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PLA是什么材料?

浏览次数: 日期:2018-5-11 15:33

PLA是什么材料、PLA可分为易着色PLA、本色PLA、白色PLA、黑色PLA、耐溶剂性PLA、耐化学性PLA、耐老化PLA、耐候PLA、耐油性PLA、可降解PLA、环保PLA、医疗级PLA.

 
PLA纤维是由日本、美国等率先开发出来的一种新型绿色环保纤维,是一种高分子材料,其原材料是聚乳酸。PLA是由再生的植物资源(玉米、小麦、谷物、甜菜等)为起始原料制成,然后经纺丝生成聚乳酸纤维。这种纤维制品废弃后,借助土壤和水中的微生物作用, 完全分解成植物生长所需要的二氧化碳和水, 是一种完全自然循环的可生物降解环保纤维。在当前绿色高分子材料的研究开发热潮中,需求迫切、发展快的当属环境可降解高分子材料。PLA纤维原材料又极其丰富,己被众多专家推荐为“21世纪的环境友好循环材料”,是一种极具发展潜力的生态型纤维。PLA纤维因为其良好的生物可降解性能被世界所属目,从医疗卫生领域到工农业领域,特别是在纺织加工领域,随着对PLA纤维的研究的不断推进,人们对PLA纤维的认识也越来越深刻。PLA纤维是一种可生物降解的新型环保纤维。由于生产PLA纤维的原料一一乳酸是从可再生天然物质发醇制取的, 因而加工乳酸大的优点是不使用石油等化工原料, 从原料到废弃物均可生物降解。PLA纤维以淀粉制得的乳酸为原料,具有生物降解性,其废弃物埋入土中后,在土壤和水中的微生物作用下,大约经过1-2年的时间,纤维即可被完全分解为C02和H20,从而发生降解。其产生的二氧化碳可通过植物光和作用减少其在大气中的含量, 对地球环境不会造成污染。由于这是一个循环过程, 专家们把PLA纤维称为“21世纪的环境循环材料”.专家们预言,通过21世纪初期全球PLA聚合物和纤维的生产规模的扩大, 随着乳酸原料生产成本的降低,其价格会向接近PET纤维发展,其用途将迅速扩展,其经济效益将逐步显现出来。
 
PLA塑料的玻璃化温度和熔点较低,分别只有57℃和175℃,明显低于涤纶.热定形温度应介于玻璃化温度和熔点之间,加热到140℃时会收缩, 因此聚乳酸纤维产品在加工过程中温度不能过高。由于PLA纤维不耐高温, 所以在某些用途和加工上不适用。PLA纤维中D型异构体的含量越高,纤维的结晶度越低,熔融温度也越低。若改变两种异构体在PLA纤维中含量的比例,可使纤维的熔融温度在120℃-170℃之间变化。PLA纤维在整个染整加工过程中对温度的控制要求更高,热定形温度不可超过135℃. Cargill Do, Polymer公司推荐染前预定形温度为120-130℃,染后热定形温度为l35℃, 持续时间均为30秒。 在服用过程中注意熨烫温度亦不能过高。PLA纤维及其共聚物具有良好的生物相容性和生物降解性, 可安全植入体内, 在人体内可逐渐降解为二氧化碳和水, 无积累, 无毒副作用.聚L一乳酸酯(PLA)在人体内可以经过降解而被吸收,为此,从上世纪70年代起便将其用作外科手术中的特殊器材、移植物与整形材料,如手术缝合线、骨夹、骨钉等,以及作为缓释药物的包囊材料等等。目前,聚乳酸在医用绷带、一次性手术衣、防粘连膜、尿布、医疗固定装置等方面己经得到广泛应用。PLA纤维还具有耐紫外线的性能。与聚酯相比,聚乳酸在紫外光线下吸收值较低, 能保持不受侵害, 适合于室外应用领域和室内装饰织物。而聚酯则持有较高的吸收值。因PLA具有高结晶性和高取向性, PLA纤维具有较高的强度,样品纤维的断裂强度达到35.4cN/tex,己完全达到作为纤维材料的水平。PLA纤维的体积密度(1.27g/cm3)比涤纶(1.38g/an3)小,其模量介于PET、PA6之间, 但接近PA6, 说明该纤维具有比较轻盈、柔软的特性。PLA纤维具有较高的伸长率与较好的回弹性。伸长率达到32.19%, 10%拉伸的情况下为64%, PLA纤维在l0%拉伸后的弹性回复率比涤纶纤维大,说明PLA纤维回弹性好,具有良好的弹性回复性和抗折皱性及保形性。
 
PLA是一种名副其实的由人工合成的有机高分子 “绿色环保产品”, 因此PLA塑胶突出的优点就是其绿色环保性。第一, 它的生产原料可以再生, 原料来源符合可持续发展的要求。PLA以地球上可不断再生而取之不竭的农作物一玉米作为原料,发酵制得乳酸,进而制得环状二聚体一丙交虽,经聚合而得.因此, 由PLA制得的纤维也被称为玉米纤维。事实上一切含淀粉的农产品甚至普通的植物, 都是PLA的可用原料。因此,PLA树脂的这种优势可以克服石油的局限性而与再生原料相媲美, 而且, 在原料选择方面, 又比主要选用天然木材和棉籽绒一类天然高纯度资源为原料的再生料更加普及易得。第二, PLA在生产过程中无毒,从农作物中提取淀粉,发酵得到乳酸,进一步聚合的聚乳酸酯, 这一切加工过程都可以是无毒的, 淀粉发酵污水的处理也不存在难题。化纤生产中以熔融纺丝, PLA的熔点很低,不但低于涤纶、尼龙,比丙纶也要低很多, 一般在170℃上下, 其产品综合能耗将是目前大类化学纤维生产中低的, 减少了纺丝中的污染, 生成物可再由土壤和海洋生物代谢, PLA纤维在存在生物酶作用的活性淤泥中,比在一般土壤中更易降解,不污染环境。另外, PLA纤维由淀粉组成, 燃烧时几乎没有一氧化氮放出, 也不会产生氮和硫的氧化物等对环境有害的污染物,对空气质量没有破环,是完全意义上的“环保纤维”。第三, 绿色产品要求其本身对环境也不造成污染。不产生污染是绿色产品的生产要求。石油化纤在白然界都很难自行降解, 它们的大量应用是造成在自然界大量积聚而导致自然生态问题的主要原因。PLA是一种可生物降解的聚合物, 亦即是一种在自然环境中可以被降解为小分子的树脂。它的降解先通过主键上的C-0键水解降解,然后在酶的作用下进一步降解为C02和H20。  
 
应用:由于生物降解聚乳酸PLA可在体内降解, 无需二次手术取出, 故在临床骨科中被作为一种内固定材料广泛应用。用生物降解聚聚脂制得的手术缝合线无须二次取出, 且与肌体有良好的相容性, 能自行降解。因不锈钢金属材料的强度和韧性远大于人体骨,而且力学性能不能随骨愈合过程动态地变化,出现了医学上“应力遮蔽”现象,导致骨折部位的骨质疏松和自身骨退化。PLA类生物降解材料可以克服钢板的了这二点缺陷.聚乳酸PLA材料具有韧性好的特点,可用于制作建筑用的薄膜和绳索、纸张塑膜等;渔业用渔网、海带养殖网、 鱼线等; 造纸业用的包装材料等;聚乳酸PLA还可用作土壤、沙漠绿化保水材料、农药化肥缓释材料等。PLA生物塑料, 具有世界上好的自身阻燃性, 而不需用卤素或磷基阻燃剂, 能广泛用于各种电子产品.它不仅能用于计算机的外売,还可用于高温下工作的设备(如液晶投影机等).PLA韧性好, 适合加工成高附加值薄膜, 用于代替目前易破碎的农用地膜。 此外还用于缓释农药、肥料等, 不仅低毒长效, 还可在使用几年后自动分解, 而且不污染环境。聚乳酸还可用作纸代用品、纸张塑膜、包装薄、食品容器、生活垃圾袋、化妆品的添加成分等。日本岛津公司使用普通的塑料注射模具设备加工各种餐具如杯、碟、碗、筷、盆等生活用品。我国福州首次将PLA制造成一次性饭盒和食品包装袋。聚乳酸塑料还可用作林业、水产用材和土壤、沙漠绿化的保水材料。在欧洲和北美, 聚乳酸包装材料用于超市产品包装。聚乳酸具有生物可降解塑料的基本特性, 在使用过后可以被安全处置, 不会产生任何有害物质, 此外聚乳酸还具有与传统薄膜相同的印刷性能, 因此PLA在包装材料领域具有广阔的应用前景。PLA还可作成纱、织物、编织物、非织造布等,具有可染性和生物相容性,制成的织物有丝般的光泽和手感, 有优异的悬垂性和很好的滑爽性,不刺激皮肤,对人体健康,穿着舒适,尤其适合于内衣和运动衣.

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