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  单个的乳酸分子中有一个羟基和一个羧基,多个乳酸分子在一起,-OH与别的分子的-COOH脱水缩合,-COOH与别的分子的-OH脱水缩合,就这样,它们受拉手形成了聚合物,叫做聚乳酸.
  聚乳酸也称为聚丙交酯,属于聚酯家族。聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物,原料来源充分而且可以再生。聚乳酸的生产过程无污染,而且产品可以生物降解,实现在自然界中的循环,因此是理想的绿色高分子材料。
  聚乳酸的热稳定性好,加工温度170~230℃,有好的抗溶剂性,可用多种方式进行加工,如挤压、纺丝、双轴拉伸,注射吹塑。由聚乳酸制成的产品除能生物降解外,生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性好,还具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性,因此用途十分广泛,可用作包装材料、纤维和非织造物等,目前主要用于服装(内衣、外衣)、产业(建筑、农业、林业、造纸)和医疗卫生等领域。
  一、聚乳酸的优点
  聚乳酸的优点主要有以下几方面:
  (1)生物可降解性良好。聚乳酸使用后能被自然界中微生物完全降解,最终生成二氧化碳和水,不污染环境,对保护环境非常有利。
  (2)机械性能及物理性能良好。聚乳酸适用于吹塑、热塑等各种加工方法,加工方便,应用十分广泛。可用于加工从工业到民用的各种塑料制品、包装食品、快餐饭盒、无纺布、工业及民用布。进而加工成农用织物、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,市场前景十分看好。
  (3)相容性与可降解性良好。聚乳酸在医药领域应用也非常广泛,如可生产一次性输液用具、免拆型手术缝合线等,低分子聚乳酸作药物缓释包装剂等。
  二、聚乳酸的制备方法
  聚乳酸生产是以乳酸为原料,传统的乳酸发酵大多用淀粉质原料,目前美、法、日等国、家已开发利用农副产品为原料发酵生产乳酸,进而生产聚乳酸。
  由乳酸制聚乳酸生产工艺有:
  (1)直接缩聚法:在真空下使用溶剂使脱水缩聚。日本在这方面做了大量的研究,但最终没有成功实现产业化。
  (2)二步法:使乳酸生成环状二聚体丙交酯,在开环缩聚成聚乳酸。这一技术较为成熟,美国NatureWorks公司生产聚乳酸工艺的工艺即为该工艺。中国的海正与中科院共同研制的聚乳酸生产技术也与此相似,主要过程是原料经微生物发酵制得乳酸后,再经过精制、脱水低聚、高温裂解,最后聚合成聚乳酸。
  (3)反应挤出制备高分子量聚乳酸 : 用间歇式搅拌反应器和双螺杆挤出机组合,进行连续的熔融聚合实验,可获得由乳酸通过连续熔融缩聚制得的分子量达150000的聚乳酸。利用双螺杆挤出机将低摩尔质量的乳酸预聚物在挤出机上进一步缩聚,制备出较高摩尔质量的聚乳酸。在反应温度为150℃、催化剂用量为0.5%、螺杆转速为75 r/min时可通过双螺杆反应挤出缩聚法快速有效地提高聚乳酸的摩尔质量,而且反应挤出产物分散系数减小,均匀性变好。通过DSC曲线的比较发现,通过反应挤出缩聚法制得的聚乳酸的结晶度有所降低,这对改善聚乳酸材料在使用过程中表现出较大的脆性是有益的。
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聚乳酸的市场应用编辑本段回目录

  PLA有很多的应用,可以在挤出、注塑、拉膜、纺丝等多领域应用,具体如下:
  (1)挤出级树脂的市场应用
  挤出级树脂是PLA的主要用途,主要用于大型超市里新鲜蔬果包装,该类包装已成为欧洲市场链中的重要一员;其次用于一些宣扬安全、节能、环保的电子产品包装上。在这些用途中PLA高透明度、高光泽度、高钢性等优点体现得淋漓尽致,目前已经是PLA应用的主导方向。另外,挤出级树脂在园艺上的应用也开始获得重视,目前在斜坡绿化、沙尘暴治理等领域已有所应用。
  然而,PLA的挤出加工却并非易事,仅适合在一些先进的PET挤出成型机上进行加工,且挤出片材的厚度一般只在0.2-1.0mm范围。加工过程对水 份含量及加工温度尤其敏感,挤出加工时,一般要求其水份含量要小于50PPM,这对设备的干燥系统和温控系统又提出了新的要求。加工过程中,如果没有适宜的结晶设备,边料的回收也是一大难题,这也正是市场上有大量PLA边角料在流通的原因。
  (2)注塑级树脂的市场应用。
  在PLA的注塑应用中,较为广泛的是改性后的树脂。尽管纯PLA有着高透明度、高光泽度等优点,但是其硬而脆、加工难度大且不耐热等缺点影响了它在注塑方面的应用。当然,化学、塑料工业界都一直致力解决这些问题。例如,利用BPM-500这种添加剂可以提高PLA的冲击强度;加入少量一种名为Biomax Strong的乙烯基共聚物可以改进 PLA的韧性;与另一种生物降解树脂PHA共混可以改善PLA的一些性能;另外,日本的科学家们则开发出了一种添加纸浆的耐热PLA树脂。通过以上一些方式改性后的聚乳酸制品牺牲了透明性,但是却改进了聚乳酸在耐热性、柔韧性、抗冲性等方面的缺陷,提高了其加工难易程度,因此应用范围也得到了拓展。在海正的注塑级树脂销售中大约有70%为改性聚乳酸
  而整体上,相对高昂的成本是阻碍PLA在注塑市场上广泛应用的最大原因。虽然纯树脂通过填充改性可以降低一些成本,但是在保证其性能的前提下,这一措施的作用也有限,如果需要在全生物降解这一前提之下改善PLA性能上的缺陷,比如耐热性能,成本则更高。
  (3)其他牌号树脂的市场应用主要有下表中几个方面:
  双向拉伸膜是目前为止应用最成功的PLA膜,经过双向拉伸并热定型的PLA膜耐热温度可提高到90℃,正好弥补了PLA不耐高温这一缺陷。通过对双向拉伸取向及定型工艺的调整,还可以控制BOPLA膜的热封温度在70~160℃。这一优势是普通BOPET所不具备的。另外,BOPLA膜透光率达到94%,雾度极低,表面光泽度也非常好,该类膜可用于鲜花包装、信封透明窗口膜、糖果包装等等。
  PLA无纺布中已经有应用的是纺粘无纺布,因为中国限塑令的实施,这一无纺布在用于购物袋的制作上较为热门。而吹膜、淋膜这两个领域则因为PLA本身的一些特性缺陷,应用情况还在进一步探索中,一些成功的应用案例是将PLA改性后使用。

聚乳酸研究与应用进展编辑本段回目录

2008年

NatureWorks公司推行植物环保型塑料

  NatureWorks公司用植物而非石油生产的IngeoTM(英吉尔)天然塑料在生产上取得重大突破。采用这种革新的生产过程,可使产品与此前相比再减少60%的二氧化碳的排放,并可降低30%的能源消耗。

  英吉尔天然塑料与石油基的塑料相比,能够减少更多的二氧化碳排放量和能源消耗量。例如,聚酯材料在生产过程中每公斤切片释放3.4公斤的二氧化碳,而新的英吉尔材料在生产过程中每公斤切片仅仅释放0.75公斤二氧化碳,排放量减少77%。而与等量的聚酯相比,新的英吉尔减少56%的能源消耗,环保性能优良。据悉,为精确计算这种新技术的生态环境特性数据,NatureWorks公司测量了从种子种植到塑料切片被运到工厂大门的每一个重要环节的能源使用和气体排放量的进出数据。

  NatureWorks公司公共事务及传讯总监史蒂夫戴维斯说:“现在,世界各地都在鼓励减少能源消耗和温室气体的排放。我们推出这项革新生产技术,既满足了市场对塑料和纤维产品兼具功能性及环保性的需求,也使公司在环保方面又向前迈进了一大步。这对于全世界100多家使用英吉尔生产消费品的公司来说绝对是一个好消息,英吉尔产品种类包括了食品包装、餐具、服装、家居用品、个人护理产品以及消费类电子产品。”

NatureWorks表示到2010年聚乳酸纤维原料的年产量将达到2万吨

  Nature  Works公司最近表示,到2010年聚乳酸纤维原料的年产量将达到2万吨,比现在翻一番。Nature  Works日本公司负责人认为,由于日本人环境保护意识较强,加上在化纤生产方面的技术优势,聚乳酸纤维在日本拥有广阔的市场前景。Nature  Works公司是美国一家从事生物聚合物生产的企业。2007年,日本帝人公司购买了该公司部分股权,开始从事聚乳酸纤维的生产。目前,世界上从事聚乳酸纤维商业化生产的只有这家公司。该公司对外声称已经具备年产14万吨的产能,但业界普遍认为产能只有7万吨左右。由于日本公司的参股,今后日本将成为聚乳酸纤维重要的市场之一,预计将销售总产量的15%至20%。

  聚乳酸纤维的主要用途是无纺布,由于不需要染色今后可能会开发更多的用途,如包装纸、农业用包装材料、家用电器、汽车等。目前,聚乳酸纤维已经出现在服装服饰生产中,如衬衫、箱包等。日本分公司是Nature  Works继欧洲之后在海外成立的第二家分公司,总部负责人称:“日本拥有比较先进的合成纤维生产技术,也拥有不少专利。在日本成立分公司有利于扩大Nature  Works的影响,迅速提高聚乳酸纤维的产能。”为了方便中小规模客户的使用,Nature  Works公司计划在日本开展原料的仓储业务。

2010年产能达25万吨两环节决定生物降解塑料前景

    “技术成熟度和成本是当前生物降解塑料企业面临的两座堡垒,能否攻克关系到整个行业的未来。”中国塑料协会降解塑料专业委员会秘书长翁云宣在接受记者采访时表示,近年来我国生物降解塑料已经有了明确的与国际接轨的定义和相应的标准、测试方法,国家中长期发展规划纲要和“十一五”科技发展规划中,都将发展生物降解塑料产业作为重要内容之一。与此同时,我国生物降解塑料的研发和生产均得到了发展,尤其是可再生材料基的生物降解塑料的发展更是取得了长足进步。2003年,我国生物降解材料的用量约1.5万吨,其中不添加淀粉的生物降解聚合物约1000吨。2007年我国实际生产约3万吨,预计2010年产能将达到25万吨左右。受金融风暴影响,国内塑料废品收购陷入困境,目前许多废品收购站都已关门。可降解塑料的作用更加凸显,但这个行业的比例显然还无法与不可降解塑料同日而语,翁云宣认为,其中的主要原因是,企业偏重于材料研发,而将之转化为制品的能力不足。

    翁云宣介绍,近年来我国相关科研部门一直致力于生物降解塑料的研发及应用,和研发企业组成的“生物基”军团已成为全球重要的研发团队。例如,武汉华丽环保科技有限公司研发的可塑淀粉生物降解材料,是中国目前唯一通过欧盟EN13432标准检测和认证的生物降解材料,其降解性能、使用性能、卫生指标居国际领先水平;宁波天安生物材料有限公司不仅在国际市场争得一席之地,而且成为世界上最大的聚羟基脂肪酸酯类原材料生产厂商;浙江海正生物材料有限公司以年产5000吨聚乳酸的生产能力,稳居工业化生产聚乳酸厂商世界第二内蒙古蒙西集团公司与中科院长春应用化学研究所合作,利用水泥生产过程中产生的二氧化碳,生产二氧化碳基全降解塑料,并建成世界第一条连续、全封闭的年产3000吨二氧化碳基全降解塑料中试生产线,所产塑料透明、可生物降解,焚烧过程只产生二氧化碳和水。翁云宣同时指出,要克服技术成熟度不高的弊端,企业一方面可以根据材料特性开发独特应用领域,比如医用材料、农业地膜;另一方面应在改进降解塑料各方面性能上有所作为,比如其耐热、耐水和机械强度等性能,以求得生物降解塑料业向更高档次发展。此外,成本也是降解塑料产业必须克服的瓶颈。翁云宣举例说道,杭州茂达环境生化有限公司是浙江唯一一家有能力生产可降解塑料袋的企业。2008年6月1日限塑令开始实施,茂达公司曾高兴地认为,可降解塑料袋拥有了更大的市场空间。但是总经理郭文慧透露,6月的确订单纷至,生意兴隆;但7月订单骤减,回落到了原来水平。其主要原因就是成本降不下来,产品价格没有竞争力。

StalkMarket生物塑料通过可降解专业认证

  美国一家领先的环境友好型一次性餐具和食品包装产品生产商StalkMarket公司在美国宣布,其聚乳酸和甘蔗基产品的生产线已通过可生物降解产品研究所的专业认证。该认证涵盖了StalkMarket绝大多数的产品,包括盘子,碗,食品包装,外卖容器包装,透明杯,饮水吸管,盖子,汤碗,冷藏杯和热水杯。生物降解产品研究所(BPI)的成员代表都是来自政府部门,工业界和学术界,目的是促进堆肥塑料和纸制品的使用。BPI认证的产品已被证明是安全地可堆肥产品,它完全是按照美国ASTM国际标准,通过独立的实验室测试验证。

  StalkMarket的创始人兼总裁Buzz Chandler指出:“我们100%地致力于提供可以帮助人们减少对环境影响的解决方案。我们的目标是确保我们生产的每一个产品都是可堆肥产品。”  StalkMarket采用Natureworks LLC公司生产的Ingeo™品牌聚乳酸(PLA)聚合物。Ingeo是世界第一个也是唯一一种100%由每年的再生资源制成的塑料材料。NovaMesh是由医疗级生物相容聚酯/聚氨酯制造而成。

全生物降解聚乳酸阻燃母料河北金迪问世

  石家庄金迪化工科技有限公司宣布,全生物降解PLA塑料添加了该公司新研发的阻燃母料后,具有良好的耐热、难燃和低烟雾性能。这项阻燃技术的开发将提升聚乳酸的使用性能,为PLA生物降解塑料扩大应用领域创造了条件。

  据了解,全生物降解聚乳酸是将大豆、玉米淀粉等原料,经生物聚合技术处理提炼而成的一种生物降解塑料产品。随着人们环保意识的不断增强,以及原油等不可再生资源的逐步减少,聚乳酸因具有原料来源丰富、可再生、可降解、生产所需的能耗低、二氧化碳排放少等众多优势,产业规模正在逐步扩大。

  此前,韩国BMP株式会社采用稻壳、糠麸、甜菜、土豆等为原料,研发出一种较先进的PLA合成技术,并在韩国南部顺川市投资建设了年生产能力2.4万吨的PLA生产厂,计划于2009年6月份开工生产。为了提高聚乳酸的使用性能,使这种生物降解塑料应用到更多领域,韩国BMP株式会社委托石家庄金迪化工科技有限公司为其研究开发阻燃、抗菌、耐温、吹塑成形的PLA技术。

  2008年5月,双方签订了技术合作协议。此后金迪化工即把生物塑料阻燃技术作为重点攻关项目,经过半年多的时间,成功开发出PLA塑料阻燃技术,比协议预期的时间提前了半年。这种阻燃PLA母粒采用经过特殊表面处理的超细无机粉体与硅系阻燃剂协效后共混,通过大长径比平行双螺杆挤出机挤出造粒,外观光滑,有着冰块一般的光泽度。

  作为国内首家以塑料阻燃技术为专业研究方向的科技型企业,金迪化工科技有限公司近年来承担了多项国家科技攻关计划项目,其研究开发的高浓缩塑料阻燃母粒造粒工艺、纳米氢氧化镁母粒、超细粉体表面改性等多项技术获得国家专利。

上海两所高校5年科研接力研制"玉米塑料"

    农用地膜和塑料袋一样,一直被看作是“白色污染”的主要来源。而用玉米芯等粮食下脚料制成的“玉米塑料”薄膜,能在土壤中完全降解为二氧化碳和有机物,甚至可以被蚯蚓吞食得一干二净——同济大学和华东理工大学科研接力5年,终于研制成功了这种新材料,它的厚度只有A4打印纸的1/25,强度却是现在常用的PE膜的3到4倍。这项成果不仅填补了我国空白,还串起了完整的“玉米塑料”薄膜产业链。    
    “玉米塑料”,学名聚乳酸。在“禁塑令”和石油价格忽上忽下的今天,可完全降解、来自非石油基的“玉米塑料”,是各国研发的焦点。目前聚乳酸在美国一家企业已形成14万吨的年生产规模。同济大学花费4年多时间,成功地研发出了用玉米芯、玉米秆、植物纤维等原料合成聚乳酸的技术,并且进入中试阶段。    
    问题是聚乳酸的强度和牢度都很低,往往只能作为一些工业铸件或者薄板的原材料;即使是目前世界最大的聚乳酸企业——美国NatureWorks,都直截了当地对客户提出:不建议制成塑料袋等薄膜制品——如果做薄膜,那简直“吹弹得破”;如果做厚,则不符合薄膜的特性,并且成本远高于普通的PE膜,不可能有市场。同济大学同样没能攻克聚乳酸“天性脆弱”这一难关。    
    根据国家大力发展环境友好型材料的要求,华东理工大学成立了以胡英院士为首席顾问,由材料科学研究所所长程树军领衔的科技攻关组。攻关组通过分子设计,采用具有自主知识产权的低渗出、非石油基、可完全降解改性剂,对脆性的聚乳酸进行改性,并建立了一条完整的生产流水线,使“玉米塑料”薄膜在增加柔性的同时,显著改善了加工性。独特专利技术的应用,还实现了薄膜的稳定生产,得到了厚度只有4微米的可完全降解超薄膜。据悉,这种薄膜的单位面积价格与目前国家标准规定的PE地膜价格相近,而强度有所增加。如此厚度的可完全降解薄膜目前尚未见报道,华东理工大学已将这一技术申报了四项发明专利。    
    据专利主要发明人李勇锋博士介绍,这种材料堆土后可以完全降解,或被微生物或者动物吞噬消化,76%转化成二氧化碳;它完全非石油基,有优良的透光性、拉伸强度、导热性、渗水性、紫外阻尼性、无滴性,应用前景极佳。据介绍,上海世博会期间,所有包装袋有望采用高强度、透明、印刷鲜艳且可完全降解的材料制成。

花王化工开发改质型聚乳酸ECORA

    花王化工研究中心(Techno Chemical Research Center)利用结晶控制技术及软化技术,开发出了与普通石油类树脂具有同等性能的改质型聚乳酸“ECORA”。有挤压成型和射出成型用2种,主要用于薄膜产品及个人电脑机身等塑料制品。

    目前,使用率最高的植物树脂为聚乳酸。其市场规模仅在日本国内每年就达到6000t左右,预计今后将增至目前的4倍以上。然而,原来的聚乳酸存在质硬、易碎、在高温下无法使用及成型时间长等问题,使用范围有限。具体而言,原来的聚乳酸虽然透明性好,但比聚丙烯(PP)等质硬,因此不易挤压成型。射出成型要获得充分强度,就需花费大量时间。

    花王化工研究中心为实现与PP及ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)的同等性能,对聚乳酸进行了改进。此次开发出了挤压成型及射出成型用2种改进型聚乳酸。

    其中挤压成型用聚乳酸不但确保了透明性,还具有与PP等同等的柔软性。一般情况下,树脂内部有结晶和非结晶部分。该中心认为,树脂的结晶尺寸会影响透明性,非结晶部分的物性会影响柔软性。在研究了多种结晶控制技术之后,通过添加该公司自主开发的结晶促进剂,形成了纳米尺寸结晶,成功地确保了透明性。并且,通过添加软化剂,为非结晶部赋予了柔软性。

    而射出成型用聚乳酸则由于结实、易加工,从而提高了生产效率。射出成型的树脂除了成型后的强度之外,还具有利用低温模具在短时间内成型的生产效率。一般情况下,PP及ABS的成型条件是模具温度为30℃,成型时间为30秒。而原来的聚乳酸由于结晶化速度慢,因此需要在120℃、600秒的条件下处理成型

    所以,该中心研究了利用结晶促进剂控制结晶化速度的方法。针对低温及高温两个领域各自的结晶化速度,通过添加该公司自主开发的结晶促进剂,在约30~120℃的大温度范围内提高了结晶化速度。加工后产品的抗冲击性及耐热性达到了与PP及ABS同等的水平。

2009年

国内最大聚乳酸生产基地落户河南
    总投资18亿元的国内最大的聚乳酸生产项目正式落户河南长垣。总部位于长垣县的河南飘安集团聚乳酸项目在获得国家发改委批复后,目前已经进入实际执行阶段,他们已与日立工业设备技术公司签署聚乳酸生产设备的工艺专利及主要机器(聚合器等)购买协议,该项目投产后将填补中国高品质聚乳酸工业化生产的空白,建成后将成为国内最大聚乳酸生产基地。日立工业设备技术以长久以来自行研究的高粘度液处理技术,及其所具有的丰富的制造聚对苯二甲酸乙酯(PET:Polyethylene terephthalate)的工艺技术等实绩为基础,在2004年开发了具有①高分子并着色少②异性体少而高纯度③良好的加工性等特长的聚乳酸制造工艺技术。以此次的定货为契机进一步扩大发展为目标。 现在正积极扩大销售。

可降解共聚酯性价比优势明显

    由南昌大学承担的江西省重大科技招标项目——反应性共混制备可生物降解共聚酯开发取得进展。该校通过三元反应性共混工艺,日前成功研制出可生物降解脂肪/芳香共聚酯。产品试用效果良好,性价比优势显著,市场应用前景广阔。
  据了解,可降解塑料一般分为光降解塑料、生物降解塑料、光和生物降解塑料、水降解塑料四大类。其中,生物降解塑料随着现代生物技术的发展越来越受到重视,成为国际上研究开发的热点。传统塑料如聚乙烯等降解性能和生物相容性差,造成了严重的'白色污染'。通过三元反应性共混制备的新型共聚酯,既能满足传统塑料力学性能和加工性能的要求,又具有良好的生物降解性能,成为一类新型可替代传统塑料的生物可降解材料,可推广应用于生物医学和环境友好的材料领域。据介绍,该共聚酯具有良好的力学性能和生物降解性能,成膜透明性很好。以南昌大学材料科学与工程学院副院长陈义旺博士为首的高分子研究团队,通过对原料、投料比以及反应条件的选择,优化了产品的力学性能、生物降解性以及生产成本。该产品经江西省产品质量监督检测院检测,其力学性能优良,符合国家《农业用聚乙烯吹塑棚膜》标准,与同类普通塑料具有相当或相近的力学性能和加工性能;具有很好的生物降解性能,土壤包埋4个月可完全降解。
  据江西省创新基金中心主任曹春阳介绍,反应性共混制备可完全生物降解脂肪/芳香共聚酯的生产成本比同类生物降解塑料低20%左右,比国际市场的全生物降解塑料低60%以上,比聚丁二酸丁二醇酯(PBS)低30%,比聚乳酸(PLA)低50%。无论在产品性能还是生产成本方面,该项目都具有较强的市场竞争力。

罗门哈斯推动聚乳酸应用

    特殊材料生产商罗门哈斯日前宣布,以玉米为原料的聚乳酸(PLA)及其化合物在未来的创新应用为探索可持续发展提供了一个很好的发展思路。作为世界领先的助剂供应商,罗门哈斯正在设计产品并提供一些解决方案,以专门帮助客户发展包装业务以及拓展新应用领域。聚乳酸已经吸引了广大包装商的热切关注,这种材料常见于热成型或真空成型一次性的透明食品包装。罗门哈斯的市场营销经理罗勃.马丁(Rob Martin)称:“作为唯一大量用于商业用途的生物塑料,聚乳酸已不仅仅是应用于包装领域,未来可与石油基树脂共混,用于办公设备和手机外壳。”

    罗门哈斯提供了多种丙烯酸添加剂以提高聚乳酸的加工能力,包括Paraloid系列抗冲改性剂,而且新一代产品是一种高性能的抗冲改性剂,用于帮助节省抗冲改性聚乳酸的成本。根据添加调节含量和性能参数,新产品可以将配方成本削减近一半。新型Paraloid系列熔体强度增强剂提高了聚乳酸在薄膜和片材挤出、吹膜挤压及压延处理过程中的熔体强度。其他新型添加剂帮助提高了流水线的速度、减少了设备的故障发生率并节约了成本,新型添加剂在混合物中的添加量可低至2%。此外,Paraloid系列产品符合美国食品与药物管理局和欧盟食品级材料指令的要求。

    罗门哈斯的上述添加剂产品保持了聚乳酸产品的高透明度,这也是生产商能够生产出吸引客户眼球的环保型先进产品的一个重要特性。罗门哈斯设计这些产品的特别之处在于他们完全易于混合,并且满足大部分聚乳酸应用对高透明度的要求。保留高透明度这一重要特性,使得罗门哈斯这些产品成为市场上受欢迎的添加剂。

5000吨级聚乳酸示范线投产

    中科院长春应化所和浙江海正集团经过7年的攻关,建成了国内规模最大、年产5000吨的绿色可降解环保型聚乳酸树脂工业示范生产线,并实现批量生产。截至3月19日,所得产品各项性能指标均全面达到或部分超过美国同类产品水平,装置保持平稳运行,可以稳定达产。这标志着我国继美国之后,成为世界上第二个聚乳酸产业化规模达5000吨以上的国家,产品质量跻身世界前列。
    聚乳酸树脂又称玉米塑料,是由天然玉米经过生物发酵生产出乳酸,再经过化学方法合成而得到的。由于玉米塑料可解决白色污染问题,在节省不可再生的石油资源等方面发挥着越来越重要的作用,因而被世界公认为新世纪环保、可持续发展的新型生态材料,并成为世界各国竞相研发的重大课题。
    我国每年消耗塑料达2000多万吨,又是玉米生产大国。中科院长春应化所前瞻性地认识到,加速生物降解聚乳酸塑料研发对经济和社会发展具有重大意义。他们从20世纪90年代末就把研究重点聚焦到这一重大方向上。2000年,该所与国内颇具实力的浙江海正集团开展联合攻关,从而加速了聚乳酸研制和产业化的研发。在研制过程中,他们以实现合成聚乳酸所需的L-丙交酯国产化为突破口,先后解决了提高L-丙交酯收率、纯化、聚合反应等制备聚乳酸的三大瓶颈问题,得到了熔点160~180℃、玻璃化转变温度58~60℃、抗张强度大于65MPa、模量大于3GPa的国产化制品,产品性能达到国外聚乳酸先进标准。
    2000年下半年,他们把工作的重点转移到聚乳酸产业化的研发上。经过近7年的攻关,先后突破了乳酸脱水时间、聚乳酸分子量分布、裂解催化剂反应条件、单体高温消旋化、精馏和聚合工艺等产业化关键技术。2007年底,他们建成了乳酸低聚裂解、L-丙交酯提纯、绿色无溶剂本体聚合等核心技术都具有自主知识产权的我国第一条、世界第二条年产5000吨绿色可降解环保型聚乳酸树脂工业示范线,并实现批量生产。目前,该示范线聚乳酸收率达理论收率的90%以上,所生产的聚乳酸数均分子量大于10万,完全达到企业标准。

万吨级聚乳酸技术获进展

  中科院长春应化所低成本聚乳酸关键技术的研究项目日前通过了长春市科技局组织的专家验收。该项目为聚乳酸的产业化提供了成套的低成本新型工艺技术,为聚乳酸万吨级规模化生产奠定了基础,产业化前景广阔。截至目前,中科院长春应化所深入开展了从乳酸到丙交酯单体的制备及其聚合得到聚乳酸的最佳反应条件和工艺探索,提高了产物收率,将丙交酯的收率从90%提高到97%;设计并合成了具有自主知识产权的用于低聚乳酸裂解制备丙交酯单体、本体聚合的催化剂;以L-乳酸为起始原料,最终得到可工业应用的聚L-乳酸树脂及其一次性应用制品,为万吨级产业化生产提供了合理的技术参数。

Matsuda与帝人开发聚乳酸环保车用内饰材料

    Matsuda公司展出环保型复合功能车,可用氧或汽油运行,并采用与帝人公司共同开发的聚乳酸纤维用作内饰材料。帝人开发的耐热性生物塑料做成纤维,用于座材的表面及门内材料。Matsuda投入纤维的表面处理技术,以提高阻燃性。帝人与武藏野化学研究所共同开发耐210℃的生物料,08年产业化。统一品牌为Biotront,不仅用于汽车等,也开拓衣料用途。

巴斯夫生物降解塑料购物袋现身德国超市
    德国大型折扣连锁超市开始向顾客提供由巴斯夫(BASF)可生物降解塑料Ecovio®制成的购物袋。这些购物袋由位于德国Kerpen的VICTOR Güthoff & Partner Group生产。  Ecovio塑料由Ecoflex®和聚乳酸(PLA)组成,其中PLA是从玉米这种可再生原材料得来。以化学性质来说,Ecoflex是一种石化基聚酯,但由于其特殊的分子结构,在特定条件下也可被微生物分解。根据欧盟标准EN 13432,Ecoflex属于完全可生物降解材料。因此,Ecoflex使袋子具有弹性、防撕裂、防水,并可进行印刷等一般塑料的特性,而PLA为这种可再生原材料提供硬挺的特性。

  Ecovio和Ecoflex的结合,为生产VICTOR之类的塑料袋或其他薄膜产品的企业提供定制特性,较高比例的Ecoflex使薄膜更具柔性,而更高比例的Ecovio使薄膜更硬挺。因此,Ecoflex使得像PLA一样可再生原材料可用于制造高性能消费产品。

日本公司欧洲推出生物塑料聚合物

    日本的薄膜、纤维与生物技术公司东洋纺织株式会社和专事乳酸的荷兰跨国公司Purac公司已达成协议,将联手在欧洲推出一种全新的生物塑料聚合物。  总部位于日本东京的东洋纺计划本月向欧洲市场推出这一产品。该公司称,Vyloecol是一种完全生物可降解的聚乳酸,采用Purac公司的乳酸单体制成。合作双方在一份联合声明中说,这种可更新材料可用作包装膜及材料的涂层或粘着剂。总部位于荷兰Gorinchem的Purac公司向塑料行业供应其Puralact品牌乳酸,供他们加工成增值的聚合物。  

    东洋纺株式会社是一家多元化的化学公司,其业务领域涵盖医疗、包装和工业薄膜、工业粘着剂、丙烯酸盐聚合物和工程塑料。东洋纺大部分的薄膜与聚合物工厂都在日本境内,此外该公司还在上海设立了一家尼龙薄膜生产子公司――上海紫东薄膜材料股份有限公司。

拜耳与川大合作研发项目递交专利申请

  拜耳材料科技宣布,与中国四川大学合作研发的新产品专利申请已初审合格。这一重要专利产品的特色是聚碳酸酯(PC)与聚乳酸(PLA)创新的混合工艺,改善了原有共混物的性能,既有传统非生物基材料类似的性能,又降低了二氧化碳排放量。

  这一新型共混物部分基于玉米等可再生资源,其性能与传统共混物相比非常相似,且与现有的解决方案能良好兼容。PLA在从生产、掺混到再循环的整个生命周期里的二氧化碳排放量仅为传统工艺的约三分之一。这一材料可生物降解,能与适配阻燃剂相结合从而具备阻燃性,且可广泛应用于汽车、IT、电子等各个领域,尤其是移动电话和便携式电脑的外壳。拜耳材料科技负责中国新业务-新技术的创新经理李洪超博士介绍说:“这一新型共混物具备卓越的功能性和出色的环保性能,有望成为各类现有树脂应用的‘绿色’替代品。”

  拜耳材料科技亚太区聚碳酸酯业务拓展及技术服务部副总裁华尔德博士说:“我们为与中国合作伙伴的共同努力而自豪。对于拜耳材料科技这样一家以科学为基础的企业而言,这是我们与当地研究合作伙伴之间持续合作的一个最新项目。我们与四川大学等中国知名高校展开合作,借助高校的研发实力,尤其是在生物基和环保材料方面,从而实现共同发展。我们愿意分享自身的专知和经验,与当地合作伙伴共同成长。”迄今为止,拜耳材料科技在中国已投资了约100万欧元用于约13个项目的研发合作。目前已递交了包括这项专利在内的超过7项专利申请。

富士通计算机将使用阻燃生物塑料

  富士通公司将使用一种具有优异阻燃性能的生物塑料来生产计算机模型,该新型生物塑料为聚乳酸和硅聚碳酸酯共聚的高分子合金,具有高耐热性,厚度1.5毫米的材料已经获得相关部门的燃烧性能测试认证。它由富士通与日本出光公司合作开发,出光公司负责生产。  
  聚乳酸生物塑料以植物为原料,可用来制造耐用部件,如电子产品外壳,它常通过添加磷阻燃剂来获得阻燃性能。富士通采用新型阻燃生物塑料的计算机模型是其2009年春季模型FMV-BIBLO NW/C90D。该生物塑料将用于功能部件,例如后盖板、铰链和硬盘驱动器外壳。富士通和出光公司将继续合作,以提高其计算机生物塑料用量,目前的用量为25%。  
  该公司还打算开发这种生物塑料的新用途,通过进一步改善阻燃性,将其应用到手机生产上。

全生物可降解塑料生产线在甘肃省建成投产

   2009年 2月16日,一条全生物可全降解塑料生产在甘肃省临夏州永靖县一家企业建成投产。采用这种新技术生产的可降解塑料,废弃掩埋后半年内可全部降解。专家认为,这个绿色环保项目,将能从源头上根除白色污染,有助于"限塑"令的彻底推行。
    在甘肃省永靖县城郊的可降解塑料生产车间看到,从当地就地取材的变性淀粉、玉米淀粉和一种名叫聚乳酸的生物制剂混合后,经过一系列工艺,生产出了如米粒般大小的塑料原粒。而利用这种原粒,可以生产出包括农用地膜、塑料餐盒、塑料袋等多种可降解塑料制品。
    据了解,兰州大学首条全生物可降解塑料生产线采用的是"100%全生物分解材料聚乳酸共混技术",这项研究成果已经于2008年12月通过了研究成果鉴定。2008年12月20日,这种新技术试机成功。采用这种技术生产的塑料废弃后,可采用堆肥填埋处理,在自然界微生物的作用下,在半年内可分解为水和二氧化碳,还可以当做有机肥施入农田变成植物养料。
    目前,甘肃省永靖县这家企业已经形成了年产6万吨玉米淀粉、3万吨变性淀粉和3万吨聚乳酸的生产能力,公司开始生产的首批可全降解塑料产品已经被台湾的客商提前预定。

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