沃怀得-玉米做的PLA聚乳酸环保餐具系列介绍.ppt
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1、,新型塑料“玉米塑料”聚乳酸 沃怀得-玉米做的环保餐具系列介绍,PLA,目 录,01,玉米塑料概述与历史,概述,饱含淀粉质的玉米经过现代生物技术可生产出无色透明的液体乳酸,再经过特殊的聚合反应过程生成颗粒状高分子材料聚乳酸。从玉米中提取的聚乳酸颗粒称为“玉米塑料” 塑料是以树脂为主要成分,在一定温度和压力下塑造成一定形状,并在常温下能保持既定形状的高分子有机材料。,可代替化工塑料粒子,根据不同需要制成建筑墙体板材、包装材料、纺织面料、日用器具、农用地膜、地毯、医用材料、汽车内饰和家庭装饰品等。由这种生物高分子材料制成的物品,废弃后可采用堆肥填埋处理,在自然界微生物的作用下彻底分解为水和二氧化碳
2、,并可当作有机肥施入农田成为植物养料。,History,早在19世纪以前,人们就已经利用沥青、松香、琥珀、虫胶等天然树脂。 1868年将天然纤维素硝化,用樟脑作增塑剂制成了世界上第一个塑料品种,称为赛璐珞。 1909年出现了第一种用人工合成的塑料-酚醛塑料。1920年又一种人工合成塑料-氨基塑料(苯胺甲醛塑料)诞生了。 到20世纪20、30年代,相继出现了醇酸树脂、聚氯乙烯、丙烯酸酯类、聚苯乙烯和聚酰胺等塑料。 从40年代至今,随着科学技术和工业的发展,石油资源的广泛开发利用,塑料工业获得迅速发展。品种上又出现了聚乙烯、聚丙烯、不饱和聚酯、氟塑料、环氧树脂、聚甲醛、聚碳酸酯、聚酰亚胺等等。,聚
3、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。 (2)非溶剂法,使乳酸生成环状二聚体丙交酯,在开环缩聚成聚乳酸。,将 粘 均 分 子 量 分 别 为 27 900、 23 300、 19 400及 15 600的 聚 乳 酸 制 成 薄 膜 , 置 于 模 拟 体 液 中 进 行 降 解,聚乳酸生产中的绿色化学概念,在合成过程中,尽可能不使用和不产生对人体健康和环境有害的物质。相比较于化学法合成乳酸使用用原料为乙醛和
4、剧毒物氢氰酸,催化剂也多有化学毒性,以淀粉作为原料合成乳酸,不产生有毒的副产物,并且可循环使用。,防止污染优于污染的治理。聚乳酸的原料是玉米淀粉,生产过程选用发酵法,不产生对环境有副作用的物质,并且乳酸,聚乳酸都可在自然环境中很快的降解而进入自然循环。这在源头和产业链的末端都极大了减少了污染,真正做到了防止污染而不是先污染后治理。 提高合成反应的“原子经济性”。传统的基于石油的化学合成法因为要通过多个合成步骤,因此原料的化学结构要经过多次的改变,不符合绿色化学的原子最大利用率的概念。而聚乳酸的生成过程中因为采用的发酵工艺,淀粉中的原子可以最大程度转移到聚乳酸中。,设计安全的化学品。乳酸也是人体
5、代谢产生的,并且可参与自然的循环过程,对人体无毒。聚乳酸本身是生物相容性的,可直接应用于人体。 使用无毒、无害的溶剂和助剂。发酵法合成乳酸,没有使用有毒的溶剂和助剂。 合理使用和节省能源。乳酸的生产采用生物发酵的方法,温度较低,相比较于石油 来源的单体,能耗大大较低。聚乳酸的熔点较低,加工过程相比较于传统的石油基塑料的生产,玉米塑料的的生产过程能耗低。,尽可能利用可再生资源。玉米塑料的原料是可再生资源,并且聚乳酸最终可以被分 解成二氧化碳和水,进入自然循环。 尽可能减少不必要的衍生步骤;化学法合成塑料工艺复杂并且要进行多步反应,而 发酵法合成乳酸,生产工艺温和,工艺简单。,采用高选择性的催化剂
6、;发酵法合成乳酸,可以通过选择不同的菌种,生产出高度 立体选择性的乳酸单体,避免了进行单体分离纯化的工业步骤。 设计可降解的化学品;乳酸和聚乳酸都可在自然环境下降解,并且降解周期比较短,防止污染的快速检测和监控。 防止事故和隐患的安全生产工艺。聚乳酸的生产工艺简单,条件温和。 由此可见,采用玉米为原料生产聚乳酸,符合绿色化学12 项原则中的11 项,充分体 现了绿色化学的指导思想和理念。,玉米塑料,玉米塑料的利与弊,缓解石油消耗压力,减少温室气体的排放,玉米塑料可能产生的不利影响,Advantages and disadvantages,塑料作为四大基础材料之一,因其质地轻、加工方便、美观实用
7、,深受人们青睐,广泛用于各行各业。 2005 年中国的塑料产量达到4500 万吨,居世界前列。 塑料的出现给我们的生产和生活带来了极大的便利,同时,因塑料导致的“白色污染”问题也日益严重。 一边是塑料制品对人类生产和生活的深度渗透,一边是历经千年而无法降解的“白色污染”。 在环保呼声高涨、市场需求渐如果说“玉米塑料”可以缓解石油危机,这并非信口开河。 “玉米塑料”的环保意义首先就表现在对资源的节约上。,缓解石油消耗压力,众所周知,塑料的生产要消耗大量的石油。世界每年用于制造塑料的石油消耗量占到石油年产量的4%,大约是1.36亿吨石油。而生产1吨化工塑料也需要消耗3吨石油,按全球化工塑料年产量3
8、000万吨来计算,全球仅生产化工塑料一年就需消耗1亿吨石油。石油属非再生性能源,人类目前正在以每秒1000 桶的速度从地下抽取石油。专家警告,以这样的消耗速度,地球上现存的石油最多能供人类使用50 年。玉米塑料开拓了石油以外的化工原料来源,与传统的化工塑料制法生产1 吨聚乙烯需使用10 吨原油相比,玉米塑料不仅环保、无公害,而且仅化石燃料就可节约68 %。如果将加工塑料所用的石油换成玉米,那么就可以在一定程度上缓解石油危机。据业内人士介绍,目前全球每年的玉米库存量达到1亿吨左右,如果全部拿出来生产“玉米塑料”,“玉米塑料”的年产量将在3000万吨左右,相当于全球一年的塑料需求量。随着科学技术的
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