PLA简介

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生物降解型塑料-聚乳酸(PLA)

生物降解型塑料-聚乳酸(PLA)

生物降解型塑料-聚乳酸(PLA)清华大学美术学院 贺书俊 学号2012013080摘要: 近年来世界各国都高度重视源于可再生资源的可降解高分子材料的研究开发,聚乳酸因可生物降解、性能优异、应用广泛而深受青睐。

本文主要介绍了聚乳酸的降解机理、作为可降解塑料的应用现状、改进方法以及未来的发展趋势。

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。

[1]2、 聚乳酸降解机理聚乳酸是典型的“绿色塑料”,因其良好的生物相容性、完全可降解性及生物可吸收性,是生物降解材料领域中最受重视的材料之一,下面就聚乳酸的降解机理进行介绍。

聚乳酸是一种合成的脂肪族聚酯,其降解可分为简单水解(酸碱催化)降解和酶催化水解降解。

从物理角度看,有均相和非均相降解。

非均相降解指降解反应发生在聚合物表面,而均相降解则是降解发生在聚合物内部。

从化学角度看,主要有三种方式降解:①主链降解生成低聚体和单体;②侧链水解生成可溶性主链高分子;③交链点裂解生成可溶性线性高分子。

本体侵蚀机理认为聚乳酸降解的主要方式为本体侵蚀,根本原因是聚乳酸分子链上酯键的水解。

聚乳酸类聚合物的端羧基(由聚合引入及降解产生)对其水解起催化作用,随着降解的进行,端羧基量增加,降解速率加快,从而产生自催化现象。

[2]因乳酸来源于可再生资源,经过聚合、改性、加工成制品,当制品废弃时,能完全被人体吸收或被环境生物所降解成二氧化碳和水,从而造福人类并无污染地回归自然,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。

包装行业环保材料PLA简介

包装行业环保材料PLA简介

PLA简介PLA是生物降解塑料聚乳酸的英文简写,英文全称:Polylactic acid。

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,主要以玉米、木薯等为原料。

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。

表1:PLA的工程特性PLA的干燥对于PLA来讲,干燥不是可有可无的操作而是绝对必要的。

PLA是一种易于吸水的热塑性塑料。

也就是说,它非常易于吸收大气中的水份。

极少水气的存在会导致PLA在加热过程中发生水解。

出现水解会改变PLA的熔化流动性及结晶速率,PLA的机械性能会下降,最终产品的质量也得不到保证。

因而,PLA在成型之前必须得到充分彻底的干燥。

在大多数的情况下,回收的PLA材料在干燥前要进行必要的结晶。

新的PLA塑料材料在出厂前已经被结晶及干燥到含水率在400PPM以下。

如果PLA 的包装没有损坏,一般不需要对其进行干燥。

如果包装有破损,则需要进行干燥。

结晶后的PLA相对比较容易干燥。

未结晶的PLA在其温度达到60℃时会变得粘性很大且会结块。

60℃是PLA的玻璃化的温度,在此温度下,非结晶的部分开始变软。

非结晶PLA原料需要在较低的温度(43~45℃)利用低露点(-40℃)的干燥风进行干燥,以防止原料粘结在一起。

结晶PLA原料可以65~90℃的低露点的干燥风(露点温度-40℃)进行干燥。

干燥温度过高,会导致原料软化及结块,过低则会导致干燥时间延长。

如果干燥之后的PLA原料或是回收料不会立即使用时,则必须将其置于一个密封的容器之内,以防止其再度吸湿回潮。

一般来讲,如果干燥之后的PLA原料裸露在空气中,5分钟时间就可以使它完全丧失干燥后的性能。

干燥设备的选用前面有提及,干燥PLA时需要以低露点的干燥风(-40℃)在较低的温度(非结晶PLA原料43~45℃,结晶PLA原料65~90℃)进行干燥。

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。

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。

Proximity Ligation Assay (PLA)简介

Proximity Ligation Assay (PLA)简介

Proximity Ligation Assay (PLA)简介1, 什么是PLA技术?PLA技术全称为Proximity Ligation Assay,国内翻译为邻位连接或者邻近连接技术。

PLA技术是一种特殊的免疫分析方法,可用于检测目标蛋白,蛋白相互作用等等。

该方法通过一对标记有一段寡聚脱氧核苷酸(单链DNA)的单克隆或者多克隆抗体()的探针,即PLA probe(PLA探针),识别目的蛋白,当这两个探针识别同一个蛋白时,两个探针之间的距离靠近,产生了所谓的邻近效应(proximity)。

此时,通过加入一段分别与连接在抗体上的DNA互补的连接寡聚脱氧核苷酸(connector oligonucleotides),PLA probe上的DNA就会通过配对互补作用,与该段DNA互补,然后在连接酶的作用下,PLA probe 上的连段DNA被连接在一起形成一条新的DNA片段。

通过荧光PCR可以扩增并对该新的DNA片段进行定量,从而对应的定量目标蛋白。

2. PLA的几种形式1)Solution phase PLA (液相PLA)这是PLA最初应用的形式。

Protein detection using proximity-dependent DNA ligation assays,Nature Biotechnology 20, 473 - 477 (2002)2)Solid phase PLA (固相PLA)在液相PLA的基础上引入了一个捕获抗体,该捕获抗体被固定在固相载体上(磁珠、微孔板等),当目标蛋白被捕获后,通过Proximity Probe 进行识别和定量。

Detection of Individual Microbial Pathogens by Proximity Ligation,Clinical Chemistry 52: 1152-1160, 20063. PLA的应用1)蛋白检测参考文献同上2)蛋白质相互作用(如In situ PLA)Söderberg O, Gullberg M, Jarvius M, Ridderstråle K, Leuchowius KJ, Jarvius J, Wester K, Hydbring P, Bahram F, Larsson LG, Landegren U. Direct observation in situ of individual endogenous protein complexes. Nature Methods 3: 995-1000 (2006)公司:瑞典的Olink Bioscience为PLA技术专利持有人,该公司生产了大量基于PLA技术的产品。

pla什么材料

pla什么材料

pla什么材料PLA是一种热塑性聚合物材料,全称为聚乳酸(Polylactic Acid)。

它是由可再生资源如玉米、甘蔗等植物中提取的淀粉经发酵、聚合等工艺制成的一种生物降解材料。

PLA材料具有许多优良的性能,因此在各个领域都有着广泛的应用。

首先,PLA材料具有良好的生物降解性能。

在自然环境中,PLA可以在一定时间内被微生物降解,最终分解成二氧化碳和水,不会对环境造成污染。

这一特性使得PLA成为了一种环保材料,被广泛应用于一次性餐具、包装材料等领域。

其次,PLA材料具有良好的加工性能。

它可以通过吹塑、注塑、挤出等多种加工工艺制成各种形状的制品,如薄膜、片材、纤维等。

而且PLA材料的成型温度较低,熔融性好,易于加工成型,可以满足各种复杂产品的制造需求。

此外,PLA材料还具有良好的物理性能和透明度。

它具有较高的强度和刚性,耐磨性好,透明度高,可以制成透明、半透明的制品,外观美观,质感好,适合用于制作包装盒、瓶子等产品。

另外,PLA材料还具有良好的生物相容性。

它不含有对人体有害的重金属元素,不会产生有害气体,因此可以安全用于医疗器械、药品包装等领域。

而且PLA材料本身无毒无害,不会对人体造成伤害,符合食品级、药品级的卫生标准。

最后,PLA材料还具有良好的热封性能和耐高温性能。

它可以通过热封工艺制成密封性能好的包装制品,可以有效保护食品、药品等产品的新鲜度和卫生安全。

而且PLA材料的耐高温性能也较好,可以承受一定温度范围内的加热,适合用于微波炉加热的食品包装。

综上所述,PLA材料具有生物降解性好、加工性能好、物理性能好、生物相容性好、热封性能好等优良特性,因此在一次性餐具、包装材料、医疗器械、药品包装等领域都有着广泛的应用前景。

随着人们对环保、健康、安全的需求不断提高,相信PLA材料在未来会有更加广阔的发展空间。

pla 的化学式

pla 的化学式

pla 的化学式PLA(聚乙烯醇)是一种可降解高分子材料,具有环保和可回收的特点,在包装、纤维服装、保健食品、药品、玩具等领域被广泛应用。

PLA的化学式是C3H4O2(聚乙烯醇),它是一种热塑性高分子。

与其他热塑性高分子相比,PLA具有更高的分子量和特殊的热力学性质。

PLA的分子结构由三个相互连接的单元组成。

其中,聚乙烯醇单元由一种有机醛,乙醇和乙醚组成。

它们与一个叫做“异氰酸酯”的有机酸结合成一个可降解的高分子结构。

PLA有不同的物理性质,例如较高的密度,较低的热传导率和热塑性,可以用来生产各种塑料制品。

这些产品被广泛用于汽车行业、农业机械、家用电器和家具等领域。

PLA具有非常好的热稳定性,因此可以用来生产包装材料,如塑料袋、瓶子、盒子等。

PLA还具有耐水浸渍性和耐强酸、强碱性质,因此可以用来生产各种餐具和玩具。

另外,PLA还具有优异的可降解特性,可以在特定环境条件下自行降解,不会污染环境,这也是它广泛应用的重要原因之一。

由于PLA具有优异的物理性质和环保性能,因此广泛应用于各种领域。

PLA被广泛用于各种制品的生产,如汽车行业、农业机械、家用电器和家具等。

此外,PLA还可用于包装材料的生产,如塑料袋、瓶子、盒子等,甚至可用于生产餐具和玩具等。

因此,PLA的化学式是C3H4O2(聚乙烯醇),它是一种可降解的高分子材料,具有热稳定性、耐水浸渍性以及耐强酸、强碱性质。

PLA 的优良性能使它成为当今各种领域中最常用的高分子材料之一,PLA 的用途非常广泛,为各行各业提供了优良、现代化和环保的材料。

聚乙烯醇(PLA)是一种新型的可降解高分子材料。

它具有较高的分子量、优良的热稳定性、耐水浸渍性和耐强酸、强碱性质,可以用于各种领域,如汽车行业、农业机械、家用电器、家具以及包装材料的生产,如塑料袋、瓶子、盒子等。

同时,由于其可降解性能,目前被越来越多地应用于制药、食品、玩具等行业中。

因此,聚乙烯醇(PLA)也被认为是环保材料,可以为我们提供优良、现代化、环保的材料。

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。

pla降解条件

pla降解条件

PLA降解条件简介聚乳酸(Polylactic Acid,PLA)是一种生物可降解的聚合物,由乳酸分子通过酯化反应聚合而成。

PLA具有良好的生物相容性和可降解性,因此被广泛应用于医药、食品包装、纺织品等领域。

然而,PLA的降解速度受到多种因素的影响,本文将探讨PLA的降解条件及其影响因素。

PLA降解条件PLA的降解条件包括温度、湿度、pH值、微生物等因素。

这些条件对PLA的降解速度产生重要影响。

温度温度是影响PLA降解速度的重要因素之一。

一般而言,较高的温度会加速PLA的降解过程。

在常温下,PLA的降解速度较慢,但当温度升高到一定程度时,PLA的链断裂速率会明显增加。

这是由于高温能够提供足够的能量,使PLA分子链内部的键能够被破坏,从而导致降解的发生。

湿度湿度是另一个影响PLA降解速度的重要因素。

湿度越高,PLA的降解速度越快。

这是因为湿度会导致PLA分子链中的酯键水解,从而加速降解过程。

当湿度较低时,PLA的链断裂速率较慢,降解速度也相对较慢。

pH值pH值是影响PLA降解速度的另一个关键因素。

一般而言,较低的pH值会加速PLA的降解。

这是由于酸性环境能够促使PLA分子链中的酯键水解,从而导致降解的发生。

相反,较高的pH值会减缓PLA的降解速度。

微生物某些微生物也可以影响PLA的降解速度。

一些特定的细菌和真菌具有PLA降解的能力,它们能够分泌特定的酶来水解PLA分子链中的酯键,从而加速降解过程。

这种微生物降解PLA的过程被称为生物降解。

PLA降解过程PLA的降解过程主要包括水解和微生物降解两种方式。

水解水解是PLA降解的主要方式之一。

在水解过程中,PLA分子链中的酯键被水分子水解,形成乳酸单体。

水解过程可以通过湿度、温度和pH值等因素来调控。

当这些条件适宜时,水分子能够进入PLA分子链内部,与酯键反应,从而导致链断裂和降解的发生。

微生物降解微生物降解是另一种重要的PLA降解方式。

一些特定的细菌和真菌能够分泌特定的酶,能够水解PLA分子链中的酯键,从而加速降解过程。

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聚乳酸的简称(PLA)PLA是生物降解塑料聚乳酸的英文简写,全写为:polylactice acid聚乳酸也称为聚丙交酯(polylactide),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,主要以玉米、木薯等为原料。

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。

PLA最大的制造商是美国NatureWorks公司,其次是中国的海正生物,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。

聚乳酸的制备1.1.合成方法总的来说,聚乳酸(PLA)的制备是以乳酸为原材料进行合成的。

目前合成方法有很多种,较为成熟的是乳酸直接缩聚法,另一种是先由乳酸合成丙交酯,再在催化剂的作用下开环聚合。

另外还有一种固相聚合法。

1)乳酸直接聚合法直接聚合法早在20世界30~40年代就已经开始研究,但是由于涉及反应中的水脱除等关键技术还不能得到很好的解决,所以其产物的分子量较低(均在4000以下),强度极低,易分解,没有实用性。

日本昭和高分子公司采用将乳酸在惰性气体中慢慢加热升温并缓慢减压,使乳酸直接脱水缩合,并使反应物在220~260℃,133Pa 下进一步缩聚,得到相对分子质量在4000以上的聚乳酸。

但是该方法反应时间长,产物在后期的高温下会老化分解,变色,且不均匀。

日本三井压化学公司采用溶液聚合法使乳酸直接聚合得到聚乳酸。

直接法的主要特点是合成的聚乳酸不含催化剂,因此缩聚反应进行到一定程度时体系会出现平衡态,需要升温加压打破反应平衡,反应条件相对苛刻。

近几年来,通过技术的创新与改进,直接聚合法取得了一定的进展,应该在不久的将来随着技术的不断成熟,能够应用于工业化的大生产中去。

2)开环聚合法开环聚合法是目前世界上用的较多的生产方法。

早在20世纪中叶,杜邦公司的科研人员就用开环聚合法获得了高分子量的聚乳酸。

近年来,国外对聚乳酸合成的研究主要集中在丙交酯的开环聚合上。

德国的Boeheringer Zngelhelm 公司用此法生产的聚乳酸系列产品以商品名出现在市场上;美国Cargill公司用此法生产的聚乳酸经熔喷与纺粘后加工,开发了医用元纺布产品;而我国能够合成高分子聚乳酸的仅有中山大学高分子研究所等屈指可数的几家。

开环聚合多采用辛酸亚锡作引发剂,分子量可达上百万,机械强度高,聚合分离两步进行:第一步是聚乳酸经脱水环化制得丙交酯;第二步是丙交酯经开环聚合制得聚丙交酯;但是这种开环聚合法在聚合的时候对催化剂的纯度,单体的纯度要求极高,即使是极微量的杂质也会使PLA的分子量低于10万,而且聚合条件如温度、压力、催化剂的种类和用量、反应时间等等也会极大地影响PLA的分子量,所以高分子量PLA 的合成是一个技术难点。

3)固相聚合法这种方法是将直接聚合法得到的低分子量树脂在减压真空、温度在Tg—Tm之间的条件下进行聚合反应得到,以提高其聚合度,增加分子量,从而提高材料强度和加工性能。

1.2.制备流程我们主要说说较常用的开环聚合方法,它的制程大致是这样的:1)取材将玉米等壳类作物碾碎后,从中提取淀粉,然后将淀粉制成未精化的葡萄糖。

现在很多高技术已克服减去了碾碎的过程,直接从大量的农作物中提取原料。

2)发酵以类似生产啤酒或酒精的方式来发酵葡萄糖,而葡萄糖发酵后变成类似于食物添加用于人体肌肉组织内中的乳酸。

3)中间型产物将乳酸单体以特殊的浓缩制程,转变成中间型产物——减水乳酸,即丙交酯。

4)聚合丙交酯单体经过真空净化后,再以一种不使用溶剂的溶解制程来完成开环的动作,使单体聚合。

5)聚合物修饰由于聚合物的分子量与结晶度的不同,可使材料特性的变化空间很大,所以因不同应用的产品,将PLA做不同的修饰。

聚乳酸纤维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。

聚乳酸纤维聚乳酸(PLA)是一种聚羟基酸。

乳酸是乳酸杆菌产生的一种碳水化合物,是生物体(包括人体)中常见的天然化合物。

通过乳酸环化二聚物的化学聚合或乳酸的直接聚合可以得到高分子量的聚乳酸。

以聚乳酸为原料得到的制品,具有良好的生物相容性和生物可吸收性,以及很好的生物降解性,并且在可降解热塑性高分子材料中PLA具有最好的抗热性。

聚乳酸的聚合方法有两种,一种是减压在溶剂中由乳酸直接聚合的方法,即:乳酸→预聚体→聚乳酸;另一种方法是常压下以环状二聚乳酸为原料聚合得到,即:乳酸→预聚体→环状二聚体→聚乳酸。

聚乳酸纤维是一种新型的可完全生物降解的合成纤维,系从谷物中取得,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。

目前,学术界对聚乳酸纤维的研究很多,主要以日本钟纺公司为代表。

由玉米、甘蔗或甜菜通过发酵和蒸馏的方法提取乳酸,聚合成聚乳酴,通过溶液纺丝方法得到聚乳酸纤维,日本钟纺公司的聚乳酸纤维的商品名为Lactron,其性能见表1,从表中数据可以看出,聚乳酸纤维具有与聚酯几乎同等强度和伸长,杨氏模量较低,其织物比较柔软,是一种优良的面料原料。

Lactron可以加工成短纤维、复丝和单丝形式,与棉、羊毛或粘胶等可分解性纤维混纺,可制得类似丝的织物,制成内衣和衬衫等服装,不但耐用、吸湿性好,而且通过加工形成优良的形态稳定性和抗皱性能。

[编辑本段]聚乳酸纤维的生产技术聚乳酸的原料生产聚乳酸的原料是乳酸,即-羟基丙酸、2-羟基丙酸。

由于乳酸分子中有一个不对称碳原子,所以具有d-型(右旋光)和L-型(左旋光)两种对映体,等量的L-乳酸和d -乳酸混合而成的dL-乳酸不具旋光性。

成纤聚乳酸以L-乳酸为单体。

L-乳酸的工业化生产主要有微生物发酵法和化学合成法两大类。

中国发酵乳酸工业主要采用玉米、大米、薯干粉等为原料,以谷糠、麦皮等为辅料,以α-淀粉酶、糖化酶为液化剂、糖化剂,CaCO3为中和剂,经发酵生产乳酸钙,再进一步酸化纯化得到乳酸产品。

聚乳酸的合成聚乳酸有两种合成方法,即丙交酯(乳酸的环状二聚体)的开环聚合和乳酸的直接聚合。

丙交酯开环聚合生产工序为:先将乳酸脱水环化制成丙交酯;再将丙交酯开环聚合制得聚乳酸。

其中乳酸的环化和提纯是制备丙交酯的难点和关键,这种方法可制得高分子量的聚乳酸,也较好地满足成纤聚合物和骨固定材料等的要求。

乳酸直接缩聚是由精制的乳酸直接进行聚合,是最早也是最简单的方法。

该法生产工艺简单,但得到的聚合物分子量低,且分子量分布较宽,其加工性能等尚不能满足成纤聚合物的需要;而且聚合反应在高于180℃的条件下进行,得到的聚合物极易氧化着色,应用受到一定的限制。

由于原料原因,聚乳酸有聚d-乳酸(PDLA)、聚L-乳酸(PLLA)和聚dL-乳酸(PDLLA)之分。

生产纤维一般采用PLLA。

聚乳酸纤维的制备聚乳酸在所有生物可降解聚合物中熔点最高,结晶度大,热稳定性好,加工温度在170~230℃之间,有良好的抗溶剂性,因此能用多种方式进行加工,如挤压、纺丝、双轴拉伸、注射吹塑。

聚乳酸及其共聚物的纺丝可采用溶液纺丝和熔融纺丝工艺,主要采用干纺-热拉伸工艺,而干纺纤维的机械性能要优于熔纺纤维。

研究表明,聚乳酸的分子量及其分布、纺丝溶液的组成及浓度、拉伸温度、聚乳酸的结晶度和纤维直径,都影响最终纤维的性能。

聚乳酸是热塑性聚合物,可采用熔融纺丝。

熔纺同溶液纺相比具有经济上的优势,因此对其研究非常活跃。

PLLA对温度非常灵敏,在升温过程中特性粘度有较大幅度的下降,而且温度越高,△η越大。

因此成纤聚合体中的金属、单体、水等的含量必须严格控制,尤其是残留金属及水分子在纺丝前必须严格去除,否则在纺丝过程中会引起分子量的急剧下降和腐蚀加工机械,制得的纤维性能降低。

在熔融纺丝前,把聚乳酸未端的-OH基用醋酸酐和吡啶进行乙酰化,结果发现其热稳定性有所提高,为纺丝温度低于200℃,聚乳酸基本不发生热降解。

采用二步法,即第一步熔融挤压,第二步热拉伸,可制得断裂强度高于7.2 cN/dtex的聚乳酸纤维。

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,它们受拉手形成了聚合物,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6 0℃,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。

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