乳酸的结构简式

范文一:聚乳酸纤维的结构与性能

聚乳酸纤维的结构与性能

一、 概述 聚乳酸纤维是一种可完全生物降解的合成纤维,它可从谷物中取得。其制品废弃后在土壤或海水中经微生物作用可分解为二氧化碳和水,燃烧时,不会散发毒气,不会造成污染。是一种可持续发展的生态纤维。”

1.乳酸纤维的发展概况

聚乳酸纤维的研究历史可追溯到上世纪30年代,其发明报道可追溯到50年代,杜帮公司最早测定了聚乳酸酯的分子量,60年代以后,各国科技工作者对此作了广泛的研究,日本以玉米为原料开发了新型聚乳酸纤维,90年代后期,美国两家大公司联合开发了聚乳酸纤维,它们以玉米为原料,首先建设了生产能力很大的试验工厂,完善了现代化生产高分子聚乳酸的生产工艺,开创了聚乳酸酯的工业化发展阶段。日本钟纺、仓敷公司、香港的福田实业公司、日本的东丽公司和台湾的远纺公司等先后开发研制了聚乳酸纤维。2002年上海华源股份有限公司开始与美国CDP公司合作,成为国内第一家实现工业化开发聚乳酸产品的化纤企业。

二、聚乳酸(P LA)纤维制备

乳酸的制取

合成聚乳酸的单体是乳酸,乳酸的生产可分为:

1发酵法是采用玉米、小麦、稻谷和木薯等含淀粉农作物为

原料,从原料中提取淀粉,经淀粉酶分解得到葡萄糖等单糖,再加入纯乳酸菌和碳酸钙进行发酵。发酵液用石灰乳中和至微碱性,煮沸杀菌,冷却后过滤,用热水重结晶。再加入50%的硫酸分解出乳酸和硫酸钙沉淀。滤出硫酸钙,滤液在减压下蒸发浓缩,即得到工业用乳酸。

2.石油合成法

由于发酵法原料来源广泛,原料的利用率和转化率较高,大多数生产商采用此法进行生产。

聚乳酸树脂的制取

乳酸的聚合是PLA 生产的一项核心技术。近年来国内外对乳酸的聚合工艺作了不少研究,目前聚乳酸的制造方法有两种:一种是直接聚合,即在高真空和高温条件下用溶剂去除凝结水,将精制的乳酸直接聚合(缩合)成聚乳酸树脂,可以生产较低分子量的聚合体。此方法工艺流程短,成本低,对环境污染小,但制得的PLA 平均分子量较小,强度低,不能用作塑料和纤维加工,用途不广,不适合大规模工业化生产。

直接聚合示例(见图1)

另一种是丙交酯开环聚合,即在较温和的条件下去除水份,将乳酸环化制成中间产品二聚物丙交酯,在真空下蒸馏提纯后再进行开环聚合制得聚乳酸树脂。此方法制得的分子量可高达二十几万,被CargillD ow和杜邦公司等大多数公司所采用,是目前工业上普遍采用的方法。此方法虽然工艺流程长、成本较高,但可制得高分子量的PLA ,用途广泛。

开环聚合示例(见图2):

聚乳酸(P LA)纤维的制取

聚乳酸是一种热塑性树脂,纺丝加工性能良好,其纺丝成形可采用溶液纺丝法和熔融纺丝法两种方法来完成。

溶液纺丝主要采用干法-热拉伸工艺,纺丝原液的制备一般采用二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯作溶剂。1982年,Pennings等人率先用溶液纺丝法制备出粘均相对分子质量为3×105~5×105的聚乳酸。工艺流程为:聚乳酸酯→纺丝液→过滤→计量→喷丝板出丝→溶剂蒸发→纤维成形→卷绕→拉伸→纤维成品。由于溶液纺丝法的工艺较为复杂,使用溶剂有毒,溶剂回收难,纺丝环境恶劣,产品成本高,从而限制了其应用,故不适合工业化生产。

熔融纺丝采用热拉伸二步法纺丝工艺,PLLA 是热塑性聚合物,比较适合熔融纺丝,目前各种用于生产涤纶现行熔融纺丝工艺(高速纺丝一步法,纺丝-拉伸二步法)都可采用。同时由于熔融状态下PLLA 会很快被水分解,因此在熔融纺丝前必须严格地除去水分。工艺流程为:聚乳酸酯→真空干燥→熔融挤压→过滤→计量→喷丝板出丝→冷却成形→PO Y 卷绕→热盘拉伸→上油→成品丝。该方法污染小、成本低、便于自动化生产。目前,熔融纺丝法生产工艺和设备正在不断地改进和完善,采用熔融纺丝法目前已进入成熟阶段,已成为目前最主要的加工方法。研究发现拉伸卷绕速度越高,初生纤维的结晶度、强度就越大,熔融温度不能太高,一般在200℃左右,最高纺速可达9000m /m in,可制得各种形态的纤维,如:单丝、复丝、长丝(扁平的,变形的)和短纤维等。

三,聚乳酸(P LA)纤维结构与性能

1. 聚乳酸纤维的结构

聚聚乳酸纤维的化学结构并不复杂(图1),但由于乳酸分子中存在手性碳原子,有D型和L型之分,使丙交酯、聚乳酸(PLA)的种类因立体结构不同而有多种,如聚右旋乳酸(PDLA)、聚左旋乳酸(HLA)和聚外消旋乳酸(PDLLA)。然而,

因为市售的乳酸主要为L一乳酸(左旋乳酸)和D,L一乳(外消旋乳酸),故通常大量被合成的聚乳酸为PLLA和PDLLA。由于PDLLA为无定形非晶态,而PLLA可以结晶,因此人们对聚乳酸纤维结

构的研究主要集中于PLLA。PLLA的链构象、晶胞结构如图2所示。以电子显微镜、x射线衍射、原子力显微镜为手段,对稀溶液培养的PLLA晶体的晶胞结构参数进行测定,证明为正交体系,晶胞参数

a=1.078nm,

b=0.604nm

c=2.87nm

乳酸纤维横截面或纵面的形态如下图所示,其横截面为近似圆形且表面存在斑点,纵向存在无规律的斑点及不连续的条纹,这些无规律的斑点及不连续条纹形成的原因主要是由于聚乳酸纤维存在着大量的非结晶部分,在水、细菌、氧气的存在下,可以进行较快的分解而形成。

四、聚乳酸纤维的性能

1.物理性能

聚乳酸纤维与聚酯纤维、锦纶的物理性能比较:

1, 聚乳酸纤维的密度介于聚酯纤维和锦纶之间,比毛、丝等

密度小说明聚乳酸纤维具有较好的膨松性制成的服装比较轻盈

2, 聚乳酸纤维的强度较高,达到3.0-4.5cN/dtex

,接近聚酯

纤维

3, 聚酯纤维的断裂伸长率30%-50%,远高于聚酯纤维和锦纶,

会给后道织造工序带来相当的难度

4, 纤维模量小(与锦纶相近)

聚乳酸纤维和常用纤维弹性回复率比较

由表可以看出,聚乳酸纤维在小变形时弹性回复率比锦纶还要好,即使变形在10%以上,纤维的弹性回复率也比锦纶以外的其他纤维高很多。

2.生物降解性能

2.1 降解的根本原因:聚合物上酯键的水解。

2.2影响水解的速率因素:

A聚合物的化学结构

B聚合物的相对分子量

C聚合物的形态结构

D外部水解环境(微生物种类、温度、湿度、PH值)

但是,在正常的温度和湿度条件下,聚乳酸纤维及其制品时及其稳定的

3.吸湿快干和保暖性能

聚乳酸纤维的回潮率在0.4%-0.6%,

比大多天然和合成纤维都

低,吸湿性低,疏水性能较好。但纤维具有独特的芯吸作用,织物具有良好的导吸快干功能。

4.可燃性

由下表数据分析知:

4.1聚乳酸纤维燃烧不释放有害气体,燃烧热小

4.2聚乳酸纤维限氧指数最高,且已接近与国家标准对阻燃纤维的极限氧指数28%-30%

5.染色性

聚乳酸纤维与涤纶都含有聚酯成分,其染色性能类似,分散染料对聚乳酸纤维着色。但聚乳酸纤维的形态和超分子结构与涤纶有所不同,故染色性能和染色工艺与涤纶有一定的差异。 五,聚乳酸纤维的优点

(1)原料来源广泛,玉米、甜菜、甘薯都可获得乳酸。与其它植物相比玉米较容易种植和生长,且产量高。

(2)制品废弃后在土壤或海水中经微生物作用降解的产物为乳酸、二氧化碳和水(有研究表明聚乳酸制品若不使用丢弃1 20天后即开始溶解),不污染环境。

(3)限氧指数较高(L01 24—29),阻燃性好。燃烧时不会散发毒气。

(4)有较好的亲水性、毛细管效应和水的扩散性,可散汗除菌。

(5)手感柔软且具有丝光泽,透明度高,强度和弹

性均比棉麻好

(6)易染色,染色效果好,且可用分散染料染色。

(7)制成的纺织品可烫易洗,但切忌用高温(

六,聚乳酸纤维的缺点

(1)原料来源于农作物,大量占用会影响粮食供应,造成食品价格上涨。

(2)聚乳酸短纤维易水解,造成纺丝困难。

(3)熔点低(175℃左右),耐光性差。

(4)耐磨性差,使用寿命短,较适合于用即弃产品,成本高。

聚乳酸纤维的缺点是暂时的,随着科研的不断深入,这些缺点也会得到改善,从而满足人们的需要。

七,参考资料:

1,《聚乳酸纤维的结构性能和应用前景》刘丽李红霞(天津工业大学纺织与服装学院)

2,《聚乳酸纤维的加工和结构性能分析》徐超武(苏州经贸职业技术学院轻纺系苏州215008)

3,《绿色合成纤维— — 聚乳酸纤维》汪朝阳 赵耀明 李维贤(1华南理工大学材料学院 广州 510640;2华南农业大学艺术设计学院 广州 510642,

4,《新型纺织材料及应用》中国纺织出版社

范文二:聚乳酸纤维的结构性能和应用前景

2   01 1年 3月

广 西 轻 工 业

G A G I O R A   FL H   D S R   U N X  U N LO   I TI U T Y J G N 纺 织 与 设 计

第 3 ( 期 总第 1 8 ) 4 期

聚 乳酸 纤维 的结构 性 能和应 用前 景

朱 树 平

( 互太 纺织 印染有 限公 司 , 东 广 州 5  4 2  广 l 6) 1

【 摘  要 】 2 世纪, 球的   1 全 环境污染日 趋严重, 很多的 合成材料、 废弃品都严重污染 环境, 人类的生 对 存造成 很大的 威胁。

绿 色环保 的 可 再 生材 料 的研 究成 了科 学研 究 的 重要 方 向 。通 过 对 聚 乳酸 纤 维 目前 的发 展 状 况 以及 其 结 构性 能 的研 究探 讨 , 出聚  得

乳 酸 纤 维是 一 种新 型 的 可 降解 材 料 , 应 用前 景 极 其 广 阔。 其

【 键 字 】 聚乳酸纤维;L 结构性能; 关   PA; 应用; 环保

【 中图分类号 】 T 30 【 Q4  文献标识码 】 A

【 文章编号 】 10—63 0 1 3 18 0    0327 ( 1) — 0 — 2 2 o

2 世 纪 已经 进 入 环 境 与发 展 为 主题 的环 保 新 时 代 ,人 们  1 的 环保 意 识 已经 逐 渐提 高 , 发 和寻 求 可 再 生 资 源制 备 的新 型  开 材 料 已成 为科 学 和 发展 的新 方 向 。 用 新 型 的可 降 解 材料 已成  使 了人 们 迫 切 的愿 望 。 聚乳 酸纤 维其 具 有 抗 菌 、 阻燃 、 易染 色等 特

世纪 7 年代 , 0 聚乳酸对人体 的安全性得到了确认 , 并被美 国食

品及 药 物管 理 局 批 准作 为 医用 材料 。

早 期 的 聚乳 酸纤 维 是 美 国公 司 开 始 开 发研 究 的 : 国著 名  美 的 谷 物 公 司 C ri 公 司 研制 成 功 的 玉米 聚乳 酸树 脂 。1 1 agl l 9 3年

性, 并具有很好 的生物相容性 、 生物可 降解性和可吸收性 , 从原

料 到废 弃 物都 可 以 被拿 来 再 生利 用 。 乳 酸纤 维 是 一种 新 型 的  聚

世界著名 的美国 D P n 公司开发 聚乳酸作为纤维原料 。1 5   u ot  4 9 年美国 D P n 公 司又采用新的聚合方法制备 出了高分子的聚  u ot

乳 酸 。 9 2年 美 国的 C a a d 司制 成 了 可吸 收 的性 能 优 异  16 y n mi 公

绿色生态环保高分子生物纤维 ,目前最具发展前 景的绿色材  料。因此 , 世界各 国开始竞相研究和开发聚乳酸纤维, 中, 、 其 美   日等国很早就开始对聚乳酸纤维进行研究开发生产 , 但在我国

该 项 生产 技 术 才处 于起 步 阶段 。

的聚乳酸缝合线 。1 9 9 4年美 国国家农作物生长委 员会 ( — NG   G 开始资助从

玉米 淀粉发酵制取 乳酸 , A) 然后合成 P A的研  L

究 。19 9 7年 ,美 国 Do p lmes 司 和 美 国 知 名 谷 物 公 司  w oy r 公

C ri 公 司合资组建了 C P公 司,联合开发 了聚乳酸树脂 和  agl l D

1聚乳 酸纤维 的定义及 其发展现 状

随着 社 会 工业 的飞 速 发 展 , 类 生存 所 在 的生 态 环 境 开始   人 恶化 , 人们 感 到 能 源 枯 竭 、 环境 污 染对 地球 带 来 不 可 恢 复 的影  响 , 始 寻求 如 何 从 根 本 上 解 决 环 境 问 题 , 解 石 油 、 炭 、 开 缓 煤 天

聚乳酸纤维。 随后 , 日本钟纺公司 、 尤尼吉卡公司以及美围的杜

邦 D P n 公 司等 先 后 成 功开 发 出聚乳 酸纤 维 。 0 2 上 海华   u ot 20 年 源 股 份 有 限 公 司 与 美 国 C P公 司 合作 成 为 国 内第 一 家 工业 化   D 开 发 聚 乳 酸产 品 的企 业 , 仅 是 初 级 阶段 。 目前

然气 日益枯竭的危机。 聚乳酸纤维是一种新型的生态环保高分

子 生 物纤 维 ,聚乳 酸纤 维 的生 产 一 般 是 采用 可再 生 的玉 米 、 稻

2聚 乳酸纤维 的结构 性能

21聚 乳酸 纤 维 的 制 备  .

谷、 小麦 、 木薯等淀粉原料 , 先发酵制取乳酸 , 然后经聚合 、 纺丝  而制成 。目前最具发展前景的环保绿色材料 。

11聚 乳 酸纤 维 的定 义  .

聚乳酸 的制备方法有很多种 ,工业生产上通常有三种 , 一

种是乳酸直接聚合法 : 但由于反应产生的水难去除 , 致使聚合  物分子量少于 4 0 , 0 0 所制备 的材料因强度低 、 易分解而无使用  性; 一种是丙交酯开环聚合法 : 常压下以乳 酸的环二状聚体( 环

状 二 聚 乳 酸 ) 原 料 , 与 催 化 剂— — 以辛 酸 亚 锡 开 环 聚 合 得  为 加

聚乳 酸 纤 维 , 称 P A纤 维 , 一种 可 完 全 生 物 降 解 的 新  即 L 是

型合成纤维。 聚乳酸它是用谷物f 、 玉米 甜菜 、 土豆 、 山芋等) 以及

有 机 废弃 物f 米 芯 或 其 他农 作 物 的 根 、 、 、 等 ) 发 酵 和  玉 茎 叶 皮 中 蒸馏 提 取 的乳 酸 为基 本 原 料经 聚 合 而 制 得 的 高分 子 聚合  物— — 聚 乳 酴 , 通 过 溶 液 纺 丝 来 得 到 聚乳 酸纤 维 , 可 加 工  并 它 为长 丝 、 死 、 丝 、 织 造 布 , 短 单 非 以及 编 织 物 、 带子 、 绳 等 多 种  缆

到的聚乳酸 , 聚合过程中不产生水 , : 即 乳酸一 预聚体一环状二  聚体一 聚乳酸 ; 另一种是低聚乳酸 固相聚合法 : 在减压( 高真空  且聚合物熔点高于聚合物玻璃化温度 ) 的状态下的由乳酸或者

乳 酸 的 衍 生 物 直 接 聚

合 生 成 聚 乳 酸 , 到 的 纤 维 强 度 高 、 工  得 加 性 能好 , : 酸一 预 聚 体一 聚乳 酸 。 即 乳

制品。聚乳酸纤维不仅原料资源丰富, 而且其制 品废弃后可在

突然 或海 水 中的微 生 物 作 用 下 分解 为二 氧 化 碳 和 水 , 且 燃烧   并

时不 会散 发 毒 气 , 不会 造 成 污 染 。 是 一种 被 称 为 可 持 续 发展 的

生 态 纤维 。   1 . 乳 酸 纤维 发 展  2聚

聚乳酸纤维是通过聚乳酸纺丝而成的 ,聚乳 酸及其 聚合

物 纺 丝 可 采 用 于 纺 和熔 纺 两 种方 式 :. 液 纺 丝 。 常用 溶 剂 有  1 溶 氯 仿 和 甲苯 的混 合 物 。 经学 者 们 的研 究 分 析 发 现 , 丝 液 的溶  纺

在1 9世纪 8 0年代 ,瑞典化学 家 se l 发现了乳酸 , 0 h ee 2

世 纪 3 年 代 , 国 Du o t 司著 名 化 学 家 C rtes 次 研  O 美 Pn公 aoh r 首

剂 的组成 、 液体的浓度 、 拉伸温度 、 拉伸速度 、 分子质量 、 分子质  量分布 、 纺丝环境温度和纤维的直径等对成品纤维的性 能均有

影 响 。 . 融纺 丝 。 工 艺 流 程见 下 图 1 其 中 干纺 在 低 温下 进  2熔 其 。

制出低分 子量 的玉米聚乳酸 , 随后 , 国科学 家逐渐开始对聚  各 乳酸的聚合方法进行 系统 的研究完善。2 0世纪 5 年代 , 0 科学

家们 开 始 以 聚乳 酸纤 维可 用 作 可 吸收 型 手术 缝 合 线 的研 究 。 0 2

行热降解少 , 机械 眭能较高 , 但需要溶剂回收处理装置 , 会有环

境 污 染 , 对成 本 较 高 , 纺存 在 一 定 的 经济 优 势 。 相 熔

【 作者简介 】 朱树平(9 1 )男, 18 一 , 广东广州人, 研究方向:   染整。

1   08

由上 表 看 见 ,聚 乳 酸 纤 维 的 密 度 介 于 聚 酯 纤 维 和 尼 龙 6

之 间, 比棉 、 、 但 丝 毛等要轻。同时 P A纤维的力学性能与聚酯  L

纤维 、 尼龙 6相 接 近 , 有 较 高 的 强 度 和热 塑性 。 明其 在 纺 织  具 说

服 装 方 面 具 有 一 定 的价 值 。

3聚 乳酸 纤维 的应用 前景

在2 0世 纪 8 年 代 以前 , 学 家 们 对 聚 乳 酸 的 研 究 主 要集   0 科 中在 医疗 方 面 的 开 发 应 用 上 , 用 其 生 物 相 容 性 、 毒 性 和 生  利 无

图 1 熔 融 纺 丝 流 程 图

物 降 解 性 做 成 如 手 术缝 线 、 内插 管 及 纱 布 、 口敷料 、 菌 缓 释  伤 抗 材料 、 内置 药 物 释放 系 统 、 织 工程 支 架 、 骨 内 固 定 材 料 等 。 组 接   但近年来 , 因生 物 发 酵 法 合 成 乳 酸 和 熔 融 纺 丝 法 等 工 艺 关 键技

术 的 出现 , 其 P A纤 维 工 业 化

生 产 成 为 现 实 , 受 学术 界 和  使 L 倍 工业界的广泛关注。   () 1 医疗 领 域

22聚 乳 酸 纤 维 的化 学结 构  . 聚乳 酸纤 维 是 全 芯层 结 构 的 , 的横 切 而呈 略 圆 形 , 面  它 表

光 滑有 光泽 , 有一 定透 明度 。聚 乳 酸 的化 学 结 构 为单 个 的乳   并 酸分 子 中有 一 个 羧 基 和 一个 羟 基 。 若 多 个 乳 酸 分 子 在 一 起 , 则  其 中一 个 聚 乳 酸 分 子 的一 0 与 另 一 个 聚 乳 酸 分 子 的一 c H H 00   脱水缩合 , 然后 另一 分 子 的一 c 0H 与 另~ 个 聚乳 酸 分 子 的一   0 OH 又脱 水缩 合 , 次 脱 水 缩 合 就 相 互 之 间受 拉 力 形 成 了 聚乳   依

酸 聚合 物 。聚 乳 酸 纤 维 分 子 式 如下 :

C g 0  t

聚 乳 酸 纤 维 在 药 物 缓 释 、 术 缝 合 线 等 医疗 领 域 具 有 广 阔  手 的 应 用 前 景 , 用 可 吸 收 性 手 术 缝 合 线 , 需 二 次手 术 拆 线 ,   使 无 减 少 病 人 的 痛 苦 。 聚乳 酸纤 维 可用 作 手 术 缝 合 线 、 吊绳 、 布 、 纱 针  织 布 、 用 脱 脂 棉 、 带 等 , 织 造 布 可 用 作 手 术 衣 、 术 覆 盖  外 绷 非 手

H -一c -0 I 4 1 —  o H

从 结 构 上 看 , L 纤 维 不 含 芳 香 环 , 有 较 高 的结 晶度 和  PA 具

布、 口罩等 ; 聚乳酸树脂可用作骨钉 、 组织工程支架 等。

( ) 织 服 装 领 域  2纺

聚乳 酸 纤 维 的 纤 维 织 物 比 较 柔 软 , 较 好 的 亲 水 性 、 细  有 毛

取 向度 , 度 高 、 热 。 规 状 态 下 ,L 强 耐 常 P A纤 维 的熔 点达 1 5 ; 7

强度 4 . .e /tx 0~49 N de ;吸湿性 差 ,疏 水性好 ,极 限氧指数 为

2 % ; 一 定 阻 燃 性 ; 烧 少 烟 。低 污 染 、 保 。 6 有 燃 环

23聚 乳 酸 纤 维 的 物理 性 能  .

管 效 应 和水 的 扩 散 性 , 刺 激 性 , 有 外 观 有 丝 感 、 感 蓬 松 、 无 且 手

抗皱免烫 , 非常适合纺织服装领域 。

() 3 日用 领 域

聚乳 酸纤 维 是 以乳 酸 为 原料 , 有 生 物 降解 性 的 材 料 , 具 同  时 , 还具 有 很 好 的物 理 机 械 性 能 , 具 合 成 纤 维 和 天 然 纤 维   它 兼 的 优点 , 有 很 好 的 手 感 和: 性 , 紫 外 线 好 , 具 悬垂 抗 比重 较 低 , 不  易燃 性 、 烟量 小 及 有 较 好 的卷 曲性 和 保 型 性 等 优 点 。它 和平   发 常 的 我 们 使 用 的 聚脂 纤 维 一 样 , 有 长 丝 、 丝 、 丝 、 织 造  可 短 单 非 布 , 及 编织 物 、 绳 、 子 等 各 种 各 样 的制 品 。 下表 1为 它 与  以 缆 带 .

聚酯 纤 维 、 尼龙

性 能 对 比 。

表 1 聚 乳 酸 纤 维 与 聚 酯 纤 维 、 龙性 能 对 比  尼

项目   P A纤 维 L   聚 酯 纤 维  尼龙6

聚乳酸纤维机 械性 能好 、 热塑性强 、 晶度 高 , 结 更重要的是

是 具 有 可 降 解 性 , 用 于 加 工 制 造 各 种 塑 料 制 品 , 快 餐 的 盒  适 如 饭 、 用 地 膜 、 毯 、 家 饰 品 等 等 。代 替 石 油 制 造 出新 型 的生   农 地 居 态 塑 料 , 常 环 保 又 缓 解 了石 油资 源 危 机 。 非

聚乳酸纤 维虽然在力学性 、 生物 相容性 、 废弃可 回收性等  多方面都具有非常好 的性能特征。但 是其 原料源于农作 物 , 大

量 的使 用 将 会 影 响 到粮 食 价 格 的 上涨 , 且 目前 研 究 的 聚 乳 酸  并

纤维还存 在使用寿命断 , 成本相对过 高的问题 , 但我相信 随着

科 技 的 进 步 , 研 的 不 断 深入 , 些 问题 也将 应 刃 而 解 。 科 这

参 考 文 献

【] 惠 , 文 明 , 小 强 , . 乳 酸 合 成及 改 性 研 究 进 展 Ul 成 纤 维 , 1杨 刘 黄 等 聚 】 合

2 0 ,7 3:—5 0 83 ( 1   )

密 度  gc   .m 熔点 c  C c c

12  .7 15    7 5  7

13    8 20 6  7  0

11    4 2  1  5 4  0

玻璃化温度

标准状 态吸湿率

燃烧热 断裂强度 K/ Jq   c/r x N e  d

05

1.   8 8 4 40 . .~49

3  0

0    4

2.   33 0 40 .   ~4   9

3  0

45

3.   09 8 40 53  ~ .

4  0

伸 长 度

[ 孙 晓 慧 . 乳 酸 针 织 物 的 性 能 测 试 及 其 悬 垂性 能 测 试 【 2 】 聚 D】天 津 : 津  天 工 业 大 学硕 士 学位 论 文 ,0 7 20  【】 全 明 , 发 责 , 梅 , 万 喜 . 乳 酸 纤 维 的 开 发 与 利 用 ul 在 纺 织  3李 邱 张 张 聚 I 现

技 术 , 0 8() 2 5   2 0, : — 5 15

扬 式模 量

k /m gm

4 0 0  0 ~6 0 分散 染料  10    0

1 0   0 2 分 散 染 料  】0 3

30 0  酸 性 染 料  1O    0

染料种类   染色 温 度 。 c

注: 此表摘 自《 江苏 ̄ R 2 0 年 第 1 期《 ) 05 )   1 聚乳酸纤维的加I和结构性能 分析 》

作 者 : 超 武  徐

【 顾 书英 , 杰 可 生物 降 解 纤 维— — 聚 乳 酸 (L ) 维 ( Ⅱ报 性 能 特  4 】 任 P A纤 第

征 及 其 应 用 前 景 )】 成 纤维 ,0 3() 4 6 Ⅱ合 2 0 , : —1  31

109

范文三:乳房的结构

是两个半球形的性征器官,位于胸大肌浅面,约在第2、3至第6肋骨水平的浅筋膜浅层和深层之间。内侧缘达胸骨旁,外侧缘至腋前线;在乳腺外上方形成乳腺腋尾部伸向腋窝。 (二)乳房的主要结构 是腺体、导管、结缔组织和脂肪。每一乳房有l5~20个腺叶,呈轮辐状排列。每一腺叶分成很多腺小叶,腺小叶由小乳管和腺泡组成。腺叶和乳管均以乳头为中心呈放射状排列。乳管开口于乳头,在靠近开口的1/3段略膨大,是乳管内乳头状瘤的好发部位。若病变侵犯导管,可导致乳头凹陷、位置不对称或溢液。腺叶间有许多与皮肤垂直的纤维束,上连接浅筋膜浅层,下连接浅筋膜深层,称为Cooper韧带,又称乳房悬韧带,起支持与固定乳房的作用。一旦受侵犯,皮肤凹陷呈“酒窝征”。正常乳房腺体在外上象限最多,因此,此处患病机会也最多。 (三)乳房的淋巴网 甚为丰富,淋巴液输出有四条途径:

1.外侧乳房大部分淋巴液经胸大肌外侧缘淋巴管流至腋窝淋巴结,再流向锁骨下淋巴结;部分乳房上部淋巴液直接穿过胸大、小肌淋巴管流向锁骨下淋巴结。通过锁骨下淋巴结后,再继续流向锁骨上淋巴结。占75%。 2.内侧部分乳房内侧淋巴液通过肋间淋巴管流向胸骨旁淋巴结(主要在第l、2、3肋间,沿胸廓内动、静脉分布),再流向锁骨上淋巴结,占20%~25%。 3.对侧两侧乳房间皮下有交通淋巴管,一侧乳房淋巴液可流向另一侧。 4.下侧乳房深部淋巴网与腹直肌鞘和肝镰状韧带的淋巴管相通,流向肝脏。

范文四:苯的结构简式是

苯 的结构简式是----1----或----2----,苯分子中,6个碳原子连接成---3----结构,碳原子间的化学键是一种-------4--------的特殊的共价键,6个碳原子和6个氢原子完全等价,人们称苯的这种特殊结构为----5------。把苯倒入盛满水的试管中震荡,静止后发现--------6---------,说明苯的密度比水----7------,----8-----溶于水。若在上述试管中加入少量碘水震荡,静止,又发现--9----,说明苯是很好的---10---剂。

1.如图片中下方

2.一个,中间一个圆

3.平面

4.既不同于碳碳单键也不同于

5.

6.溶液分层,苯在上层

7.小

8.不

9.溶液分层,上层显紫色

10.非极性溶

环己烷 的结构简式

范文五:简报的格式结构

简报的种类尽管很多,但其结构却不无共同之处,一般都包括报头、标题、正文和报尾四个部分。有些还由编者配加按语,成为五个组成部分。   简报一般都有固定的报头,包括简报的名称、期号、编发单位和发行日期。   1、简报名称 印在简报第一页上方的正中处,为了醒目起见,字号易大,尽可能用套红印刷。   2、期号 位置在简报名称的正下方,一般按年度依次排列期号,有的还可以标出累计的总期号。属于“增刊”的期 号,要单独编排,不能与“正刊”期号混编。   3、编发单位,应标明全称,位置在期号的左下方。   4、发行日期,以领导签发日期为准,应标明具体的年、月、日,位置在期号的右下方。   报头部分与标题和正文之间,一般都用一条粗线拦开。   有些简报根据需要,还应标明密级,如“内部参阅”、“秘密”、“机密”、“绝密”等,位置在简报名称的左上方。   报尾部分应包括简报的报、送、发单位。报,指简报呈报的上级单位,送,指简报送往的同级单位或不相隶属的单位,发,指简报发放的下级单位。如果简报的报、送、发单位是固定的,而又要临时增加发放单位,一般还应注明“本期增发×××(单位)”。报尾还应包括本期简报的印刷份数,以便于管理、查对。报尾部分印在简报末页的下端。

范文六:聚乳酸简述

聚乳酸的合成、生产、及应用发展简述

姓名:

(郑州大学 力学与工程科学学院工程力学专业)

摘要:综述了在目前面临石油危机情况下,聚乳酸作为一种可生物降解的高分子聚合物,在当今社会的发展现状及其前景。阐述了聚乳酸的生产、主要优点、发展前景等。 关键词:聚乳酸;合成;生产;降解;应用;

聚乳酸(英语:Polylactic Acid或Polylactide,缩写:PLA),是一种热塑性脂肪族聚酯。生产聚乳酸所需的乳酸和丙交酯可以通过可再生资源发酵、脱水、纯化后得到,所得的聚乳酸一般具有良好的机械和加工性能,而聚乳酸产品废弃后又可以通过各种方式快速降解,因此聚乳酸被认为是一种具备良好的使用性能的绿色塑料。

聚乳酸(H-[OCHCH3CO]n-OH)的热稳定性好,加工温度170~230℃,有好的抗溶剂性,可用多种方式进行加工,如挤压、纺丝、双轴拉伸,注射吹塑。由聚乳酸制成的产品除能生物降解外,生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性好,光华伟业开发的聚乳酸(PLA)还具有一定的抗菌性、阻燃性和抗紫外性,因此用途十分广泛,可用作包装材料、纤维和非织造物等,主要用于服装(内衣、外衣)、产业(建筑、农业、林业、造纸)和医疗卫生等领域

生产

乳酸的结构中同时含有羧基和羟基,故乳酸分子之间可以发生酯化反应形成长链。虽然名叫聚乳酸,但绝大部分羧基已经在聚合反应中反应掉,实际并没有什么酸性,这一点和聚丙烯酸为代表的侧基均为羧基的聚合物不同。聚乳酸的单体乳酸可以通过化学合成或者通过可再生资源合成。一般使用玉米、木薯提取出的淀粉,甘蔗和甜菜提取的糖和秸秆等提取的纤维素,经过发酵、脱水等过程获得乳酸。所获得的乳酸需要进行纯化,才能进行聚乳酸的生产,因为乳酸中含有的微量富马酸和醋酸都会造成聚合反应的终止。

目前生产聚乳酸的途径主要有三条:

以乳酸为原料直接缩聚:由于乳酸缩聚反应中逐渐生成的水会引起水解和链转移,所以一般先通过闪蒸等手段除去原料乳酸中残存水分,之后在100°C,1kPa的低压下脱水生成丙交酯和小分子量聚乳酸,然后以氯化亚锡和对甲苯磺酸为催化剂,在160°C温度下进行熔融缩聚,可以得到分子量高于80000的聚乳酸[2]:42。如果想进一步提高分子量,可以将熔融聚乳酸冷却后进一步缩聚,或在共沸蒸馏的条件下进行缩聚,不断把生成的水除去,最终可以得到分子量超过100,000的聚乳酸。

以乳酸为原料缩聚成一定分子量的聚乳酸后,加入酸酐和环氧树脂等偶联剂。偶联剂可以与聚乳酸链末端残余的羟基和羧基发生反应,达到较短链互相结合产生长链的扩链效果

先以两分子乳酸彼此酯化形成丙交酯,然后以纯化的丙交酯为原料,在金属催化剂(比如丁 1

基锡)的作用下进行开环聚合。华莱士·卡罗瑟斯在1932年就发现了这一反应,但直到1954年杜邦公司改进了丙交酯的提纯方法之后才开始工业生产。丙交酯为原料时常用的聚合方式是溶液聚合、悬浮聚合或熔融聚合。 通过在聚乳酸的生产中加入其他单体,聚乳酸还可以与羟基乙酸和乙二醇形成多种共聚物除了乳酸和丙交酯以外,五元环化合物L-Lactic acid O-carboxyanhydride(lac-OCA)是一种新的合成原料,它发生聚合反应生成聚乳酸的同时并非生成水而是生成二氧化碳,二氧化碳可以直接脱离反应体系,从而使平衡向生成聚乳酸的方向移动,使lac-OCA的反应效率比使用丙交酯要高。最近的研究希望将类似于合成聚羟基脂肪酸酯的生物合成法应用在合成聚乳酸上,使用的是大肠杆菌直接进行发酵

降解方式

聚乳酸的塑胶分类标志是7。废弃的聚乳酸产品有多种废弃物处理方式,如自然分解、堆肥、焚化处理。由于聚乳酸的分解温度较低(约为230-260°C,与结晶度有关),乳酸焚化产生的热量较传统塑胶低,产生的气体主要为一氧化碳、二氧化碳、乙醛等。聚乳酸主要降解形式是水解,可以和热降解同时进行,水解速率同样和结晶度有很大关系。聚乳酸水解生成的羧酸会催化其进一步的水解,即自催化效应。通过和别的聚合物共混或共聚可以提高聚乳酸的使用性能,但同时也降低了其优良的降解性。 聚乳酸不容易被微生物攻击而降解,也不像其他的聚酯一样容易在酶的作用下降解,但仍有一些酶比如链酶蛋白酶和菠萝蛋白酶可以促进其降解。伽马射线和电子束也会使聚乳酸链上产生自由基,从而造成辐射降解。辐射降解的效率和聚乳酸的残余端基有关,对于带芳香环的聚乳酸共聚物,辐射降解的效率也会提高。 聚乳酸的优点主要有以下几方面:

⑴聚乳酸(PLA)是一种新型的生物降解材料,使用可再生的植物资源(如玉米)所提出的淀粉原料制成。淀粉原料经由糖化得到葡萄糖,再由葡萄糖及一定的菌种发酵制成高纯度的乳酸,再通过化学合成方法合成一定分子量的聚乳酸。其具有良好的生物可降解性,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,是公认的环境友好材料。关爱地球,你我有责。世界二氧化碳排放量据新闻报道在2030年全球温度将升至60℃,普通塑料的处理方法依然是焚烧火化,造成大量温室气体排入空气中,而聚乳酸塑料则是掩埋在土壤里降解,产生的二氧化碳直接进入土壤有机质或被植物吸收,不会排入空气中,不会造成温室效应。

⑵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。可用于加工从工业到民用的各种塑料制品、包装食品、快餐饭盒、无纺布、工业及民用布。进而加工成农用织物、保健织物、抹布、卫生用品、室外防紫外线织物、帐篷布、地垫面等等,市场前景十分看好。

⑶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。

⑷聚乳酸(PLA)除了有生物可降解塑料的基本的特性外,还具备有自己独特的特性。传 2

统生物可降解塑料的强度、透明度及对气候变化的抵抗能力皆不如一般的塑料。

⑸ 聚乳酸(PLA)和石化合成塑料的基本物性类似,也就是说,它可以广泛地用来制造各种应用产品。聚乳酸也拥有良好的光泽性和透明度,和利用聚苯乙烯所制的薄膜相当,是其它生物可降解产品无法提供的。

⑹聚乳酸(PLA)具有最良好的抗拉强度及延展度,聚乳酸也可以各种普通加工方式生产,例如:熔化挤出成型,射出成型,吹膜成型,发泡成型及真空成型,与广泛使用的聚合物有类似的成形条件,此外它也具有与传统薄膜相同的印刷性能。如此,聚乳酸就可以应各不同业界的需求,制成各式各样的应用产品。

⑺聚乳酸(PLA)薄膜具有良好的透气性、透氧性及透二氧二碳性,它也具有隔离气味的特性。病毒及霉菌易依附在生物可降解塑料的表面,故有安全及卫生的疑虑,然而,聚乳酸是唯一具有优良抑菌及抗霉特性的生物可降解塑料。

⑻当焚化聚乳酸(PLA)时,其燃烧热值与焚化纸类相同,是焚化传统塑料(如聚乙烯)的一半,而且焚化聚乳酸绝对不会释放出氮化物、硫化物等有毒气体。人体也含有以单体形态存在的乳酸,这就表示了这种分解性产品具有的安全性。

发展前景

我国“十二五”期间新领域精细化工行业发展分析中明确指出,要发展替代石油生产乙烯、塑料、有机酸等产品;形成和巩固一批具有国际竞争力的产品,如柠檬酸、赖氨酸、糠醇、聚乳酸、生物法聚丙烯酰胺及二元酸等[4] 聚乳酸作为一种可生物降解的高分子聚合物,可广泛应用于医疗、药学、农业、包装业、服装业等领域,以替代传统材料;聚乳酸还是一种低能耗产品,比以石油产品为原料生产的聚合物低30%-50%能耗。在不可再生的石油资源枯竭期到来之前,石油及其衍生物市场价格暴涨,可再生的产品必将成为全球范围的紧俏消费品。我国聚乳酸生产原料--玉米丰富,作为最重要的生物聚合物产品,聚乳酸酯具有广阔的发展前景,未来几年将是化工领域被关注的焦点,预计将在工业化装置建设、应用市场及需求发展、价格和性能等方面具有竞争力。 甄光明教授曾经担任Nature Works中国区首席顾问,谈到全球聚乳酸的市场规模时他说,目前全球规模并无确切资料,但是肯定比Nature Works原有的一条生产线的产能7万吨要小。日本海关进口数据信息显示,2009年日本聚乳酸市场约7000吨,假设日本市场是全球市场的1/5~1/10,2009年全球聚乳 酸市场总额在5万~8万吨之间,由于这几年全球聚乳酸市场不断增长,预计全球聚乳酸市场在2020年可以达到百万吨以上。虽然聚乳酸市场前景广阔,但是聚乳酸的生产在我国仍属起步阶段,不仅已建成的项目数量很少,而且生产规模不大,产业布局相对也比较零散,短期来看难成规模。不过,随着聚乳酸市场规模逐渐扩大,千吨级和万吨级项目的逐渐上马,产业规模有望上升到一个新的台阶 4.1聚乳酸市场需求将获得较大发展 世界许多传统聚合物和塑料材料生产公司一致看好全球生物树脂市场,纷纷加盟开发生物聚合物或生物可降解塑料,如德国巴斯夫、陶氏化学、杜邦公司等均加大了生物技术的研发投资。一些材料消费巨头也都积极开发,把生物塑料应用到他们的产品中。 随着聚乳酸树脂生产、加工技术的发展和产品性能的改进,聚乳酸市场需求将取得较大发展。这体现在:一是在包装、纤维领域继续发展更多的细分市场的同时,向传统合成树脂的更多主流市场如电子电器、汽车、建筑市场发展。二是继续在北美、欧洲地区推广应用的同时,开拓包括亚洲在内的更广泛市场。聚乳酸塑料将成为塑料行业中发展最快的增长点。 聚乳酸树脂正在向汽车、电子电器市场发展。日本电子产品生产商NEC公司开始在其产品中采用生物塑料替代常规塑料,如一些标准化插件、手机外壳等。 3

该公司还开发了使用金属氢氧化物阻燃剂体系的无卤、无磷阻燃聚乳酸复合新材料,将于2007年用于电脑外壳。据称到2010年该公司将有10%以上的电子产品塑料部件采用聚乳酸生物塑料。近两年,日本电器制造商索尼公司将聚乳酸用于光盘包装薄膜,新包装与过去的包装一样美观,但废弃后却不会给环境造成任何污染。日本夏普公司也在尝试将PLA用于其产品中,夏普公司认为如果聚乳酸的价格可以降低到与大宗塑料产品相当的水平,到2010年该公司采用这种可再生材料的数量将达到30%以上。日本富士通公司也在手提电脑外壳中使用了聚乳酸塑料。日本东丽公司和丰田汽车公司从2003年开始进行聚乳酸用于汽车内装部件的开发,后来两公司又与其他汽车制造厂家合作开发车门装饰、车面板、车顶板和防雨垫等,用于2005年新款式车。 聚乳酸开始向美、日、欧以外地区市场发展,如中国大陆、中国台湾省、韩国等亚洲国家或地区。韩国食品出口采用生物降解容器替代传统容器正增多,外卖食品包装正逐渐用生物降解型产品替代传统容器。日本东丽工业公司将通过其韩国子公司——东丽Sehan公司投资10亿日元(850万美元)在韩国建设5000吨/年Ecodear牌聚乳酸薄膜和板材生产装置,该装置定于2007年1月投产。Cargill Dow公司在更大范围内与世界各地下游厂商合作,推进聚乳酸市场开拓,如和意大利Amprica公司、中国台湾威猛工业公司(WMI)共同合作,推进聚乳酸在包装、纤维等市场得到更为广泛的应用。 聚乳酸性能不断得到改进是推进其市场发展的另一个重要因素,包括提高热性能、耐磨性等。聚乳酸材料耐高温性能差一直是一个难于解决的问题,最近欧洲生物降解塑料生产商Hycail公司在提升聚乳酸耐温性方面取得突破,新开发的聚乳酸树脂材料(Hycail XM1020)可耐温200℃而不变形,用这种树脂加工的容器在盛有脂肪和液体食品时经微波加热也不发生变形或应力破坏,可在205℃下经受微波加热30分钟。三井化学公司使用独特的合金和共聚技术进一步提高了PLA树脂的性能。东丽工业公司表示,该公司正在利用其专有的纳米合金 技术开发聚乳酸功能性薄膜和切片。这种薄膜具有与石油基薄膜一样的耐热和抗冲击性能,同时还具有很好的弹性和高透明性。 4.2与传统塑料材料的价格差缩小,竞争力将提高 降低聚乳酸树脂生产成本,使其在价格上可与现有石油化工路线生产的合成树脂相竞争,一直是聚乳酸技术发展的目标。开发低价格、性能更好的乳酸合成生物酶催化剂是降低植物-乳酸-聚乳酸产品链生产成本的关键。开发利用价格低廉的植物原料也有助于实现这一目标。此外,从原料价格走势看,原油价格近十年来从20美元/桶提高到了60美元/桶以上,而玉米价格基本保持稳定,也促使聚乳酸与传统合成树脂之间的价差缩小。 近年来,生物酶催化剂的发展和工艺技术的改进,使聚乳酸的生产费用大幅度降低。据Gargill Dow公司首席执行官称,十年来该公司聚乳酸的生产费用已下降68%,2005年可与PET相竞争,在今后几年内将可与聚苯乙烯相竞争。另据Gargill Dow公司销售主管称,聚苯乙烯价格波动性很大,因此实际上现在聚乳酸在一定范围(时间、地区)内已经可以与聚苯乙烯相竞争。 采用新技术能进一步降低生产成本,国外一些公司正在开发以价格低廉的生物质废料为原料生产聚乳酸技术。例如,Gargill Dow公司一直在不断进行生物物质转化工艺技术和催化剂的研究,包括用玉米秆、麦秆、草类和其他农业废料生产PLA;美国一家研究所研制出以制乳酪后的废弃土豆为原料生产薄膜与涂层级聚乳酸树脂技术;法国埃尔斯坦糖厂与一所大学合作研制出利用工业制糖下脚料来生产聚乳酸的技术。技术的进一步突破,有望使聚乳酸生产成本进一步大幅度降低,使聚乳酸在价格上可以与大多数石化路线生产的合成树脂相竞争。 4.3 符合可持续发展的潮流,发展前景广阔 石油资源日益短缺和塑料废弃物对环境污染,是当今石油化工以及合成树脂工业持续发展的两大障碍。聚乳酸树脂以年年种年年收的农作物为原料,在消费和使用后又可完全降解,最终变成对环境无害的二氧化碳和水,符合可持续发展的潮流。 经过十多年的研究和产业化发展,聚乳酸塑料在市场上已找到了生存的空间。聚乳酸的原料不仅可以是玉米,其他多种作物都可用于提取乳酸,因此,有人把聚乳酸称为“生物质塑料”。今后,聚乳酸进一步发展还有赖于进一步的技术突破,如新品种酶催化剂的开 4

发成功,这类酶可利用低成本的生物质如谷物秆等而不是谷物本身来生产化工产品。随着聚乳酸生产技术的不断完善,应用领域的不断扩大,未来十年聚乳酸有望在一些应用领域逐渐取代性质相近的石油路线合成树脂如聚酯、聚苯乙烯,甚至聚乙烯和聚丙烯等,具有极大的发展潜力。 进入21世纪以后,多途径开拓原料来源成为石油化工行业实现可持续发展的重要方面,也是石油化工技术进步和竞争力的重要体现。聚乳酸采用可再生原料生产,产品可完全降解,绿色环保,是最具发展潜力的生物降解材料之一。欧美日等发达国家近年来竞相投资开发和推进聚乳酸等生物降解塑料的产业化,其原因并不仅仅在于其可降解和环保,更主要的是聚乳酸可以替代逐渐减少、不可再生的化石原料资源,为石油化工生产开拓新的原料来源。

(1)医用领域 医用领域是聚乳酸最早进入的市场,在这一领域,聚乳酸比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,已在一些专门领域获得较为成功的应用,如生产一次性输液用具、免拆型手术缝合线、骨科用固定件及手术器件、医用支架、生物导管等。低分子量聚乳酸可用作药物缓释包裹材料。例如,以前治 疗骨折等骨科疾病使用的是不锈钢骨钉,病人必须经过两次手术才能治愈,使用聚乳酸骨钉只需一次手术植入骨钉,病愈的同时,骨钉也降解在人体内,可以在很大程度上缓解患者的痛苦。目前骨组织工程支架材料主要分为两大类:一类是天然生物衍生材料,如天然骨(脱钙骨基质、冻干骨、重组异种骨)、珊瑚、藻酸钙凝胶、胶原等;另一类是人工合成材料,如生物陶瓷、聚乳酸(polylactic acid,PLA)、聚羟基乙酸(polyglycolicac acid,PGA)等[5]。

(2)包装材料 目前,各种包装材料是聚乳酸最大、最有潜力的应用市场。聚乳酸阻气阻水性、透明性及可印刷性良好,且其基本原料乳酸是人体固有的生理物质之一,对人体无毒无害,在食品包装市场上大有用武之地。 传统合成树脂30%用于包装材料,由于传统树脂难以分解,废弃的包装材料构成40%的城市垃圾,成为最主要的生态和环境污染源。因此,在包装市场用聚乳酸替代石油基树脂潜力巨大,可用于一次性餐具(刀、勺、叉)、杯子、盘子、食品容器、薄膜、包装袋、饮料用瓶、发泡制品、片材等。 不少大公司都看好这种新的环保材料。可口可乐公司在盐湖城冬奥会上用了50万只一次性杯子,全部是用聚乳酸塑料制成的,这些杯子只需40天就可在露天环境下消失得无影无踪。2004年,美国CollegeFarm牌糖果开始采用以生物降解聚乳酸树脂生产的包装薄膜,这种薄膜外观和性能与传统糖果包装膜(玻璃纸或双向拉伸聚丙烯膜)相同,具有结晶透明性、极好的扭结保持性、可印刷性和强度,并且阻隔性较高,能更好地保留糖果的香味。聚乳酸生物降解聚合物在美国零售市场的消费正在扩大:美国沃尔玛连锁超市经过一年的试用之后,于2005年12月开始推广使用聚乳酸包装材料;特拉华州Monte新鲜产品公司于2004年底开始在其WildOats市场采用聚乳酸包装材料;俄亥俄州的AveryDennison公司也采用聚乳酸薄膜作为自粘性标签底膜。从2004年12月开始,美国BIOTA矿泉水公司采用聚乳酸材料制饮料瓶。2005年比利时零售商Delhaize开始使用聚乳酸新鲜生菜包装箱,并进一步用于粮食、水果和蔬菜包装。韩国出口食品采用生物降解容器替代传统容器越来越多,外卖食品包装也正在逐渐用生物降解型产品替代传统容器。日本钟纺公司以聚乳酸为原料制成生物降解性发泡材料。此外,一些像麦当劳这样的跨国公司,也已开始打算使用聚乳酸制成的一次性餐具和其他用品。

结语 综上所述,国外对聚乳酸及其改性聚合物的研究和材料应用方面已经比较成熟,我国尚属起步阶段。聚乳酸材料虽然有无毒无害、环保等优点,但在我国并没有大量应用,主要是由于聚乳酸的生产成本居高不下,相对同类材料在价格上没有优势。因此,研究的主要方向是要降低聚乳酸的生产成本,以使这种环保材料能真正应用于我们的生活及医疗事业上。虽 5

然丙交酯的开环聚合法可以得到高分子质量聚乳酸,但该法工艺较复杂,成本较高,所以,开发成本较低的乳酸直接合成法,有利于聚乳酸真正的实现应用于人们的生产生活中。同时,聚乳酸的合成工艺过程将直接影响聚乳酸的性能,因此,今后的研究方向主要是优化聚乳酸的合成工艺条件,寻找新的、可以回收利用的、毒性低的、高催化活性的催化剂。此外,单纯的聚乳酸机械性能较差、易破碎,制约了其应用的范围,所以通过共聚、共混、复合的方法改善聚乳酸的机械性能、热性能等也是聚乳酸研究的一个主要方向。 我国大部分有关聚乳酸的研究主要集中在合成高分子质量的聚乳酸上,并且合成的分子质量分布较宽。高分子质量聚乳酸可用来做高机械强度的制品,如作为骨内固定材料;而药物传输系统载体——药物缓释剂,则需要低分子质量聚乳酸,所以在聚乳酸的可控聚合研究上需加强研究力度,通过对催化剂、引发剂、聚合时间和温度、溶剂等的选择,制备分子质量范围较窄并且分子质量可控的聚乳酸,以扩大并优化聚乳酸材料的应用

参考文献

(1) 孟志芬.聚乳酸类材料的性能与应用.河南职业技术师范学院学报.2004.1

(2)瞿丽曼,聚乳酸的制备工艺及最新国外专利分析[J],2004.12.16

(3) 钱明球.聚乳酸及其纤维的发展概况和应用前景.合成技术及应用.2006.4

(4)亦云,科技部“十二五”现代生物制造科技发展专项规划发布[J],中国生物技术信息网,2011.12.03

(5) 章培标,骨修复中的组织工程技术[J],中国科学院科技网,2007

(6)赵耀明、张军、麦杭珍.直接缩聚法合成聚乳酸的研究.合成纤维. 2001.3

(7) 吴景梅、邰燕芳.聚乳酸合成方法的研究进展.蚌埠学院化学系.2008.6

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范文七:聚乳酸简介

单个的乳酸分子中有一个羟基和一个羧基,多个乳酸分子在一起,-OH与别

的分子的-COOH脱水缩合,-COOH与别的分子的-OH脱水缩合,就这样,它们手拉手形成了聚合物,叫做聚乳酸. 聚乳酸也称为聚丙交酯,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。聚乳酸的生产过程无污染,而且产品可以生物降解,实现在自然界中的循环,因此是理想的绿色高分子材料。

简介

聚乳酸的热稳定性好,加工温度170~230℃,有好的抗溶剂性,可用

多种方式进行加工,如挤压、纺丝、双轴拉伸,注射吹塑。由聚乳酸制成的产品除能生物降解外,生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性好,还具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性,因此用途十分广泛,可用作包装材料、纤维和非织造物等,目前主要用于服装(内衣、外衣)、产业(建筑、农业、林业、造纸)和医疗卫生等领域。 一、聚乳酸的优点

聚乳酸的优点主要有以下几方面:

(1)聚乳酸(PLA)是一种新型的生物降解材料,使用可再生的植物资源(如玉米)所提出的淀粉原料制成。淀粉原料经由发酵过程制成乳酸,再通过化学合成转换成聚乳酸。其具有良好的生物可降解性,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,是公认的环境友好材料。关爱地球,你我有责。世界二氧化碳排放量据新闻报道在2030年全球温度将升至60℃,普通的处理方法依然是焚烧火化,造成大量温室气体排入空气中,而聚乳酸塑料则是掩埋在土壤里降解,产生的二氧化碳直接进入土壤有机质或被植物吸收,不会排入空气中,不会造成温室效应。

(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。可用于加工从工业到民用的各种塑料制品、包装食品、快餐饭盒、无纺布、工业及民用布。进而加工成农用织物、保健织物、抹布、卫生用品、室外防紫外线织物、帐篷布、地垫面等等,市场前景十分看好。

(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。

(4)聚乳酸(PLA)除了有生物可降解塑料的基本的特性外,还具备有自己独特的特性。传统生物可降解塑料的强度、透明度及对气候变化的抵抗能力皆不如一般的塑料。

(5) 聚乳酸(PLA)和石化合成塑料的基本物性类似,也就是说,它可以广泛地用来制造各种应用产品。聚乳酸也拥有良好的光泽性和透明度,和利用聚苯乙烯所制的薄膜相当,是其它生物可降解产品无法提供的。

(6)聚乳酸(PLA)具有最良好的抗拉强度及延展度,聚乳酸也可以各种普通

加工方式生产,例如:熔化挤出成型,射出成型,吹膜成型,发泡成型及真空成型,与目前广泛所使用的聚合物有类似的成形条件,此外它也具有与传统薄膜相同的印刷性能。如此,聚乳酸就可以应各不同业界的需求,制成各式各样的应用产品。

(7)聚乳酸(PLA)薄膜具有良好的透气性、透氧性及透二氧二碳性,它也具有隔离气味的特性。病毒及霉菌易依附在生物可降解塑料的表面,故有安全及卫生的疑虑,然而,聚乳酸是唯一具有优良抑菌及抗霉特性的生物可降解塑料。

(8)当焚化聚乳酸(PLA)时,其燃烧热值与焚化纸类相同,是焚化传统塑料(如聚乙烯)的一半,而且焚化聚乳酸绝对不会释放出氮化物、硫化物等有毒气体。 人体也含有以单体形态存在的乳酸,这就表示了这种分解性产品具有的安全性。

二、聚乳酸的制备方法

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。日本在这方面做了大量的研究,但最终没有成功实现产业化。

(2)二步法

使乳酸生成环状二聚体丙交酯,在开环缩聚成聚乳酸。这一技术较为成熟,美国NatureWorks公司生产聚乳酸工艺的工艺即为该工艺。的海正与中科院共同研制的聚乳酸生产技术也与此相似,主要过程是原料经微生物发酵制得乳酸后,再经过精制、脱水低聚、高温裂解,最后聚合成聚乳酸。

(3)反应挤出制备高分子量聚乳酸

用间歇式搅拌反应器和双螺杆挤出机组合,进行连续的熔融聚合实验,可获得由乳酸通过连续熔融缩聚制得的分子量达150000的聚乳酸。利用双螺杆挤出机将低摩尔质量的乳酸预聚物在挤出机上进一步缩聚,制备出较高摩尔质量的聚乳酸。在反应温度为150℃、催化剂用量为0.5%、螺杆转速为75 r/min时可通过双螺杆反应挤出缩聚法快速有效地提高聚乳酸的摩尔质量,而且反应挤出产物分散系数减小,均匀性变好。通过DSC曲线的比较发现,通过反应挤出缩聚法制得的聚乳酸的结晶度有所降低,这对改善聚乳酸材料在使用过程中表现出较大的脆性是有益的。

三、聚乳酸制备的最新专利公开

BRUSSELS BIOTECH (BE)2004年2月13日公开的世界专利WO2004014889,

报道了聚乳酸的制备,其独立权项包括如下内容:(1)按以下方法制备乳酸:(a)蒸发乳酸或乳酸衍生物溶液制备分子量为400-2000、总乳酸等价酸度119-124.5%、光学纯度相当于90-100%L-聚乳酸的低聚体;(b)将低聚体和解聚催化剂加入到解聚反应器,制备得到一富含乳酸的气相和富含低聚体的液相;(c)冷凝气相得到液态粗乳酸;(d)将粗乳酸抽取结晶;(e)分离和排出晶体得到一富含乳酸晶体的湿饼;(f)干燥湿饼,得到预纯化乳酸;和(g)结晶预纯化乳酸得到残留酸度低于10meq/kg、水含量低于200ppm和meso-乳酸含量低于1%的纯化乳酸;(2)聚合以上得到的乳酸制得聚乳酸。

BOTELHO T 等2004年公开的专利 WO2004057008-A1,报道了一种可用于糖果包装材料的聚乳酸的制备方法,主要是通过发酵法得到,其实施例报道的具体方法为:将培养液(451)(包括乳清,牛奶蛋白和其它营养成分如无机盐和半光胺酸)加热到70℃并保持45分钟,再冷却到45℃。加入乳酸菌helveticus (9克)和Flavourzyme(RTM)(A) (26.5克)。批式发酵9小时,补加含乳清、乳糖和Flavourzyme (RTM)的新鲜肉汤。用氨气调节pH为5.75,生物控制于7-8%,发酵过程中连续通气,通气量为1升/分钟。在34天的发酵期内稀释率为0.15-0.3/小时。流出液中的乳酸盐为4%,稀释速度为0.3/小时下产率为12克/升.小时。乳酸流出液采用离子交换树脂和螯合剂分离,再经过两次连续电渗析,回收率为85-90%。

HANZSCH BERND等2003年8月21日公开的美国专利US2003158360,报道了一种聚乳酸的制备方法,步骤如下:发酵淀粉类农产品得到乳酸,通过超滤,纳米滤和/或电渗析超纯化乳酸,浓缩乳酸,制备预聚物,环化解聚为双乳酸,纯化双乳酸,开环双乳酸聚合物和脱单体化聚乳酸得到。

SHIMADZU CORP 2002年10月15日公开的JP2002300898,报道了一种生产乳酸和聚乳酸的方法。具体方法为:(1)利用乳酸铵合成乳酸酯;(2)在除丁基锡外的催化剂存在下,缩聚乳酸酯,合成平均分子量小于15000mol.wt聚乳酸(乳酸预聚体);

(3)解聚聚乳酸得到乳酸;该方法进一步包括开环乳酸聚合物制备聚乳酸。

SHIMADZU CORP、OHARA H、TOYOTA JIDOSHA KK、ITO M和SAWA S 2002年8月8日公开的专利 WO200260891-A ,报道了用于生产生物可降解塑料的乳酸和聚乳酸的制备方法,该专利的实施例之一报道的方法如下:发酵得到的L-乳酸铵在90-100℃下与乙醇反应,分离、收集乙醇;120℃下脱去反应中的水;通过蒸馏提纯得到的乳酸乙酯,在辛基锡存在下于160℃缩聚乳酸乙酯,并脱去乙醇。将得到的反应液于200℃下蒸馏得到乳酸,产率为99.2%。在辛基锡存在下聚合乳酸制得乳酸。 NATL INST OF ADVANCED INDUSTRIAL SCIENCE TECHNOLOGY METI、 KONAN KAKO KK和 TOKIWA YUTAKA2001年8月21日公开的日本专利JP2001224392,报道了采用水解酶代替有机金属催化剂制备聚乳酸。

四、聚乳酸的市场应用

PLA最大的制造商是美国NatureWorks公司,其次是中国的海正,他们目前的产量分别是7万吨和5千吨。PLA有很多的应用,可以在挤出、注塑、拉膜、纺丝等多领域应用,具体如下:

(1)挤出级树脂的市场应用

挤出级树脂是PLA的主要用途,主要用于大型超市里新鲜蔬果包装,该类包装已成为欧洲市场链中的重要一员;其次用于一些宣扬安全、节能、环保的电子产品包装上。在这些用途中PLA高透明度、高光泽度、高钢性等优点体现得淋漓尽致,目前已经是PLA应用的主导方向。另外,挤出级树脂在园艺上的应用也开始获得重视,目前在斜坡绿化、沙尘暴治理等领域已有所应用。

然而,PLA的挤出加工却并非易事,仅适合在一些先进的PET挤出成型机上进行加工,且挤出片材的厚度一般只在0.2-1.0mm范围。加工过程对水 份含量及加工温度尤其敏感,挤出加工时,一般要求其水份含量要小于50PPM,这对设备的干燥系统和温控系统又提出了新的要求。加工过程中,如果没有适宜的结晶设备,边料的回收也是一大难题,这也正是市场上有大量PLA边角料在流通的原因。

(2)注塑级树脂的市场应用

在PLA的注塑应用中,较为广泛的是改性后的树脂。尽管纯PLA有着高透明度、高光泽度等优点,但是其硬而脆、加工难度大且不耐热等缺点影响了它在注塑方面的应用。当然,化学、塑料工业界都一直致力解决这些问题。例如,利用BPM-500这种添加剂可以提高PLA的冲击强度;加入少量一种名为Biomax Strong的乙烯基共聚物可以改进 PLA的韧性;与另一种生物降解树脂PHA共混可以改善PLA的一些性能;另外,日本的科学家们则开发出了一种添加纸浆的耐热PLA树脂。通过以上一些方式改性后的聚乳酸制品牺牲了透明性,但是却改进了聚乳酸在耐热性、柔韧性、抗冲性等方面的缺陷,提高了其加工难易程度,因此应用范围也得到了拓展。在海正的注塑级树脂销售中大约有70%为改性聚乳酸。

而整体上,相对高昂的成本是阻碍PLA在注塑市场上广泛应用的最大原因。虽然纯树脂通过填充改性可以降低一些成本,但是在保证其性能的前提下,这一措施的作用也有限,如果需要在全生物降解这一前提之下改善PLA性能上的缺陷,比如耐热性能,成本则更高。

(3)其他牌号树脂的市场应用

双向拉伸膜是目前为止应用最成功的PLA膜,经过双向拉伸并热定型的PLA膜耐热温度可提高到90℃,正好弥补了PLA不耐高温这一缺陷。通过对双向拉伸取向及定型工艺的调整,还可以控制BOPLA膜的热封温度在70~160℃。这一优势是普通BOPET所不具备的。另外,BOPLA膜透光率达到94%,雾度极低,表面光泽度也非常好,该类膜可用于鲜花包装、信封透明窗口膜、糖果包装等等。

PLA无纺布中已经有应用的是纺粘无纺布,因为中国限塑令的实施,这一无纺布在用于购物袋的制作上较为热门。而吹膜、淋膜这两个领域则因为PLA本身的一些特性缺陷,应用情况还在进一步探索中,一些成功的应用案例是将PLA改性后使用。

五、聚乳酸的行业应用

(1)聚乳酸在汽车领域的应用

日本东丽公司结合PLA树脂改性技术、纤维制造技术和染色加工技术,开发了以高性能PLA纤维为主要成份的车用脚垫和备用轮胎箱盖。备用轮胎箱盖已经在丰田汽车公司2003年推出的全面改进小型车“Raum”上使用。在继脚垫和备用轮胎箱盖开发以后,东丽公司有开发了适用于车门、轮圈、车座、天棚材料的其他汽车部件的PLA产品。

(2)聚乳酸在一次性用品的应用

聚乳酸对人体绝对无害的特性使得聚乳酸在一次性餐具、食品包装材料等一次性用品领域具有独特的优势。其能够完全生物降解也符合世界各国,特别是欧盟、美国及日本对于环保的高要求。但,采用聚乳酸原料所加工的一次性餐具存在着不耐温、耐油等缺陷。这样就造成其的功能作用大打折扣,以及在运输途中餐具变形、材质变脆,造成大量次品。不过,经过技术发展,目前市场有经过PLA改性后的材料,可以有效克服原粒的缺点,有的甚至耐热温度高达120度以上,可以用作微波炉用具材料。

(3)聚乳酸在电子电器领域的应用

为了节省石油资源同时减少地球温室效应,进一步拓展由可再生的生物资源制造而来的聚乳酸的应用领域,日本许多公司对PLA在电子电器领域的应用进行了深入研究并取得了卓越的成效。

日本NEC公司笔记本电脑部件材料

日本NEC公司开发了以高性能的PLA/KENAF复合材料,它是经过改性后的PLA,其改善PLA的耐冲性、耐热性、刚性和阻燃性。应用于2004年9月出售的“LaVie T”型手提电脑部件,2005年进一步推广应用于“LaVie TW,VersaPro”型电脑部件。 日本富士通公司的笔记本电脑机壳材料

2002年日本富士同公司在上市的“FMV-BIBLO NB”系列笔记本电脑的红外线接收部分采用了质量0.2的纯聚乳酸配件。在2005年富士通春季款笔记本电脑“FMV-BIBLO NB80K”的机壳中,全部采用由日本富士通公司、日本富士通研究所和日本东丽公司3家公司共同开发的PLA/PC合金,机壳重约600G,PLA含量在50%左右。与采用石油类树脂相比,仅机壳一项就能节约1L左右的使用用量。整个产品的生命周期中二氧化碳的排放量方面,对回收的树脂进行热循环处理时,可比现有树脂减少约15%。富士通最新款式笔记本电脑其外壳整体的93%几乎都采用了PLA树脂。

手机部件及机壳材料

NTT DoCoMo和索尼爱立信移动通讯公司于2005年4月试制了在机壳中采用

PLA的手机。该样机子啊140G的自量中有22GPLA树脂。2005年5月,NTT DoCoMo在市场售的“premini-IIS”手机中的1个按钮采用PLA树脂。2006年富士通、富士通研究所和东丽联合开发成功了耐冲击性相当于PLA1.5倍的PLA/PC合金,并用于手机外壳等部件。

日本索尼公司DVD影碟机壳材料

日本SONY公司2002年上市的“MVP-NS999ES”型DVD影碟机前面板采用了PLA材料,该公司与三菱树脂进一步研制出了无机物阻燃PLA材料,其中PLA含量为60%左右。该材料在2004年秋上市的“DVP-NS955V”型及“DVP-NS975V”型DVD影碟机前面板采用。通过改性后的PLA的强度与ABS树脂相当。同时通过改变调配添加物和加工条件,可以使用一般的射出成型机,成型效率与普通塑料一样。

光盘盘片

2003年9月三洋Mavic Mcdia和三井化学公司联合开发采用PLA为底板材料制造的面向音乐CD、VCD和CD-ROM盘片“MildDisc”。其称1个玉米棒难生产10张CD盘片。该公司开发出了高速而精密地转印CD模型技术,通过严格模具温度调节和对离子剂的改进,生产了固化速度慢的聚乳酸CD盘片。通过使用生物降解树脂能够解决现有CD盘片废弃时对环境造成的污染。PLA在燃烧时所消耗的能量比PC燃烧时所消耗的能量要少,从而减少二氧化碳的排量。若采用填埋方式,PLA在2-5年就能快速地生物降解,而PC则半永久地残留在土壤中。

富士通公司的LSI包装带

2005年2月,富士通和富士通研究所联合开发了以PLA为原材料、面向手机的LS包装带。该产品的生命周期评测表明,在周期中全体CO2的排放量减少11%,制造过程中能量消耗少18%。经过提高PLA强度和抗静电及尺寸稳定性改良后,其撕裂强度和压缩强度时PC制备材料的两倍以上,拉伸强度大约是1.5倍,耐折强度接近2倍,抗冲击强度和剥离强度也达到了制品所需要性能的要求。

(4)聚乳酸在生物医药领域的应用

生物医药行业是聚乳酸最早开展应用的领域。聚乳酸对人体有高度安全性并可被组织吸收,加之其优良的物理机械性能,还可应用在生物医药领域,如一次性输液工具、免拆型手术缝合线、药物缓解包装剂、人造骨折内固定材料、组织修复材料、人造皮肤等。高分子量的聚乳酸有非常高的力学性能,在欧美等国已被用来替代不锈钢,作为新型的骨科内固定材料如骨钉、骨板而被大量使用,其可被人体吸收代谢的特性使病人免收了二次开刀之苦。其技术附加值高,是医疗行业发展前景的高分子材料。

六、聚乳酸的制备流程

我们主要说说较常用的开环聚合方法,它的制程大致是这样的:

1)取材

将玉米等壳类作物碾碎后,从中提取淀粉,然后将淀粉制成未精化的葡萄糖。现在很多高技术已克服减去了碾碎的过程,直接从大量的农作物中提取原料。

2)发酵

以类似生产啤酒或酒精的方式来发酵葡萄糖,而葡萄糖发酵后变成类似于食物添加用于人体肌肉组织内中的乳酸。

3)中间型产物

将乳酸单体以特殊的浓缩制程,转变成中间型产物——减水乳酸,即丙交酯。

4)聚合

丙交酯单体经过真空净化后,再以一种不使用溶剂的溶解制程来完成开环的动作,使单体聚合。

5)聚合物修饰

由于聚合物的分子量与结晶度的不同,可使材料特性的变化空间很大,所

以因不同应用的产品,将PLA做不同的修饰。

参考文献

《绿色塑料聚乳酸》化学工业出版社出版,杨斌编著

聚乳酸的简称(PLA)

PLA是生物降解塑料聚乳酸的英文简写,全写为:polylactice acid 聚乳酸也称为聚丙交酯(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。聚乳酸的生产过程无污染,而且产品可以生物降解,实现在自然界中的循环,因此是理想的绿色高分子材料。 聚乳酸的热稳定性好,加工温度170~230℃,

有好的抗溶剂性,可用多种方式进行加工,如挤压、纺丝、双轴拉伸,注射吹塑。由聚乳酸制成的产品除能生物降解外,生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性好,还具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性,因此用途十分广泛,可用作包装材料、纤维和非织造物等,目前主要用于服装(内衣、外衣)、产业(建筑、农业、林业、造纸)和医疗卫生等领域。 PLA最大的制造商是美国NatureWorks公司,其次是中国的海正生物,他们目前的产量分别是7万吨和5千吨。PLA有很多的应用,可以在挤出、注塑、拉膜、纺丝等多领域应用。 聚乳酸的制备 1.1.合成方法 总的来说,聚乳酸(PLA)的制备是以乳酸为原材料进行合成的。目前合成方法有很多种,较为成熟的是乳酸直接缩聚法,另一种是先由乳酸合成丙交酯,再在催化剂的作用下开环聚合。另外还有一种固相聚合法。 1)乳酸直接聚合法 直接聚合法早在20世纪30~40年代就已经开始研究,但是由于涉及反应中的水脱除等关键技术还不能得到很好的解决,所以其产物的分子量较低(均在4000以下),强度极低,易分解,没有实用性。 日本昭和高分子公司采用将乳酸在惰性气体中慢慢加热升温并缓慢减压,使乳酸直接脱水缩合,并使反应物在220~260℃,133Pa 下进一步缩聚,得到相对分子质量在4000以上的聚乳酸。但是该方法反应时间长,产物在后期的高温下会老化分解,变色,且不均匀。日本三井压化学公司采用溶液聚合法使乳酸直接聚合得到聚乳酸。 直接法的主要特点是合成的聚乳酸不含催化剂,因此缩聚反应进行到一定程度时体系会出现平衡态,需要升温加压打破反应平衡,反应条件相对苛刻。近几年来,通过技术的创新与改进,直接聚合法取得了一定的进展,应该在不久的将来随着技术的不断成熟,能够应用于工业化的大生产中去。 2)开环聚合法 开环聚合法是目前世界上用的较多的生产方法。早在20世纪中叶,杜邦公司的科研人员就用开环聚合法获得了高分子量的聚乳酸。近年来,国外对聚乳酸合成的研究主要集中在丙交酯的开环聚合上。 德国的Boeheringer Zngelhelm 公司用此法生产的聚乳酸系列产品以商品名出现在市场上;美国Cargill公司用此法生产的聚乳酸经熔喷与纺粘后加工,开发了医用元纺布产品;而我国能够合成高分子聚乳酸的仅有中山大学高分子研究所等屈指可数的几家。开环聚合多采用辛酸亚锡作引发剂,分子量可达上百万,机械强度高,聚合分离两步进行: 第一步是聚乳酸经脱水环化制得丙交酯; 第二步是丙交酯经开环聚合制得聚丙交酯; 但是这种开环聚合法在聚合的时候对催化剂的纯度,单体的纯度要求极高,即使是极微量的杂质也会使PLA的分子量低于10万,而且聚合条件如温度、压力、催化剂的种类和用量、反应时间等

等也会极大地影响PLA的分子量,所以高分子量PLA的合成是一个技术难点。

3)固相聚合法 这种方法是将直接聚合法得到的低分子量树脂在减压真空、温度在Tg—Tm之间的条件下进行聚合反应得到,以提高其聚合度,增加分子量,从而提高材料强度和加工性能。 1.2.制备流程 我们主要说说较常用的开环聚合方法,它的制程大致是这样的: 1)取材 将玉米等壳类作物碾碎后,从中提取淀粉,然后将淀粉制成未精化的葡萄糖。现在很多高技术已克服减去了碾碎的过程,直接从大量的农作物中提取原料。 2)发酵 以类似生产啤酒或酒精的方式来发酵葡萄糖,而葡萄糖发酵后变成类似于食物添加用于人体肌肉组织内中的乳酸。 3)中间型产物 将乳酸单体以特殊的浓缩制程,转变成中间型产物——减水乳酸,即丙交酯。 4)聚合 丙交酯单体经过真空净化后,再以一种不使用溶剂的溶解制程来完成开环的动作,使单体聚合。 5)聚合物修饰 由于聚合物的分子量与结晶度的不同,可使材料特

性的变化空间很大,所以因不同应用的产品,将PLA做不同的修饰。

编辑本段可编程逻辑阵列(programmable logic array)

是一种可编程逻辑装置,它的与阵列(AND array)和或阵列(OR array)均为可编程,输出电路为不可组态.又叫做FPLA(field-programmable logic array)

编辑本段炎亚纶的后援家族

PLA是“专属亚纶 全球布丁网”论坛的简称,也可简称“全球”。 简介

该家族成立于2009年2月8日。 曾几次在《MY COLOR》杂志上刊登。 截止至2010年7月,家族人数达2100余人。

20世纪合成高分子材料的问世及其快速发展极大地改善了人类生活,合成高分子材料已与钢铁、木材以及水泥并列为材料领域的四大支柱。然而合成高分子材料巨大的生产和消费也产生了两个重大课题:有限的石油资源被大量消耗和废弃聚合物导致的环境污染。这些问题已经引起了全球的高度重视。21世纪,许多国家将建设可持续发展的资源循环型社会作为国策之一,大力开发环境友好的生物降解高分子材料已在世界范围内蓬勃兴起。

在众多已经开发的生物降解高分子材料中,聚乳酸(PLA)被誉为最具发展潜力的品种之一。主要因为PLA具有可完全生物降解性和以可再生资源为原料的植物来源性,而且是一种维持自然界“碳循环平衡”的材料。所以,PLA的开发应用能够减少废弃高分子材料对环境的白色污染,节省石油资源,抑制由于二氧化碳净排放量增加而导致的地球温室效应的加剧。

PLA作为生物医药材料的应用早在30多年以前就已经开始,但是作为工业高分子材料的应用却是在20世纪90年代中期美国的Cargill公司向市场大规模提供了性能稳定且廉价的PLA树脂之后才全面展开的,随后许多发达国家尤其是日本在PLA的应用开发方面做了大量突出的工作。现在, PLA材料的应用已经由最初的包装材料等短使用周期商品和用后回收困难的商品发展到农林水产业、土木建筑业、日常生活用品等具有较长使用周期的商品,甚至用作汽车、电子电器领域等高性能的耐久性商品。开发的品种充分利用PLA的特性,生产出了PLA纤维、塑料、涂料及黏合剂等。

本书在广泛收集国内外资料的基础上,围绕PLA近十几年研究开发的新动向,重点介绍了作为工业高分子材料的聚乳酸的改性、加工和应用开发进展。内容安排如下:第一章总论;第二章简单介绍PLA的合成和性质;第三、四章与PLA改性相关,其中第三章介绍PLA改性和第四章介绍PLA合金;第五章介绍PLA材料的成型加工;第六至八章与PLA应用相关,其中第六章重点介绍PLA在包装材料领域的应用,第七章重点介绍PLA纤维加工及应用,第八章分别介绍PLA在农林建筑、日常生活、电子电器、汽车领域的应用以及PLA胶黏剂和涂料;第九章专门对PLA的生物降解性质进行介绍。关于PLA在生物医学领域应用的专著已经有很多,本书不再赘述。

本书涵盖了PLA材料开发的主要领域和前沿,特别是PLA材料开发的种类和水平以及未来的发展趋势,以便对大专院校的师生、相关化工行业的技术人员以及投资经营者提供一些启示。全书由杨斌编著,唐琦琦、苏思玲、徐妍、赵吉洁及龚鹏剑等参与了资料的收集及整理工作,为本书的编写付出了辛勤的劳动,在此表示衷心的感谢。另外对所有支持和关心过本书编写与出版的人员表示衷心的感谢。

由于编者的知识水平以及掌握文献的程度有限,加之PLA材料的发展迅速,一些新的知识与成果在书中实难完全得以反映,书中可能存在疏漏之处,敬请读者不吝赐教。

聚乳酸产业投资机会研究-王甫忠 高长春

范文八:乳房的结构构造

乳房的结构构造

【文章摘要】乳房在儿童和男性不发达,青春期未授乳女性的乳房呈半球形,位于第2~6肋高度,浅筋膜浅深二层之间,胸肌筋膜表面,自胸骨旁线向外可达腋中线。

【关键词】乳房构造 乳房

乳房在儿童和男性不发达,青春期未授乳女性的乳房呈半球形,位于第2~6肋高度,浅筋膜浅深二层之间,胸肌筋膜表面,自胸骨旁线向外可达腋中线。

一、乳房的内部结构

乳房主要由腺体、导管、脂肪组织和纤维组织等构成。

乳房腺体由15~20个腺叶组成,每一腺叶分成若干个腺小叶,每一腺小叶又由10~100个腺泡组成。腺泡紧密地排列在小乳管周围,它的开口与小乳管相连。

许多小乳管汇集成小叶间乳管,多个小叶间乳管汇集成一根整个腺叶的乳腺导管,又名输乳管。输乳管共15~20根,以乳头为中心呈放射状排列,汇集于乳晕,开口处在乳头,称为输乳孔。输乳管在乳头处较狭窄,后膨大为壶腹,称为输乳管窦,能储存乳汁。乳腺导管开口处为复层鳞状上皮细胞,狭窄处为移形上皮,壶腹以下各级导管为双层柱状上皮或单层柱状上皮、终末导管近腺泡处是立方上皮,腺泡内衬立方上皮。

乳房内的脂肪组织的多少是决定乳房大小的重要因素之一。脂肪组织呈囊状包于乳腺周围,形成一个半球形的整体,这层囊状的脂肪组织称为脂肪囊。脂肪囊的厚薄可因年龄、生育等原因导致个体差异很大。

乳腺位于皮下浅筋膜的浅层和深层之间。浅筋膜伸向乳腺组织内形成小叶间隔,一端连于胸肌筋膜。另一端连于皮肤,将乳腺腺体固定在胸部的皮下组织之中。这些起支持作用和固定乳房位置的纤维结缔组织称为乳房悬韧带。

浅筋膜深层位于乳腺的深面,与胸大肌筋膜浅层之间有疏松组织相连,它可使乳房既相对固定,又能在胸壁上有一定的移动性。乳腺周围的纤维组织向深面发出小的纤维束连于胸筋膜上。

从乳腺的表面的纤维组织也发小的纤维束连于皮肤和乳头,乳房上部的这些纤维束更为发达。这些纤维束称为乳房悬韧带,它们对乳腺起固定作用。

二、乳房的外部结构

乳头由致密的结缔组织及平滑肌组成。平滑肌呈环行或放射状排列,当有机械刺激时,平滑肌收缩,可使乳头勃起,并挤压导管及输乳窦排出其内容物。

乳晕部皮肤有毛发和腺体。腺体有汗腺、皮脂腺及乳腺。其皮脂腺又称乳晕腺,较大而表浅,分泌物具有保护皮肤、润滑乳头及婴儿口唇的作用。

范文九:20种常见氨基酸结构式及简写

20种常见氨基酸的名称和结构式

名 称

中文英文缩写 结构式

非极性氨基酸

甘氨酸(α-氨基乙酸)

Glycine 丙氨酸(α-氨基丙酸)

Alanine

亮氨酸(γ-甲基-α-氨基戊酸)*

Leucine

异亮氨酸(β-甲基-α-氨基戊

酸)* Isoleucine

缬氨酸(β-甲基-α-氨基丁酸)*

Valine

脯氨酸(α-四氢吡咯甲酸)

Proline

苯丙氨酸(β-苯基-α-氨基丙

酸)* Phenylalanine

缩写

甘 Gly

丙 Ala

亮 Leu

异亮 Ile 缬 Val

脯 Pro

苯丙 Phe

G

2COO3

A

CH3COO

3

L

(CH3)2CHCH3

CH3CH2I

33

V

(CH3)2CH3

P

F

CH3

蛋(甲硫)氨酸(α-氨基-γ-甲硫

基戊酸) * Methionine

色氨酸[α-氨基-β-(3-吲哚基)

丙酸]* Tryptophan

非电离的极性氨基酸 丝氨酸(α-氨基-β-羟基丙酸)

Serine

谷氨酰胺(α-氨基戊酰胺酸)

Glutamine

苏氨酸(α-氨基-β-羟基丁酸)*

Threonine

半胱氨酸(α-氨基-β-巯基丙

酸) Cysteine

天冬酰胺(α-氨基丁酰胺酸)

Asparagine

半胱

Cys

C

Trp

W

Met

M

CH3SCH2CH3

CH2

COO

NH3

丝 Ser

S

HOCH23

谷胺 Gln Q

H2CH2CH23

苏 Thr

T

CH3

3

HSCH23

H2CH23

天胺 Asn

N

酪氨酸(α-氨基-β-对羟苯基

丙酸) Tyrosine

酸性氨基酸

天冬氨酸(α-氨基丁二酸)

Aspartic acid 谷氨酸(α-氨基戊二酸)

Glutamic acid

碱性氨基酸

赖氨酸(α,ω-二氨基己酸)*

Lysine

Tyr

Y

HO

CH3

天 Asp

D

HOOCCH23

HOOCCH2CH23

Glu

E

赖 Lys K

NH3CH2CH2CH2CH22

2

精氨酸(α-氨基-δ-胍基戊酸)

Arginine

Arg

R

H2NHCH2CH2CH22

组氨酸[α-氨基-β-(4-咪唑基)

丙酸] Histidine

* 为必需氨基酸

His

H

CH2NH3

COO

范文十:明胶对凝固型酸乳质地及微观结构的影响

摘要:研究了添加不同浓度的明胶后对酸乳质地和微结构的影响。通过分析发现,添加明胶的酸乳与对照样相比,其硬度、黏度、保水性等性质均有所提高,并且这种趋势与明胶的添加量成正比。酸乳微结构的扫描电镜分析表明,添加明胶的酸乳与对照样相比,具有连续、均匀、更加坚固紧密的网状结构。

关键词:明胶 酸乳 质地 微结构

中图分类号:TS252 文献标识码:A 文章编号:1672-5336(2014)14-0005-02

明胶是一种从动物的结缔或表皮组织中的胶原部分水解出来的蛋白质,主要存在于动物皮、筋、骨胳中。结构上,明胶是由氨基酸组成的大分子,具有典型的蛋白质特性,在食品工业中可用作胶凝剂、稳定剂、乳化剂、增稠剂和发泡剂等。

酸乳是以牛乳为主要原料,经乳酸菌发酵形成的一种风味独特、营养丰富的功能性饮料。但凝固型酸乳常存在凝固性差、乳清析出等质地缺陷。所以常添加增稠剂来控制酸乳的质地,其中明胶得到了广泛的使用。本文主要研究了明胶对酸乳质地和微观结构的影响,旨在对酸乳的流变学参数与微结构之间存在的相关性作一探索。

1 材料与方法

1.1 材料

新鲜生牛乳(来自奶牛养殖户);冻干菌种(来自法国罗地亚公司):由嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌混合而成;明胶:来自丹尼斯克(中国)有限公司。

仪器:TA.XTPLUS质构仪(美国),恒温水浴锅,高压杀菌锅,高压均质机,恒温培养箱,LD4-2A离心机,扫描电镜(JeolJSM-5410)。

1.2 方法

(1)酸乳样品的制备。取新鲜全脂牛乳,预热至50~55℃,添加1.2%的脱脂乳粉(调整总乳固体含量在12.4%~13%之间),搅拌溶解后,加入糖与明胶的混合物,充分搅拌,之后进行均质处理(20MPa),90℃、5min杀菌,冷却到42-43℃,接种活化好的发酵剂,分装后置于42℃培养箱中发酵4-5h,转入4℃冰箱,冷藏两天作进一步分析。

(2)样品的流变学分析。选用A/BE探头:直径为35mm的压力盘。测定值的设置:下降速度与测试速度为1.0mm/s、提升速度为10.0mm/s,测试深度 30.0mm,记录探入过程中所需的应力(g)。探入过程中的最大峰值为硬度,到这一点的曲线面积为黏度,探头回缩过程中的负峰值代表凝聚性。每个样品重复测定4次。

(3)样品保水性的测定。在测定酸乳保水性的试验中,吸取5mL、4℃的样品放入刻度离心管中,以4000r/min的速度离心20min,1min之后读数。酸乳的保水力用离心后沉淀物体积的百分数表示[1]。

(4)样品的微观分析[2]。取酸乳中心的凝块,在2.5%的戊二醛溶液中固定3h;用pH=7.2的磷酸缓冲液清洗两次,每次10min;之后将样品在液氮中迅速冷冻,捶击使之自然断裂;分别用50%、70%、90%、100%乙醇梯度脱水,每次10min;之后用叔丁醇置换乙醇,利用叔丁醇进行冷冻干燥,最后用离子溅射方法镀金。通过扫描电子显微镜对制备好的样品进行分析、观察,得到相应的扫描电镜照片。

2 结果与讨论

2.1 质地分析

从表1可知,明胶的添加使酸乳的流变学参数和保水性不同程度地增加,并且明胶添加的比例的增大,这种加强效果越明显;由感官分析可知,添加明胶的酸乳具有更加细腻、结实的质地。这些结果说明明胶具有改善酸奶品质的作用,原因在于明胶是一种蛋白质亲水胶体,它的加入可在酸乳制品中形成弱的凝胶网络结构,从而起到改善质地、防止乳清析出[3]的效果。

2.2 微观结构

图1描绘了仍然保持着球状结构的酪蛋白胶束的链与丛之间的三维网状结构。从图1(a)可以观察到,在酪蛋白胶束中含有大量的酪蛋白粒子簇,并且在该样品的微观结构中几乎没有形成链状结构。

如图1(b)向酸乳中添加明胶,结果明胶所形成的大的薄片或表面与酪蛋白基质相作用,并在一些区域将酪蛋白颗粒包围,进而改变了产品的微结构。明胶与乳蛋白颗粒以及胶束链相连,结果产生连续的、比较均匀的、没有游离末端的、更加坚固的网状结构。这些酪蛋白颗粒仍保持它们较好的球形轮廓,并且在酪蛋白胶束之间可以明显地看到明胶所成的光滑的桥型构架。这种更加紧密的网状结构能够有效地保留水相,降低酸乳的脱水收缩[4]。明胶提供的这种新的结构能够对乳凝胶体系产生加强作用,正如表1中的流变学分析结果所示,明胶的添加使凝固型酸乳的硬度、黏度、保水性均产生不同程度地提高。

3 结语

明胶的添加在较大程度上改善了酸乳的组织状态。流变学的分析上,表现为硬度、黏度的增加;乳清析出方面表现为保水性的提高。同时,这些性质的改变也被微观结构的扫描图片所证实,添加明胶的酸乳与对照样相比,具有连续、均匀、坚固的网状结构。因此,酸乳所具有的空间网状结构特征,是决定酸乳品质的重要因素,增稠剂可以通过影响空间网状结构而影响酸乳产品的质地。

参考文献

[1]Serafettin Celik,Ihsan Bakirci.Some properties of yoghuet produced by adding mulberry pekmez (concentrated juice)[J].International Journal of Dairy Technology,2003,56(1):26-29.

[2]马力,张国栋,谢林.酸凝乳超微结构的电镜观察[J].食品科学,2004,25(1):63-66.

[3]胡国华.功能性食品胶[M].北京:化学工业出版社,2004.

[4]S.M.Fiszman,M.A.Lluch,A.Salvador.Effect of addition of gelatin on microstructure of acidic milk gels and yogurt and on their rheological properties[J].International Dairy Journal,1999,9:899-900.