造成大量温室气体排入空气中,而聚乳酸塑料则是掩埋在土壤里降解,产生的二氧化碳直接进入土壤有机质或被植物吸收,不会排入空气中,不会造成温室效应。(2)机械性能及物理性能良好。聚乳酸适用于吹塑、热塑等各种加工方法,加工方便,应用十分广泛。可用于加工从工业到民用的各种塑料制品、包装食品、快餐饭盒、无纺布、工业及民用布。进而加工成农用织物、保健织物、抹布、卫生用品、室外防紫外线织物、帐篷布、地垫面等等,市场前景十分看好。(3)相容性与可降解性良好。聚乳酸在医药领域应用也非常广泛,如可生产一次性输液用具、免拆型手术缝合线等,低分子聚乳酸作药物缓释包装剂等。(4)聚乳酸(PLA)除了有生物可降解塑料的基本的特性外,还具备有自己独特的特性。传统生物可降解塑料的强度、透明度及对气候变化的抵抗能力皆不如一般的塑料。(5)聚乳酸(PLA)和石化合成塑料的基本物性类似,也就是说,它可以广泛地用来制造各种应用产品。聚乳酸也拥有良好的光泽性和透明度,和利用聚苯乙烯所制的薄膜相当,是其它生物可降解产品无法提供的。(6)聚乳酸(PLA)具有最良好的抗拉强度及延展度,聚乳酸也可以各种普通加工方式生产,例如:熔化挤出成型,射出成型,吹膜成型,发泡成型及真空成型,与目前广泛所使用的聚合物有类似的成形条件,此外它也具有与传统薄膜相同的印刷性能。如此,聚乳酸就可以应各不同业界的需求,制成各式各样的应用产品。(7)聚乳酸(PLA)薄膜具有良好的透气性、透氧性及透二氧二碳性,它也具有隔离气味的特性。病毒及霉菌易依附在生物可降解塑料的表面,故有安全及卫生的疑虑,然而,聚乳酸是唯一具有优良抑菌及抗霉特性的生物可降解塑料。(8)当焚化聚乳酸(PLA)时,其燃烧热值与焚化纸类相同,是焚化传统塑料(如聚乙烯)的一半,而且焚化聚乳酸绝对不会释放出氮化物、硫化物等有毒气体。人体也含有以单体形态存在的乳酸,这就表示了这种分解性产品具有的安全性。 二、方法和流程 聚乳酸生产是以乳酸为原料,传统的乳酸发酵大多用淀粉质原料,目前美、法、日等国、家已开发利用农副产品为原料发酵生产乳酸,进而生产聚乳酸。由乳酸制聚乳酸生产工艺有:[1]方法 (1)直接缩聚法在真空下使用溶剂使脱水缩聚。日本在这方面做了大量的研究,

聚乳酸

聚乳酸 单个的乳酸分子中有一个羟基和一个羧基,多个乳酸分子在一起,-OH与别的分子的-COOH脱水缩合,-COOH与别的分子的-OH脱水缩合,就这样,它们手拉手形成了聚合物,叫做聚乳酸. 聚乳酸也称为聚丙交酯,属于聚酯家族。聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物,原料来源充分而且可以再生。聚乳酸的生产过程无污染,而且产品可以生物降解,实现在自然界中的循环,因此是理想的绿色高分子材料。 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,还具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性,因此用途十分广泛,可用作包装材料、纤维和非织造物等,目前主要用于服装(内衣、外衣)、产业(建筑、农业、林业、造纸)和医疗卫生等领域。 一、聚乳酸的优点 聚乳酸的优点主要有以下几方面: (1)聚乳酸(PLA)是一种新型的生物降解材料,使用可再生的植物资源(如玉米)所提出的淀粉原料制成。淀粉原料经由发酵过程制成乳酸,再通过化学合成转换成聚乳酸。其具有良好的生物可降解性,使用后能被自然界中微生物完全降解,最终生成二氧化碳和水,不污染环境,这对保护环境非常有利,是公认的环境友好材料。关爱地球,你我有责。世界二氧化碳排放量据新闻报道在2030年全球温度将升至60℃,普通塑料的处理方法依然是焚烧火化,造成大量温室气体排入空气中,而聚乳酸塑料则是掩埋在土壤里降解,产生的二氧化碳直接进入土壤有机质或被植物吸收,不会排入空气中,不会造成温室效应。 (2)机械性能及物理性能良好。聚乳酸适用于吹塑、热塑等各种加工方法,加工方便,应用十分广泛。可用于加工从工业到民用的各种塑料制品、包装食品、快餐饭盒、无纺布、工业及民用布。进而加工成农用织物、保健织物、抹布、卫生用品、室外防紫外线织物、帐篷布、地垫面等等,市场前景十分看好。 (3)相容性与可降解性良好。聚乳酸在医药领域应用也非常广泛,如可生产一次性输液用具、免拆型手术缝合线等,低分子聚乳酸作药物缓释包装剂等。 (4)聚乳酸(PLA)除了有生物可降解塑料的基本的特性外,还具备有自己独特的特性。传统生物可降解塑料的强度、透明度及对气候变化的抵抗能力皆不如一般的塑料。 (5)聚乳酸(PLA)和石化合成塑料的基本物性类似,也就是说,它可以广泛地用来制造各种应用产品。聚乳酸也拥有良好的光泽性和透明度,和利用聚苯乙烯所制的薄膜相当,是其它生物可降解产品无法提供的。 (6)聚乳酸(PLA)具有最良好的抗拉强度及延展度,聚乳酸也可以各种普通加工方式生产,例如:熔化挤出成型,射出成型,吹膜成型,发泡成型及真空成型,

纤维素的分类介绍

主要分为甲基纤维素(MC),羟丙基甲基纤维素(HPMC),羟乙基纤维素(HEC),羧甲基纤维素(CMC) 附:HPMC与MC、HEC、CMC的应用区别 HPMC和MC是两种不同的产品。 1、甲基纤维素(MC)分子式 将精制棉经碱处理后,以氯化甲烷作为醚化剂,经过一系列反应而制成纤维素醚。一般取代度为 1.6~2.0,取代度不同溶解性也有不同。属于非离子型纤维素醚。 (1)甲基纤维素可溶于冷水,热水溶解会遇到困难,其水溶液在pH=3~12范围内非常稳定。与淀粉、胍尔胶等以及许多表面活性剂相容性较好。当温度达到凝胶化温度时,会出现凝胶现象。 (2)甲基纤维素的保水性取决于其添加量、粘度、颗粒细度及溶解速度。一般添加量大,细度小,粘度大,则保水率高。其中添加量对保水率影响最大,粘度的高 低与保水率的高低不成正比关系。溶解速度主要取决于纤维素颗粒表面改性程度和颗粒细度。在以上几种纤维素醚中,甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素保水率较高。 (3)温度的变化会严重影响甲基纤维素的保水率。一般温度越高,保水性越差。如果砂浆温度超过40℃,甲基纤维素的保水性会明显变差,严重影响砂浆的施工性。 (4)甲基纤维素对砂浆的施工性和粘着性有明显影响。这里的“粘着性”是指工人涂抹工具与墙体基材之间感到的粘着力,即砂浆的剪切阻力。粘着性大,砂浆的剪切阻力大,工人在使用过程中所需要的力量也大,砂浆的施工性就差。在纤维素醚产品中甲基纤维素粘着力处于中等水平。 2、羟丙基甲基纤维素(HPMC)分子式为 羟丙基甲基纤维素是近年来产量、用量都在迅速增加的纤维素品种。是由精制棉经碱化处理后,用环氧丙烷和氯甲烷作为醚化剂,通过一系列反应而制成的非离子型纤维素混合醚。取代度一般为 1.2~2.0。其性质受甲氧基含量和羟丙基含量的比例不同,而有差别。 (1)羟丙基甲基纤维素易溶于冷水,热水溶解会遇到困难。但它在热水中的凝胶化温度要明显高于甲基纤维素。在冷水中的溶解情况,较甲基纤维素也有大的改善。 (2)羟丙基甲基纤维素的粘度与其分子量的大小有关,分子量大则粘度高。温度同样会影响其粘度,温度升高,粘度下降。但其粘度高温度的影响比甲基纤维素低。其溶液在室温下储存是稳定的。 (3)羟丙基甲基纤维素的保水性取决于其添加量、粘度等,其相同添量下的保水率高于甲基纤维素。 (4)羟丙基甲基纤维素对酸、碱具有稳定性,其水溶液在pH=2~12范围内非常稳定。苛性钠和石灰水,对其性能也没有太大影响,但碱能加快其溶解速度,并对粘度销有提高。羟丙基甲基纤维素对一般盐类具有稳定性,但盐溶液浓度高时,羟丙基甲基纤维素溶液粘度有增高的倾向。

聚乳酸的基本性质与改性研究

增加其力学强度,同时使降解速度减缓。PLA在高热下不稳定,即使低于熔融温度下加工也会使分子量下降较大。但随分子量升高,材料在加工中的降解速度也会变慢。 PLA具有良好的生物相容性,在生物体内PLA分解成乳酸,经生物酶的分解生成CO2和H2O,从体内排出。临床试验未发现有严重的急性组织反应和毒理反应,但PLLA仍有可能导致一些无菌性炎症反应。如用PLA材料做颧骨固定术后3年会产生无痛的局域肿块,皮下组织也出现降解缓慢的 结晶PLA颗粒,而引发噬菌作用。研究无法确定产生组织反应的真正原因,但PLA降解后产生小颗粒是无菌性炎症反应出现的根本原因。植入部位不同也决定了组织反应类型和强度,植入皮下PLA时炎症发生率偏高,在髓 内固定组织吞噬细胞较少,则反应发生率较低。 PLA是一种完全生物降解的热塑性高分子,具有良好的机械性能,透明性和生物相容性,广泛应用于生物医药行业中。PLA还具有较高的拉伸强度、压缩模量,但PLA还具有取多缺点。具有光学活性的PLA,结晶度较高,降解周期长,脆性大,而消旋PLA强度差,质硬而韧性较差,缺乏柔性和弹性,极易弯曲变形;另外,PLA的化学结构缺乏反应性官能基团,也不具有亲水性,降解速度需要控制。为了改善产品的脆性,调节其生物降解周期,更好地拓宽其应用面,各国研究者纷纷致力于PLA的改性事业。通过对PLA进行增塑、共聚、共混、分子修饰、复合等改性方法可实现对PLA的降解性能、亲水性及力学性能的改进,还可获得成本低廉的产品,从而更好地满足在医

学领域或环保方面的应用需求。 1.2 PLA热力学特性 PLA中碳原子为手性碳原子,因此PLA可分为左旋、右旋和内消旋等种类。其中非立体异构PLA的玻璃化转变温度由共聚单体的性能和聚合度决定。PLA立体异构体共聚物的Tg一般在60℃,与乳酸含量多少无关。 PLA的熔点与聚合物的分子量大小、光纯度、结晶程度等有关。共聚单体纯度也影响合成PLA的熔点。一般情况下,光纯度较高的PLLA的熔点较高,可到180℃,随D型乳酸增大后,合成的内消旋PLA的熔点有明显下降趋势,比如当内消旋异构体含量为2%,Tm下降至160℃,含量升至15%时,熔点降低至127℃。 但当PLLA和PDLA以1:1的比例混合后,形成外消旋PLA,其熔点可提高至230℃。因为混合物中PLLA和PDLA之间发生明显的立体络合,无定形区的链节之间之间相互作用导致该区域高密度的链堆砌,结构更加紧密,导致Tg升高。 1.3 PLA的热稳定性 同PET一样,由于PLA分子链中主要为羟基和羧基脱水缩合形成的酯键,化学活化能低,在高温下易发生化学键断裂反应,使分子量降低。特别是在有水分子存在的情况下,易发生水解反应,使PLA降解速度加快。有实验显示PLA在干燥条件下起始失重温度为285℃,但未经干燥的PLA的起始失重温度降低至260℃。因此在生产过程中水分对PLA的影响不可忽视,

石墨烯_聚乳酸复合材料的制备与性能研究_谢元仲

石墨烯/聚乳酸复合材料的制备与性能研究 谢元仲,徐淑艳,张维丽,孟令馨 (东北林业大学,哈尔滨150040) 摘要:目的制备具有优异阻隔性能及热稳定性的聚乳酸薄膜材料。方法方法在聚乳酸中添加石墨烯对其进行改性。首先采用改进的Hummers 法将鳞片状石墨制备成氧化石墨烯,继而采用热剥离法将氧化石墨烯还原剥离为石墨烯,然后以聚乳酸为基材,还原后的石墨烯为增强相,采用流延法制备石墨烯/聚乳酸复合薄膜,并测试了其结构、热稳定性以及阻隔性能。结果结果红外分析表明,石墨被强氧化剂氧化后形成了以C —OH ,—COOH ,C —O —C 和C =O 等官能团形式存在的石墨层间化合物,还原后获得的石墨烯剥离充分;石墨烯/聚乳酸复合薄膜的热稳定性能和阻隔性能随石墨烯含量的增加而逐渐增强。结论结论在试验参数范围内,石墨烯/聚乳酸复合薄膜的热稳定性和阻隔性能优于聚乳酸薄膜。关键词:石墨烯;聚乳酸;阻隔性能;热稳定性中图分类号:TB484.9 文献标识码:A 文章编号:1001-3563(2016)09-0007-05 Preparation and Properties of Graphene and Polylactic Acid Composites XIE Yuan-zhong ,XU Shu-yan ,ZHANG Wei-li ,MENG Ling-xin (Northeast Forestry University ,Harbin 150040,China ) ABSTRACT :This work was aimed to obtain polylactic acid films with good barrier properties and thermal stability.Graphene was added into polylactic acid to modify it.Graphene oxide was prepared using the flaky graphite by the improved Hummers method.Graphene oxide was reduced to graphene by thermal stripping method.Grapheme/polylactic acid films were prepared with tape casting method,using polylactic acid as the substrate and graphene as the reinforcement.The structure,thermal stability and barrier properties of films were tested.Infra-red spectrogram showed that graphite intercalation compound with COOH,C =O,C —O —C and C —OH functional groups was formed when graphite was oxidized by the strong oxidizer,and graphene stripped sufficiently by reduction.The thermal stability performance and barrier properties of graphene and lactic acid composite films increased with the increasing graphene content.Within the scope of the test parameters,the thermal stability and barrier performance of the graphene/PLA composite films were better than those of polylactic acid film. KEY WORDS :graphene ;polylactic acid ;barrier properties ;thermal stability 收稿日期:2015-11-13 基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金(2572015DY06) 作者简介:谢元仲(1989—),男,山东济宁人,东北林业大学硕士生,主攻包装材料阻隔性能。通讯作者:徐淑艳(1976—),女,辽宁朝阳人,博士,东北林业大学副教授,主要研究方向为包装材料。 包装的主要目的是保护内容物免受外界环境(如氧气、水蒸气、油脂等)的侵害,延长物品保质期,这就要求包装材料具有一定阻隔性能,尤其对氧气和水蒸气的阻隔性[1]。另外,高阻隔包装膜还应具有良好的透光性,内容物可见,能很好地展示商品。聚乳酸是 一种可完全生物降解的绿色包装材料,具有良好的力学性能、生物相容性、透光性,广泛应用于各种包装领域[2—5],但是,纯的聚乳酸膜阻隔性能较差,水蒸气和氧气很容易透过薄膜,且热稳定性差,易分解[6—8]。这些缺点使得聚乳酸无法满足作为高阻隔性包装材料的 包装工程 PACKAGING ENGINEERING 第37卷第9期2016年5月 7

聚乳酸的基本性质与改性研究

PLA的基本性质与改性研究 1.1 物理性质[1,9] 无定形PLA的密度为1.248g/cm3,结晶PLLA的密度为1.290g/cm3,因此PLA的密度一般在两者之间。PLA为浅黄色或透明的物质,玻璃化温度约为55℃、熔点约175℃,不溶于水、乙醇、甲醇等,易水解成乳酸[6]。其性质如表1-1所示: 表1-1 PLA的基本性能 Table 1.1 The basic properties of PLA 性能PLLA PDLLA 熔点/℃170-190 <170 玻璃化转变温度/℃50~65 50~60 密度(g/cm3) 1.25~1.29 1.27 溶度参数(MPa0.5) 19~20.5 21.2 拉伸强度(kg/mm2) 12~230 4~5 弹性模量(kg/mm2) 700~1000 150~190 断裂伸长率(%) 12~26 5~10 结晶度(%) 60 / 完全降解时间(月) >24 12~16 乳酸有两种旋光异构体即左旋(L)和右旋(D)乳酸,聚合物有三种立体构型:右旋PLA(PDLA)、左旋PLA(PLLA)、内消旋PLA(PDLLA)。右旋PLA和左旋PLA是两种具有光学活性的有规立构聚合物,比旋光度分别为+157℃、-157℃。在熔融和溶液条件下均可形成结晶,结晶度高达60%左右。内消旋PLA是无定形非结晶材料,T g为58℃,由于内消旋结构打乱了分子链的规整度,无法结晶因此不存在熔融温度。纯的PLA为乳白色半透明粒子,PLA经双向拉伸加工可具有良好的表面光泽性、透明性、高刚性、抗油和耐润滑侵蚀性。 结晶性对PLA材料力学性能和降解性能(包括力学强度衰减、降解速率)的影响很大,PLA性脆、冲击强度差,特别是无定形非晶态的PDLLA力学强度明显低于晶态的PLLA,用特殊增强工艺制备的Φ3.2mmPLLA,PDLLA棒材的最大弯曲强度分别是270MPa和140 MPa,PLLA弯曲强度几乎是PDLLA的2倍。结晶也使降解速度变慢,研究称PDLLA 材料在盐水中降解时,分子量半衰期一般为3至10周,而PLLA由于结晶存在至少为20周。随分子量增大,PLA的力学强度也会随之提高,如PLA要想作为可使用的材料其分子量至少要达到10万左右。PLA材料的另一个突出优点是加工途径广泛,如挤出、纺丝、双轴拉伸等。在加工过程中分子取向不仅会大大增加其力学强度,同时使降解速

聚乳酸介绍

聚乳酸介绍 PLA聚乳酸历史 聚乳酸PLA (Poly lactic acid)一种新的生物塑料材料,早在1932年Dupont的科学家Wallace Carothers在真空中将乳酸进行聚合,产生低分子量的聚合物,但是由于生产成本过高,直到1987年食品公司Cargill开始投资研发新的聚乳酸制造过程,Cargill随后于2001年与Dow合资进行商业化产量名为:Nature-Works的聚乳酸商品。由于聚乳酸材料同时有生体相容性与生物可分解性,因此在所有的可分解性塑料中占有42%的市场。由专利分析来看聚乳酸的用途,2005年DERWENT专利資料库中共有聚乳酸专利1740篇,其中医用专利542篇,设备方面专利517篇,包装方面专利293篇,纤维方面专利419篇。除生物可分解的特性外,聚乳酸的主要优势包括有良好的机械特性与其材料来源,聚乳酸的材料来源为淀粉,在今日原油价格上涨,石油储存量下降的环境之下,除具有环境保护的优势,也同时有能源经济的效益。比较聚乳酸与其他常规塑料的物性发現,聚乳酸的机械性质相當强韧,与聚苯乙烯、聚氯乙烯接近,韧度超过聚丙烯,用于包裝材料、医疗与纤维的潛力相當好,唯一影响其近一步取代塑料包裝材料的障碍是其生产成本,依照制造过程与規模不同,聚乳酸的生產成本目前为 20-28元/公斤,高于目前常规塑料的价格。已商业化生产的生物可分解塑料,可以看出聚乳酸在整個生物可分解塑料占有举足轻重的地位,而Cargill Dow LLC每年14万吨的聚乳酸产量則为世界最高。日本方面三井化學也開始规模化生产,预计该公司2008年聚乳酸的销售量可以超过30000吨。依照Frost Sullivan推测,全世界的生物可分解性塑料在2002年時的市场为12万公吨,到2010年可望成达到每年50.5~70万公吨,而如果按照以上各主要公司所公布的产能扩建预计更是大幅超过此数字,如德国的Inventa Fisher计划将其设备放大至每年80000吨,而Cargill Dow LLC更预计在2009年可以将其聚乳酸产能提升至每年45万公吨,可以看出其強大的商机与市场成长潛力。 什么是生物可分解材料 生物可分解材料(Biodegradable Materials),主要以天然高分子或聚酯种类为基质,一般以可不短重复取得的天然資源,如:微生物、植物、动物,所製成的一种聚合物。传統的塑胶材料不能被微生物分解成H2O和CO2,如:PE、PVC、PS、PP…等。生物可分解材料PLA的制品暴露在空气中时,並不会进行分解。但在有足够的湿度、氧气与适当的微生物条件下.存在的自然掩埋或堆肥环境中经过短短的20~45天,即可被微生物所分解成H2O和CO2,再次回归于自然环境中滋养植物成長。 PLA聚乳酸材料优点 ** 材料天然、无毒,透气性高, PLA制品经由美国FDA认可,可直接与食物接触。 (就算盛裝含有酸性,酒精成份之食材,也不会釋放任何危害人体之物質) ** 使用任何废弃物处理方式(如焚化、掩埋、回收、堆肥)皆不致对环境造成任何影响。 ** 可取代以石油为基質的传统塑胶材料,且有同类传统塑胶制品之物性,使用方法相同。 ** 丢弃后,经堆肥环境及掩埋处理可经由微生物完全分解 100%。

聚乳酸纳米复合材料的制备及性能

聚乳酸纳米复合材料的制备及性能 本文讨论了聚乳酸(PLA)的改性方法一复合改性。主要论述了三种复合类型:聚乳酸/刚性纳米粒子复合材料、聚乳酸/层状硅酸盐纳米复合材料、聚乳酸/碳纳米管复合材料。 标签:聚乳酸;复合材料;生物降解 聚乳酸(PLA)是生物降解塑料中最优异的产品之一,它生物相容性好,无毒无刺激。但其固有缺陷如脆性大、耐热性差、成本高等限制了它的广泛应用。因此聚乳酸改性成为研究焦点。纳米复合改性因操作简单,效果立竿见影而成为聚乳酸改性领域的主要研究方向。 1 聚乳酸纳米复合材料 目前制备的聚乳酸纳米复合材料主要有3类:聚乳酸/刚性纳米粒子复合材料、聚乳酸/层状硅酸盐纳米复合材料、聚乳酸/碳纳米管复合材料。 1.1 聚乳酸/刚性纳米粒子复合材料 用来增强聚乳酸的刚性纳米粒子主要包括SiO2、CaCO3、TiO2等。Li等研究了纳米SiO2对PLA复合材料性能的影响。结果表明改性后PLA复合材料具有高的储能模量和降解速率。周凯等通过熔融共混制备了PLA/CaCO3复合材料,发现CaCO3使PLA的断裂从脆性转变为韧性,复合材料的耐热性和结晶性都得到提高。莊韦等通过原位聚合法制备PLA/TiO2纳米复合材料,结果表明复合材料的玻璃化转变温度和热分解温度提高;拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率增大。环氧基笼型倍半硅氧烷(POSS)也可以改性聚乳酸。于静等制备了PLA/POSS 复合材料,发现POSS可以提高PLA的结晶速率、力学性能和降解速率。 1.2 聚乳酸/层状硅酸盐纳米复合材料 层状硅酸盐具有片层结构,片层之间可以容纳聚合物分子。 沈斌等制备了PLA/MMT纳米复合材料,结果表明复合材料力学性能得到改善,结晶度提高。马鹏程等用有机改性蒙脱土(OMMT)制备PLA复合材料,结果表明形成插层还是剥离结构取决于OMMT含量。3%OMMT可以提高PLA 的力学性能和热性能;OMMT增加了PLA熔体强度,在挤出发泡时充当成核剂,降低发泡剂气体向熔体外部的扩散。滑石粉(Talc)也是常见的片层填料。吴越等制备PLA/Talc复合材料,结果表明Talc粒子提高了复合材料的拉伸强度、冲击强度,热稳定性。 1.3 聚乳酸/碳纳米管复合材料

DEAE-纤维素DE-32

DEAE-纤维素DE-32 货号:D8900 产品简介: DEAE-纤维素,它采用平均粒径为50μm的颗粒型亲水高分子聚合物,表面又用大分子糖链接枝,使它有更高的比表面积和更好的生物兼容性,保持更高载量,同时又具有更好的分辨率。由于比表面积大,平衡和洗脱的时间也更短。它经过接枝即使是纯化病毒,质粒等超大分子的物质,载量基本保持不变。 填料特征: 特点载量大,分辨率好,使用方便。 性状白色或淡黄色纤维结块状 基质高度交联纤维素 配基二乙基氨基乙基 配基密度40μmol/ml 吸附载量110mg HSA/ml 填料的颗粒大小50μm 最大流速100cm/h pH范围3-10,在位清洗时pH范围可到2-11 化学稳定性各种缓冲液及盐,醋酸等 物理稳定性0.1M中性缓冲液中,120℃30min 保存温度4℃ 处理方法: 1.先将干粉的纤维素浸泡在蒸馏水中,一段时间大约1小时左右,去除杂质,最好抽干一下; 2.再用0.1mol/l的醋酸溶液浸泡2小时,用去离子水洗净至PH中性,并抽干; 3.将抽干的纤维素再浸泡在0.1mol/l的NaOH溶液中2小时,用去离子水洗至中性,抽干。即可用了。 操作步骤: 第1页,共3页

1、色谱柱装填 (1)所需要用到的材料的温度要与色谱操作的温度一样,液体最好做脱气处理。填料可直接称量需要的量用缓冲液溶涨一小时装柱即可,如果不好溶胀,可适当加热。 (2)在柱子下端加入20%乙醇,以除去柱子中的空气,关闭柱子出口,在柱内保留少量的20%乙醇。20%乙醇容易产生气泡,可以在里面加1%吐温避免气泡产生。也可以换成纯水装柱子,但是需要把填料中的20%乙醇也换成纯水,具体的方法取需要体积的填料在抽滤漏斗上进行,也可以小心倾去填料上的20%乙醇,再换成5倍体积的纯水,反复沉淀去上清,5次左右就可以用于装柱子。 (3)此填料颗粒比较细,所以一定要注意柱子要选择合适的筛网,不能漏,也可以取点填料加到筛网上试试,如果没有问题再将填料连续倒入柱子时,要用玻璃棒的紧靠柱子内壁引流,以减少气泡的产生,让填料先自然沉降到填料体积不再变化,而填料和上面的液体很好分层,上层溶液完全澄清,就可以开泵用适当的流速压柱子,填料体积不再变化后,再把转换头紧顶在填料上就可以平衡柱子使用。使用的流速要小于装柱子的流速。 (4)在装柱子前,填料从冰箱中取出至少要室温放置2-3个小时,这样避免装柱子时由于温度变化而使柱子中产生气泡。 2、蛋白的结合 样品的盐浓度和pH要尽量和平衡柱子的缓冲液一致,盐浓度过高或者pH带低也许挂不上,所以要根据自己的样品做适当调整。 3、蛋白的洗脱 这个填料如果采用线性梯度洗脱,柱子的直径和高度比最好是大于10,数值越大越有利于分离,而且样品最好别上太多,可以按约10mg/ml上样,如果采用阶段洗脱的方法,装短粗柱子就可以,上样量也没有限制。阶段洗脱容易放大,重复性好,如果洗脱条件好完全可以得到和线性梯度一样或者更好。采用什么方法完全根据自己需要。 4、再生清洗 (1)用完之后用0.1M醋酸洗5个柱体积,然后用2M NaCl洗5个床体积,再用水洗至中性,然后用20% 第2页,共3页

聚乳酸纤维PLA

聚乳酸生物分解性纤维(PLA) 谢绍铨 近来,不少刊物报导日本、美国研制生物分解性聚乳酸纤维的消息,今年二月,美国中部Cagill Dow合资公司宣布,要投资三亿美元在偏远的Blair,Nebraska建一座大型年产14万吨的聚乳酸PLA(Polylactic Acid)工厂,预定2001年完成,此一新厂比该公司现有的4千吨小型工厂或日本钟纺(Kanebo)公司的试验工厂大很多。由于聚乳酸具有环保、易分解等一系列的优点,可开发成聚乳酸纤维、不织布和薄膜等产品。 现有的四大项合成纤维,聚酯(PET)、尼龙(Nylon)、亚克力(Acrylics)、聚丙烯(PP)等都是以石油化工产品为基本原料所合成的,其物理、化学性质稳定,但存在着使用后废弃物无法分解的问题,棉、毛、麻、丝等天然纤维又缺乏上述合纤特有的性能。聚乳酸纤维兼具两者纤维的优点,其原料乳酸可以玉米之类的植物中取得,其成品聚乳酸可在一定的温度、PH值和水份的条件下,会被分解成水和二氧化碳。 聚乳酸融点约为175 度C,比PET、Nylon低,与PP相近,具备实用的耐热性,所抽成丝的纤维强度等物性,具有与聚酯纤维一般相近的性能。聚乳酸可以采用融熔纺丝装置抽丝,即先将它以融点以上的温度熔化,由纺嘴中压出,经冷却、固化、牵伸成丝。可先生产POY丝,卷绕之后再在另外设备上加工成成品丝,也可以直接经热牵伸一步完成。若生产短纤维产品,需经卷曲,卷曲数为10-15个/20毫米。乳酸本身有不同的光学异构体,即L体(左旋)和D体(右旋),原料中不同的D和L体含量,可使聚乳酸的融点不同。因此,原料光学异构体的纯化是以生物技术天然方法最关键的技术,也是Cargill专利技术及商标权”NatureWorks”technology的重点。调整聚乳酸纤维表层和芯层的DL体含量比例,使皮比芯层的融点低,利用这般不同的融点,可容易地生产出热粘着型的不织布产品,且产品十分柔软。聚乳酸纤维具有优良的耐气候性。经科学试验,此种纤维具有超强的紫外线(UV)抵抗力,经日晒500小时后,仍然保持90%的强力,而一般聚酯纤维200小时后,强力便降至60%左右。聚乳酸纤维内部结构存在着大量非结晶部分,在水、细菌和氧气存在下,可进行较快的分解。经土壤掩埋试验,经过一年半之后,纤维强度降至60%左右,系因相对粘度对应降低所致。聚乳酸纤维可使之堆肥化,这样更能显出它与传统合成纤维的优势,废弃物堆肥化,回归自然,绿色再生。 除了上述纤维基本性质之外,聚乳酸纤维加工性良好,很容易可以制成超细(microdeniers)纤维;快干、不缩,介于棉与丝之间的性质,适合于制作衣裤等;又耐光线、低燃性,燃烧时低烟、低放热等性质,是有防火概念的家饰品及窗帘等最好的材料。目前美国尖端的纤维业者如Unifi、Fiber Innovation、Parkdale及下游纺织业者如

聚乳酸项目申报材料

聚乳酸项目 申报材料 规划设计/投资分析/产业运营

聚乳酸项目申报材料 近十余年来石油基塑料不加控制的滥用而导致的“白色污染”已成为全球性危害,越来越多的国家或城市开始立法禁止使用一次性不可降解塑料。聚乳酸系乳酸所形成的聚合物,具有可靠的生物安全性、生物可降解性、环境友好性、良好的力学性能及易于加工成形等优点,符合环保要求和人们对高质量产品的需求,因此在聚乳酸在在包装、医药、纺织、日用品、农用地膜等行业具有广阔的应用前景。 该聚乳酸项目计划总投资9496.50万元,其中:固定资产投资6449.34万元,占项目总投资的67.91%;流动资金3047.16万元,占项目总投资的32.09%。 达产年营业收入21523.00万元,总成本费用17199.17万元,税金及附加175.49万元,利润总额4323.83万元,利税总额5095.71万元,税后净利润3242.87万元,达产年纳税总额1852.84万元;达产年投资利润率45.53%,投资利税率53.66%,投资回报率34.15%,全部投资回收期4.43年,提供就业职位329个。 坚持安全生产的原则。项目承办单位要认真贯彻执行国家有关建设项目消防、安全、卫生、劳动保护和环境保护的管理规定,认真贯彻落实“三同时”原则,项目设计上充分考虑生产设施在上述各方面的投资,务

必做到环境保护、安全生产及消防工作贯穿于项目的设计、建设和投产的整个过程。 ......

聚乳酸项目申报材料目录 第一章申报单位及项目概况 一、项目申报单位概况 二、项目概况 第二章发展规划、产业政策和行业准入分析 一、发展规划分析 二、产业政策分析 三、行业准入分析 第三章资源开发及综合利用分析 一、资源开发方案。 二、资源利用方案 三、资源节约措施 第四章节能方案分析 一、用能标准和节能规范。 二、能耗状况和能耗指标分析 三、节能措施和节能效果分析 第五章建设用地、征地拆迁及移民安置分析 一、项目选址及用地方案

聚乳酸的性能与工艺技术

聚乳酸 聚乳酸(PLA)是利用有机酸乳酸为原料生产的新型聚酯材料,具有胜于现有塑料聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材料的优点,被产业界定为新世纪最有发展前途的新型包装材料,是环保包装材料的-颗明星,在未来-将有望代替聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材料用于塑料制品,应用前景广阔。 聚乳酸的性能 聚乳酸有良好的生物可降解性,使用后能被自然界中微生物完全降解,用它制成的各种制品埋在土壤中6至12个月即可完成自动降解。它使用后的废物埋在土中或水中,可在微生物分解下生成碳酸气和水,它们在阳光下,通过光合作用又会生成起始原料淀粉。这样经过一个循环过程既能重新得到聚乳酸初始原料淀粉,又借助光合作用减少了空气中二氧化碳的含量。 聚乳酸有良好的机械性能及物理性能,适用于吹塑、热塑等各种加工方法,加工方便,应用十分广泛。可用于加工从工业到民用的各种塑料制品、包装食品、快餐饭盒、无纺布、工业及民用布。进耐口工成农用织物、保健织物、抹布、卫生用品、室外防紫外线织物、帐篷布、地垫面等等,市场前景十分看好。 聚乳酸有良好的相容性与可降解性,在医药领域应用也非常广泛,如可生产一次性输液用具、免拆型手术缝合线等,低子聚乳酸作药物缓释包装剂等。 聚乳酸还是一种低能耗产品,比以石油产品为原料生产的聚合物低30%~50%。预计在不可再生的石油资源枯竭期到来之前,石油及其衍生物市场价格暴涨,而可再生的产品必将成为全球范围的紧俏消费品。 聚乳酸的工业化生产 聚乳酸生产是以乳酸为原料,传统的乳酸发酵大多用淀粉质原料,目前美、法、日等国家已开发利用农副产品为原料发酵生产乳酸,进而生产聚乳酸。美国LLC公司生产聚乳酸工艺为:玉米淀粉经水解为葡萄糖,再用乳酸杆菌厌氧发酵,发酵过程用液碱中和生成乳酸,发酵液经净化后,用电渗析工艺,制成纯度达99.5%的L-乳酸。由乳酸制PLA生产工艺有:(1)直接缩聚法,在真空下使用溶剂使脱水缩聚。(2)非溶剂法,使乳酸生成环状二聚体丙交酯,在开环缩聚成PLA。

聚乳酸功能材料小论文

生物可降解塑料-聚乳酸 摘要:本文主要阐述了聚乳酸的合成,改性以及其应用 关键词:聚乳酸合成改性应用 一、前言 目前塑料制品被广泛应用在各个领域,它在给人们生产、生活带来极大方便的同时,“白色污染”也对生态系统造成了严重的威胁。而且,其原料主要来源于石油类不可再生资源,这势必将引起严重的能源和人类生存危机。聚乳酸(PLA)是一种具有优良的生物相容性和可生物降解性的合成高分子材料,这种线型热塑性生物可降解脂肪族聚酯是以玉米、小麦、木薯等一些植物中提取的淀粉为最初原料,经过酶分解得到葡萄糖再经过乳酸菌发酵后变成乳酸然后经过化学合成得到高纯度聚乳酸。聚乳酸制品废弃后在土壤或水中30天内会在微生物、水、酸和碱的作用下彻底分解成CO2和H2O,随后在太阳光合作用下又成为淀粉的起始原料不会对环境产生污染,因而是一种完全自然循环型的可生物降解材料。 由于聚乳酸树脂具有环境保护、循环经济、节约化石类资源、促进石化产业持续发展等多重效果,是近年来开发研究最活跃、发展最快的生物可降解材料,也是目前唯一一种在成本和性能上可与石油基塑料相竞争的植物基塑料。 二、聚乳酸合成 在聚乳酸生产中,生物技术主要体现在乳酸单体生产上,而由乳酸单体生产乳酸聚合物是常规的聚合物合成技术。生物法由植物性原料生产乳酸的关键问题是开发高效、低成本酶催化剂。 聚乳酸的合成主要有两种方法:1、乳酸直接缩聚法。在真空下乳酸脱水缩聚直接得到聚乳酸,该法简单,但得到的聚合物分子量较小,一般小于5000。直接缩聚法的主要特点是合成的聚乳酸不含催化剂,但反应条件相对苛刻,近几年来通过技术创新与改进,直接聚合法取得了一定的进展,但目前在工业上还少

高分子材料题库

光致变色材料 一、填空 1.光致变色材料的光化学过程变色基本原理是:顺反异构反应,氧化还原反应,离解反应,环化反应,氢转移互变异构化反应。 二、问答 1、光致变色的定义和基本特征: 答:定义:光色基团的化合物受一定波长的光照射时发生颜色变化,而在另一波长的光或热的作用下又恢复到原来的颜色,这种可逆的变色现象称为光色互变或光致变色。 基本特征:将变色前的无色状态记A,变色后的有颜色状态为B。 (1)A 和B 在一定条件下都能够稳定存在 (2)A 和B的视觉颜色显著不同 (3)A 和B 之间的颜色变化是可逆的 EV A的作业 一、简答 1、EV A是什么?其中E、V A各是什么? 2、马来酰亚胺接枝改性EV A热熔胶的反应方程式

答案: 1、EV A全称乙烯醋酸乙烯共聚物,其中E是乙烯,V A是醋酸乙烯。 2、

PMMA 一、简答题 1.什么是本体聚合;以PMMA为例写出本体聚合反应机理。 本体聚合系指仅有单体和少量引发剂或在热、光、辐射等条件下进行的聚合反应。 引发剂的分解: 链引发: 链增长: 链终止: A、偶合终止

B、歧化终止 二、填空题 1.在聚合反应中引发剂有主要有__、__、___、___ 有机过氧化物引发剂、无机过氧化物引发剂、偶氮类引发剂、氧化还原类引发剂 三、名词解释 均聚物:由一种单体聚合得到聚合物 共聚物:由两种或两种以上单体得到的聚合物 四、判断题 1.一般认为氧指数<22属于易燃材料(对) 2.聚甲基丙烯酸甲酯分子链呈无规立构,所以它具有很高的结晶度 (错) 聚氨酯涂料 一、填空题 1.聚氨酯是指主链上含有重复的__________基团的大分子化合物,英文名称___________,简称__________。

纤维素研究综述(DOC)

纤维素水解研究综述 1.1生物质的转化与利用 生物质是指一切直接或间接利用植物光合作用形成的有机物质。包括除化石燃料外的植物、动物和微生物及其排泄与代谢物等。从能源的角度,生物质的能量来源于太阳能,是太阳能的一种储存形式;从资源的角度,生物质是地球上唯一可再生的碳资源。 在人类漫长的历史长河中,生物质扮演了重要的角色,它不仅是人类赖以生存的食物来源,而且为人类发展提供了必需的物质基础,包括:织物、建材、纸张、酒精、木炭等材料和燃料。直到今天,生物质仍然是一些发展中国家的主要能源和材料来源,而一些发达国家也将生物质作为重要的能源补充,例如:在瑞典和芬兰生物质占到其总能源消费的17.5%和20.4%。 进入工业革命以后,随着煤炭、石油和天然气开采和利用技术的成熟,化石资源逐渐取代生物质,成为了人类社会发展所依赖的原料基础,极大地促进了人类社会的进步。19世纪中期,美国90%的燃料供给来自于生物质,而到19世纪末20世纪初,这一局面彻底改变了,化石资源占据了绝对主导地位。 另一方面,化石资源的肆意开采和大量使用不仅造成了化石资源的短缺,更加剧了生态环境的日益恶化。人类在享受社会进步成果的同时也在承受着工业文明的“后遗症”。 进入二十一世纪,资源的枯竭和环境的恶化迫使人类重新回到可持续的发展道路上,并且将目光重新投向曾经赖以生存和发展的生物质资源。然而原始的粗放式的生物质利用方式已经无法满足当前人类发展的需求,我们必须以现有的生物质资源为研究对象,借鉴化石资源利用的成功经验,提出生物质综合利用的可行性路线,发展新型高效的生物质利用技术,从而实现生物质替代化石资源促进人与自然和谐发展的美好愿景。 1.1.1生物燃料简介 生物燃料顾名思义就是指由生物质转化得到的燃料,包括:生物乙醇、生物柴油、生物丁醇、生物质热解油、生物质颗粒、木炭、沼气、H2、合成气(CO+H2)以及由合成气制备的甲醇、高级脂肪醇、二甲醚和烷烃等。 按照生物燃料生产原料的来源划分,可以将其分为第一代生物燃料和第二代生物燃料。第一代生物燃料以粮食作物为原料生产燃料,最典型代表为玉米乙醇;而第二代生物燃料则是以农作物废弃物为原料,如纤维素乙醇、微藻生物柴油。很明显,第二代生物燃料较其前辈在化学组成和燃料使用方面并没有区别,但是原料的选择却决定了第二代生物燃料不会产生“与人争粮,与粮争地”的困境,是未来生物燃料发展的正确方向。必须指出的是目前第二代生物燃料仍然停留在实验室和示范工厂阶段,并没有真正的进入燃料市场,要实现第二代生物燃料的大规模工业化生产还有许多的技术瓶颈需要突破。 目前,面向车用燃料生产发展的生物燃料技术主要包括:生物乙醇技术、生物柴油技术、直接液化技术和间接液化技术。 以粮食为原料生产乙醇是一项传统的技术,工艺上已相当成熟,但其生产受到粮食安全等社会因素的制约。目前,我国燃料乙醇的生产能力达132万吨/年,成为世界上继巴西、美国之后第三大生物燃料乙醇生产国,国内的乙醇生产基本上都是利用淀粉和糖蜜等为原料。利用农作物秸秆为代表的各类木质纤维类生物质原料替代粮食资源的燃料乙醇技术,被认为是未来解决燃料乙醇原料来源问题

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