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發(fā)布時(shí)間:2020-12-10 12:15  
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降解3D打印材料
、航天等專業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)對(duì)pla可降解塑料生產(chǎn)企業(yè)的可降解與可回收屬性形成剛需。可回收、可降解的3D打印材料在制造業(yè)的各細(xì)分領(lǐng)域中都是多多益善。如今,包裝、服裝、家居裝飾等產(chǎn)業(yè)也已出現(xiàn)可回收或降解的3D打印產(chǎn)品。可以預(yù)見(jiàn),這類產(chǎn)品的市場(chǎng)會(huì)持續(xù)擴(kuò)大,因?yàn)榄h(huán)保永無(wú)止境。
在成員眾多的pla可降解塑料生產(chǎn)企業(yè)家族中,由植物淀粉制成的PLA(聚乳酸)頗具特色,因?yàn)樗K能夠降解為二氧化碳和水,具有環(huán)境友好屬性。一提到可降解3D打印材料,人們往往就會(huì)想到它。
然而作為一項(xiàng)有望革新制造業(yè)生產(chǎn)方式的新興技術(shù),3D打印并不能蜻蜓點(diǎn)水式地僅在一兩種原材料中展現(xiàn)其環(huán)保潛質(zhì),而應(yīng)將環(huán)保上升為整個(gè)產(chǎn)業(yè)的共同目標(biāo),否則便不足以在未來(lái)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期發(fā)展。事實(shí)上,當(dāng)前一些專業(yè)領(lǐng)域就已經(jīng)對(duì)pla可降解塑料生產(chǎn)企業(yè)的可降解與可回收屬性形成了剛需。
全降解材料吹膜的工藝
pla可降解塑料生產(chǎn)企業(yè)薄膜出現(xiàn)褶皺原因:薄膜橫向厚度不均勻,哪怕是很微小,經(jīng)過(guò)積累后也可造成比較明顯的褶皺,影響落膘實(shí)驗(yàn)、薄膜撕裂實(shí)驗(yàn)、薄膜摩擦系數(shù)等的測(cè)定數(shù)據(jù)。
解決方法:
(1)降低熔體溫度,可以有效降低熔體流動(dòng)性,在模頭擠出時(shí)比較結(jié)實(shí),不因冷卻風(fēng)波動(dòng)使膜泡歪斜而造成薄膜冷卻不均。
(2)減少冷卻風(fēng)量或調(diào)解冷卻風(fēng)不勻的情況。
(3)人字板的夾角過(guò)大,使得薄膜在短時(shí)間內(nèi)被壓扁,因而出現(xiàn)褶皺的問(wèn)題,應(yīng)適當(dāng)減小人字板的夾角。
(4)膜口擠料不均勻,應(yīng)調(diào)解口模,使之處于豎直狀態(tài)。
(5)收卷輥張力過(guò)大把膜拉褶。應(yīng)適當(dāng)減小收卷輥張力。
問(wèn)題2:薄膜透明度差原因:主要影響因素是樹(shù)脂原料,降低結(jié)晶度及使球晶細(xì)小,特別是添加劑的影響。
(1)擠出溫度偏低,熔體塑化不良,透明度較大,應(yīng)適當(dāng)提高熔體溫度。
(2)冷卻效果不佳,影響了透明度,應(yīng)適當(dāng)增大冷卻風(fēng)量。
(3)樹(shù)脂粒子中含有大量水分,應(yīng)充分干燥粒子。
問(wèn)題3:薄膜魚(yú)眼多原因:樹(shù)脂中的析出物造成的,不能從根本上消除。
主要方法 :
(1)一定時(shí)間后,加大螺桿速度,提高熔體擠出壓力,帶走析出物。
(2)定期清潔模具頭。
(3)適當(dāng)提高熔體溫度,充分塑化。
問(wèn)題4:薄膜橫向厚度不均勻.原因:在??诘某隽狭坎痪鶆颉?
解決方法:
(1)模具唇間隙調(diào)節(jié)不當(dāng),需局部調(diào)整或全部重新調(diào)整。
(2)模腔中有雜物,從而引起物流紊亂,出料不均,應(yīng)當(dāng)定期清洗口模。
(3)熔體壓力或溫度過(guò)高或波動(dòng)太大,這樣造成擠出熔流不穩(wěn),影響厚度不均,可調(diào)解溫度,擠出速度改善。
問(wèn)題5:膜泡扭動(dòng)不穩(wěn)原因:
外部原因:如吹膜機(jī)沒(méi)有在封閉區(qū)域內(nèi),室內(nèi)對(duì)流嚴(yán)重,造成膜泡扭動(dòng)
解決方法:關(guān)閉門窗即可。
內(nèi)部原因:
(1)模具唇間隙調(diào)節(jié)不當(dāng),出料不均勻。
解決方法:需局部調(diào)整或全部重新調(diào)整。
(2)冷卻風(fēng)不勻。
解決方法:調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)使其均勻。
(3)人字板的夾角過(guò)大。
解決方法:應(yīng)適當(dāng)減小人字板角度。
可降解塑料面臨的挑戰(zhàn)國(guó)內(nèi)
1)成本較高,雖然近幾年隨著產(chǎn)能規(guī)模的擴(kuò)大,價(jià)格已有下降,但平均價(jià)格仍是傳統(tǒng)塑料的2 ~ 3倍(淀粉基塑料除外);2)生物降解塑料的降解需要一定的微生物環(huán)境,因此對(duì)其回收及回收后如何堆肥也是需要考慮的一個(gè)重要問(wèn)題;3)pla可降解塑料生產(chǎn)企業(yè)的性能與傳統(tǒng)石油基塑料相比還有差距,大部分性能不如石油基塑料(除PBS,PBTA);4)很多生物基降解塑料的原料來(lái)源是玉米、木薯等,需要考慮“吃”和“用”的平衡問(wèn)題;(可參考1噸PLA要消耗2.5噸玉米,發(fā)展PLA真的糟蹋糧食嗎?一文)總而言之,PLA的發(fā)展面臨著擴(kuò)大產(chǎn)能、乳酸的玉米為主原料來(lái)源的道德問(wèn)題及其價(jià)格波動(dòng)等諸多挑戰(zhàn);PBAT也面臨著石油的非生物質(zhì)資源來(lái)源問(wèn)題、未來(lái)石油價(jià)格波動(dòng)問(wèn)題、應(yīng)用場(chǎng)景較窄、以及降解產(chǎn)物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等問(wèn)題。這些問(wèn)題需要學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界攜手攻關(guān)、共同探索,找到解決以上問(wèn)題的途徑與方案。
全降解材料堆肥發(fā)酵工藝
pla可降解塑料生產(chǎn)企業(yè)堆肥實(shí)際就是廢棄物穩(wěn)定化的一種形式,但它需要特殊的濕度、通氣條件和微生物以產(chǎn)生適宜的溫度。一般認(rèn)為這個(gè)溫度要高于45℃,保持這種高溫可以使病原菌失活,并雜草種子。在合理堆肥后殘留的有機(jī)物分解率較低、相對(duì)穩(wěn)定并易于被植物吸收。堆肥后臭味可以大大降低。
堆肥過(guò)程有許多不同種類的微生物參與。由于原料和條件的變化,各種微生物的數(shù)量也在不斷發(fā)生變化,所以堆肥過(guò)程中沒(méi)有任何微生物始終占據(jù)主導(dǎo)地位。每一個(gè)環(huán)境都有其特定的微生物菌群,微生物的多樣性使得堆肥在外部條件出現(xiàn)變化的情況下仍可避免系統(tǒng)崩潰。
堆肥過(guò)程主要靠微生物的作用進(jìn)行,微生物是堆肥發(fā)酵的主體。參與堆肥的微生物有兩個(gè)來(lái)源:一是有機(jī)廢棄物里面原有的大量微生物;另一是人工加入的微生物接種劑。這些在一定條件下對(duì)某些有機(jī)廢物具有較強(qiáng)的分解能力,具有活性強(qiáng)、繁殖快、分解有機(jī)物迅速等特點(diǎn),能加速堆肥反應(yīng)的進(jìn)程,縮短堆肥反應(yīng)的時(shí)間。
堆肥一般分為好氧堆肥和厭氧堆肥兩種。好氧堆肥是在有氧情況下的有機(jī)物料分解過(guò)程,其代謝產(chǎn)物主要是二氧化碳、水和熱;厭氧堆肥是在無(wú)氧條件下有機(jī)物料的分解過(guò)程,厭氧分解后的代謝產(chǎn)物是、二氧化碳和許多低分子量的中間產(chǎn)物,如有機(jī)酸等。
參與堆肥過(guò)程的主要微生物種類是細(xì)菌、真菌以及。這3種微生物都有中溫菌和高溫菌。
堆肥過(guò)程中微生物的種群隨溫度的變化發(fā)生如下的交替變化:低、中溫菌群為主轉(zhuǎn)變?yōu)橹懈邷鼐簽橹鳎懈邷鼐簽橹鬓D(zhuǎn)化為中低溫菌群。隨著堆肥時(shí)間的延長(zhǎng),細(xì)菌逐漸減少,逐漸增多,霉菌和酵母菌在堆肥的末期顯著減少。