聚乳酸

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聚乳酸分子链的特点

聚乳酸分子链的特点

聚乳酸分子链的特点聚乳酸是一种生物可降解聚合物,其分子主链是由乳酸基元组成的。

1.分子结构:聚乳酸的分子结构是由乳酸单体通过酯键连接而成的。

乳酸有两个对映异构体,即L-乳酸和D-乳酸。

聚乳酸可以是均聚物(只包含一种乳酸单体)或共聚物(包含两种或更多的乳酸单体)。

2.聚合度:聚乳酸的聚合度可以通过乳酸单体的数目来表示。

聚乳酸通常具有较高的聚合度,可以达到几百到几千。

3.分子量:聚乳酸的分子量通常由其相对分子质量表示,即聚合度乘以乳酸单体的相对分子量。

聚乳酸的分子量范围广泛,通常从几千到几十万。

4.结晶性:聚乳酸具有一定的结晶性,其结晶度取决于分子量和组成。

较高分子量的聚乳酸通常有较高的结晶度,而共聚物的结晶度通常低于均聚物。

5.热性质:聚乳酸具有一定的热稳定性,其熔点通常在150-180摄氏度之间。

在熔化后,聚乳酸会逐渐降解。

此外,聚乳酸还具有较低的玻璃化转变温度,约为40-60摄氏度。

6.机械性能:聚乳酸的机械性能取决于分子量、结晶度和组成。

较高分子量和较高结晶度的聚乳酸通常具有较高的强度和刚性。

与其他生物可降解聚合物相比,聚乳酸具有较高的刚性和一定的弹性。

7.生物降解性:聚乳酸是一种生物可降解聚合物,可以通过微生物和酶的作用逐渐分解为无毒无害的物质(如二氧化碳和水)。

聚乳酸的降解速率取决于其分子量、结晶度和环境条件。

8.生物相容性:由于聚乳酸可以降解为无毒无害的物质,且乳酸是一种在生物体中普遍存在的代谢产物,因此聚乳酸具有较好的生物相容性。

聚乳酸可以用于医用领域的各种应用,如缝合线、支架和缓释系统等。

总之,聚乳酸是一种具有良好生物降解性和生物相容性的聚合物,具有较高的结晶度和机械性能。

这使得聚乳酸成为一种具有广泛应用前景的可持续发展材料。

聚乳酸

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。

聚乳酸(PLA)生物可降解材料全

聚乳酸(PLA)生物可降解材料全

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6 聚乳酸材料的发展前景
2024/8/27
简而言之:发展前景广阔
国内 追求 国外
环保 绿色 可再生 低能耗 可持续
PLA
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LOGO
2024/8/27
开环聚合法
首先由乳酸脱水缩合成环状丙交酯,再在引发剂存在下丙 交酯开环聚合成聚乳酸,如下:
开环聚合法是制备高分子量PLA的一个重要途径,可以制 备分子量高达70到100万的PLA。
缺点:工艺路线长且复杂、价格昂贵。
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3 聚乳酸材料的合成
2024/8/27
直接缩聚法
在高温条件下乳酸分子中的羟基和羧基发生酯化反应,逐 步缩合聚合成聚乳酸。其反应过程可简单表示如下:
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PLA改性方法
分为化学改性和物理改性。 化学改性包括共聚、交联、表面修饰等,主要是通过改 变聚合物大分子或表面结构改善其脆性、疏水性及降解速率 等; 物理改性主要是通过共混、增塑及纤维复合等方法实现 对聚乳酸的改性。
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6 聚乳酸材料的发展前景
2024/8/27
随着生物医学和材料学的进一步结合,聚乳酸及其共聚物在生 物医学领域的研究和应用将会越来越广泛深入。
要想获得高分子量的聚乳酸,水分的脱出及抑制聚合物的 降解是关键。
聚乳酸直接缩聚合成方法主要分为溶液聚合和熔融聚合。
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4 聚乳酸材料的应用
2024/8/27

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4 聚乳酸材料的应用
2024/8/27
聚乳酸人造皮肤 聚乳酸导管支架
聚乳酸包装袋
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5 聚乳酸材料的不足及改性
聚乳酸材料的不足
a) PLA脆性大、抗冲击力差、缺乏柔性和弹性; b) 结晶度不高、降解速度不易控制; c) 含有很多酯基,亲水性差。

PLA-聚乳酸简介

PLA-聚乳酸简介

PLA-聚乳酸简介聚乳酸,英文名称Polylactic acid 或者Polylactide,简称PLA,由生物发酵生产的乳酸经人工化学合成而得的热塑性聚合物,但仍保持着良好的生物相容性和生物可降解性。

不象其他的树脂必须来源于石油,聚乳酸来源于可再生的象玉米、小麦、甘蔗等天然农作物,是一种完全绿色材料,近年来越来越受到全世界的关注。

聚乳酸是由生物发酵生产的乳酸经人工化学合成而得的聚合物,但仍保持着良好的生物相容性和生物可降解性。

具有与聚酯相似的防渗透性,同时具有与聚苯乙烯相似的光泽度、清晰度和加工性。

并提供了比聚烯烃更低温度的可热合性,可采用熔融加工技术,包括纺纱技术进行加工。

因此聚乳酸可以被加工成各种包装用材料,像农业、建筑业用的塑料型材、薄膜,以及化工、纺织业用的无纺布、聚酯纤维等。

而PLA的生产耗能只相当于传统石油化工产品的20%—50%,产生的二氧化碳气体则只为相应的50%。

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、地面垫等等,市场前景十分看好。

聚乳酸有良好的相溶性和可降解性,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,低分子量聚乳酸作药物缓释包装剂等。

聚乳酸是一种全新形态的塑料,它来源于自然循环再生的概念,一个和现今传统塑料正好相反的概念,它不是由有限的石化资源(石油)所制成,而是使用可再生的植物资源(如玉米)所提出的淀粉原料制成。

淀粉原料可经由发酵过程制成乳酸,再通过化学合成转换成聚乳酸。

90年代由葡萄糖转成乳酸的制造技术已有重大的突破,聚乳酸生产技术的改进降低了聚乳酸的生产成本。

PLA的合成和分子结构式:聚乳酸的分解:聚乳酸的分解有两个阶段:经水解反应分解之后再靠微生物分解。

聚乳酸

聚乳酸

一、聚乳酸( Polylactic Acid , PLA) 是以玉米等农作物为原料, 经微生物发酵获得乳酸单体, 再通过聚合得到的生物降解高分子材料。

它是一种热塑性聚酯,具有很好的生物降解性, 生物相容性和生物可吸收性, 降解后不会遗留任何环保问题, 又兼具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。

二、聚乳酸的合成方法有两种:直接缩聚法和开环聚合法。

1.直接缩聚法的主要特点是合成的聚乳酸可以不含催化剂,聚合工艺短,易分解且分子量小,但反应条件相对苛刻,对聚合单体的要求与普通缩聚单体的要求一致, 其所得聚乳酸产品性能差, 实用价值小。

2.开环聚合法因为是环状二聚体的开环聚合,不同于一般的缩聚, 没有小分子水生成, 聚合设备简单。

此法所得聚乳酸分子量高,且机械强度也高。

三、聚乳酸的原料来源都是农作物。

四、聚乳酸的优点:1.具有良好的生物降解性。

在常温下, 聚乳酸树脂可保持稳定的性能。

在堆肥条件下( 56—60℃, 湿度大于80—90%) 可在2—3 个月内经由微生物完全分解, 最终生成水和二氧化碳, 不污染环境。

生产过程无污染。

聚乳酸具有良好的生物相容性和生物可吸收性是因为聚乳酸的基本原料乳酸是人体固有的生理物质之一,对人体无毒无害无刺激性。

2.聚乳酸树脂是热塑性树脂, 具有良好的力学性质、机械性能、热塑性及成纤性,耐油、气味阻隔方面也较好, 具有与聚酯相似的防渗透性, 与聚苯乙烯相似的光泽度、清晰度和加工性, 提供了比聚烯烃更低温度的可热合性。

3.可以采用通用塑料的通用设备进行挤出、注射、吹塑、拉伸、纺丝等加工成型, 且加工方便。

4.聚乳酸是一种低能耗产品, 比以石油产品为原料生产的聚合物低30%—50%。

5.原料来自可再生的植物资源, 所有富含淀粉的农作物都能生成聚乳酸, 不消耗不可再生的矿物资源, 也不增加二氧化碳的排放,符合循环经济原则, 利于社会可持续发展。

聚乳酸材料介绍

聚乳酸材料介绍

聚乳酸材料介绍聚乳酸是一种生物可降解的高分子材料,其化学名称为聚乳酸酯(PLA),是由乳酸分子经过聚合反应而成。

它具有优异的物理、化学和机械性能,同时还具有良好的生物相容性和可降解性,被广泛应用于医疗、食品包装、纺织等领域。

聚乳酸材料的物理性质聚乳酸是一种无色透明的高分子材料,在常温下为固体。

它的密度约为1.25 g/cm³,熔点在165-175℃之间。

聚乳酸具有良好的耐热性和耐候性,在高温下也不易变形或变色。

此外,它还具有一定的透光性和柔软性。

聚乳酸材料的化学性质聚乳酸是一种相对稳定的高分子材料,在常规条件下不会发生明显的化学反应。

但在强碱或强酸环境下,聚乳酸会发生水解反应,并最终分解成二氧化碳和水。

这使得它成为一种非常环保的材料,可以有效地减少对环境的污染。

聚乳酸材料的机械性能聚乳酸具有较高的强度和硬度,可以用于制造各种机械零件和工业用品。

它还具有良好的抗拉伸性、弯曲性和冲击性能,在一定程度上可以代替一些传统材料。

此外,聚乳酸还具有较好的耐磨性和耐腐蚀性,可用于制造化学容器、医疗器械等。

聚乳酸材料的生物相容性由于聚乳酸是一种天然产物,因此它具有良好的生物相容性。

在人体内分解时,它会被分解成二氧化碳和水,并被人体代谢掉。

这使得聚乳酸成为一种理想的医疗材料,在制造缝合线、支架、修复组织等方面应用广泛。

聚乳酸材料的可降解性聚乳酸是一种生物可降解的高分子材料,在自然界中会被微生物分解成二氧化碳和水。

这使得它成为一种环保的材料,可以有效地减少对环境的污染。

此外,聚乳酸还可以通过物理方法(如加热)或化学方法(如水解)来分解,从而实现回收再利用。

聚乳酸材料的应用由于聚乳酸具有良好的物理、化学和机械性能,以及优异的生物相容性和可降解性,因此被广泛应用于医疗、食品包装、纺织等领域。

在医疗领域中,聚乳酸被广泛用于制造缝合线、支架、修复组织等医疗器械。

它具有良好的生物相容性和可降解性,在人体内不会产生任何不良反应。

聚乳酸的性能、合成方法及应用

聚乳酸的性能、合成方法及应用

聚乳酸的性能、合成方法及应用一、本文概述聚乳酸(Polylactic Acid,简称PLA)是一种由可再生植物资源(例如玉米)提取淀粉原料制成的生物降解材料,具有良好的生物相容性和生物降解性。

随着全球环保意识的日益增强和可持续发展理念的深入人心,聚乳酸作为一种环保型高分子材料,其研究和应用受到了广泛的关注。

本文将全面介绍聚乳酸的性能特点、合成方法以及在实际应用中的广泛用途,旨在为读者提供关于聚乳酸的深入理解,推动其在各个领域的应用和发展。

本文首先将对聚乳酸的基本性能进行概述,包括其物理性能、化学性能以及生物相容性和降解性等方面的特点。

接着,将详细介绍聚乳酸的合成方法,包括开环聚合和缩聚法等,并分析不同合成方法的优缺点。

在此基础上,文章还将深入探讨聚乳酸在各个领域的应用情况,如包装材料、医疗领域、汽车制造、农业等。

文章还将对聚乳酸的未来发展趋势进行展望,以期为读者提供全面的聚乳酸知识,并为其在实际应用中的创新和发展提供参考。

二、聚乳酸的性能聚乳酸(PLA)作为一种生物降解塑料,具有一系列独特的性能,使其在众多领域中具有广泛的应用前景。

聚乳酸具有良好的生物相容性和生物降解性。

由于其来源于可再生生物质,聚乳酸在自然界中能够被微生物分解为二氧化碳和水,不会对环境造成污染。

这使得聚乳酸在医疗、包装、农业等领域具有广阔的应用空间。

聚乳酸具有较高的机械性能。

通过调整合成方法和工艺条件,可以得到具有优异拉伸强度、模量和断裂伸长率的聚乳酸材料。

这些特性使得聚乳酸在制造包装材料、纤维、薄膜等方面具有显著优势。

聚乳酸还具有良好的加工性能。

它可以在熔融状态下进行热塑性加工,如挤出、注塑、吹塑等,从而制成各种形状和尺寸的制品。

同时,聚乳酸的表面光泽度高,易于印刷和染色,为其在装饰、包装等领域的应用提供了便利。

另外,聚乳酸还具有较好的阻隔性能。

它可以有效地阻止氧气、水分和其他气体的渗透,从而保护包装物品免受外界环境的影响。

聚乳酸杨氏模量

聚乳酸杨氏模量

聚乳酸杨氏模量一、什么是聚乳酸?聚乳酸(Polylactic acid,PLA)是一种生物降解性高分子材料,由乳酸单体经过聚合反应制备而成。

乳酸是一种天然有机酸,可由玉米淀粉、蔗糖等植物糖类或乳清、奶粉等动物源性物质发酵制得。

二、聚乳酸的特性1.生物降解性:聚乳酸在自然界中能够被微生物分解为二氧化碳和水,不会对环境造成污染。

2.可加工性:聚乳酸可以通过注塑、吹塑、挤出等工艺进行加工成型。

3.透明度高:聚乳酸具有很好的透明度和光泽度,可以用于制作透明包装材料。

4.耐热性差:聚乳酸的热稳定性较差,在高温下易发生降解。

三、什么是杨氏模量?杨氏模量(Young's modulus)又称弹性模量,是指材料在弹性变形范围内单位应力下的应变值。

它是描述材料弹性性能的一个重要参数,用于衡量材料抵抗形变的能力。

四、聚乳酸的杨氏模量聚乳酸的杨氏模量与温度、加工方式、结晶度等因素密切相关。

一般来说,聚乳酸的杨氏模量在室温下约为2-4 GPa,随着温度升高而降低。

加工方式也会对聚乳酸的杨氏模量产生影响,注塑制品的杨氏模量较高,吹塑制品的杨氏模量较低。

此外,聚乳酸具有一定的结晶性,其结晶度越高,杨氏模量也越高。

因此,在制备聚乳酸制品时可以通过控制加工参数和添加剂等手段来调节其结晶度和性能。

五、聚乳酸在不同领域中的应用1.医疗领域:由于聚乳酸具有良好的生物相容性和生物降解性,在医疗领域中被广泛应用于缝合线、修复器械、植入物等方面。

2.包装领域:聚乳酸的透明度和生物降解性使其成为一种理想的包装材料,可以用于制作食品包装、药品包装等。

3.纺织领域:聚乳酸可以与其他纤维混合使用,制成具有特殊功能的纺织品,如抗菌、防臭、防紫外线等。

4.环保领域:聚乳酸是一种可生物降解的材料,在环保领域中有着广泛应用。

例如,可以用于制作生物降解性垃圾袋、一次性餐具等。

六、聚乳酸的发展前景随着人们对环境保护意识的提高和对可持续发展的追求,生物降解材料逐渐受到人们的关注。

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环保纤维或环境友好纤维体现了可持续发展的时代 要求。从一个纤维产品的全循环过程即从原材料、 加工过程、消费使用、遗弃处理等面考虑 环保纤维 至少应具备以下特征中的一项或多项Ι 4纤维产品的 原材料无污染或少污染或尽可能是可持续发展的绿 色资源 合成纤维产品的合成过程节能、降耗、减污 符合环保和可持续发展的要求纤维产品的加工过程 特别是印染、整理等加工过程∋ 尽可能使用无毒、
纺织品与人们的生活密切相关,作为与人类紧 密接触的一大类产品被视为人的第二皮肤和第 一生存环境直接影响到人们的健康和安全。因 此对来自纺织品的污染更加引起广泛的关注和 警惕。一些发达国家有关绿色纺织品环保要求 的法规越来越多其检验手段和标准要求也越来 越高。例如欧盟有关国家通过的纺OekeTexStandard100织品环保标准和美国国家 标准ANSI, 对进口服装的甲醛、重金属、防 腐剂等4 6 6 多种有害物质进行控制。
纺织品与人们的生活密切相关,作为与人类紧密接触的一 大类产品被视为人的第二皮肤和第一生存环境直接影响 到人们的健康和安全。因此对来自纺织品的污染更加引 起广泛的关注和警惕。一些发达国家有关绿色纺织品环 保要求的法规越来越多其检验手段和标准要求也越来越 高。例如欧盟有关国家通过的纺OekeTexStandard100织品环保标准和美国国家标准ANSI, 对进口服装的甲醛、重金属、防腐剂等4 6 6 多种有害 物质 进行控制。
1991 年美国卡吉尔( Cargill) 公司以玉米为原料发 酵生产乳酸,然后在真空条件下采用溶剂脱水技术, 生产高分子质量PLA。2001 年11 月,美国陶氏化 学( Dow Chemical) 与Cargill 合作成立的 CargillDow Polymers( 简称CDP) 公司,投资3 亿美元,采用两步法聚合技术,在美国内布拉斯加 州Blair 投产兴建了一套14 万t /a 的PLA 生产装置, 这是目前世界上最大的聚乳酸生产工厂。2005 年, CDP 公司更名为Nature Works 公司;2008 年末, Nature Work 公司开发出PLA 树脂IngeoTM的新 技术,成为全球PLA 生产的引领者。2009年, IngeoTM的产能达到14 万t /a。NatureWork 公 司还推出了IngeoTM6252D 和6201D 2 种新产品, 适用于低成本熔喷非织造布,产品可用作揩布和滤 材,若与木浆或黏胶纤维混合,还可增强其吸液性
以聚乳酸纤维制得的布料具有真丝的光泽、 优良的手感,亮度、吸水性、形状保持性及 抗皱性,因此是较理想的面料,适合做服装 尤其是妇女服装。
随着人们对自身生存环境重要性认识的日益提 高和生态愈识、环保意识的加强绿色产品已成 为人们关注的焦点。近年来全球掀起的“ 回 归天然“的绿色消费概念对人们的消费取向产 生了越来越大的影响。紧随“ 绿色食品之后” 绿色纺织品‘ 、“ 生态纺织品‘’ 已成为当 今国际的发展潮流和研究热点。
到目前为止, 有140 多个企业的400 余种产品 获得环保标志认证, 其中包括4 种纺织产品。 在纺织品领域中最有影响的环保标Байду номын сангаас是生态纺织 品标准100( Ok o- T e x St an dard 100) , 其检测项目中包括不应包含的为: 致癌染料, 有 机氯载体( 多氯联苯) , APO 等阻燃剂和T HDE 等抗菌防霉剂; 有极限值的为: 重金属、甲醛、 杀虫剂、防腐剂( 五氯苯酚) 、苯液的pH 值, 色牢度及易挥发物质等。
相比之下,国内PLA 的生产技术仍处于起步阶段, 对纤维纺丝的生产技术研究,更是屈指可数。目前 国内从事PLA 及其纤维基础理论研究和生产技术应 用研究的高校较多,其中如青岛大学纺织服装学院、 华南理工大学材料学院、北京理工大学、东华大学 等高校已在PLA 及其纤维的制备、非织造布制造等 方面取得了较多的科研成果。 上海华源股份有限公司开发了PLA 纤维加弹丝和拉 伸丝及其布样;仪征化纤开展了PLA 的聚合、纺丝 的开发,已取得初步成效; 上海市合成纤维研究所 于2005 年底开始试制PLA 短纤,目前已成功生产 出了线密度为1. 9~ 2. 2 dtex,强度为 3. 5 ~ 4. 5 cN/dtex,伸长38% ~45%,卷 曲度为l0% ~ 12%的短纤维[2]。
帝人公司开发出纤维级的耐热PLA“Biofront”,具 有立体络合结晶结构,并于2009 年完全产业化, 其熔点为210 ℃,而普通PLA 为170 ℃,因此其 纤维可经受高温高压的染色[3]。德国STFI 研究 所和Leibniz 聚合物研究所合作开发了以PLA 为原 料的纺黏非织造布产品。使用的PLA原料有3 种规 格,即再生PLA-R,PLA-NWC 以及PLA合物PLAR/C。纺丝成网实验在Reicofil-4 试验生产线上完 成,工艺条件如表1 所示。产品的后处理有3种工 艺: 热黏合、水刺或针刺.
可自然降解的浆料、染料、整理剂等以及利用高新 技进行清洁生产纤维产品的消费、使用对人体友好、 舒适纤维产品消费使用后不会因遗弃或处理带来环 境问题, 最好能循环利用, 或回归自然。目前虽然符 合上述特征的理想的环保纤维尚未实现, 但是人们仍 把具有上述部分特征的纤维称为环保纤维而且环保 纤维的发展趋势将是日趋理想化。
国内外开发历史及现状 近年来,国外聚乳酸技术的开发和工业化生产得到 了突破性进展,现在市场上的PLA 纤维及其原料大 部分来源于美国、日本和德国。1932 年,杜邦 ( Du Pont) 公司的著名的高分子化学家Carothers 在真空条件下加热乳酸得到了低分子质量的聚乳酸。 1948 年美国维吉尼亚卡罗来纳化学公司利用玉米 残渣提取玉米醇溶蛋白质,生产出Vicara 纤维。 1962 年美国Cyanamid 公司用聚乳酸制成了可生 物吸收的医用缝合线。20 世纪70年代,聚乳酸在 人体内的易分解性和分解产物的高度安全性得到了 确认,作为少数被美国食品及药物管理局( FDA) 批 准的生物降解医用材料.
聚乳酸的结构式为:
纤维素的结构式为:
聚乳酸的纤维天然循环过程如下图
聚乳酸的性能
首先,聚乳酸纤维的物理性质介于PET 和PA6 之间,其强度,伸长等也与PET 和PA6差不多。但 聚乳酸纤维也有自己的独特性能,如良好的可染性, 色牢度高于3 级;其纤维相容性好,制成的织物不 刺激皮肤,穿着时有舒适感;对许多溶剂包括干洗 剂稳定。
( 3) 可生物降解性: 聚乳酸纤维具有良好的可
生物降解性,被废弃后可以在自然界中完全分解。 PLA 纤维被埋入土中2 ~ 3 年后,强度会消失。如 果 与其他有机废弃物一同掩埋,几个月内便会分解。 ( 4) 安全性: 由于PLA 纤维具有生物相容性,可 安全植入体内,无毒副作用
聚乳酸纤维的环保特性 由于乳酸是存在于动物、植物及微生物内的天然 物质,很容易自然降解,该纤维完全不使用石油等 化工原料,其废弃物在土壤和海水中的微生物作 用下,可分解成二氧化碳和水,完成自然循环,不会 散发毒气,不会对地球环境造成污染。由于该纤 维的初始原料为玉米等谷类,其再生循环 周期短,大约为1~2 年,其产生的二氧化碳由于植 物光合作用,在大气中的含量会逐渐减少。玉米 纤维以价廉量多的淀粉作原料,又具有完全自然 循环和能生物分解的特点,已被众多专家推荐为 “21 世纪的环境循环材料”。
2003年主要石油储量
生物质(Biomass)主要指粮食以外的秸
秆等木质纤维类废弃物及以其为原料生产的 环境友好化工产品和绿色能源。所谓生物质 纤维(Bio-fiber),是指利用生物体或生物 提取物制成的纤维[2],即来源于利用大气、 水、土地等通过光合作用而产生的可再生生 物质的一类纤维。
生物质纤维发展趋势 生物质纤维材料研究的发展与社会、经济和 资源、环境的发展紧密相关,所以新的生长 点和交叉点不断涌现,并不断向其他相关学 科延伸和渗透,这既促进了生物质纤维材料 研究自身的发展,又丰富了材料科学的内涵。
酸亚锡的引发下进行开环聚合,合成出高分子质量 的聚L-乳酸。由于高分子质量的聚L-乳酸具有良好 的机械强度,与人体骨的强度比较吻合,因此使用 该类材料制备的骨折内固定物或可降解缝合线最终 可以被人体吸收,避免了二次手术给病人造成的额 外痛苦。
聚乳酸纤维产品的应用 PLA 纤维产品( 如短纤、单丝、复合丝、三 叶形、双组分、纺黏非织造布、针刺非织造 布、针织物、机织物、复合材料等) 因其优 异的性能,而广泛应用于服装、家用纺织品、 农业用布,以及生物材料、人造器官等。
具体的特性可以总结为: ( 1) 可燃性: 虽然PLA 不属于阻燃聚合物,但该纤维 具有良好的自熄性,燃烧发烟量低。且与大多数纤维相 比,PLA 还具有较高的限氧指数( LOI) ,这意味着点燃 它需要较多的氧气,所以点燃较为困难。 ( 2) 化学稳定性: 由于PLA 属于线性脂肪族纤维,其抗 水解性能相当差。这意味着该纤维在染色和后整理的过 程中必须更加小心。
为了加快聚乳酸纤维在国内的推广应用,上 海纺织科学研究院、同济大学、同杰良生物 材料有限公司、德福伦化纤有限公司一起承 担了上海市科委“乳酸短纤维工业化生产技 术研究及应用开发”项目的研究。
2010 年,由南开大学承担的“生物可降解骨折内 固定螺钉”课题,以国产L-乳酸为原料,制备出了 可代替金属材料的骨折内固定螺钉。科研人员首先 用国产L-乳酸为原料,制成L-丙交酯,然后在异辛
日本在聚乳酸产业中拥有最多的专利。其中,1989 年 日本钟纺公司与岛津公司合作开发PLA 纤维,原料采用 岛津制作所和CDP 公司的产品,1994年开发出商标名 为Lactron 的纤维,1998 年又开发出用此纤维制造 的系列服饰产品。此外,三井化学公司曾以玉米、甜菜、 马铃薯等为原料,经过固相缩聚直接合成了PLA 低聚物, 并在惰性气体中制得相对分子质量较高的PLA,其商品 名为LaceaTM。尤尼吉卡公司也纺制出单丝、复丝和短 纤( 常规型和皮芯复合型) ,纺黏非织造布( 包括常规型、 皮芯复合型和模压型) 等系列产品。
聚乳酸纤维
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