聚乳酸(H-[OCHCH3CO]n-OH)的熱穩(wěn)定性好,加工溫度170~230℃,有好的抗溶劑性,可用多種方式進(jìn)行加工,如擠壓、紡絲、雙軸拉伸,注射吹塑。由聚乳酸制成的產(chǎn)品除能生物降解外,生物相容性、光澤度、透明性、手感和耐熱性好,光華偉業(yè)開(kāi)發(fā)的聚乳酸(PLA)還具有一定的抗菌性、阻燃性和抗紫外性,因此用途十分廣泛,可用作包裝材料、纖維和非織造物等,主要用于服裝(內(nèi)衣、外衣)、產(chǎn)業(yè)(建筑、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、造紙)和醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域。
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?汽車領(lǐng)域
日本東麗公司結(jié)合PLA樹(shù)脂改性技術(shù)、纖維制造技術(shù)和染色加工技術(shù),開(kāi)發(fā)了以高性能PLA纖維為主要成份的車用腳墊和備用輪胎箱蓋。備用輪胎箱蓋已經(jīng)在豐田汽車公司2003年推出的全面改進(jìn)小型車“Raum”上使用。在繼腳墊和備用輪胎箱蓋開(kāi)發(fā)以后,東麗公司有開(kāi)發(fā)了適用于車門、輪圈、車座、天棚材料的其他汽車部件的PLA產(chǎn)品。
一次性用品領(lǐng)域
聚乳酸對(duì)人體無(wú)害的特性使得聚乳酸在一次性餐具、食品包裝材料等一次性用品領(lǐng)域具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。其能夠完全生物降解也符合各國(guó),特別是歐盟、美國(guó)及日本對(duì)于的高要求。但,采用聚乳酸原料所加工的一次性餐具存在著不耐溫、耐油等缺陷。這樣就造成其的功能作用大打折扣,以及在運(yùn)輸途中餐具變形、材質(zhì)變脆,造成大量次品。不過(guò),經(jīng)過(guò)技術(shù)發(fā)展,市場(chǎng)已有經(jīng)過(guò)PLA改性后的材料,可以有效克服原粒的缺點(diǎn),有的甚至耐熱溫度高達(dá)120度以上,可以用作微波爐用具材料。
電子領(lǐng)域
為了節(jié)省石油資源同時(shí)減少地球溫室效應(yīng),進(jìn)一步拓展由可再生的生物資源制造而來(lái)的聚乳酸的應(yīng)用領(lǐng)域,日本許多公司對(duì)PLA在電子電器領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究并取得了卓越的成效。
日本NEC公司筆記本電腦部件材料
日本NEC公司開(kāi)發(fā)了以高性能的PLA/KENAF復(fù)合材料,它是經(jīng)過(guò)改性后的PLA,其改善PLA的耐沖性、耐熱性、剛性和阻燃性。應(yīng)用于2004年9月出售的“LaVie T”型手提電腦部件,2005年進(jìn)一步推廣應(yīng)用于“LaVie TW,VersaPro”型電腦部件。
日本富士通公司的筆記本電腦機(jī)殼材料
2002年日本富士同公司在上市的“FMV-BIBLO NB”系列筆記本電腦的紅外線接收部分采用了質(zhì)量0.2的純聚乳酸配件。在2005年富士通春季款筆記本電腦“FMV-BIBLO NB80K”的機(jī)殼中,全部采用由日本富士通公司、日本富士通研究所和日本東麗公司3家公司共同開(kāi)發(fā)的PLA/PC合金,機(jī)殼重約600G,PLA含量在50%左右。與采用石油類樹(shù)脂相比,僅機(jī)殼一項(xiàng)就能節(jié)約1L左右的使用用量。整個(gè)產(chǎn)品的生命周期中二 氧 化 碳的排放量方面,對(duì)回收的樹(shù)脂進(jìn)行熱循環(huán)處理時(shí),可比現(xiàn)有樹(shù)脂減少約15%。富士通新款式筆記本電腦其外殼整體的93%幾乎都采用了PLA樹(shù)脂。
手機(jī)部件及機(jī)殼材料
NTT DoCoMo和索尼愛(ài)立信移動(dòng)通訊公司于2005年4月試制了在機(jī)殼中采用PLA的手機(jī)。該樣機(jī)子啊140G的自量中有22GPLA樹(shù)脂。2005年5月,NTT DoCoMo在市場(chǎng)售的“premini-ⅡS”手機(jī)中的1個(gè)按鈕采用PLA樹(shù)脂。2006年富士通、富士通研究所和東麗聯(lián)合開(kāi)發(fā)成功了耐沖擊性相當(dāng)于PLA1.5倍的PLA/PC合金,并用于手機(jī)外殼等部件。
日本索尼公司DVD影碟機(jī)殼材料
日本SONY公司2002年上市的“MVP-NS999ES”型DVD影碟機(jī)前面板采用了PLA材料,該公司與三菱樹(shù)脂進(jìn)一步研制出了無(wú)機(jī)物阻燃PLA材料,其中PLA含量為60%左右。該材料在2004年秋上市的“DVP-NS955V”型及“DVP-NS975V”型DVD影碟機(jī)前面板采用。通過(guò)改性后的PLA的強(qiáng)度與ABS樹(shù)脂相當(dāng)。同時(shí)通過(guò)改變調(diào)配添加物和加工條件,可以使用一般的射出成型機(jī),成型效率與普通塑料一樣。
光盤盤片
2003年9月三洋Mavic Mcdia和三井化學(xué)公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)采用PLA為底板材料制造的面向音樂(lè)CD、VCD和CD-ROM盤片“MildDisc”。其稱1個(gè)玉米棒難生產(chǎn)10張CD盤片。該公司開(kāi)發(fā)出了高速而精密地轉(zhuǎn)印CD模型技術(shù),通過(guò)嚴(yán)格模具溫度調(diào)節(jié)和對(duì)離子劑的改進(jìn),生產(chǎn)了固化速度慢的聚乳酸CD盤片。通過(guò)使用生物降解樹(shù)脂能夠解決現(xiàn)有CD盤片廢棄時(shí)對(duì)環(huán)境造成的污染。PLA在燃燒時(shí)所消耗的能量比PC燃燒時(shí)所消耗的能量要少,從而減少二 氧 化 碳的排量。若采用填埋方式,PLA在2-5年就能快速地生物降解,而PC則半地殘留在土壤中。
富士通公司的LSI包裝帶
2005年2月,富士通和富士通研究所聯(lián)合開(kāi)發(fā)了以PLA為原材料、面向手機(jī)的LS包裝帶。該產(chǎn)品的生命周期評(píng)測(cè)表明,在周期中全體CO2的排放量減少11%,制造過(guò)程中能量消耗少18%。經(jīng)過(guò)提高PLA強(qiáng)度和抗靜電及尺寸穩(wěn)定性改良后,其撕裂強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度時(shí)PC制備材料的兩倍以上,拉伸強(qiáng)度大約是1.5倍,耐折強(qiáng)度接近2倍,抗沖擊強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度也達(dá)到了制品所需要性能的要求。
生物醫(yī)藥領(lǐng)域
生物醫(yī)藥行業(yè)是聚乳酸早開(kāi)展應(yīng)用的領(lǐng)域。聚乳酸對(duì)人體有高度安全性并可被組織吸收,加之其優(yōu)良的物理機(jī)械性能,還可應(yīng)用在生物醫(yī)藥領(lǐng)域,如一次性輸液工具、免拆型手術(shù)縫合線、藥物緩解包裝劑、人造骨折內(nèi)固定材料、組織修復(fù)材料、人造皮膚等。高分子量的聚乳酸有非常高的力學(xué)性能,在歐美等國(guó)已被用來(lái)替代不銹鋼,作為新型的骨科內(nèi)固定材料如骨釘、骨板而被大量使用,其可被人體吸收代謝的特性使病人免收了二次開(kāi)刀之苦。其技術(shù)附加值高,是醫(yī)療行業(yè)發(fā)展前景的高分子材料。