PLA材料,PLA材料优点?
1. 聚乳酸
PLA是一种新型聚酯材料,以有机酸乳酸为原料生产。相比现有的塑料材料,如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等,PLA的性能更加优越。因此,PLA被广泛认为是新世纪最具发展前景的新型包装材料之一,也是环保包装材料的一颗明星。未来,PLA有望取代聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材料,成为塑料制品的主要材料之一,其应用前景非常广阔。
聚乳酸是一种生物可降解的高分子材料,具有以下几个优点: 1. 环保:聚乳酸可以被微生物分解,不会对环境造成污染。 2. 可降解:聚乳酸可以在自然环境中被分解,不会像塑料一样长期存在于环境中。 3. 安全:聚乳酸是一种天然产物,不含有毒性物质,对人体无害。 4. 可塑性好:聚乳酸可以通过加工成型制成各种形状的产品,如餐具、包装材料等。 5. 透明度高:聚乳酸制成的产品透明度高,可以用于制作透明的杯子、盘子等。 总之,聚乳酸是一种具有广泛应用前景的生物可降解材料,具有良好的环保性、可降解性、安全性和可塑性。
(2) 聚乳酸的生物可降解性非常好。使用聚乳酸制品后,它可以被自然界中的微生物完全降解,最终分解成二氧化碳和水,不会对环境造成污染,因此对于环境保护非常有益。
聚乳酸具有优异的机械性能和物理性能,适用于各种加工方法,如吹塑、热塑等,加工方便,应用范围广泛。它可以用于加工各种塑料制品,从工业到民用,如包装食品、快餐饭盒、无纺布、工业和民用布。此外,它还可以加工成农用织物、保健织物、抹布、卫生用品、室外防紫外线织物、帐篷布、地垫面等等,市场前景非常广阔。
(3) 具有良好的相容性和可降解性。聚己内酯在医疗领域也有广泛的应用,例如可以生产一次性医疗器械、可拆卸手术缝合线等,同时低分子聚己内酯也可以作为药物缓释包装剂使用。
聚乳酸的生产通常以乳酸为原料。传统的乳酸发酵通常使用淀粉类原料,但现在一些国家如美国、法国和日本已经开始利用农副产品进行发酵生产乳酸,然后再生产聚乳酸。
在美国,LLC公司采用玉米淀粉作为原料,经过水解生成葡萄糖,再通过乳酸杆菌厌氧发酵,用液碱中和生成乳酸,经过净化和电渗析工艺,制成纯度达99.5%的L-乳酸。这种乳酸可以用来生产PLA,生产工艺有两种方法:直接缩聚法和非溶剂法。直接缩聚法是在真空下使用溶剂使脱水缩聚,而非溶剂法则是使乳酸生成环状二聚体丙交酯,再通过开环缩聚成PLA。
一家美国研究所成功研制出一种新型的环保包装材料。该材料是通过将废弃的土豆经过一系列的处理后转化为葡萄糖糖浆,再利用细菌发酵成含乳酸酵液。通过电渗析分离和加热蒸发水分,最终得到了可制成薄膜和涂层的聚乳酸。这种新型材料可以用来制作保鲜袋,代替传统的聚乙烯和防水蜡包装材料,具有很好的环保性能。
一家大学与法国埃尔斯坦糖厂合作,研制出了一种新型生产聚乳酸的方法。这种方法使用甜菜作为原料,先将甜菜分解成单糖,然后通过发酵生产乳酸,最后通过化学方法将乳酸聚合成聚乳酸。此外,该方法还可以利用工业制糖工序的下脚料贫糖液来生产聚乳酸,从而大幅度降低生产成本。
日本钟纺公司采用玉米作为原料,通过发酵生产聚乳酸,并将其制成生物降解性发泡材料。这一过程中,他们使用了一种特殊添加剂来控制聚乳酸的分子结构,使其变成易于发泡的微粒。接着,他们加入了用碳水化合物制成的有机化合物发泡剂,并在成型机中进行成型。最后,通过高压水蒸气加热,制成发泡材料。这种材料的强度、压缩应力、缓冲性和耐药性等与聚苯乙烯塑料相当。与此同时,该材料经过焚烧后不会对环境造成污染,还可以用于肥田。
2. 树脂基复合材料
高分子复合材料是一种种类繁多的材料,其基体通常采用树脂,并加入各种纤维、粒状或薄膜进行复合。这些复合材料可以根据不同的应用需求,加入不同的材料,如导电性纤维、陶瓷、玻璃纤维和碳纤维等,以增强其性能。此外,不同树脂薄膜的多层复合也是一种常见的复合方式。这些复合材料在各种领域都有广泛的应用,例如导电功能材料、吸波功能材料和包装材料等。在增强纤维复合型中,常用的纤维种类有30多种。在包装材料中,主要应用的复合材料类型包括有机层复合、共挤复合和混合复合等。
树脂基复合材料的未来发展方向包括三个方面:首先是改进复合工艺,提高复合材料的性能和功能;其次是选择适当的材料和最佳工艺,以降低复合材料的成本;最后是研发新型复合材料,如结构化材料、功能化材料、分子复合材料、生态复合材料等。这些新型复合材料将具有更高的性能和更广泛的应用领域,将推动复合材料行业的发展。
3. 金属基复合材料
金属基复合材料是一种具有高强度、高模量、高温性能和良好的导电导热性能的材料,广泛应用于航空和其他工业领域。随着金属基复合技术的不断进步,现在有多种方法可以用于制备金属基复合材料。常用的金属包括钛、镍、铜、铅和银,而轻金属如铝、镁和钛等则是常用的基材。此外,复合材料还包括非金属和其他化合物等。
4. 生物高分子材料
生物高分子材料已经进入了实验性阶段,这些材料包括人造血管、人造心脏、人造瓣膜、人工肺、人工腮、人造骨骼等等。这些材料的应用范围正在不断扩大,尤其是在包装领域。现在,微生物塑料、生物降解塑料和生光双解型塑料已经成为包装领域的热门话题。这些新型材料的应用将会对环境产生更小的影响,因为它们可以被生物降解,减少了对环境的污染。
5. 有机硅及氟系材料
硅系高分子材料是一种新型材料,其研究基于分子设计和分子结构控制。目前,科学家们正在探讨脱氟缩合、氢化硅烷甲基化合等合成反应,以开发出多元化功能材料,并研制高档复合膜化设备的光电子功能材料。有机硅是一种性能优秀的生态材料,广泛应用于航空航天、汽车、建筑、生物工程和其他高技术领域。未来的目标是提高分子设计和合成技术,实现有机硅功能化、高分子合成及材料制备技术的最佳化。
氟系高分子材料在包装领域的应用取得了显著进展。例如,PTFE具有高强度、功能化和高稳定性,PEA具有出色的热稳定性,PVDF则可用于制作功能薄膜。此外,还研发出了具有压电性、防静电性、耐辐射和耐磨性等优异性能的氟系高分子材料。
塑料是一种广泛使用的材料,但传统塑料在环保方面存在一定问题。为了解决这些问题,人们研发出了新型塑料及塑料合金。这些材料具有更好的环保性能,同时也具有更高的强度和耐用性。 新型塑料包括生物可降解塑料、可回收塑料等。生物可降解塑料可以在自然环境中分解,不会对环境造成污染。可回收塑料可以循环利用,减少了资源的浪费。 塑料合金是将塑料与其他材料混合而成的材料。这些材料具有更高的强度和耐用性,同时也具有更好的耐热性和耐腐蚀性。塑料合金可以用于制造汽车零部件、电子产品外壳等。 总之,新型塑料及塑料合金的出现,为环保和可持续发展提供了更好的选择。
中国的工程塑料主要包括聚砜、聚苯硫醚、聚醚酯、聚酸压胺和聚芳酯等,这些塑料在应用方面表现出色。而在国外,聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺和聚甲醛等仍然是主流。聚碳酸酯的发展速度最快。工程塑料的研究主要集中在改性和应用方面,包括合金化技术、复合技术和加工技术。在塑料合金方面,研究重点在于互穿网络、接枝共聚和嵌段共聚等合金化技术,以及分子复合技术、反应挤出和物理混炼等技术。
在国际市场上,PBT和PET合金的应用越来越广泛,尤其在汽车、自动化设备和电子领域。其中,PBT/ABS、PBT/PC、PBT/有机硅、PBT/PPE、PBT/PET、PBT等塑料合金被广泛用于制造特种高强度包装容器。此外,美国的PET合金(LCP10%)性能更加优越,也开始在包装领域得到应用。
7. 金属箔材及异型材
随着薄化技术的不断发展,金属箔的种类也不断增加。目前,主要的金属箔品种包括金箔、铜箔、铝箔、Be箔、Ta箔、Ag箔、Zn箔、铁箔以及Ni-CR等各种合金箔材。未来,金属箔的发展方向主要有三种:超长、超薄、超极薄;多孔穴化;以及复合化。这些发展方向将进一步推动金属箔的应用领域不断扩大。
异型材的发展速度非常快,各种复杂的异型材(如蜂窝型)都可以生产。异型材正朝着薄型化、轻量化和功能化的方向发展。特别是纸质蜂窝型材料在包装领域中也有一些应用,并且未来前景非常看好。
8. 功能性高分子材料
新型功能性高分子材料主要包括以下几类: 1)电功能高分子材料,如导电材料和电介质材料; 2)光功能高分子材料,如光导材料、梯度折射率高分子和光敏材料; 3)化学功能高分子材料,如催化材料、吸附材料和分子印迹材料; 4)磁功能高分子材料,如磁性高分子材料和磁性纳米复合材料; 5)机械功能高分子材料,如分离膜、富氧膜和超滤膜; 6)生物功能高分子材料,如生物医用材料、生物降解材料和热收缩薄膜; 7)智能高分子材料,如聚砒咯、聚暧吩、聚苯胺和形状记忆材料等。
9. 表面改性材料
现代改性材料种类繁多,包括金属、非金属、陶瓷、塑料和多元复合物等。在包装工业中,表面改性新材料的应用相对较多。为了提高包装塑料薄膜的缩合性能,采用真空气相沉积(PVD)技术在塑料表面涂覆一层极薄的铝膜或硅氧化物膜,也可以利用激光扫描对塑料薄膜进行处理,或者采用咯酸监钝化技术对电解铁箔进行表面改性,以增强材料的性能。这些趋势预计将继续发展。
10. 有机光电子材料
有机光电子材料是一种新型材料,其品种包括有机光色高分子材料、非线性光学材料、光敏折变材料、偏 光高分子材料、选择透光、选择透光高分子材料、光电转化功能材料,压电功能高分子材料等等。其中,非线性光学聚合物(NLO)和梯度折射率高分子(如甲基苯烯酸酯类,苯甲酸乙烯酯类等)的研究进展非常迅速。这些材料在特种包装领域具有广泛的应用前景。
11. 纳米包装材料
实际应用阶段。此外,纳米型抗菌包装材料也备受关注,它可以通过纳米技术将抗菌剂纳米化,使其更容易渗透到包装材料中,从而达到更好的抗菌效果。纳米包装材料的研究和应用,将为食品、医药等行业提供更加安全、环保、高效的包装解决方案。
由于其极大的产业化应用前景,纳米无机抗菌包装材料备受关注。这种材料具有多种特点,包括抗菌能力长效、抗菌性能广谱、杀抑率优异、抗云剂对人畜安全、抗菌制品理化性能稳定以及抗菌剂成本低等。
一种创新的食品包装材料:
食品包装在食品生产中扮演着至关重要的角色。大部分食品必须经过包装才能算作完成生产过程,并进入市场和消费领域。食品包装是实现食品商品价值和实用价值的重要手段,同时也能增加商品的价值。(经过重新创作)