近期生物降解塑料非常的火,各地紛紛推出各種級別的禁塑令,而作為生物降解塑料主要的類型之一,PLA自然是水漲船高,而作為PLA二步法生產的中間原料丙交酯,供不應求。
一、PLA材料簡介
PLA是聚乳酸的英文簡稱,英文全稱是Polylactic Acid 或 Polylactide,是 α-羥基丙酸縮合的產物,屬于熱塑性脂肪族聚酯的一種。
PLA的出現(xiàn),是1932年由杜邦(Dupont)的科學家Wallace Carothers在真空中將乳酸進行直接縮合所得,由于產生的聚合物分子量低,同時生產成本過高,當時未能實現(xiàn)商業(yè)化生產。
直到1987年食品公司Cargill開始投資研發(fā)新的聚乳酸制造過程,Cargill 于2001年與陶氏(Dow)合資成立NatureWorks,進行商業(yè)化生產聚乳酸,PLA才正式大量進入我們生活中的方方面面。
二、PLA材料合成工藝
1、PLA的單體原料制備
PLA的單體原料是乳酸,它一般是將玉米等殼類作物碾碎后,從中提取淀粉,然后將淀粉制成未精化的葡萄糖。接著通過類似生產啤酒或酒精的方式來發(fā)酵葡萄糖,經過提純工藝得到乳酸單體。
2、PLA的聚合方法
PLA的合成主要有兩種方法,分別是乳酸直接縮聚法和丙交酯開環(huán)聚合法(又叫二步法)。其中二步法常用,其過程是首先將乳酸進行減壓蒸餾制得丙交酯(LA),再以丙交酯為單體,在引發(fā)劑、高溫、高真空度的條件下反應數(shù)小時制得PLA。
三、PLA材料性能及加工工藝
PLA是淺黃色透明固體,熱穩(wěn)定性好,加工溫度170~230℃,有好的抗溶劑性,可用多種方式進行加工,如擠壓、紡絲、雙軸拉伸,注射吹塑。
四、PLA的應用
聚乳酸(PLA)是一種新型的生物降解材料,適用于擠出、注塑、拉膜、紡絲等各種加工方法,加工方便,因此可被應用于食品包裝、快餐飯盒、無紡布、工業(yè)及民用布、農用織物、3D打印等領域。PLA材料在食品包裝和餐具領域的應用占比超66%,其次是醫(yī)療及個人護理,占比28%。
五、現(xiàn)有主流PLA樹脂合成廠商盤點
盡管目前全球聚乳酸的年產能超過25萬噸,但根據(jù)市場情況反映,基本處于供不應求的狀態(tài),4萬/噸都拿不到貨。