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生物降解包装袋在我国的发展趋势及(qing)重要性?Q二Q?/p>
PLAQ技术不断提升,大规模推q应用指日可?/p>
PLA是一U可再生的、以植物资源为原料聚合合成的生物降解高分子。其以玉c等壳类作物为原料,l碾后从中提取淀(wn)_;然后淀(wn)_发酵制成未_的葡萄糖Q将葡萄p精制、发酵获得左旋^酸;再经脱水、环化反应乳酸生成环状二聚体丙交酯Q再开环羃聚成分子量达150000以上的PLA?wi)脂。PLA的原料来源既充分又可再生Q品可在用后回收Q可在温度高?5℃或富氧和微生物作用下降解ؓ(f)二氧化碳和水Q实现在自然界中的物质@环,不会(x)对环境生媄(jing)响。作为理想的l色环保高分子材料,PLA已成为生物可降解塑料pd中当之无愧的d产品。美国NatureWorks是全球大PLA刉商Q其位于内布拉斯加州布莱?dng)的工厂Q是世界上一家也是商业化规模大的PLA工厂Q其以IngeoTM品牌命名的PLA?wi)脂产能已突?8万吨/q_(d)占全?0%的能?/p>
目前Q我国PLA产业发展水^、生产技术及(qing)产能与国外跨国公司相比仍有较大差距。浙江v正生物材料股份有限公司自2005q底正式投一条年?000吨的PLA生U,发展至今q能已?2.5万吨Q另?万吨PLA产能正在Q深圛_华伟业股份有限公司目前已建成q聚合?0000吨、^酔R15000吨、多元醇5000吨?D打印材料1500吨的生能力Q拥有薄膜、注塑、片材和纤l多款牌号PLA产品Q吉林中_生物材料有限公司已形成q3万吨PLA?万吨生物基制品的产能Q其PLA生技术来自于蒂森克虏伯工业解x案公司开发的PLAneo?誖专Ҏ(gu)术;今年8月,安徽丰原泰来PLA有限公司成功下线PLA_子成品Q随着产品的顺利出,标志着中国一条全产业链PLA生UK利量产,9月,其年?0万吨乳酸?0万吨PLAW?模块目开工,q也是目前国内大的、规模化的PLA生Uѝ此外,׃泓达生物U技有限公司q16万吨PLA目Q浙江友诚控股集团有限公司年?6万吨PLA目Q山东同邦新材料U技有限公司q30万吨乳酸?0万吨PLA?0万吨PLAU维生UK目,江友诚控股集团有限公司的以甘蔗渣ؓ(f)原材料年?5万吨乳酸?0万吨PLA目Q金丹生物新材料有限公司q1万吨PLA目{一大批生物降解PLA目正进入高潮。在不久的将来,我国成为全球大的PLA刉国Ӟ为我国经社?x)可持箋发展做出实质性A(ch)献?/p>
当前困扰我国PLA产业发展的首要问题是PLA合成中间体丙交酯刉技术的国外“卡脖子”难题。由于国内对PLA的制造技术开发及(qing)应用目前q处在v步阶D,制备PLA的中间体丙交酯的生技术水q低,q存在高能耗、高成本Q以?qing)率和U度不够{问题,国内产能也严重不I而进口的丙交酯h(hun)g直居高不下,货源紧张Q阻了(jin)PLA产能的扩大?/p>
提纯隑֒合成难是刉丙交酯的两大难兟뀂从合成丙交酯的原料上来看,采用生物发酵得到的左旋^ؓ(f)原料q行反应更ؓ(f)l济Q物收率较高,目前研究的较为深入。其工艺程为:(x)先将乳酸酯化脱水生成乳酸低聚物,再在较高温度下进行裂解反应催化解聚得丙交酯。丙交酯的旋光纯度和产率?x)直接?jing)响PLA的质量和生成本。由于粗丙交酯中仍含有水、^酸和乳酸低聚物等杂质Q不W合PLA合成原料的纯度要求,因此_丙交酯q需q行提纯_ֈQ才能聚合得到高分子量的产品Q这也是造成间接法h(hun)D高的主要原因。丙交酯的制备常用的Ҏ(gu)有常压法和减压法。两U方法面临的主要问题都是如何降低反应液在解聚q程中出现的焦化_现象Q从而提高丙交酯收率。常压法技术难度低、操作成功性高Q但常压法的不之处是脱水时间长、生产效率低、物收率不高。目前丙交酯合成使用较多的还是减压法Q其设计思想是将整个反应体系处于高真I度的状态下Q迅速将生成的丙交酯蒸出Q高真空下隔l氧气可减少氧化反应的发生,提高丙交酯收率。从以上分析来看Q丙交酯的纯度和产率?x)直接?jing)响PLA的质量和生成本Q国内不厂家已l掌握丙交酯的制备技术,但在U度和量产上q需要进一步攻克难兟?/p>
丙交酯h(hun)格居高不下,也导致所生的PLA产品h高启。目前市(jng)场PLA售h(hun)?.7万~3.5万元/吨,q与矛_资源生的聚乙烯和聚丙烯8000?吨的售h(hun)相比Q在快消商品中应用的成本明显居于劣势。因此,要大力推qPLA在各领域的应用,在其生成本暂时无法得到解决的情况下Q需要大力开发下游应用制造技术。例如,通过与其他生物可降解材料如各U淀(wn)_、纤l素、PBAT、PHA、PBS{共P可在保PLA力学性能的前提下Q有效降低PLA的成本ƈl持共物的全生物降解性能。这要求PLA?wi)脂原料的应用企业设计出U学的改性配方,开发出有效的相容剂、成核剂?qing)相关的共挤出加工工艺路线。此外,通过对PLA制品的轻量化加工技术(如微发(chng)和超临界二氧化碳发(chng)技术)(j)的开发,降低制品所使用的PLA质量Q从而达到降低制造成本的要求。MQ随着我国PLA生?qing)后l改性技术的不断提升QPLA?wi)脂在我国的大规模推q应用指日可待?/p>