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發布時間:2020-11-09 12:04  





PLA的優點
淀粉可環境降解塑料是新型的一種生物降解材料,使用可再生的植物資源(如木薯,玉米等)所提出的淀粉原料制成。然后通過生物發酵,化學合成的。有著良好的生物可降解性和生物相容性,使用后能被自然界中微生物完全降解,生成二氧化碳和水,不會對環境造成污染,是公認的環境友好材料。
淀粉可環境降解塑料具有良好的抗拉強度及延展度,也可以各種普通加工方式生產。
淀粉可環境降解塑料薄膜具有良好的透氣性、透氧性及透二氧二碳性,它也具有隔離氣味的特性。
當焚化聚乳酸(淀粉可環境降解塑料)時,不會釋放出氮化物、硫化物等有毒氣體。人體也含有以單體形態存在的乳酸,這就表示了這種分解性產品具有的安全性
PLA物理改性方法
淀粉可環境降解塑料是由含糖、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。因為淀粉可環境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 淀粉可環境降解塑料是應用前景比較好的一種淀粉可環境降解塑料。
雖然淀粉可環境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 淀粉可環境降解塑料 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。淀粉可環境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 淀粉可環境降解塑料 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 淀粉可環境降解塑料 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。
淀粉可環境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,淀粉可環境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。
PLA(聚乳酸)吹膜工藝
淀粉可環境降解塑料不僅具有全生物降解性、無毒性和良好的生物相容性,而且具有普通塑料薄膜所達不到的高強度、高模量、高透明度和良好的透氣性能,所以聚乳酸薄膜越發受到社會的重視。
淀粉可環境降解塑料但是由于PLA熔體強度低,不能吹塑成膜或成膜困難;韌性差、常溫下呈脆性;結晶度低、耐熱性差等這些缺陷,導致其無法滿足薄膜的使用要求。
針對淀粉可環境降解塑料這三大缺陷,通過擴鏈改性來提高熔體強度,進而提高其成膜性;通過增韌改性來提高其柔韌性,進而成功制備柔韌性較好吹塑薄膜;通過滑石粉(Talc)共混改性來提高其結晶度及耐熱性。
吹塑薄膜成膜需要較大的烙體強度,應選擇流動性差即熔體流動速率低的PLA。
PBSA也是全生物降解型熱塑性脂肪族聚醋,其具有良好的柔韌性、髙的耐沖擊性和可加工性。
將PLA和PBSA共混,理論上兩種聚合物可在力學性能上互補,得到綜合性能優異的生物降解高分子材料。利用PEG做為増塑劑提高PLA薄膜的柔韌性。
全降解材料的纖維素(CMC)吹膜工藝
淀粉可環境降解塑料纖維素、植物蛋白等除了具有環保、保健的需求,還能以其為基料制作可食性包裝膜。將部分廢棄纖維變廢為寶,對推動經濟發展、解決全球“白色污染”問題和改善人民健康狀況等方面有一定的實際意義。A:CMC的制備
以自制甜菜膳食纖維粉為原料,乙醇溶液為溶劑,采用二次加堿法制備成膜基材——高粘度甜菜羧纖維素(CMC)。
制備羧纖維素的條件:NaOH/AGU摩爾比為2.5,ClCH2COOH/AGU摩爾比為1.5,乙醇濃度為75%,堿化醚化溫度為35℃,醚化時間為3h,液料比8∶1(ml/g),可以制備粘度為894.33mPa·s的羧纖維素產品。
在工藝條件的驗證試驗中進一步證實了工藝條件的實用性和可靠性。用自制的成膜基材進行復合膜的試驗。B:膜的制備方法
淀粉可環境降解塑料用自制的成膜基材CMC和小麥面筋蛋白WG按一定配比配成混合粉,再配制一定濃度的,在不斷攪拌的情況下把一定質量的混合粉加入到配制好的中,再加入一定量的增塑劑并攪拌。然后用1mol/LHCl和1mol/LNa2CO3溶液調節成膜溶液到的pH,再在溫度下攪拌使其反應一定時間后過篩、離心脫氣,然后取一定量的成膜液倒在成膜板上,60℃下干燥10h后揭膜,放入干燥器中待測。C:成膜工藝路線
D:結論
成膜材料CMC和WG均是食品添加劑,在食品中的使用量沒有限制,因此其作為可食性包裝材料是安全的;甘油作為增塑劑,也是我國允許使用的食品添加劑,食用后對人體無作用。
Na2CO3和HCl作為調節pH值的化學試劑,也是允許使用的添加劑,加入的量也在允許使用的范圍內。
在整個成膜過程中無激烈的化學反應,只需在成膜后使用前進行適當的消毒處理即可。因此,這種方法所制成的CMC-WG復合可食性包裝膜是可食和安全的。