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當(dāng)前,生物基塑料產(chǎn)量約占每年塑料總產(chǎn)量(約3.2億噸)的百分之一。但是,隨著需求的不斷增長(zhǎng),PLA、PBAT等生物降解材料性能的不斷改善,產(chǎn)品成本的下降,市場(chǎng)也將會(huì)不斷增長(zhǎng)。
PLA和PBAT等型生物聚合物成為促進(jìn)生物基、可生物降解塑料市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要因素。
而目前PLA是一種非常多功能的材料,具有優(yōu)異的阻隔性能,性能優(yōu)異的PLA材料可在要求極為苛刻的應(yīng)用中替袋PS,PP和ABS等材料。
PBAT是芳香族聚酯,具有優(yōu)異的的韌性和生物降解性能,同時(shí)與PLA具有很好的相容性,因此將PBAT與PLA熔融共混,更能改善生物降解材料的各種性能。
根據(jù)歐洲生物塑料協(xié)會(huì)與調(diào)研機(jī)構(gòu)nova-Institute合作編制的市場(chǎng)數(shù)據(jù)顯示,生物基塑料產(chǎn)能將從2017年的約205萬(wàn)噸增長(zhǎng)到2022年的約244萬(wàn)噸。聚乳酸(PLA)也稱(chēng)為聚丙交酯,屬于聚酯家族。是以乳酸為主要原料聚合得到的聚合物,原料來(lái)源充分且可以再生。聚乳酸的生產(chǎn)過(guò)程無(wú)污染,而且產(chǎn)品可以生物降解,實(shí)現(xiàn)在自然界中的循環(huán),因此是理想的綠色高分子材料。聚乳酸(PLA)是一種新型的生物降解材料,使用可再生的植物資源(如玉米)所提取的淀粉原料經(jīng)由發(fā)酵過(guò)程制成乳酸,再通過(guò)高分子合成轉(zhuǎn)換成聚乳酸。
這種環(huán)保材料搭配上結(jié)晶干燥機(jī)能夠進(jìn)行節(jié)能環(huán)保。
目前這種材料易得可再生,適合大規(guī)模集約化生產(chǎn);透氣性能、透明度光澤和硬度、拉伸和彎曲模量均可與傳統(tǒng)的塑料樹(shù)脂相媲美;其單體原料L-乳酸是人體內(nèi)源性活性物質(zhì),因此聚乳酸制品對(duì)人體無(wú)毒、不排斥,并可被人體吸收,能制成YI用組織骨架材料和YI藥載體而安全地用于人體內(nèi),并獲得美國(guó)FDA認(rèn)證;后這種材料是完全可降解性,埋入土壤中6~12個(gè)月即可降解成二氧化碳和水。
而結(jié)晶干燥機(jī)能使物料受熱均勻,熱交換充分,熱,干燥強(qiáng)度高,能量消耗低,比普通干燥機(jī)節(jié)能30%左右。物料流向單一、無(wú)返混現(xiàn)象,干燥均勻,質(zhì)量穩(wěn)定,不需要混合。而且振動(dòng)源采用的是振動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng),運(yùn)轉(zhuǎn)平衡、維修方便、噪音低、壽命長(zhǎng)。由于施加振動(dòng),可使流化氣速降低,因而可顯著降低空氣需求量,進(jìn)而降低粉塵層夾帶,配套熱源,風(fēng)機(jī),旋風(fēng)分離器等也可相應(yīng)縮小規(guī)格,成套設(shè)備降低,節(jié)能效果明顯,且無(wú)粉塵污染問(wèn)題。
所以這PLA與結(jié)晶干燥機(jī)結(jié)合能夠進(jìn)行節(jié)能環(huán)保。
在包裝材料中,一次性使用地商品包裝和容器地用量非常大,是造成“白色污染”地主要,因此用生物降解材料制成地食品袋、包裝袋、垃圾袋以及各種包裝容器等備受青睞.
生物降解包裝材料一般是將可降解地高分子聚合物加入到層壓膜中或直接與層壓材料共混成膜.食品包裝材料和容器一般要求能保證食品不腐爛、隔離氧氣且材料無(wú)毒.其中代表性地是PHB與PHV及其共聚物,其物理性質(zhì)與PE和PP相近,且熱封性良好,用過(guò)后可生物降解或被焚燒,兩者地耗氧量?jī)H相當(dāng)于其光合作用放入大氣地氧,處理后產(chǎn)CO2,即為光合作用攝入地全部CO2量,因此可認(rèn)為完全進(jìn)入生物循環(huán).
在包裝材料中,研究較多地是利用淀粉、纖維素、甲殼素等天然高分子材料本身或經(jīng)改性制成食品容器和包裝塑料.,Bastioli c例如.用聚合劑將直鏈淀粉重構(gòu)化,形成一種特殊地超分子結(jié)構(gòu),這種物質(zhì)具有良好地加工性,同時(shí)生物降解速度快.英國(guó)Porvair公司開(kāi)發(fā)地聚氨酯玉M淀粉塑料性能特殊,降解速度快,淀粉添加量大(50%>,能透氣,可以吹塑成薄膜,廣泛用于食品包裝.日本幸和工業(yè)株式會(huì)社開(kāi)發(fā)地聚乙烯醇一淀粉型生物降解塑料,作為包裝用地一次性緩沖材料,與普通聚緩沖材料相比,其表觀密度稍高,遇水易溶解,為水溶性材料,高溫、高壓情況下易收縮.
近,日本Unitika公司又成功地開(kāi)發(fā)出適用于發(fā)泡成型地高耐熱性PLA生物降解樹(shù)脂,該公司使用納M級(jí)分子設(shè)計(jì)及化學(xué)修飾技術(shù),采用特殊地熔融混煉技術(shù),成功地開(kāi)發(fā)出具有熔融張力、抗硬化地PLA.開(kāi)發(fā)地樹(shù)脂耐熱性超過(guò)120℃。
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