详细说明
现今,地球温暖化和石油资源枯竭等环境问题和能源问题将日趋凸显和严重。世界各国对温室气体减排迫切性的重视度也愈加明显。今年底,《联合国气候变化框架公约》第21次缔约方大会(COP21)将在巴黎召开。联合国要求各国提交2020年以后的减排目标,美国和欧盟均已于今年3月提出。日本政府已开始着手协调,以便提出新的温室气体减排目标。中国国家发展和改革委员会已于去年11月4日公布目标,到2020年,我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%。
在这样的世界潮流之下,包装容器开发中环境友好方向的课题也逐渐受到重视。通常针对容器开发中降低环境负荷的方法有如下几种:①容器树脂量的削减(轻量化)②容器设计的小型化简易化③refill替换装的开发和推广④生物型材料的应用。
本文将针对其中的第4种方法-生物型材料-PLA(聚乳酸)在包装中的应用作一些简单的介绍。
生物型树脂-PLA(聚乳酸)基本介绍
现在市场上,代表性的生物型树脂主要有如下几种:PLA(聚乳酸)、醋酸纤维塑料、PBS(聚丁二酸丁二酯)、PHA(聚羟基脂肪酸酯)、淀粉树脂等。
易降解塑料PSM 武汉华丽 HL-201其中,从材料物性、量产效率、成本、供货安定性,以及从实际应用到成型加工适应性等方面看,PLA(聚乳酸)被产业界认为是最有发展前途的绿色材料。
PLA全写为:polylactic acid,也称为聚丙交酯(polylactide),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,主要以玉米、木薯等为原料。
PLA和传统的石油化工树脂相比,其对环境的负荷明显降低,CO2的排放量相比传统石油化工树脂减少约50%以上。
此外,PLA用作包装材料还有诸多其他优点:
*PLA原料的可再生性:PLA的原材料主要为玉米、木薯等植物原料,原材料易得且可以再生,适合大规模集约化生产。
*易降解塑料PSM 武汉华丽 HL-201PLA 制成品100%可降解: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,这对保护环境非常有利。焚化PLA也不会释放出氮化物、硫化物等有毒气体。相比传统的石油化工塑料制品在焚烧时易产生大量有害物质,且填埋后极难降解,严重破坏环境;PLA作为绿色包装材料的优势非常突出。
目前,世界上最大的PLA原料生产商为美国Nature Works公司,拥有全球85%的PLA产量。我国现有多家单位从事PLA材料的研发工作,但与国外相比,仍处于起步阶段。国内最大的PLA原料厂商为浙江海正生物材料有限公司。
PLA 树脂改性易降解塑料PSM 武汉华丽 HL-201
PLA 树脂作为包装材料在有诸多优点的同时,也存在其自身的不足。首先,现阶段,PLA相对传统的石油化工树脂,成本相对较高。此外,因PLA聚合所得产物的相对分子量分布过宽,PLA本身为线性聚合物,这使得PLA材料的强度往往不能满足要求,脆性高,抗冲击性差,力学强度和热变形温度较低,需要经过改性来更好的满足包装应用的要求。PLA的改性方法包括物理改性和化学改性。物理改性主要是通过物理方法降低其成本、增加材料的塑性等,可分为共混改性、增塑改性和复合改性。化学改性主要是通过改变PLA大分子或表面结构来改善其脆性、疏水性、降解速度等,可分为共聚改性和共混改性。
花王通过导入应用其研发的结晶控制技术和软质化技术,对PLA进行改性研究,开发出自己的改性PLA树脂,改善了其柔韧性和抗冲击性等力学性能。