降解3D打印材料

、航天等專業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)對水解全降解塑料供應(yīng)商的可降解與可回收屬性形成剛需。可回收、可降解的3D打印材料在制造業(yè)的各細(xì)分領(lǐng)域中都是多多益善。如今，包裝、服裝、家居裝飾等產(chǎn)業(yè)也已出現(xiàn)可回收或降解的3D打印產(chǎn)品。可以預(yù)見，這類產(chǎn)品的市場會持續(xù)擴(kuò)大，因?yàn)榄h(huán)保永無止境。

在成員眾多的水解全降解塑料供應(yīng)商家族中，由植物淀粉制成的PLA(聚乳酸)頗具特色，因?yàn)樗K能夠降解為二氧化碳和水，具有環(huán)境友好屬性。一提到可降解3D打印材料，人們往往就會想到它。

然而作為一項(xiàng)有望革新制造業(yè)生產(chǎn)方式的新興技術(shù)，3D打印并不能蜻蜓點(diǎn)水式地僅在一兩種原材料中展現(xiàn)其環(huán)保潛質(zhì)，而應(yīng)將環(huán)保上升為整個產(chǎn)業(yè)的共同目標(biāo)，否則便不足以在未來實(shí)現(xiàn)長期發(fā)展。事實(shí)上，當(dāng)前一些專業(yè)領(lǐng)域就已經(jīng)對水解全降解塑料供應(yīng)商的可降解與可回收屬性形成了剛需。

PLA（聚乳酸）吹膜工藝

水解全降解塑料供應(yīng)商不僅具有全生物降解性、無毒性和良好的生物相容性，而且具有普通塑料薄膜所達(dá)不到的高強(qiáng)度、高模量、高透明度和良好的透氣性能，所以聚乳酸薄膜越發(fā)受到社會的重視。

水解全降解塑料供應(yīng)商但是由于PLA熔體強(qiáng)度低，不能吹塑成膜或成膜困難；韌性差、常溫下呈脆性；結(jié)晶度低、耐熱性差等這些缺陷，導(dǎo)致其無法滿足薄膜的使用要求。

針對水解全降解塑料供應(yīng)商這三大缺陷，通過擴(kuò)鏈改性來提高熔體強(qiáng)度，進(jìn)而提高其成膜性；通過增韌改性來提高其柔韌性，進(jìn)而成功制備柔韌性較好吹塑薄膜；通過滑石粉(Talc)共混改性來提高其結(jié)晶度及耐熱性。

吹塑薄膜成膜需要較大的烙體強(qiáng)度，應(yīng)選擇流動性差即熔體流動速率低的PLA。

PBSA也是全生物降解型熱塑性脂肪族聚醋，其具有良好的柔韌性、髙的耐沖擊性和可加工性。

將PLA和PBSA共混，理論上兩種聚合物可在力學(xué)性能上互補(bǔ)，得到綜合性能優(yōu)異的生物降解高分子材料。利用PEG做為増塑劑提高PLA薄膜的柔韌性。

PLA的原料來源

   聚乳酸(PLA)是一種新型的生物基及可再生水解全降解塑料供應(yīng)商，使用可再生的植物資源(如玉米、木薯等)所提煉的淀粉原料制成。淀粉原料經(jīng)由糖化得到葡萄糖，再由葡萄糖及一定的發(fā)酵制成高純度的乳酸，再通過化學(xué)合成方法合成一定分子量的聚乳酸，其聚合鏈條如下。淀粉---(提煉)--->葡萄糖---(發(fā)酵)--->乳酸---(環(huán)化)--->丙交酯---(聚合)--->PLA至于葡萄糖的獲得，傳統(tǒng)的工藝：一代工藝的原料是玉米、小麥等糧食農(nóng)作物，其實(shí)還有南瓜、紅薯、芋頭、馬鈴薯、土豆等都是淀粉高含量的糧食農(nóng)作物。二代工藝的原料則為甘蔗、木薯、甜高粱等非糧農(nóng)作物，對這些淀粉類植物進(jìn)行提取和發(fā)酵，也可以制取乳酸。三代工藝的原料是秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物，秸稈中含有大量淀粉， 玉米秸稈和小麥秸稈含糖量較高。

  乳酸的主要生產(chǎn)方法有：發(fā)酵法、化學(xué)合成法、酶法。發(fā)酵制備乳酸是以淀粉、葡萄糖等糖類或牛乳為原料，經(jīng)微生物(乳酸菌或霉菌)發(fā)酵而制得。按微生物發(fā)酵糖類的過程和生成產(chǎn)物的不同，可將乳酸發(fā)酵分為同型乳酸發(fā)酵、異型乳酸發(fā)酵、雙歧發(fā)酵和混合酸發(fā)酵。

生物破壞性材料

  生物破壞性材料是對材料水平而言的，主要是天然高分子與通用型合成高分子通過共混或共聚而制成的降解材料，其組合方式有以下幾種：

(1) 用熔融和溶液共混的方法;

(2) 將一種高分子材料分散于另一種高分子的水溶液中，形成懸浮體系，后制成各種復(fù)合物;

(3) 將天然高分子材料分散或溶解在可進(jìn)行聚合反應(yīng)的體系中，進(jìn)行均聚和共聚合反應(yīng)，使體系中的單體聚合得到含天然高分子的復(fù)合材料;

(4) 將天然高分子在適當(dāng)?shù)臈l件(如酸性或堿性等)下進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕到?，并使降解后的分子鏈段與其它單體聚合反應(yīng)。從而制備具有水解全降解塑料供應(yīng)商性能的新型共聚物。下面將分述淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)以及合成高分子通過共混或共聚而制成的降解材料作一個介紹。