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PLA物理改性方法

pcl全降解塑料是由含糖、淀粉、纖維素等生物質材料為原料，經發酵制成乳酸，再由乳酸聚合制成聚乳酸高分子材料而成。因為pcl全降解塑料具有良好的生物相容性、可降解性和來源于生物原材料等特點，研究者認為 pcl全降解塑料是應用前景比較好的一種pcl全降解塑料。

雖然pcl全降解塑料有很多優點，但是在現實應用中也存在很多不足: 如 pcl全降解塑料 的韌性比較差，缺少彈性以及柔性，質地硬而且脆性大，溶體強度相對較低，結晶速率過慢等，上述缺陷限制了其在很多方面的應用。pcl全降解塑料的化學結構中含有大量的酯鍵，導致其親水性差，降解速率需要控制等。而且 pcl全降解塑料 價格較高，增加了原料成本，也限制了其在商業上的推廣。因此，針對以上諸多缺點，對 pcl全降解塑料 進行改性成為近些年國內外相關科研人員主要研究的方向。以期改善材料性能和降解產品成本。

pcl全降解塑料是基于材料共混改性完成的。共混改性是在保持聚合物原有的優良性能的前提下，有針對性地對其某些有缺陷的物理機械性能進行改進，同時使生產成本降低。因此是目前應用廣泛的改性聚合物的方法。目前，根據共混組分的類型不同，pcl全降解塑料共混體系可大致分為增塑劑共混、成核劑共混、無機填料共混、天然纖維共混以及其他可降解材料共混等。

淀粉基生物降解塑料

pcl全降解塑料中的淀粉是一種高分子碳水化合物，由葡萄糖分子聚合而成，具有來源豐富、價格低廉、可再生且可完全降解等優點。

淀粉屬于高度結晶的一種化合物，分子之間靠很強的氫鍵連接，未改性淀粉的糖苷鍵一般在150℃左右發生斷裂，所以淀粉的熔融溫度基本高于其分解溫度。普通淀粉的粒徑約為25μm，既可以作為一種填料制備可降解塑料，也可以改性后制備可降解塑料。

世界上篇關于淀粉可降解塑料的專利是由英國研究者Griffin發明的，自此淀粉基塑料研究的大門被打開。德國巴特爾研究所將青豌豆品種進行改性，研制出很高含量的直鏈淀粉，可以用傳統的方法直接加工成型，得到了可以替代聚(PVC)的透明、柔軟、可完全降解的薄膜。

TPS淀粉基降解材料吹膜工藝

  淀粉主要由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成，親水性極強，直接加熱時沒有塑化熔融的過程。

  因此，常向熱塑性淀粉中添加小分子塑化劑，通過塑化劑使淀粉能夠在擠出、注塑等高溫剪切作用下表現出熱塑性。這個過程稱為淀粉改性或者淀粉熱塑性處理，改性后的原料一般成為熱塑性淀粉（TPS）。

  將粒度d50為4.95μm的玉米淀粉放入115℃的KFP-1000L干燥箱內，烘干8小時，使水分含量在900ppm以內，將甘油和淀粉按照100:30比例在高混機中混合均勻，之后投料入長徑比36:1、直徑40mm的同向雙螺桿擠出機中，經過水槽冷切、拉條、造粒。擠出機各段溫度設定為120~210℃，擠出機電機轉速為150rpm。切粒后制得熱塑性淀粉粒料(TPS)，在90℃干燥箱內烘干至水分含量低于800ppm后密閉包裝后待用。

  了彌補單一淀粉材料性能的不足，通過將熱塑性淀粉TPS與pcl全降解塑料類的脂肪族共聚酯PBSA進行共混改性，以提高淀粉基pcl全降解塑料的拉伸強度和耐撕裂性等物理力學性能。

  為了彌補單一淀粉材料性能的不足，通過將熱塑性淀粉TPS與生物降解類的脂肪族共聚酯PBSA進行共混改性，以提高淀粉基降解塑料的拉伸強度和耐撕裂性等物理力學性能。

  將不同試驗的材料分別投入MB-900吹膜機內，在不同溫度、螺桿轉速條件下熔融擠出吹膜收卷。薄膜厚度調整為15μm，樣品在23℃和50%RH環境下狀態調節4h。分別投料進行吹膜試驗的材料有：PBAT-A/B/C 、PBSA-A/B/C 。試驗中不同的吹脹比DDR按照吹制不同的產品寬度調節，不同的牽引比通過更換不同間隙的口模吹制相同厚度和寬度的薄膜來實現。

完全生物降解材料微生物發酵法

  pcl全降解塑料中微生物發酵法是指以有機物為碳源，通過微生物發酵而得到的生物降解材料，主要是以聚羥基脂肪酸酯類為主。聚烴基脂肪酸脂(PHA)是由很多細菌合成的一種細胞內聚酯，具有生物可降解性、生物相容性和可食用性等許多優良性能。在生物醫學材料、組織工程材料、緩釋材料、電學材料以及包裝材料等方面發揮了重要的作用。

  美國寶潔公司先已開發成功作為縫合線、無紡布和各種包裝用材料的PHA系列產品及其多種應用。目前PHA在全球的研究主要集中在利用其生物可降解性、生物相容性等特征，開發在、制藥、電子等高附加值領域的用途。