科技成果——秸秆聚乳酸生产技术

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聚乳酸生产工艺

聚乳酸生产工艺

聚乳酸(PLA)是一种生物可降解塑料,其优点包括环保、可再生和生物兼容性,因此在包装、纺织、医疗器械等领域越来越受欢迎。

聚乳酸主要是由可再生资源(如玉米淀粉、甘蔗等)中提取的乳酸(lactic acid)为原料生产的。

聚乳酸的生产工艺主要包括以下几个阶段:
1. 原料制备:使用生物发酵法从可再生生物质(如玉米淀粉、甘蔗等)中提取乳酸。

这些原料通过发酵产生高纯度的乳酸。

2. 应用预处理技术和工艺:预处理过程包括从乳酸溶液中层析提纯、除去杂质及水分等步骤,以提高乳酸的纯度和质量。

经预处理后的乳酸可达到高纯度,使得接下来的聚合过程更为顺利。

3. 脱水缩聚反应:高纯度的乳酸在脱水缩聚过程中,通过催化剂的作用,水分子从乳酸分子中移除,导致乳酸分子之间相互结合,形成聚乳酸前体——低聚乳酸酯。

4. 环化过程:低聚乳酸酯经过进一步的失水反应,形成环状乳酸酯(lactide),即聚乳酸的环状单体。

5. 聚合过程:环状乳酸酯在特殊的催化剂作用下进行链式开环聚合反应,形成聚乳酸长链分子。

该过程的控制因素包括温度、压力、催化剂选择和反应时间等,这些因素影响着聚乳酸的性能。

6. 聚乳酸加工:生产完成的聚乳酸树脂颗粒可以进一步加工,通过熔融、挤出、吹塑等方法,形成不同类型和形状的聚乳酸制品,如薄膜、纤维、容器等。

聚乳酸生产工艺的关键是控制各阶段的反应参数,确保产品质量稳定和性能优良。

随着科学技术的不断发展和环保意识的提高,聚乳酸在日常生活中的应用愈发广泛。

玉米秸秆造生物燃料,这是什么神仙技术?

玉米秸秆造生物燃料,这是什么神仙技术?

玉米秸秆造生物燃料,这是什么神仙技术?提供展位50个,名额有限!据外媒报道,在一篇新论文中,研究人员提出了一种方法,以更有效地从草本植物材料(如玉米秸秆、草)生产生物燃料。

该新系统通过帮助酵母在工业毒素中存活,简化了将植物糖分发酵成燃料的过程。

美国种植的玉米比任何其他作物都多,但只利用植物的一小部分来生产食物和燃料;一旦人们收获了玉米粒,就会留下不可食用的叶子、茎秆。

如果这种被称为玉米秸秆的植物物质能够有效地发酵成乙醇,那么秸秆就可以成为一种大规模的可再生燃料来源。

4吨秸秆可提取1.3吨聚乳酸,安徽丰原:量产后,PLA价格将进一步下降怀特海研究所成员、麻省理工学院(MIT)生物学教授Gerald Fink说:“秸秆的产量巨大,与石油的规模相当,但要廉价地使用它们(秸秆等生物质)来制造生物燃料和其他重要的化学品,存在着巨大的技术挑战。

”因此,年复一年,大部分的玉米秸秆被留在田里腐烂。

01使用秸秆制造乙醇现在,Fink和麻省理工学院化学工程教授Gregory Stephanopolous在麻省理工学院博士后研究员 Felix Lam的领导下进行的一项新研究提供了一种更有效地利用这种未充分利用的燃料来源的方法。

通过改变普通酵母模型--面包酵母Saccharomyces cerevisiae--周围的生长介质条件,并添加一种毒素破坏酶的基因,他们能够使用酵母从木质玉米材料中制造乙醇和塑料,其效率与典型的乙醇制造方法接近。

多年来,生物燃料行业一直依靠酵母等微生物将玉米粒中的糖类葡萄糖、果糖和蔗糖转化为乙醇,然后与传统汽油混合,为我们的汽车提供燃料。

玉米秸秆和其他类似材料也充满了糖分,其形式是一种叫做纤维素的分子。

虽然这些糖也可以转化为生物燃料,但纤维素分子以链的形式捆绑在一起,包裹在被称为木质素的纤维分子中,所以难以提取。

打破这些坚硬的外壳,分解糖链,会产生一种化学混合物,对传统的微生物发酵来说难以做到。

江南大学科技成果——废弃稻麦秸秆、棉秆皮资源化利用

江南大学科技成果——废弃稻麦秸秆、棉秆皮资源化利用

江南大学科技成果——废弃稻麦秸秆、棉秆皮资源化利用成果简介
项目采用蒸汽闪爆预处理、碱处理与生物酶等技术相结合的方法,来处理稻麦秸秆、棉秆皮等农副产品和废弃物,从中提取新型天然纤维素纤维。

已开发出可用于复合材料工业的稻秆/麦秆纤维、可用于纺织工业的棉秆皮纤维。

使用这些纤维为原料,开发了麦草纤维/聚乳酸复合材料、棉秆皮纤维/聚丙烯复合材料及棉秆皮纤维混纺纱线、棉秆皮纤维过滤材料等小试样品。

关键技术
项目突破的关键技术:蒸汽闪爆秸秆关键技术、蒸汽闪爆预处理与碱处理结合法制备秸秆纤维关键技术、蒸汽闪爆预处理与生物酶结合法制备秸秆纤维关键技术,以及秸秆纤维生态复合材料制备关键技术。

蒸汽闪爆技术是近年来发展较快的制备微米级材料新技术,以处理时间短、化学品用量少等优点而引起人们的重视。

项目根据棉秆皮及其所制备纤维的用途,深入研究了蒸汽闪爆、蒸汽闪爆预处理与碱处理结合法、蒸汽闪爆预处理与生物酶结合法对秸秆纤维中纤维素、木质素、半纤维素的分离作用机理并优化分离条件,研制出适合后续各行业工艺要求的秸秆纤维。

项目采用秸秆纤维为增强纤维,以聚丙烯、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯等为基体研制出了复合材料。

知识产权情况获得授权专利3项,申请发明专利7项。

项目成熟度现处于试生产阶段合作方式合作开发。

生物质秸秆聚乳酸材料的制备及成型研究进展

生物质秸秆聚乳酸材料的制备及成型研究进展

生物质秸秆聚乳酸材料的制备及成型研究进展丁诗娟朱西诗陈慧榕裴培摘要:生物质秸秆/聚乳酸复合材料这一新材料作为资源循环的研究热点,具有机械性能、生物可降解性以及化学稳定性等优点,被广泛研究。

本文通过分析生物质秸秆/聚乳酸复合材料的制备及成型加工方法,研究了其在成型制备过程中的工艺参数,并对复合材料现状进行分析。

关键词:生物质秸秆;聚乳酸;成型方法;3D打印;模压成型DINGShi-juan,ZHU某i-hi,CHENHui-rong,PEIPei (ChanghanormalUniverity,Changha410000,China)Keyword:biomatraw;polylacticacid;moldingmethod;3Dprinting;molding1背景介绍过去的十年中,每年大约产生1400万吨传统塑料包装废物,其中只有160万吨通过回收利用,其余的最终被送往垃圾填埋场,回收率仅有11.4%[1]。

因此,开发具备节约能源、保护生态环境、可回收利用等特性的生态型包装材料,具有重要且紧迫的现实意义。

聚乳酸是目前3D打印材料最常用材料,是具有良好力学性能、加工制造性能、生物相容性的热塑性可降解材料[3]。

然而其主要缺陷是成本高,难以普遍化、产量化使用。

为此,利用大量产生的秸秆生物质原料复合“绿色高分子材料”聚乳酸,既能降低成本,又能保护环境;既能废物利用,又能为绿色制造技术提供生态型原材料。

成型方法对于高分子材料的性能与使用效能有重要作用。

目前,对于生物质秸秆/聚乳酸复合材料的成型方法主要集中在热压成型、挤出成型、模压成型、注塑成型、3D打印成型等,本文主要综述了目前生物质秸秆/聚乳酸复合材料制备过程中常见的成型方法,以及各研究者在制备过程中的工艺参数设置。

2成型方法综述2.1热压成型熱压成型是指在加热的模具中注入物料,以压力作用将模型固定于加热板中,通过控制温度使得物料熔融、硬化、冷却,最终脱模成型[4]。

科技成果——秸秆发酵节能饲料生产技术

科技成果——秸秆发酵节能饲料生产技术

科技成果——秸秆发酵节能饲料生产技术技术开发单位邓州市鸣扬生物科技有限公司适用范围该技术适用于种植业和畜牧养殖业。

尤其适宜在秸秆资源丰富,且畜牧养殖业较发达地区推广。

可建区域化配送中心和饲草储备基地,裹包成品便捷运输。

该技术运行稳定,对环境条件干扰不敏感,生产过程容易控制。

成果简介该技术利用秸秆、玉米粉、碳酸氢铵、红糖、食盐、活性生化菌或复合霉菌混合经厌氧发酵制成饲料。

经河南省科学技术信息研究院查新,结果为“国内未见有相同文献报道”。

主要生产工艺:秸秆粉碎——预混——厌氧发酵——包装。

饲养牲畜食后抗病能力增强,粪便恶臭减少,空气中氨浓度下降到26.5ppm,臭气强度降到2.5级以下,达到国家无公害养殖标准(GB18407.3)。

技术效果实现了秸秆的资源化利用,减少秸秆焚烧带来的污染,提高了秸秆作为饲料的营养附加值。

每利用1吨秸秆,减少二氧化碳排放0.9吨。

生产过程能耗低,且无废水、废气、粉尘排放。

饲养牲畜食后抗病能力增强,粪便恶臭减少。

应用情况(1)河南三色鸽乳业有限公司,500头奶牛养殖。

地址:南阳市经一路1号。

(2)南阳市卧龙区光彩养殖场,300头肉牛养殖。

地址:蒲山镇马营村南岭南高速北1500米。

(3)南阳黄牛科技中心,100头肉牛养殖。

地址:南阳市信臣路。

(4)淅川县稼恒隆养殖农民合作社,200头肉牛(西门塔尔)养殖。

地址:九重镇张冲移民新村养殖场。

市场前景预计到2020年,河南省各类秸秆资源总量将突破1亿吨,以小麦、玉米为主。

该技术实现了秸秆100%饲料资源化利用,无污染,低成本,处于国内领先水平,技术成熟,工艺路线和配套设备完善,2016年在国内同行业中占市场总量份额大约1%。

该技术的推广,可有效满足我省畜牧养殖业饲草市场需求,并减轻秸秆焚烧带来的环境污染。

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。

聚乳酸的合成研究

聚乳酸的合成研究

聚乳酸的合成研究(篇一)咱今儿个就唠唠聚乳酸这玩意儿的合成,为啥对它感兴趣呢?前段时间我去超市,想买个环保的食品包装袋,瞅见一包装上写着“聚乳酸材质,可降解”,当时就纳闷,这聚乳酸到底咋来的。

回家一查,资料五花八门,干脆自己动手琢磨琢磨。

聚乳酸合成,原料很关键,最常见的就是从玉米、木薯这些农作物里提取的淀粉。

我就想,这玉米咱熟悉啊,啃玉米棒子的时候,那一颗颗饱满的玉米粒,看着就喜人。

把玉米变成聚乳酸,第一步得把玉米粒里的淀粉转化成葡萄糖。

这过程就像给玉米粒“洗个澡”,让它们在特定的酶溶液里泡着,水温、酸碱度都得调好,跟照顾个小婴儿似的。

我第一次做的时候,没控制好温度,比合适的温度高了那么两三度,嘿,结果转化出来的葡萄糖就少了一大截,那产率低得让人心疼,白花花的玉米粒感觉都被我“浪费”了。

有了葡萄糖,下一步得发酵,让微生物把葡萄糖变成乳酸。

这微生物也娇贵,得给它们准备“豪华公寓”——合适的发酵罐,调好氧气、养分。

我找了个简易的玻璃发酵罐,盯着里面的动静,一开始溶液清清亮亮,过了几天,慢慢变得浑浊,还冒起小泡泡,就跟开派对似的,那是微生物在欢快地工作,把葡萄糖大口大口吃掉,吐出乳酸。

这时候,闻闻那味儿,酸酸的,跟酸奶发酵过头了似的,还真有点上头。

等乳酸攒够了,重头戏来了——聚合。

把乳酸分子像串珠子一样串起来变成聚乳酸。

这需要催化剂帮忙,还得控制好压力、温度这些条件。

我小心翼翼地把乳酸和催化剂放进反应釜,眼睛紧盯着温度表和压力表,手心里全是汗。

温度稍微高点,聚乳酸可能就变得又脆又黄,跟烤焦的面包似的;压力不对,分子链就不好好“牵手”,合成出来的聚乳酸性能大打折扣。

经过好几轮折腾,终于做出一小坨聚乳酸,看着白花花、软绵绵的,跟棉花糖似的,心里那成就感,甭提了。

虽说产量少、过程波折,但总算摸着点门道,知道这聚乳酸合成,每一步都得精打细算,就跟过日子一样,马虎不得,不然就得不到咱想要的“宝贝”啦!聚乳酸的合成研究(篇二)上次研究聚乳酸合成有点小成果后,我这心里就跟猫抓似的,总想再捣鼓捣鼓。

秸秆回收生产聚乳酸的原理

秸秆回收生产聚乳酸的原理

秸秆回收生产聚乳酸的原理秸秆回收生产聚乳酸的原理秸秆是在农作物收获后残留的一种废弃物,通常被当做废弃物处理。

然而,秸秆中含有大量的纤维素和半纤维素,这使得它成为一种有价值的资源。

利用秸秆回收生产聚乳酸是一种可持续的方式,可以同时解决秸秆的综合利用和环境问题。

聚乳酸是一种生物降解聚合物,具有良好的生物相容性和可降解性。

它以植物为原料,通过发酵将葡萄糖转化为乳酸,再经过聚合反应形成聚乳酸。

秸秆回收生产聚乳酸的过程主要包括以下几个步骤:1. 秸秆预处理:首先,将秸秆进行物理和化学处理,以去除其中的杂质和纤维素的结合物,以提高乳酸产率。

物理处理可以包括切碎、研磨等,而化学处理可以包括酸处理、碱处理等。

2. 水解:将经过预处理的秸秆加入适当的水解酶,如纤维素酶和半纤维素酶,以将纤维素和半纤维素水解为可溶性的糖类物质,如葡萄糖和木糖等。

3. 发酵:将水解后的糖类物质添加到发酵罐中,加入适量的微生物发酵菌种,如乳酸菌或酵母等,进行发酵反应。

在适宜的温度和酸碱条件下,微生物将葡萄糖转化为乳酸。

这个过程可以通过控制发酵时间和发酵温度来调节,从而得到合适的乳酸产率。

4. 纯化和聚合:通过过滤、蒸馏、结晶等纯化步骤,将发酵产生的乳酸从发酵液中分离出来,得到纯度较高的乳酸。

然后,通过聚合反应将乳酸单体连接成聚乳酸链。

聚合反应可以使用热压、溶液共聚或环状聚合等方法进行。

5. 成品制备:将聚乳酸进行加工和成型,制备成各种形状的塑料制品,如膜、纤维、发泡材料等。

通过以上的步骤,秸秆可以被高效地回收利用,转化为高附加值的聚乳酸产品。

这不仅能有效减少秸秆的排放和环境污染,还能替代传统塑料制品,减少对石油资源的依赖,实现可持续发展。

同时,聚乳酸具有良好的生物降解性,可以避免塑料制品的长期堆积和环境影响。

因此,利用秸秆回收生产聚乳酸是一种具有广阔前景的绿色生产方式。

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科技成果——秸秆聚乳酸生产技术技术类别
秸秆原料化利用技术
技术内容
秸秆聚乳酸生产技术是秸秆经粉碎、蒸汽爆破预处理提取纤维素,纤维素经酶水解或酸水解转化为糖类化合物,糖类化合物添加菌种发酵制成高纯度的乳酸,乳酸通过化学合成等工艺技术环节生成具有一定分子量的聚乳酸。

聚乳酸可用于替代塑料,生产各类可降解的生产生活用品。

技术特征
一是聚乳酸具有良好的机械性能、抗拉强度及延展度,在生产生活用途广泛。

二是聚乳酸及其制品具有良好的生物可降解性,可用于生产可降解农膜。

三是聚乳酸及其制品生物相容性良好,可用于生产一次性输液用具、免拆型手术缝合线等医疗用品。

四是聚乳酸制品的废弃物处理方式环境友好,不会产生有毒有害气体。

技术实施注意事项
一是聚乳酸脆性较大,在制备聚乳酸复合材料时需对其进行增韧改性或增强改性处理。

二是聚乳酸热变形温度较低,其制品不宜用于加热,运输时也要
注意控制温度。

适用范围
适用的秸秆主要有玉米秸、麦秸、稻草等。

技术标准与规范
《GB/T29284-2012聚乳酸》《SN/T2681-2010聚乳酸纤维制品成分定性分析方法》。

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