生質材料加工製程與產業分析.pptVIP

* 指導老師：蘇順發 組員：梁祐昇、吳宛頤、陳薏婷 生質材料之加工製程與產業分析 石化原料價格日漸高攀，而儲存量逐漸耗竭；非石化原料來源之生質高分子材料，將會是下一世代塑膠高分子材料應用的焦點。生物質是一種重要的再生材料，與風能、太陽能、地熱一樣具有取之不盡、 用之不竭的特性。在流行綠色產品 的今天，生質高分子由於其對 環境和資源的保護特性而大受 業界的歡迎。其中又以聚乳酸 PLA的生質材料發展最為快速。 生質材料 PLA的性質 PLA的原料可以來自植物，也可以來自化工原料，具有可持續發展的優勢，農作物一年一成熟。因此這種資源是可再生的，最根本的源泉就是太陽、太陽能是取之不竭的。另一個顯著優勢就是，PLA纖維及其他產品是可以在自然界由微 生物降解，它與其他天然纖維如 柿花、羊毛、蠶絲完全一樣，在 常溫常濕下保持使用性能，在 土坯或變溫度濕下就會經細 菌分解，完全降解成水和二 氧化碳，對人體毫無毒害和 不產生環境污染 PLA，即聚乳酸酯，是由乳酸聚合的新型聚酯。乳酸是1850年美國sdude首次從酸奶中發現的，又叫α羥基丙酸。 PLA 乳酸 旋光異構型 無光學 活性結構 L型 D型 DL型 乳酸 澱粉發酵法 乙醛氫氰酸法 丙烯法 以玉米、大米、蔗糖、 甜菜、紅薯、馬鈴薯為原料 用於醛和氫氰酸反應生成 乳酸、經酯化成乳酸酯， 分解為乳酸 採用丙烯與硫酸反應， 生成乳，經酯化、精餾得 精酯，水利成乳酸。製造聚 乳酸最有價值的反應是 含澱粉的農作物發酵法。 乳酸製造法 製造聚乳酸最有價值的反應是含澱粉的農作物發酵法。 發酵法生產乳酸 鹼性 乳酸鹽 葡萄糖 玉米澱粉 乳酸 水解 經淨化 電滲析工藝 乳酸桿菌 發酵 目前聚乳酸合成共有三種方法:1.直接縮聚法、2.丙交酯開環聚合法、3共聚法 直接縮聚法 丙交酯開環聚合法 在直接縮聚法中，可以很容易地控制D、L、DL型乳酸的生成比例，L成分越高，PLA的結晶程度高，有明顯的、較高的結晶溫度，L成分越低，則PLA的結晶程度越低，逐漸成為無定型結構沒有固定的熔點，熔點越來越低，因此PLA的熔點可從171℃向60℃變化。 開 發 PLA的製造方法 171 271 9、熔點℃(純結晶） 1.25g/cm3/ 1.34g/cm3/ 8、密度 優 良 7、抗皺性 最高到最低 低等至中等 6、光彩範圍 好 差 5、懸垂性/手感 玉米可再生 石油不能再生 4、原料再生性 拉伸10%之後回彈性64% 拉伸10%之後回彈性51% 3、彈性 離火燄後2分鐘自熄 離火燄後6分鐘自熄 2、燃燒性 更好的吸水性接觸角0.254吸水率0.4-0.6% 良好的吸水性接觸角0.135吸水率0.2-0.4% 1、吸濕性 PLA PET 特性 性 質 差 異 1.25 1.34 6、密度g/cm3 依靠玉米等農作物可持續發展 依靠石油不能持續發展 5、可持續發展性 63 394 4、燃燒後產生煙霧體積（m3/kg) 離火燄後2分鐘自熄 離火燄後6分鐘自熄 3、可燃性 伸長5%，回彈93% 伸長5%回彈65% 2、彈性 在氙弧燈下照射100小時，不褪色 在氙弧燈下照射100小時，褪30% 1、抗褪色性 PLA PET 特性 PLA的應用 PLA聚合物可以下列形式作為商品：熱塑性材料；紙性塗粒；泡沫塑料；注射模料等。產品的主要市場方向是：服裝、裝飾織物、粘合用纖維，填充用纖維，抹布，保健織物，農用織物等。抹布主要供家庭用和工業用，保健織物主要是用於「用即棄失攀」物品，如尿布的吸水層和表層，婦女保健織物，農用 織物主要用於控制水土流失， 植物育種材料，還可以用於 室外防紫外線織物如帳蓬布， 地墊面等。 1 2 3 4 5天後 5週後 2 週 後 裂 解 過 程 *