玉米做的PLA聚乳酸环保餐具系列介绍

沃怀得-玉米做的环保餐具系列介绍
应用
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application
• （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。医疗器材方面由于 PLA 比起其他常用高分子材料，具有独特的 生物兼容性和生物降解性，因而能作人造骨 折内固定物（代替金属固定物，免除二次手 术）、缓释材料、手术缝合线、组织修复材 料等方面使用。技术附加值高，因而是目前 聚乳酸主要的市场，也是医疗行业应用广泛 ，最有发展前景的高分子材料。且因其原料 为可再生的生物资源，世界公认的新世纪最 有发展前途的新型环保、可持续发展材料。
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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
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聚乳酸生产中的绿色化学概念
• ①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。 ②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。 • ③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。
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（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。PLA 本身属脂肪族聚酯，具 有通用高分子材料的基本特性，可用于包装 材料、家电外壳或作为可降解纤维材料。 PLA 可以替代部分聚乙烯和聚丙烯的应用， 广泛应用于塑料的各种成型加工。例如：塑 料容器，杯子、盘子、食品容器（盒）、液 体容器（瓶、桶）、餐具（刀、勺、叉）、 包装膜、塑料袋、发泡塑料（容器、包装材 料）、地膜、纺织（服装、无纺布）等。 PLA 材料的透明度和光泽很好，有利于展示 被包装物品的特性，阻气阻水性好，印刷方 便，其优异的性能决定了它将在包装市场上 占有重要地位。
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聚乳酸的制备方法
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改善自然环境,减少温室气体的排放
• • 传统化工塑料来自于石油化工产品 ,石油炼制是一个耗能且排放温室气 体和其他污染物的过程。 相比较而言,玉米塑料的生产以大规 模玉米等农作物的种植为前提,玉米 种植可以防止因土地荒弃而造成的 土壤沙化,同时玉米的生长过程又是 绿色植物利用光合作用吸收二氧化 碳释放氧气的过程。有学者提出,相 对于化工塑料,玉米塑料少用了50 %的石油原料,减少了40 %的温室 气体排放。废弃的玉米塑料制品不 会对环境造成压力,自行降解为二氧 化碳和水后可再次参与光合作用。 在玉米塑料的整个“生命历程”中 实现了物质的循环和空气的净化,是 真正意义上的绿色环保型可再生资 源。
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⑾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。
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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
玉米塑料可能产生的 不利影响
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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，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。
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④设计安全的化学品。乳酸也是人体代谢产 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。 ⑤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。 ⑥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。
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玉米塑料市场前景透视
• 随着“玉米塑料”制品性能的逐步 稳定，其市场也会随着相关行业链 条的完善而逐步扩大。从2005年 11月1日开始，零售业巨头沃尔玛 开始在美国的3779家沃尔玛超市和 邻近国家的沃尔玛超市，使用“玉 米塑料”作的食品包装，这种“玉 米塑料”由美国Nature Works公 司生产。据悉，这项包装计划还将 在未来几年内扩展到全球的沃尔玛 超市。虽然“玉米塑料”的价格高 于化工塑料，但可以降低塑料食品 包装致癌的可能性，从市场营销的 角度来看，沃尔玛的换装之举颇为 明智。这也就意味着环保、安全的 “玉米塑料”将迎来其真正的市场 机遇期。
PLA
新型塑料—“玉米塑料”聚乳酸 ——高伟
目 录
01 02 03 04
玉米塑料概述与历史
玉米塑Biblioteka Baidu利与弊
玉米塑料前景与应用 沃怀得玉米餐具介绍
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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， 并可当作有机肥施入农田成为 植物养料。
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“玉米塑料”的环保意义首先就表现在对资源的节约上。
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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3000万吨来计算，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。随着科学技术的不断完善,玉米 塑料将会成为塑料产业的主力军,意味着塑料产业对石油的需求会不断减少,缓解了日益 严重的石油危机。这也启发我们是否可以利用生物化学技术把富含油脂、糖类的其他 农作物转化为生物柴油生物汽油等新型生物能源,再加上传统替代能源的开发,如风能、 太阳能、氢能、核能的利用,使材料和能源领域彻底摆脱对化石资源的依赖,真正走上一 条绿色环保可持续发展的道路。
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玉米塑料可能产生的不利影响
当然，虽然用玉米取代石油作为合成高分子 原料有环保和节能上的优势，但是也存在一 定的问题。首先是生物法生产聚乳酸的效率 不高，工业化规模难以扩大。其次，若将玉 米成为高分子的主要原料，势必消耗掉数量 巨大的粮食，而世界上还有相当一部分人口 仍未解决温饱问题，这一状况将随着玉米等 粮食在塑料生产中的大量消耗而加剧。另外， 随着世界上大多数国家工业化、城市化进程 的进行，耕地面积不断减少，玉米塑料的生 产将对耕地面积提出更高的需求，可能导致 围湖造田，伐林开垦死灰复燃，而对生态环 境造成一定的破坏。
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⑦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。 ⑧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 。
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⑨采用高选择性的催化剂；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。 ⑩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
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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。
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“玉米塑料”产业的发展，其意义 不仅仅体现在环保方面，把玉米等 植物作为原料，从根本上解决了化 工塑料源于石油，原料易枯竭的困 境。用植物作原料，其最终的分解 物仍然可以回归自然，不会对周围 环境产生危害，其生产、使用、分 解的过程就构成了一个闭路循环。 随着“玉米塑料”产业的发展，玉 米等农作物的附加值也会相应得到 提升，有助于增加农民的收益。随 着生产工艺的进步和技术的提升，
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“玉米塑料”全面地、大规模地产 业化发展在最近几年就可能实现， 在若干年之后，困扰人类的“白色 污染”将成为历史，这应该是环保 材料行业发展的最大成果。总之,玉 米塑料是在全球面临能源危机、资 源短缺、生态环境恶化的背景下出 现的一种新型环保材料,它的出现说 明人类借助于科学技术的进步有能 力解决社会发展中所遇到的各种问 题。随着科学技术的不断成熟与完 善,玉米塑料及其他新型环保材料必 将普及到人类生活的各个领域并发 挥重大作用。
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机械性能及物理性能良好
PLA纤维与其他纤维的性能比较
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以PET为例与PLA作比较
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PLA对比塑料的优越性
生物可降 解性良好
其他
抗菌性
优点 advanta ge
安全性 性能
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 具有柔软性好、缝 合打结方便的特点 ，是理想的可吸收