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聚乳酸新型材料(纤维)项目可行性研究报告

聚乳酸新型材料(纤维)项目可行性研究报告
聚乳酸新型材料(纤维)项目可行性研究报告

聚乳酸新型材料(纤维)项目可行性研究报告

中咨国联出品

目录

第一章总论 (9)

1.1项目概要 (9)

1.1.1项目名称 (9)

1.1.2项目建设单位 (9)

1.1.3项目建设性质 (9)

1.1.4项目建设地点 (9)

1.1.5项目负责人 (9)

1.1.6项目投资规模 (10)

1.1.7项目建设规模 (10)

1.1.8项目资金来源 (12)

1.1.9项目建设期限 (12)

1.2项目建设单位介绍 (12)

1.3编制依据 (12)

1.4编制原则 (13)

1.5研究范围 (14)

1.6主要经济技术指标 (14)

1.7综合评价 (16)

第二章项目背景及必要性可行性分析 (18)

2.1项目提出背景 (18)

2.2本次建设项目发起缘由 (20)

2.3项目建设必要性分析 (20)

2.3.1促进我国聚乳酸新型材料(纤维)产业快速发展的需要 (21)

2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (21)

2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (22)

2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (22)

2.3.5提升企业竞争力水平,有助于企业长远战略发展的需要 (22)

2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (23)

2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (23)

2.4项目可行性分析 (24)

2.4.1政策可行性 (24)

2.4.2市场可行性 (24)

2.4.3技术可行性 (24)

2.4.4管理可行性 (25)

2.4.5财务可行性 (25)

2.5聚乳酸新型材料(纤维)项目发展概况 (25)

2.5.1已进行的调查研究项目及其成果 (26)

2.5.2试验试制工作情况 (26)

2.5.3厂址初勘和初步测量工作情况 (26)

2.5.4聚乳酸新型材料(纤维)项目建议书的编制、提出及审批过程 (27)

2.6分析结论 (27)

第三章行业市场分析 (28)

3.1市场调查 (28)

3.1.1拟建项目产出物用途调查 (28)

3.1.2产品现有生产能力调查 (28)

3.1.3产品产量及销售量调查 (29)

3.1.4替代产品调查 (29)

3.1.5产品价格调查 (29)

3.1.6国外市场调查 (30)

3.2市场预测 (30)

3.2.1国内市场需求预测 (30)

3.2.2产品出口或进口替代分析 (31)

3.2.3价格预测 (31)

3.3市场推销战略 (31)

3.3.1推销方式 (32)

3.3.2推销措施 (32)

3.3.3促销价格制度 (32)

3.3.4产品销售费用预测 (32)

3.4产品方案和建设规模 (33)

3.4.1产品方案 (33)

3.4.2建设规模 (33)

3.5产品销售收入预测 (34)

3.6市场分析结论 (34)

第四章项目建设条件 (35)

4.1地理位置选择 (35)

4.2区域投资环境 (36)

4.2.1区域概况 (36)

4.2.2地形地貌条件 (36)

4.2.3气候条件 (36)

4.2.4交通区位条件 (37)

4.2.5经济发展条件 (38)

第五章总体建设方案 (40)

5.1总图布置原则 (40)

5.2土建方案 (40)

5.2.1总体规划方案 (40)

5.2.2土建工程方案 (41)

5.3主要建设内容 (42)

5.4工程管线布置方案 (43)

5.4.2供电 (45)

5.5道路设计 (47)

5.6总图运输方案 (47)

5.7土地利用情况 (47)

5.7.1项目用地规划选址 (47)

5.7.2用地规模及用地类型 (47)

第六章产品方案 (50)

6.1产品方案 (50)

6.2产品性能优势 (50)

6.3产品执行标准 (50)

6.4产品生产规模确定 (50)

6.5产品工艺流程 (51)

6.5.1产品工艺方案选择 (51)

6.5.2产品工艺流程 (51)

6.6主要生产车间布置方案 (58)

6.7总平面布置和运输 (58)

6.7.1总平面布置原则 (58)

6.7.2厂内外运输方案 (58)

6.8仓储方案 (59)

第七章原料供应及设备选型 (60)

7.1主要原材料供应 (60)

7.2主要设备选型 (60)

7.2.1设备选型原则 (61)

7.2.2主要设备明细 (61)

第八章节约能源方案 (64)

8.1本项目遵循的合理用能标准及节能设计规范 (64)

8.2建设项目能源消耗种类和数量分析 (64)

8.2.1能源消耗种类 (64)

8.2.2能源消耗数量分析 (65)

8.3项目所在地能源供应状况分析 (65)

8.4主要能耗指标及分析 (65)

8.4.1项目能耗分析 (65)

8.4.2国家能耗指标 (66)

8.5节能措施和节能效果分析 (66)

8.5.1工业节能 (66)

8.5.2电能计量及节能措施 (67)

8.5.3节水措施 (67)

8.5.4建筑节能 (68)

8.6结论 (69)

第九章环境保护与消防措施 (70)

9.1设计依据及原则 (70)

9.1.1环境保护设计依据 (70)

9.1.2设计原则 (70)

9.2建设地环境条件 (70)

9.3 项目建设和生产对环境的影响 (71)

9.3.1 项目建设对环境的影响 (71)

9.3.2 项目生产过程产生的污染物 (72)

9.4 环境保护措施方案 (73)

9.4.1 项目建设期环保措施 (73)

9.4.2 项目运营期环保措施 (74)

9.4.3环境管理与监测机构 (75)

9.5绿化方案 (76)

9.6消防措施 (76)

9.6.1设计依据 (76)

9.6.2防范措施 (76)

9.6.3消防管理 (78)

9.6.4消防设施及措施 (78)

9.6.5消防措施的预期效果 (79)

第十章劳动安全卫生 (80)

10.1 编制依据 (80)

10.2概况 (80)

10.3 劳动安全 (80)

10.3.1工程消防 (80)

10.3.2防火防爆设计 (81)

10.3.3电气安全与接地 (81)

10.3.4设备防雷及接零保护 (81)

10.3.5抗震设防措施 (82)

10.4劳动卫生 (82)

10.4.1工业卫生设施 (82)

10.4.2防暑降温及冬季采暖 (83)

10.4.3个人卫生 (83)

10.4.4照明 (83)

10.4.5噪声 (83)

10.4.6防烫伤 (83)

10.4.7个人防护 (83)

10.4.8安全教育 (84)

第十一章企业组织机构与劳动定员 (85)

11.1组织机构 (85)

11.2激励和约束机制 (85)

11.3人力资源管理 (86)

11.4劳动定员 (86)

11.5福利待遇 (87)

第十二章项目实施规划 (88)

12.1建设工期的规划 (88)

12.2 建设工期 (88)

12.3实施进度安排 (88)

第十三章投资估算与资金筹措 (90)

13.1投资估算依据 (90)

13.2建设投资估算 (90)

13.3流动资金估算 (92)

13.4资金筹措 (92)

13.5项目投资总额 (93)

13.6资金使用和管理 (98)

第十四章财务及经济评价 (99)

14.1总成本费用估算 (99)

14.1.1基本数据的确立 (99)

14.1.2产品成本 (100)

14.1.3平均产品利润与销售税金 (101)

14.2财务评价 (101)

14.2.1项目投资回收期 (101)

14.2.2项目投资利润率 (102)

14.2.3不确定性分析 (102)

14.3综合效益评价结论 (105)

第十五章风险分析及规避 (107)

15.1项目风险因素 (107)

15.1.1不可抗力因素风险 (107)

15.1.2技术风险 (107)

15.1.3市场风险 (107)

15.1.4资金管理风险 (108)

15.2风险规避对策 (108)

15.2.1不可抗力因素风险规避对策 (108)

15.2.2技术风险规避对策 (108)

15.2.3市场风险规避对策 (108)

15.2.4资金管理风险规避对策 (109)

第十六章招标方案 (110)

16.1招标管理 (110)

16.2招标依据 (110)

16.3招标范围 (110)

16.4招标方式 (111)

16.5招标程序 (111)

16.6评标程序 (112)

16.7发放中标通知书 (112)

16.8招投标书面情况报告备案 (112)

16.9合同备案 (112)

第十七章结论与建议 (113)

17.1结论 (113)

17.2建议 (113)

附表 (114)

附表1 销售收入预测表 (114)

附表2 总成本表 (115)

附表3 外购原材料表 (116)

附表4 外购燃料及动力费表 (117)

附表5 工资及福利表 (118)

附表6 利润与利润分配表 (119)

附表7 固定资产折旧费用表 (120)

附表8 无形资产及递延资产摊销表 (121)

附表9 流动资金估算表 (122)

附表10 资产负债表 (123)

附表11 资本金现金流量表 (124)

附表12 财务计划现金流量表 (125)

附表13 项目投资现金量表 (127)

附表14 借款偿还计划表 (129)

附表 (131)

附表1 销售收入预测表 (131)

附表2 总成本费用估算表 (132)

附表3 外购原材料表 (133)

附表4 外购燃料及动力费表 (134)

附表5 工资及福利表 (135)

附表6 利润与利润分配表 (136)

附表7 固定资产折旧费用表 (137)

附表8 无形资产及递延资产摊销表 (138)

附表9 流动资金估算表 (139)

附表10 资产负债表 (140)

附表11 资本金现金流量表 (141)

附表12 财务计划现金流量表 (142)

附表13 项目投资现金量表 (144)

附表14借款偿还计划表 (146)

第一章总论

总论作为可行性研究报告的首章,要综合叙述研究报告中各章节的主要问题和研究结论,并对项目的可行与否提出最终建议,为可行性研究的审批提供方便。总论章可根据项目的具体条件,参照下列内容编写。(本文档当前的正文文字都是告诉我们在该处应该写些什么,当您按要求写出后,这些说明文字的作用完成,就可以删除了。编者注)

1.1项目概要

1.1.1项目名称

企业或工程的全称,应和项目建议书所列的名称一致

聚乳酸新型材料(纤维)生产项目

1.1.2项目建设单位

承办单位系指负责项目筹建工作的单位,应注明单位的全称和总负责人

中咨国联项目管理咨询有限公司

1.1.3项目建设性质

新建或技改项目

1.1.4项目建设地点

本项目建设地点为陕西省兴平市庄头镇工业园区

1.1.5项目负责人

刘海

1.1.6项目投资规模

本次项目的总投资为XXX万元,其中,建设投资为XX万元(土建工程为XXX万元,设备及安装投资XXX万元,土地费用XXX万元,其他费用为XX万元,预备费XX万元),铺底流动资金为XX万元。

本次项目建成后可实现年均销售收入为XX万元,年均利润总额XX 万元,年均净利润XX万元,年上缴税金及附加为XX万元,年增值税为XX万元;投资利润率为XX%,投资利税率XX%,税后财务内部收益率XX%,税后投资回收期(含建设期)为5.47年。

项目的总投资为17000.00万元,其中,建设投资为10000.00万元(土建工程为3234.00万元,设备及安装投资4565.00万元,土地费用750.00万元,其他费用为1189.16万元,预备费261.84万元),建设期利息为367.50万元,铺底流动资金为6632.50万元。

项目建成后,达产年可实现年产值50000.00万元,年均销售收入为39545.45万元,年均利润总额10350.34万元,年均净利润7762.75万元,年均上缴税金及附加为222.61万元,年均上缴增值税为2226.11万元;投资利润率为60.88%,投资利税率75.29%,税后财务内部收益率50.24%,税后投资回收期(含建设期)为3.22年。

1.1.7项目建设规模

主要产品及副产品品种和产量,案例如下:

本次“聚乳酸新型材料(纤维)产业项目”建成后主要生产产品:聚乳酸新型材料(纤维)

达产年设计生产能力为:年产聚乳酸新型材料(纤维)产品XXX(产量)。

项目总占地面积XX亩,总建筑面积XXX.00平方米;主要建设内容及规模如下:

主要建筑物、构筑物一览表

工程类别工段名称层数占地面积(m2)建筑面积(m2)

1、主要生产系统生产车间1 1 生产车间2 1 生产车间3 1 生产车间4 1 原料库房 1 成品库房 1

2、辅助生产系统

办公综合楼8 技术研发中心 4 倒班宿舍、食堂 5 供配电站及门卫室 1 其他配套建筑工程 1 合计

行政办公及生活设施占地面积

3、辅助设施道路及停车场 1 绿化 1

本项目建成后主要生产产品为聚乳酸新型材料(纤维),达产年设计产能为:年产聚乳酸新型材料(纤维)系列产品XXX万吨。

本次建设项目占地面积50亩,总建筑面积20020.00 平方米;主要建设内容及规模如下:

主要建筑物、构筑物一览表

序号单体名称占地面积(m2)层数建筑面积(m2)

1 标准工业厂房9000.00 1 9000.00

2 标准库房4600.00 1 4600.00

3 办公综合楼800.00 3 2400.00

4 职工宿舍、食堂800.00 4 3200.00

5 配电房220.00 1 220.00

6 门卫室40.00 1 40.00

7 环保处理站300.00 1 300.00

8 其他辅助设施260.00 1 260.00

合计16020.00 20020.00 行政办公及其他设施占地面积1060.00

公共设施道路及硬化9800.00 9800.00 绿化4200.00 4200.00

1.1.8项目资金来源

本次项目总投资资金XX.00万元人民币,其中由项目企业自筹资金XX.00万元,申请银行贷款XX.00万元。

本项目总投资资金17000.00万元人民币,资金来源为项目企业自筹资金12000.00万元,申请银行贷款5000.00万元。

1.1.9项目建设期限

本次项目建设期从2018年XX月至2019年XX月,工程建设工期为XX个月。

本项目建设从2018年6月—2020年5月,建设工期共计24个月。

1.2项目建设单位介绍

项目公司简介

1.3编制依据

在可行性研究中作为依据的法规、文件、资料、要列出名称、来源、发布日期。并将其中必要的部分全文附后,作为可行性研究报告的附件,这些法规、文件、资料大致可分为四个部分:

项目主管部门对项目的建设要求所下达的指令性文件;对项目承办单位或可行性研究单位的请示报告的批复文件。

可行性研究开始前已经形成的工作成果及文件。

国家和拟建地区的工业建设政策、法令和法规。

根据项目需要进行调查和收集的设计基础资料。

案例如下:

1.《中华人民共和国国民经济和社会发展“十三五”规划纲要》;

2.《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》;

3.《产业“十三五”发展规划》;

4.《本省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》;

5.《国家战略性新兴产业“十三五”发展规划》;

6.《国家产业结构调整指导目录(2011年本)》;

7.《建设项目经济评价方法与参数及使用手册》(第三版);

8.《工业可行性研究编制手册》;

9.《现代财务会计》;

10.《工业投资项目评价与决策》;

11.项目公司提供的发展规划、有关资料及相关数据;

12.国家公布的相关设备及施工标准。

1.4编制原则

(1)充分利用企业现有基础设施条件,将该企业现有条件(设备、场地等)均纳入到设计方案,合理调整,以减少重复投资。

(2)坚持技术、设备的先进性、适用性、合理性、经济性的原则,采用国内最先进的产品生产技术,设备选用国内最先进的,确保产品的质

量,以达到企业的高效益。

(3)认真贯彻执行国家基本建设的各项方针、政策和有关规定,执行国家及各部委颁发的现行标准和规范。

(4)设计中尽一切努力节能降耗,节约用水,提高能源的重复利用率。

(5)注重环境保护,在建设过程中采用行之有效的环境综合治理措施。

(6)注重劳动安全和卫生,设计文件应符合国家有关劳动安全、劳动卫生及消防等标准和规范要求。

1.5研究范围

本研究报告对企业现状和项目建设的可行性、必要性及承办条件进行了调查、分析和论证;对产品的市场需求情况进行了重点分析和预测,确定了本项目的产品生产纲领;对加强环境保护、节约能源等方面提出了建设措施、意见和建议;对工程投资、产品成本和经济效益等进行计算分析并作出总的评价;对项目建设及运营中出现风险因素作出分析,重点阐述规避对策。

1.6主要经济技术指标

项目主要经济技术指标表

序号项目名称单位数据和指标

一主要指标

1 总占地面积亩

2 总建筑面积㎡

3 道路㎡

4 绿化面积㎡

5 总投资资金,其中:万元

建筑工程万元

设备及安装费用万元

土地费用万元

二主要数据

1 达产年年产值万元

2 年均销售收入万元

3 年平均利润总额万元

4 年均净利润万元

5 年销售税金及附加万元

6 年均增值税万元

7 年均所得税万元

8 项目定员人

9 建设期月

三主要评价指标

1 项目投资利润率% 29.80%

2 项目投资利税率% 40.55%

3 税后财务内部收益率% 18.97%

4 税前财务内部收益率% 26.51%

5 税后财务静现值(ic=10%)万元

6 税前财务静现值(ic=10%)万元

7 投资回收期(税后)含建设期年 5.47

8 投资回收期(税前)含建设期年 4.36

9 盈亏平衡点% 45.18%

项目主要经济技术指标表

序号项目名称单位数据和指标一主要指标

1 总占地面积亩50.00

2 总建筑面积㎡20020.00

3 达产年设计生产能力万吨/年10.00

4 总投资资金,其中:万元17000.00 4.1 建筑工程费用万元3234.00 4.2 设备及安装费用万元4565.00 4.3 土地费用万元750.00 4.4 其他费用万元1189.16 4.

5 预备费用万元261.84 4.

6 建设期利息万元367.50 4.

7 铺底流动资金万元6632.50 二主要数据

1 正常达产年年产值万元50000.00

2 计算期内年均销售收入万元39545.45

3 年平均利润总额万元10350.34

聚乳酸的研究进展

聚乳酸的研究进展 摘要:聚乳酸(Poly(lactic acid),PLA)是一种由可再生植物资源如谷物或植物秸秆发酵得到的乳酸经过化学合成制备的生物降解高分子。聚乳酸无毒、无刺激性,具有优良的可生物降解性、生物相容性和力学性能,并可采用传统方法成型加工,因此,聚乳酸替代现有的一些通用石油基塑料己成为必然趋势。由于聚乳酸自身强度、脆性、阻透性、耐热性等方面的缺陷限制了其应用范围,因而,增强改性聚乳酸己成为目前聚乳酸研究的热点和重点之一。本文综述了聚乳酸的研究进展,以改性为中心。 关键词:聚乳酸改性合成方法生物降解 引言 天然高分子材料更具有完全生物降解性,但是它的热学、力学性能差,不能满足工程材料的性能要求,因此目前的研究方向是通过天然高分子改性,得到有使用价值的天然高分子降解塑料。1780年,瑞典化学家Carl Wilheim Scheele 首先发现乳酸(Lactic acid ,LA)之后,对LA进一步研究发现,在大自然中其可作为糖类代谢的产物存在。乳酸即2—羟基丙酸,是具有不对称碳原子的最小分子之一,其存在L-乳酸(LLA)和D—乳酸(DLA)两种立体异构体。LA的生产主要以发酵法为主,一般采用玉米、小麦等淀粉或牛乳为原料,由微生物将其转化为LLA,由于人体只具有分解LLA的酶,故LLA比DLA或DLLA在生物可降解材料的应用上有独到之处。 上世纪50年代就开始了PLA的合成及应用研究上世纪70年代通过开环聚合合成了高分子量的聚乳酸并用于药物制剂及外科手术的研究上世纪80到90年代组织工程学的兴起更加推动了对PLA及其共聚物材料的研究。目前国内外对的研究主要集中在两个方面(1)合成不同结构的聚合物材料主要是采用共聚、共混等手段合成不同结构的材料;(2)催化体系的研究。 1 PLA的结构和性能

聚乳酸的基本性质与改性研究

PLA的基本性质与改性研究 1.1 物理性质[1,9] 无定形PLA的密度为1.248g/cm3,结晶PLLA的密度为1.290g/cm3,因此PLA的密度一般在两者之间。PLA为浅黄色或透明的物质,玻璃化温度约为55℃、熔点约175℃,不溶于水、乙醇、甲醇等,易水解成乳酸[6]。其性质如表1-1所示: 表1-1 PLA的基本性能 Table 1.1 The basic properties of PLA 性能PLLA PDLLA 熔点/℃170-190 <170 玻璃化转变温度/℃50~65 50~60 密度(g/cm3) 1.25~1.29 1.27 溶度参数(MPa0.5) 19~20.5 21.2 拉伸强度(kg/mm2) 12~230 4~5 弹性模量(kg/mm2) 700~1000 150~190 断裂伸长率(%) 12~26 5~10 结晶度(%) 60 / 完全降解时间(月) >24 12~16 乳酸有两种旋光异构体即左旋(L)和右旋(D)乳酸,聚合物有三种立体构型:右旋PLA(PDLA)、左旋PLA(PLLA)、内消旋PLA(PDLLA)。右旋PLA和左旋PLA是两种具有光学活性的有规立构聚合物,比旋光度分别为+157℃、-157℃。在熔融和溶液条件下均可形成结晶,结晶度高达60%左右。内消旋PLA是无定形非结晶材料,T g为58℃,由于内消旋结构打乱了分子链的规整度,无法结晶因此不存在熔融温度。纯的PLA为乳白色半透明粒子,PLA经双向拉伸加工可具有良好的表面光泽性、透明性、高刚性、抗油和耐润滑侵蚀性。 结晶性对PLA材料力学性能和降解性能(包括力学强度衰减、降解速率)的影响很大,PLA性脆、冲击强度差,特别是无定形非晶态的PDLLA力学强度明显低于晶态的PLLA,用特殊增强工艺制备的Φ3.2mmPLLA,PDLLA棒材的最大弯曲强度分别是270MPa和140 MPa,PLLA弯曲强度几乎是PDLLA的2倍。结晶也使降解速度变慢,研究称PDLLA 材料在盐水中降解时,分子量半衰期一般为3至10周,而PLLA由于结晶存在至少为20周。随分子量增大,PLA的力学强度也会随之提高,如PLA要想作为可使用的材料其分子量至少要达到10万左右。PLA材料的另一个突出优点是加工途径广泛,如挤出、纺丝、双轴拉伸等。在加工过程中分子取向不仅会大大增加其力学强度,同时使降解速

生物可降解塑料的应用、研究现状及发展方向汇总

生物可降解塑料的应用、研究现状及发展方向 关键词:可降解塑料,光降解塑料,光和生物降解塑料,水降解塑料, 生物降解塑料 绪论 半个多世纪以来,随着塑料工业技术的迅速发展,当前世界塑料总产量已超过117×108t,其用途已渗透到工业、农业以及人民生活的各个领域并与钢铁、木材、水泥并列成为国民经济的四大支柱材料。但塑料大量使用后随之也带来了大量的固体废弃物,尤其是一次性使用塑料制品如食品包装袋、饮料瓶、农用薄膜等的广泛使用,使大量的固体废弃物留在公共场所和海洋中,或残留在耕地的土层中,严重污染人类的生存环境,成为世界性的公害{1-3}。有资料表明,城市固体废弃物中塑料的质量分数已达10%以上,体积分数则在30%左右,而其中大部分是一次性塑料包装及日用品废弃物,它们对环境的污染、对生态平衡的破坏已引起了社会极大的关注[4]。因此,解决这个问题已成为环境保护方面的当务之急。一般来讲,塑料除了热降解以外,在自然环境中的光降解和生物降解的速度都比较慢,用C14同位素跟踪考察塑料在土壤中的降解,结果表明,塑料的降解速度随着环境条件(降雨量、透气性、温度等)不同而有所差异,但总的而言,降解速度是非常缓慢的,通常认为需要200-400年[5]。为了解决这个问题,工业发达国家采用过掩埋、焚烧和回收利用等方法来处理废弃塑料,但是,这几种方法都存在无法克服的缺陷。进行填埋处理时占地多,且

使填埋地不稳定;又因其发出热量大,当进行焚烧处理时,易损坏焚烧炉,并排出二恶英,有时还可能排放出有害气体,而对于回收利用,往往难以收集或即使强制收集进行回收利用,经济效益甚差甚至无经济效益[6]。 不可降解的大众塑料塑料对地球的危害: (1)两百年才能腐烂。塑料袋埋在地下要经过大约两百年的时间才能腐烂,会严重污染土壤;如果采取焚烧处理方式,则会产生有害烟尘和有毒气体,长期污染环境。 (2)降解塑料难降解。市场上常见的“降解塑料袋”,实际上只是在塑料原料中添加了淀粉,填埋后因为淀粉的发酵、细菌的分解,大块塑料袋会分解成细小甚至肉眼看不见的碎片。这是一种物理降解,并没有从根本上改变塑料产品的化学性质。 (3)影响土壤的正常呼吸。塑料袋本身不是土壤和水体的基本物质之一,强行进入到土壤之后,由于它自身的不透气性,会影响到土壤内部热的传递和微生物的生长,从而改变土壤的特质。这些塑料袋经过长时间的累积,还会影响到农作物吸收养分和水分,导致农作物减产。 (4)易造成动物误食。废弃在地面上和水面上的塑料袋,容易被动物当做食物吞入,塑料袋在动物肠胃里消化不了,易导致动物肌体损伤和死亡因而越来越多的学者提倡开发和应用降解塑料,并将它看作是解决这一世界难题 的理想途径。目前,世界发达国家积极发展降解塑料,美国、日本、德国等发达国家都先后制定了限用或禁用非降解塑料的法规。[7] 可降解塑料的出现,不仅扩大了塑料功能,而且在一定程度上可缓解和抑制环境矛盾,对石油资源是一个补充,而且从合成技术上展示了生物技术和合金化技术在塑料材料领域中的威力和前景,它的发展已经成为世界研究开发的热点。 随着降解技术的完善,降解性能在不断提高而成本在不断降低,可降解

石墨烯聚乳酸复合材料

Preparation of Polylactide/Graphene Composites From Liquid-Phase Exfoliated Graphite Sheets Xianye Li,1Yinghong Xiao,2Anne Bergeret,3Marc Longerey,3Jianfei Che1 1Key Laboratory of Soft Chemistry and Functional Materials,Nanjing University of Science and Technology, Nanjing210094,China 2Jiangsu Collaborative Innovation Center of Biomedical Functional Materials,Jiangsu Key Laboratory of Biomedical Materials,College of Chemistry and Materials Science,Nanjing Normal University, Nanjing210046,China 3Materials Center,Ales School of Mines,30319Ales Cedex,France Polylactide(PLA)/graphene nanocomposites were pre-pared by a facile and low-cost method of solution-blending of PLA with liquid-phase exfoliated graphene using chloroform as a mutual solvent.Transmission electron microscopy(TEM)was used to observe the structure and morphology of the exfoliated graphene. The dispersion of graphene in PLA matrix was exam-ined by scanning electron microscope,X-ray diffrac-tion,and TEM.FTIR spectrum and the relatively low I D/I G ratio in Raman spectroscopy indicate that the structure of graphene sheets(GSs)is intact and can act as good reinforcement fillers in PLA matrix.Ther-mogravimetric analysis and dynamic mechanical analy-sis reveal that the addition of GSs greatly improves the thermal stability of PLA/GSs nanocomposites.More-over,tensile strength of PLA/GSs nanocomposites is much higher than that of PLA homopolymer,increasing from36.64(pure PLA)up to51.14MPa(PLA/GSs-1.0). https://www.doczj.com/doc/e812344149.html,POS.,35:396–403,2014.V C2013Society of Plastics Engineers INTRODUCTION Polylactide(PLA),a renewable,sustainable,biode-gradable,and eco-friendly thermoplastic polyester,has balanced properties of mechanical strength[1],thermal plasticity[2],and compostibility for short-term commod-ity applications[3,4].It is currently considered as a promising polymer for various end-use applications for disposable and degradable plastic products[5–8].Never-theless,improvement in thermal and mechanical proper-ties of PLA is still needed to pursue commercial success. To achieve high performance of PLA,many studies on PLA-based nanocomposites have been performed by incorporating nanoparticles,such as clays[9,10],carbon nanotubes[11–13],and hydroxyapatite[14].However, research on PLA-based nanocomposites containing gra-phene sheets(GSs)or graphite nanoplatelets has just started[15–17].GSs exhibit unique structural features and physical properties.It has been known that GSs have excellent mechanical strength(Young’s modulus of1,060 GPa)[18],electrical conductivity of104S/cm[19],high specific surface area of2,630m2/g[20],and thermal sta-bility[21].Polymer nanocomposites based on graphene show substantial property enhancement at much lower fil-ler loadings than polymer composites with conventional micron-scale fillers,such as glass[22]or carbon fibers [23],which ultimately results in lower filler ratio and simple processing.Moreover,the multifunctional property enhancement of nanocomposites may create new applica-tions of polymers. However,the incorporation of graphene into PLA matrix is restricted by cost and yield.Although the weak interactions that hold GSs together in graphite allow them to slide readily over each other,the numerous weak bonds make it difficult to separate GSs homogeneously in sol-vents and polymer matrices[24].Many methods have been reported for exfoliation of graphite,such as interca-lation with alkali metals[25]or oxidation in strong acidic conditions[26–29].Recently,exfoliation of graphite in liquid-phase was found to be able to give oxide-free GSs with high quality and yield at relatively low cost[30–35]. Correspondence to:Y.H.Xiao;e-mail:yhxiao@https://www.doczj.com/doc/e812344149.html, or J.F.Che; e-mail:xiaoche@https://www.doczj.com/doc/e812344149.html, Contract grant sponsor:Specialized Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education of China;contract grant number: 20123219110010;contract grant sponsor:Natural Science Foundation of Jiangsu Province of China;contract grant number:BK2012845;contract grant sponsors:Priority Academic Program Development of Jiangsu Higher Education Institutions(PAPD),contract grant sponsor:Financial support for short visit from Ales School of Mines,France. DOI10.1002/pc.22673 Published online in Wiley Online Library(https://www.doczj.com/doc/e812344149.html,). V C2013Society of Plastics Engineers POLYMER COMPOSITES—2014

聚乳酸的合成、改性与应用的研究进展

聚乳酸的合成、改性与应用的研究进展 摘要:本文阐述了聚乳酸(PLA)的基本特征及合成方法,并针对其性能上的缺点,提出了几种具体的改性方法,介绍了可降解生物材料聚乳酸在包装行业、纺织行业及医疗卫生行业的应用前景。 关键词:聚乳酸; 改性; 应用前景 Abstract:This paper describes the polylactic acid (PLA) and the basic characteristics of synthesis methods, and for the performance of its shortcomings, proposed several specific modification method, introduced biodegradable polylactic acid material in the packaging industry, the textile industry and health care prospects of the industry. Key word: Prospects; modified; polylactic acid

1前言 目前,世界高分子材料产量已超过2亿吨,一些不可分解的塑料产品废弃物 也相应增加,它不仅影响了整个城市的美观,更严重的是它会引起环境污染,破 坏生态环境的平衡,影响人类的身体健康。可降解塑料作为一种新型的绿色生物 材料,它可以补充替代石油资源、减少温室气体排放、有利于社会的可持续发展, 因此,生物可降解塑料成为国内外研究的热点。不同于一般石化产品,生产聚乳 酸(PLA ) 的原料主要有玉米、小麦、甘蔗等天然农作物中提取的淀粉。这些淀 粉原料可经过发酵过程制成乳酸,然后通过化学合成法制得PLA ,这样不仅降低 了对石油资源的依赖,也间接降低了原油炼油等过程中氮氧化物及硫氧化物等污 染气体的排放。聚乳酸作为目前产业化最成熟、产量最大、应用最广泛、价格最 低的生物基塑料,是未来最有希望撼动石油基塑料传统地位的降解材料,将成为 生物基塑料的主力军[1]。 2聚乳酸的合成方法 目前合成聚乳酸的方法主要有两种:直接缩聚法和开环聚合法。 2.1直接缩聚法 直接缩聚法也叫一步聚合法,就是把乳酸单体直接缩合。其原理是在脱水剂 存在的条件下,分子中的羧基和羟基受热脱水,直接缩聚成低聚物,然后加入催 化剂,继续加热,最终就会得到分子质量相对较高的聚乳酸。PLA 直接缩聚的反 应式如下: HO C H CH 3C O OH HO C H C OH O CH 3+H 2O n (n-1)n 直接缩聚法的优点是操作简单,成本低,但反应条件要求高,反应时间长, 副产物水难以及时排除,得到的产物相对分子质量低,分布宽,重现性能差。直 接聚合法制得的产物相对分子质量普遍偏低,是因为反应过程中,受到许多影响 因素的影响,在聚合反应末期,聚合熔体的粘度很大,其中的水分很难除去,残 余水分不仅会降低PLA 的相对分子质量,也会影响其整体性能,因此,改善直接 聚合法反应过程中的影响因素,是一个亟待解决的问题。

聚乳酸的增韧改性研究

聚乳酸的增韧改性研究 张凤亮高材130140007 燕京理工学院 065201* 课题分析 课题概述: 聚乳酸(PLA)作为一种非石油基可生物降解高分子材料,一直是材料科学领域中研究的重大主题。PLA是一种可生物降解的热塑性线性脂肪族类聚酯,是由可再生原料制备得到的,它具有很多石油基塑料没有的优异性能。它具有较高的力学性能、热塑性、加工性能、生物相容性和降解性。土壤埋没实验证明,PLA 制品在土壤中能够稳定降解,几年后完全消失;根据ISO14855标准,在堆肥喜氧氛围中,PLA在45天内能够达到80%以上降解。因此,PLA作为可再生、可降解塑料,在日用品和食品包装、垃圾袋、地膜、一次性餐具及生物医药等领域具有广泛应用。但因其存在冲击强度和热变形温度低,气体阻隔性差等缺陷,其应用范围受到限制,而如何成功对PLA进行增韧改性也成为了科研工作者的任务之一。 课题分类: 有机化学聚合物加工工程塑料助剂与配方设计技术 信息检索范围: (1)时间范围:最早对聚乳酸的报道是20世纪30年代著名的化学家Carothers,而后1944年在Hovey、Hodgins及Begji研究的基础上,Filachiene 对聚乳酸的聚合方法做了系统的研究。在而后至今发展的几十年中,科研工作者不断完善聚乳酸的增韧改性方法。 (2)地域范围:以中国为主,英系国家为辅(主要在英语文献检索中实现)(3)语言范围:中文英文 检索类型:数据型文献型 检索内容:电子文献 根据所给课题检索得到的信息如下所示: 收稿日期:2016年6月25日 作者简介:张凤亮,燕京理工学院在校生* 摘要:为了克服聚乳酸的局限性,我们需要提高他的韧性来降低不必要的花费,并使其在各种各样的应用中发挥作用。大量研究表明,主要是在可再生资源和聚

生物可降解材料聚乳酸的制备改性及应用

生物可降解材料聚乳酸的制备改性及应用 摘要:聚乳酸(PLA)是人工合成的可生物降解的的热塑性脂肪族聚酯,其具有良好的机械性能、热塑性、生物相容性和生物降解性等,广泛应用于可控释材料、生物医用材料、组织工程材料、合成纤维等领域。本文主要介绍了聚乳酸的合成、改性及其在各个领域的应用。关键词:聚乳酸;生物降解;合成;应用 随着大量高分子材料在各个领域的应用,废弃高分子材料对环境的污染有着日益加剧的趋势。处理高分子材料的一些老套方法如焚烧、掩埋、熔融共混挤出法、回收利用等都存在缺陷并有一定的局限性,给环境带来严重的负荷,因此开发环境可接受的降解性高分子材料是解决环境污染的重要途径。而乳酸主要来源于自然界十分丰富的可再生植物资源如玉米淀粉、甜菜糖等的发酵。聚乳酸(polylactide简称PLA)在自然环境中可被水解或微生物降解为无公害的最终产物CO2和H2O,对其进行堆肥或焚烧处理也不会带来新的环境污染[1]。此外聚乳酸及其共聚物是一种具有优良的生物相容性的合成高分子材料。它具有无毒、无刺激性、强度高、可塑性强、易加工成型等特点,因而被认为是最有前途的生物可降解高分子材料[2]。利用其可降解性,也可用作生物医用材料如组织支架、外科手术缝合线、专业包装、外科固定等。 1 生物降解机理[3,4] 生物降解是指高分子材料通过溶剂化作用、简单水解或酶反应,以及其他有机体转化为相对简单的中间产物或小分子的过程。高分子材料的生物降解过程可分为4个阶段:水合作用、强度损失、物质整体化丧失和质量损失。微生物首先向体外分泌水解酶,与可生物降解材料表面结合,通过水解切断这些材料表面的高分子链,生成低相对分子质量的化合物(有机酸、糖等),然后,降解的生成物被微生物摄入体内,合成为微生物体物或转化为微生物活动能量,在耗氧条件下转化为CO2,完成生物降解的全过程。材料的结构是决定其是否可生物降解的根本因素。合成高分子多为憎水性的,一般不能生物降解,只有能保持一定湿度的材料才有可能生物降解。含有亲水性基团的高分子可保持一定的湿度,宜生物降解,同时含有亲水和憎水基的聚合物生物降解性好。一般分子量大的材料较分子量小的更难生物降解;脂肪族聚合物比相应的芳香族聚合物容易生物降解;支化和交联会降低材料的生物降解性。另外,材料表面的特性对生物降解也有影响,粗糙表面材料比光滑表面材料更易降解。影响可生物降解性的化学因素主要有高分子的亲水性、构型、形态结构、链段的活动性、分子量、高聚物的组成以及上述因素之间的相互关系等。高分子的亲水性越强越易水解,水解酶对酯键、酰胺键和氨基甲酸酯都有较强的作用;无定型态的高聚物比结晶状态容易水解;分子链段越柔顺,玻璃化温度越低,越有利于降解;链段活动性越大,自由体积越大,越容易受到酶的进攻,也就越容易降解;可降解性随着分子量增大而降低;高聚物的组成,如共混、共聚等也影响着高分子的可降解性。一般情况下只有极性高分子才能与酶相吸附并能很好亲和,因此高分子具有极性是生物降解的必要条件。具有生物降解性(包括水解)的分子化学结构有:脂肪族酯键、酞键、脂肪族醚键、亚甲基、氨基、酰氨基、烯氨基、芳香族偶氮基、脲基、氨基甲酸乙酯等。 2 聚乳酸的基本性质

生物可降解材料项目可行性研究报告

生物可降解材料项目可行性研究报告 泓域咨询丨规划设计·投资分析

第一章项目绪论 一、项目名称及建设单位 (一)项目名称 生物可降解材料项目 (二)项目建设单位 某某有限公司 二、项目拟建地址及用地指标 (一)项目拟建地址 该项目选址在某某工业园区。 (二)项目用地性质及用地规模 1、该项目计划在某某工业园区建设,用地性质为工业用地。 2、项目拟定建设区域属于工业项目建设占地规划区,建设区总用地面积56667.0 平方米(折合约85.0 亩),代征地面积510.0 平方米,净用地面积56157.0 平方米(折合约84.2 亩),土地综合利用率100.0%;项目建设遵循“合理和集约用地”的原则,按照生物可降解材料行业生产规范和要求进行科学设计、合理布局,

符合生物可降解材料制造和经营的规划建设需要。 (三)项目用地控制指标 1、该项目实际用地面积56157.0 平方米,建筑物基底占地面积38523.8 平方米,计容建筑面积63401.4 平方米,其中:规划建设生产车间51552.1 平方米,仓储设施面积7075.8 平方米(其中:原辅材料库房4267.9 平方米,成品仓库2807.9 平方米),办公用房2471.0 平方米,职工宿舍1403.9 平方米,其他建筑面积(含部分公用工程和辅助工程)898.6 平方米;绿化面积3706.4 平方米,场区道路及场地占地面积13926.9 平方米,土地综合利用面积56157.1 平方米;土地综合利用率100.0%。 2、该工程规划建筑系数68.6%,建筑容积率1.1 ,绿化覆盖率6.6%,办公及生活用地所占比重5.2%,固定资产投资强度3532.5 万元/公顷,场区土地综合利用率100.0%;根据测算,该项目建设完全符合《工业项目建设用地控制指标》(国土资发【2008】24号)文件规定的具体要求。 三、项目建设的理由 表征制造强国的一些指标,如单位制造业增加值的全球发明

生物可降解材料的研究现状

生物降解材料的研究现状 摘要:介绍了生物降解材料和光降解材料的研究背景、研究内容、研究成果和应用现状。分析了其产品对环境的改善和不足,提出了对其降低成本、提高性能和扩大应用范围的建议。关键词:生物降解材料;光降解材料;塑料;成本;环境 近年来,塑料生产技术有了很大的发展,塑料已经渗透到人们生产和生活的各个领域,与水泥、钢铁和木材并称四大工业材料。由于塑料本身具有质量轻,耐腐蚀和易于成型加工等优点,使其成为人们不可或缺的材料。然而现在塑料的使用却面临巨大的挑战。在自然界中塑料很难降解,使用后产生大量固体废弃物。目前在处理这些塑料垃圾时大部分采用焚烧和掩埋的方法,但都未能解决污染问题,例如焚烧后产生的一些有毒气体反而进一步导致了污染的扩散;塑料掩埋地下需要近300 年才能够完全降解。另外石油,天然气等能源都已经面临枯竭的危机,全世界的石油储量大约只能再用40 多年,以石油为原料的塑料生产受到很大的阻力。为了减轻废旧塑料对环境的污染和缓解能源危机,多年来人们尝试开发可降解塑料,用以代替普通塑料制品。 随着可生物降解塑料技术的发展,聚乳酸(PLA) 、生物聚酯等生物降解材料的逐渐成熟,将推进塑料制品可生物降解化,为减少废旧塑料制品带来的污染,并为最终实现资源和环境的可持续性发展找到出路。目前可降解塑料的研制开发十分活跃,并部分进入工业化生产,但从总体上看,当前降解仍处于有待于对技术进行更深入研究、提高性能、降低成本、拓宽用途并逐渐推向市场的阶段。本文对生物可降解材料的发展和应用现状进行了简介,并指出其不足。 1 目前各国生物课可降解塑料的应用现状 生物降解塑料[1]不仅在生产过程中有节能减排效果,而且在使用过程也具有环境友好的特征。普通聚烯烃塑料的合成会排放大量CO2 等尾气及污染物,而塑料制品大量使用,尤其是农用薄膜和包装材料又造成了日益严重的白色污染。但生物降解塑料则不然,其原料来源是可以再生的农作物,农作物在生长过程中通过光合作用可以吸收CO2 放出氧气,其制品废弃物可以在掩埋堆肥条件下完全降解成水和CO2 ,无污染物产生。我国已成功开发的新型降解塑料------二氧化

聚乳酸的改性研究进展

聚乳酸的改性研究进展 摘要:聚乳酸是一种新型无毒的材料,有较好的生物相容性和生物降解性,是性能优良的绿色高分子材料,本文综述了聚乳酸的改性研究进展,展望了其应用前景。 中国论文网/7/view-12986201.htm Abstract:The polylactic acid was a kind of new non-toxic material,which was biocompatible and biodegradable. It was a fine performance green polymer material. The research progress of the modification of polylactic acid was reviewed. The application prospects of modified polylactic acid were discussed. 关键词:聚乳酸;改性;共聚;共

混;复合 Key words:polylactic acid;modification;coplymerization;blend;composite 中?D分类号:TQ311 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)23-0227-03 0 引言 聚乳酸简称为PLA,因为具有较好的相容性和降解性,所以在医药领域得到了广泛的应用,如生产一次性的点滴用具、美容注射粒子、口腔膜、心脏支架等方面得到了很广的应用。在PLA制备的初期,是由小麦、玉米、麦秆等植物中的淀粉为原料,在催化剂酶的作用下,得到乳酸,在经过一定的化学合成工艺合成得到高浓度的聚乳酸。聚乳酸除了较好的生物可降解性以外,还具良好的机械性能和物理性能。 1 聚乳酸改性的原因 PLA的聚合主要是有两种方法[1],第一种方法是直接缩聚法,乳酸同时具

聚乳酸功能材料小论文

生物可降解塑料-聚乳酸 摘要:本文主要阐述了聚乳酸的合成,改性以及其应用 关键词:聚乳酸合成改性应用 一、前言 目前塑料制品被广泛应用在各个领域,它在给人们生产、生活带来极大方便的同时,“白色污染”也对生态系统造成了严重的威胁。而且,其原料主要来源于石油类不可再生资源,这势必将引起严重的能源和人类生存危机。聚乳酸(PLA)是一种具有优良的生物相容性和可生物降解性的合成高分子材料,这种线型热塑性生物可降解脂肪族聚酯是以玉米、小麦、木薯等一些植物中提取的淀粉为最初原料,经过酶分解得到葡萄糖再经过乳酸菌发酵后变成乳酸然后经过化学合成得到高纯度聚乳酸。聚乳酸制品废弃后在土壤或水中30天内会在微生物、水、酸和碱的作用下彻底分解成CO2和H2O,随后在太阳光合作用下又成为淀粉的起始原料不会对环境产生污染,因而是一种完全自然循环型的可生物降解材料。 由于聚乳酸树脂具有环境保护、循环经济、节约化石类资源、促进石化产业持续发展等多重效果,是近年来开发研究最活跃、发展最快的生物可降解材料,也是目前唯一一种在成本和性能上可与石油基塑料相竞争的植物基塑料。 二、聚乳酸合成 在聚乳酸生产中,生物技术主要体现在乳酸单体生产上,而由乳酸单体生产乳酸聚合物是常规的聚合物合成技术。生物法由植物性原料生产乳酸的关键问题是开发高效、低成本酶催化剂。 聚乳酸的合成主要有两种方法:1、乳酸直接缩聚法。在真空下乳酸脱水缩聚直接得到聚乳酸,该法简单,但得到的聚合物分子量较小,一般小于5000。直接缩聚法的主要特点是合成的聚乳酸不含催化剂,但反应条件相对苛刻,近几年来通过技术创新与改进,直接聚合法取得了一定的进展,但目前在工业上还少

生物降解高分子材料研究

生物降解高分子材料研究 [摘要] 本文作者对天然高分子材料、微生物合成高分子材料、化学合成高分子材料及掺混型高分子材料四类生物降解高分子材料进行了综述,并对可生物降解高分子材料在包装、餐饮业、农业及医药领域的应用作了简要介绍。 [关键词] 生物降解;高分子材料;应用 塑料是应用最广泛的高分子材料,按体积计算已居世界首位,由于其难以降解,随着用量的与日俱增,废弃塑料所造成的白色污染已成为世界性的公害。意大利、德国、美国等国家已率先以法律形式,规定了必须使用降解性塑料的塑料产品范围;我国目前的塑料生产和使用已跃居世界前列,每年产生几百万吨不可降解的废旧物,严重污染着环境和危害着我们的健康。可见开发可降解高分子材料、寻找新的环境友好高分子材料来代替塑料已是当务之急。 降解高分子材料是指在使用后的特定环境条件下,在一些环境因素如光、氧、风、水、微生物、昆虫以及机械力等因素作用下,使其化学结构能在较短时间内发生明显变化,从而引起物性下降,最终被环境所消纳的高分子材料。根据降解机理的不同,降解高分子材料可分为光降解高分子材料、生物降解高分子材料、光一生物降解高分子材料、氧化降解高分子材料、复合降解高分子材料等,其中生物降解高分子材料是指在自然界微生物或在人体及动物体内的组织细胞、酶和体液的作用下,使其化学结构发生变化,致使分子量下降及性能发生变化的高分子材料。生物降解高分子材料的应用广泛,在包装、餐饮业、一次性日用杂品、药物缓释体系、医学临床、医疗器材等诸多领域都有广阔的应用前景所以开发生物降解高分子材料已成为世界范围的研究热点。 1 生物降解高分子材料的分类 根据生物降解高分子材料的降解特性可分为完全生物降解高分子材料(Biodegradable materials)和生物破坏性高分子材料(或崩坏性,Biodestructible materials);按照其来源的不同主要分为天然高分子材料、微生物合成高分子材料、化学合成高分子材料和掺混型高分子材料四类。 1.1 天然高分子材料 天然高分子物质如淀粉、纤维素、半纤维素、木质素、果胶、甲壳素、蛋白质等来源丰富、价格低廉,特别是天然产量居首位的纤维素和甲壳素,年生物合

聚乳酸改性的研究进展

聚乳酸改性的研究进展 周海鸥史铁钧王华林方大庆 (合肥工业大学化工学院,合肥,230009) 摘 要 概述了近年来国内外聚乳酸通过共聚、共混、复合等方法获得改性材料的研究进展,并对其发展方向进行了展望。 关键词:聚乳酸改性共聚共混复合 一、前言 聚乳酸(PLA)具有优良的生物相容性、生物可降解性,最终的降解产物是二氧化碳和水,不会对环境造成污染。这使之在以环境和发展为主题的今天越来越受到人们的重视,并对其在工业、农业、生物医药、食品包装等领域的应用展开了广泛地研究。由于聚乳酸在性质上存在如下局限而限制了它的实际应用: (1)聚乳酸中有大量的酯键。酯键为疏水性基团,它降低了聚乳酸的生物相容性; (2)降解周期难以控制; (3)聚合所得产物的分子量分布过宽。聚乳酸本身为线型聚合物,这使得材料的强度往往不能满足要求。 同时,在实际应用中还有一些特殊的功能性需要。这都促使人们对聚乳酸材料的改性展开深入地研究。目前国内外对聚乳酸的改性主要有共聚、共混以及制成复合材料等几种方法。 二、共聚法改性 随着聚乳酸应用领域的不断扩展,单纯的均聚物已不能满足人们的需要,特别是在高分子药物控制释放体系中,要求对于不同的药物有不同的降解速度,同时对于抗冲击强度、亲水性有更高的要求。这使得人们开始将乳酸与其它单体共聚改性,以调节共聚物的分子量、共聚单体数目和种类来控制降解速度并改善结晶度、亲水性等。由于在乳酸分子中含有羟基和羧基,生成的聚乳酸含有端羟基和端羧基,所以在聚乳酸共聚物中比较多的是聚酯2聚酯共聚物、聚酯2聚醚共聚物以及和有机酸、酸酐等反应生成的共聚物。 1.线性结构的共聚物 聚酯2聚酯共聚物是目前聚乳酸共聚物中最多的一种。人们将多种酯类和丙交酯共聚制得了不同用途的产物,其中涉及的机理主要是将共聚单体制成环状化合物,再开环聚合生成不同单体间的交替共聚物。Miller等研究发现用乙醇酸生成乙交酯(gly2 colide,简称G A)再和乳酸开环聚合,能使降解速率比均聚物提高10倍以上,并且可以通过改变组分的配比来调节共聚物的降解速度[1]。张艳红等采用低聚D,L2丙交酯与聚己内酯低聚物在2,42甲苯二异氰酸酯(TDI)作用下进行了扩链反应,形成了具有

聚乳酸纤维在改性香烟滤嘴中的性能研究

聚乳酸纤维在改性香烟滤嘴中的性能研究 【摘要】现代科学研究表明,卷烟焦油中存在着微量可能致癌和诱发癌症的物质[1]。烟气焦油由于烟支的不完全燃烧及其裂解反应而产生了成分复杂的物质,如稠环芳烃、苯并芘、酚类等均为致癌物和癌症促进物。因此努力降低卷烟烟气中的焦油已成为卷烟工业的主攻课题[2]。近年来人们对天然生物降解高分子材料的研究越来越重视,由于聚乳酸PLA价廉物美,可生物降解,对人体无毒,具有良好的透气性、芯吸性及弹性,发烟量少、燃烧热低等等这些特点,为PLA被作为可吸食性的滤嘴研究提供了可行性。我们考虑把其应用到改性醋酸纤维过滤嘴的研究中,而目前国内外关于这方面的研究还没有。本论文系统研究了聚乳酸纤维过滤嘴的焦油化实验,验证聚乳酸纤维是否具有吸附焦油的能力。 【关键词】聚乳酸纤维;生物降解;焦油化实验 1 实验部分 1.1 原料与试剂 紫外可见分光光度计(TU-1800spc,北京普析通用仪器有限责任公司);可见分光光度计(VIS-723型,上海精密科学仪器有限公司);扫描电子显微镜(S-3400N,Hitachi)。 1.2 纤维物理化学性能的测定 1.2.1 燃烧性能的测定 参照ZB W 04004.2-89。 1.2.2 纤维吸附焦油的测定 (1)紫外光谱的测定 在200nm~500 nm扫描范围内,以四氯化碳为参比溶液,分别测定未经吸收和经过吸收的聚乳酸纤维滤嘴的紫外光谱。 (2)分光光度法测定焦油 在330 nm~800 nm扫描范围内,分别测定未经吸收和经过吸收的聚乳酸纤维滤嘴的吸光度,找出两者的最大吸收波长,在此波长下,以四氯化碳为参比溶液,分别测定未经吸收和经过吸收的聚乳酸纤维滤嘴的吸光度。

生物可降解塑料塑料的最新研究现状

生物可降解塑料的研究现状 摘要:生物可降解材料因其具有可降解的特性越来越受到人们的关注。本文主要介绍生物可降解塑料的应用背景,塑料的最新研究及其成果。其中可降解塑料包括淀粉基高分子材料、聚乳酸和PHB。 关键词:生物可降解塑料白色污染淀粉基材料聚乳酸PHB 现代材料包括金属材料、无机非金属材料和高分子材料作为现代文明三大支柱(能然、材料、信息)之一在人类的生产活动中起着越来越重要的作用。[1]传统的高分子塑料在给国民经济带来快速发展,人民生活带来巨大改变的同时也给人类的生存环境带来了巨大的破坏。当今社会“白色污染”的问题变得越来越受关注。这类塑料由于在自然环境下难以降解处理,以致造成了城市环境的视觉污染,同时由于它们不能像草木一样被生物降解,还常常引起动物误食,并造成土壤环境恶化。塑料制品在食品行业中广泛使用,高温下塑料中的增塑剂、稳定剂、抗氧化剂等助剂将渗入到食物中,会对人的肝脏、肾脏及中枢神经系统造成损害。塑料的大量使用必然会带来如何处理废弃塑料的难题。传统的塑料处理方法主要包括直接填埋、焚烧、高温炼油等方法。这些处理方法不仅对环境造成破坏,同时也对人类健康构成巨大威胁。石油、天然气等能然已面临危机,以石油为原料的塑料生产将受到很大的阻力。为了减少废弃塑料对环境的污染和缓解能然危机,多年来人们努力开发生物可降解材料,用以替代普通塑料。生物可降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌(真菌)和藻类的作用而引起降解的塑料。理想的生物降解塑料是一种具有优良的使用性能、废弃后可被环境微生物完全分解、最终被无机化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。生物降解过程主要分为三个阶段:(1)高分子材料表面被微生物粘附;(2)微生物在高分子表面分泌的酶作用下,通过水解和氧化等反应将高分子断裂成相对分子量较低的小分子化合物;(3)微生物吸收或消化小分子化合物,经过代谢最终形成二氧化碳和水。 一、生物可降解材料的种类 按照原料组成和制造工艺不同可分为以下三种:天然高分子及其改性材料、微生物合成高分子材料和化学合成高分子材料。天然高分子中含量最丰富的资源包括纤维素、甲壳素、木质素、淀粉、各种动植物蛋白质以及多糖类等,他们具有多种官能团,可通过物理或化学的方法改性成为新材料,也可通过物理、化学及生物技术降解成单体或低聚物用作能源及化工原料。微生物合成高分子降解塑料是由生物发酵方法制的一类材料。 二、最新研究成果及其应用 2.1天然高分子及其改性材料 天然合成高分子降解塑料天然高分子大多数可以生物降解,但热学、力学性能差,不能满足工程材料的性能要求。通过对天然高分子改性可以得到能有实用价值的天然高分子降解塑料。其中天然高分子聚合物降解塑料包括淀粉、纤维素、木质素、多糖以及蛋白质等为基材的复合材料。淀粉是植物经光合作用而形成的碳水化合物,由于其来源广泛、价格低廉、降解后仍以二氧化碳和水的形式回归到自然,被认为是完全没有污染的可再生能源,以淀粉基高分子材料的塑料制品已在非食用领域得到了广泛的开发和研究。 淀粉基高分子材料包括淀粉填充塑料和完全淀粉基塑料。其中,淀粉基填充塑料主要是指以淀粉作为填充剂,与PE、PP等通用塑料共混。[2]传统的淀粉填

山大复合材料结构与性能复习题参考答案.doc

1、简述构成复合材料的元素及其作用 复合材料由两种以上组分以及他们之间的界面组成。即构成复合材料的元素包括基体相、增强相、界面相。 基体相作用:具有支撑和保护增强相的作用。在复合材料受外加载荷时,基体相一剪切变形的方式起向增强相分配和传递载荷的作用,提高塑性变 形能力。 增强和作用:能够强化基体和的材料称为增强体,增强体在复合材料中是分散相, 在复合材料承受外加载荷时增强相主要起到承载载荷的作用。 界面相作用:界面相是使基体相和增强相彼此相连的过渡层。界面相具有一定厚度,在化学成分和力学性质上与基体相和增强相有明显区别。在复 合材料受外加载荷时能够起到传递载荷的作用。 2、简述复合材料的基本特点 (1)复合材料的性能具有可设计性 材料性能的可设计性是指通过改变材料的组分、结构、工艺方法和工艺参数来调节材料的性能。显然,复合材料中包含了诸多影响最终性能、可调节的因素,赋予了复合材料的性能可设计性以极大的自由度。 ⑵ 材料与构件制造的一致性 制造复合材料与制造构件往往是同步的,即复合材料与复合材料构架同时成型,在采用某种方法把增强体掺入基体成型复合材料的同时?,通常也就形成了复合材料的构件。 (3)叠加效应 叠加效应指的是依靠增强体与基体性能的登加,使复合材料获得一?种新的、独特而又优于个单元组分的性能,以实现预期的性能指标。 (4)复合材料的不足 复合材料的增强体和基体可供选择地范围有限;制备工艺复杂,性能存在波动、离散性;复合材料制品成本较高。

3、说明增强体在结构复合材料中的作用能够强化基体的材料称为增强体。增强体在复合材料中是分散相。复合材料中的增强体,按几何形状可分为颗 粒状、纤维状、薄片状和由纤维编制的三维立体结构。喑属性可分为有机增强体 和无机增强体。复合材料中最主要的增强体是纤维状的。对于结构复合材料,纤 维的主要作用是承载,纤维承受载荷的比例远大于基体;对于多功能复合材料, 纤维的主要作用是吸波、隐身、防热、耐磨、耐腐蚀和抗震等其中一种或多种, 同时为材料提供基本的结构性能;对于结构陶瓷复合材料,纤维的主要作用是增 加韧性。 4、说明纤维增强复合材料为何有最小纤维含量和最大纤维含量 在复合材料中,纤维体积含量是一个很重要的参数。纤维强度高,基体韧性好,若加入少量纤维,不仅起不到强化作用反而弱化,因为纤维在基体内相当于裂纹。所以存在最小纤维含量,即临界纤维含量。若纤维含量小于临界纤维量,则在受外载荷作用时,纤维首先断裂,同时基体会承受载荷,产生较大变形,是否断裂取决于基体强度。纤维量增加,强度下降。当纤维量大于临界纤维量时,纤维主要承受载荷。纤维量增加强度增加。总之,含量过低,不能充分发挥复合材料中增强材料的作用;含量过高,由于纤维和基体间不能形成一定厚度的界面过渡层, 无法承担基体对纤维的力传递,也不利于复合材料抗拉强度的提高。 5、如何设才计复合材料 材料设计是指根据对?材料性能的要求而进行的材料获得方法与工程途径的规划。复合材料设计是通过改变原材料体系、比例、配置和复合工艺类型及参数,来改变复合材料的性能,特别是是器有各向异性,从而适应在不同位置、不同方位和不同环境条件下的使用要求。复合材料的可设计性赋予了结构设计者更大的自由度,从而有可能设计出能够充分发掘与应用材料潜力的优化结构。复合材料制品的设计与研制步骤可以归纳如下: 1)通过论证明确对于材料的使用性能要求,确定设计目标 2)选择材料体系(增强体、基体) 3)确定组分比例、几何形态及增强体的配置 4)确定制备工艺方法及工艺参数

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