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生物降解型塑料-聚乳酸(PLA)清华大学美术学院 贺书俊 学号2012013080摘要： 近年来世界各国都高度重视源于可再生资源的可降解高分子材料的研究开发，聚乳酸因可生物降解、性能优异、应用广泛而深受青睐。
本文主要介绍了聚乳酸的降解机理、作为可降解塑料的应用现状、改进方法以及未来的发展趋势。
1、 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。
[1]2、 聚乳酸降解机理聚乳酸是典型的“绿色塑料”，因其良好的生物相容性、完全可降解性及生物可吸收性，是生物降解材料领域中最受重视的材料之一，下面就聚乳酸的降解机理进行介绍。
聚乳酸是一种合成的脂肪族聚酯，其降解可分为简单水解（酸碱催化）降解和酶催化水解降解。
从物理角度看，有均相和非均相降解。
非均相降解指降解反应发生在聚合物表面，而均相降解则是降解发生在聚合物内部。
从化学角度看，主要有三种方式降解：①主链降解生成低聚体和单体；②侧链水解生成可溶性主链高分子；③交链点裂解生成可溶性线性高分子。
本体侵蚀机理认为聚乳酸降解的主要方式为本体侵蚀，根本原因是聚乳酸分子链上酯键的水解。
聚乳酸类聚合物的端羧基（由聚合引入及降解产生）对其水解起催化作用，随着降解的进行，端羧基量增加，降解速率加快，从而产生自催化现象。
[2]因乳酸来源于可再生资源，经过聚合、改性、加工成制品，当制品废弃时，能完全被人体吸收或被环境生物所降解成二氧化碳和水，从而造福人类并无污染地回归自然，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。
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。
聚乳酸用途
先介绍什么是聚乳酸
聚乳酸是一种生物降解性的高分子材料，具有良好的生物相容性
和性能稳定性。
从化学结构上来看，聚乳酸是一种聚酯，可分为L、D
和DL型，其中L型聚乳酸最为常用。
接着介绍它的用途
1. 医学领域
聚乳酸在医学领域中具有广泛的应用，可以用于制造缝合线、拟
合板等医疗器械。
相较于传统的合成材料，聚乳酸具有更好的生物相
容性和生物降解性，能够减少对人体的伤害和环境的污染。
2. 纤维制品
聚乳酸纤维具有很好的特性，如柔软、透气、吸湿、防静电、纤
维强度高等。
可以制造成不同用途的纤维制品，如无纺布、过滤材料、服装、手套等。
3. 环保领域
聚乳酸具有优异的环保性能，是一种可生物降解的高分子材料。
可以制造成塑料薄膜、玩具、包装材料等物品，节约资源、减少对环
境的影响。
4. 其他用途
聚乳酸也可用于生物医药领域中制造药物缓释系统，以实现更好
的药效；还可以用于农业领域中制造慢释肥料等等。
结论
综上所述，聚乳酸是一种重要的生物降解性材料，有着广泛的应
用前景。
在医学、纺织、环保等领域中，聚乳酸都具有不可替代的作用。
未来，聚乳酸的应用范围将更为广泛，发挥其优秀的物理和化学
性能，为人类生活带来更多便捷和舒适。
可降解聚乳酸纤维沙袋沙障作业设计标准下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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可降解纤维可降解化纤的发展趋势和应用前景可降解纤维和可降解化纤是近年来被广泛关注的研究领域之一。
随着环境保护意识的增强和可持续发展理念的普及，可降解纤维在各个领域都展示出了广阔的应用前景。
本文将探讨可降解纤维的发展趋势以及在不同领域的应用前景。
一、可降解纤维的发展趋势1.1 可降解纤维技术的发展可降解纤维技术是一个不断发展的领域，目前已涌现出多种可降解纤维的制备方法和技术。
例如，生物降解聚合物的发展，如聚乳酸（PLA）、聚丙烯酸乙酯（PVA）等，以及熔融纺丝、湿纺丝等纺织技术的改进，为可降解纤维的制备提供了更多的选择。
1.2 可降解纤维在材料科学中的应用可降解纤维在材料科学中具有广泛的应用前景。
例如，可降解纤维可以用于制备生物医学材料，如可降解缝线和修复材料，其生物相容性良好，可以降低手术后并发症的发生。
此外，可降解纤维还可以用于制备环保型材料，如可降解塑料袋、可降解土壤覆盖材料等，有助于减少塑料污染和土地资源浪费。
1.3 可降解纤维在纺织行业中的应用可降解纤维在纺织行业中也有着广泛的应用前景。
例如，可降解纤维可以用于纺织品的制备，如可降解纺织品、可降解纤维素纤维等，具有良好的可持续性和降解性能。
此外，可降解纤维还可以用于纺织材料的加工和改性，如可降解纺织材料的染色、印刷等工艺，为传统纺织行业的可持续发展提供了新途径。
二、可降解化纤的应用前景2.1 可降解化纤在环境保护领域的应用可降解化纤在环境保护领域中具有巨大的应用前景。
例如，可降解化纤可以用于制备环保型河网，如可降解河网、可降解水浇灌管道等，可以减少水体污染和浪费。
此外，可降解化纤还可以用于制备环保型土壤覆盖材料，有助于提高土壤保水保肥能力，减少化肥和农药的使用量。
2.2 可降解化纤在农业领域的应用可降解化纤在农业领域中也有着广阔的应用前景。
例如，可降解化纤可以用于制备农用地膜，如可降解地膜、可降解育苗盘等，可以减少农业地膜对土地环境的污染和破坏。
聚乳酸的性能、合成方法及应用一、本文概述聚乳酸（Polylactic Acid，简称PLA）是一种由可再生植物资源（例如玉米）提取淀粉原料制成的生物降解材料，具有良好的生物相容性和生物降解性。
随着全球环保意识的日益增强和可持续发展理念的深入人心，聚乳酸作为一种环保型高分子材料，其研究和应用受到了广泛的关注。
本文将全面介绍聚乳酸的性能特点、合成方法以及在实际应用中的广泛用途，旨在为读者提供关于聚乳酸的深入理解，推动其在各个领域的应用和发展。
本文首先将对聚乳酸的基本性能进行概述，包括其物理性能、化学性能以及生物相容性和降解性等方面的特点。
接着，将详细介绍聚乳酸的合成方法，包括开环聚合和缩聚法等，并分析不同合成方法的优缺点。
在此基础上，文章还将深入探讨聚乳酸在各个领域的应用情况，如包装材料、医疗领域、汽车制造、农业等。
文章还将对聚乳酸的未来发展趋势进行展望，以期为读者提供全面的聚乳酸知识，并为其在实际应用中的创新和发展提供参考。
二、聚乳酸的性能聚乳酸（PLA）作为一种生物降解塑料，具有一系列独特的性能，使其在众多领域中具有广泛的应用前景。
聚乳酸具有良好的生物相容性和生物降解性。
由于其来源于可再生生物质，聚乳酸在自然界中能够被微生物分解为二氧化碳和水，不会对环境造成污染。
这使得聚乳酸在医疗、包装、农业等领域具有广阔的应用空间。
聚乳酸具有较高的机械性能。
通过调整合成方法和工艺条件，可以得到具有优异拉伸强度、模量和断裂伸长率的聚乳酸材料。
这些特性使得聚乳酸在制造包装材料、纤维、薄膜等方面具有显著优势。
聚乳酸还具有良好的加工性能。
它可以在熔融状态下进行热塑性加工，如挤出、注塑、吹塑等，从而制成各种形状和尺寸的制品。
同时，聚乳酸的表面光泽度高，易于印刷和染色，为其在装饰、包装等领域的应用提供了便利。
另外，聚乳酸还具有较好的阻隔性能。
它可以有效地阻止氧气、水分和其他气体的渗透，从而保护包装物品免受外界环境的影响。
2024年聚乳酸纤维市场调研报告一、市场背景聚乳酸纤维是一种生物可降解纤维，由聚乳酸（PLA）制成，具有良好的生物相容性和机械性能。
随着环保意识的增强和可持续发展理念的推动，聚乳酸纤维在纺织品、医疗器械、食品包装等领域的应用逐渐得到重视。
本文将对聚乳酸纤维市场进行调研分析，以了解其现状和未来发展趋势。
二、市场规模分析根据相关统计数据，2019年全球聚乳酸纤维市场规模为XX亿元，预计到2025年将达到XX亿元，年复合增长率为XX%。
聚乳酸纤维市场呈现出快速增长的趋势。
三、市场应用领域1. 纺织品聚乳酸纤维在纺织品领域具有优异的性能，如优良的透气性、吸湿性和亲肤性，广泛应用于服装、家纺等产品。
特别是在运动服和内衣等领域，聚乳酸纤维的应用越来越受到消费者的喜爱。
2. 医疗器械聚乳酸纤维在医疗器械领域有着广阔的应用前景。
由于其生物相容性好、可降解性高等特点，聚乳酸纤维被广泛应用于缝合线、人工血管、生物支架等医疗器械产品的制造。
3. 食品包装随着人们对食品安全和环境保护的要求不断增加，聚乳酸纤维在食品包装领域的应用逐渐扩大。
聚乳酸纤维包装材料可降解，对环境污染较小，符合可持续发展要求。
四、市场竞争分析1. 主要市场参与者在聚乳酸纤维市场上，主要的竞争者包括A公司、B公司和C公司等。
这些公司具有较强的研发实力和生产能力，产品质量相对较高，市场份额较大。
2. 市场竞争态势目前，聚乳酸纤维市场竞争激烈，各家企业通过不断创新和技术研发来提高产品质量和竞争力。
同时，市场上还存在一些小型企业，它们通过低价格来争夺市场份额，使得市场竞争更加复杂化。
五、市场驱动因素1. 环保意识的提高随着环保意识的提高，消费者对环境友好产品的需求增加。
聚乳酸纤维作为一种可降解纤维，符合环保要求，因此受到消费者的青睐。
2. 政策支持政府对可持续发展和循环经济的政策支持，促使聚乳酸纤维产业得到快速发展。
政策的引导和支持为聚乳酸纤维市场提供了良好的发展环境。
科学实践
摘要：本文叙述了聚乳酸纤维的发展史、国内外生产现状，介绍了聚乳酸（PLA）纤维的原料——
—PLA聚合物的纺纱技术同时对聚乳酸（PLA）纤维的机械物理性能、可生物降解性、安全性、人体可吸收性及其主要用途进行了叙述。
关键词：聚乳酸纤维纺纱工艺性能用途
当今世界随着以石油为原料制造合成纤维的生产过程所排放的二氧化碳造成严重的大气污染和温室效应以及世界范围的原油消耗量扩大，原始自然资源的严重减少。
绿色环保问题已成为全球关注的核心。
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，是一种完全自然循环、可持续发展的绿色环保生态纤维。
1聚乳酸纤维的发展历程
聚乳酸纤维是从由聚乳酸或者由玉米、甘蔗或甜菜中的天然糖类得到的聚乳酸酯制成的合成纤维，由聚乳酸经过溶液纺丝或熔融纺丝制得。
日本钟纺公司自1989年起与岛津制作所合作，开始开发聚乳酸纤维，并且分别于1994年、1998年开发出聚乳酸纤维，并且于1999年正式展出由该纤维制成的各种服饰。
我国从20世纪80年代末开始着手进行关于聚乳酸及其共聚物研究。
90年代末曾对10/90的丙交酯/乙交酯共聚进行熔融纺丝研究。
聚乳酸纤维一般是由左旋聚乳酸，采用溶液纺丝或者熔融纺丝制得。
熔融纺丝法生产聚乳酸纤维目前已经进入商品化生产阶段，钟纺公司已经有左旋聚乳酸长丝生产，尤吉尼卡公司使用美国cdp公司由玉米生产的聚软酸，通过熔融纺丝技术成功地纺制了聚乳酸纤维、薄膜和纺粘非织造布，已经开发的纤维品种包括单丝、复丝和短纤维（常规型和皮芯复合型）。
2聚乳酸纤维的性能
2.1聚乳酸纤维的机械性能聚乳酸纤维的细度1.5dtex，强度30-50CN/tex，伸长率%30-40，回潮率%0.4-0.6，卷曲30-50/10，cm比重1.25g/cm3，熔点170。
聚乳酸纤维的比重小于涤纶，大于锦纶6，因此聚乳酸纤维的制成品比较轻盈。
聚乳酸纤维的熔点与涤纶，锦纶比较要明显低，聚乳酸纤维的断裂强度和断裂伸长率都于涤纶接近；因此，聚乳酸纤维属于高强、中伸、低模型，这些使得其面料能够制成高强力、延伸性好、手感柔软、悬垂性好、回弹性好以及较好卷曲性和卷曲持久性的纺织品。
2.2聚乳酸纤维的热学和光学性能聚乳酸纤维具有良好的耐热性，并且极限氧指数是常用纤维中最高的，它的发烟量少，在燃烧中只有轻微的烟雾释放；聚乳酸虽不属非燃烧性的聚合物，但是与涤纶和棉相比更易自熄，且放出的热量少，引起火灾的危险性小。
耐紫外线，和涤纶相比，它在紫外线下吸收值较低，可以在疝弧光下不褪色，故能保持其织物不受侵害。
2.3聚乳酸纤维的特殊性能
2.3.1生物可降解性（绿色环保性）聚乳酸纤维及其共聚物有良好的生物降解性，在土壤、淤泥、海水等具有一定温湿度的自然环
境中，PLA纤维首先开始水解，降低聚合度，分解为CO
2和H
2
O，二
者通过光合作用，又可变成乳酸的原料—淀粉。
2.3.2抑菌性聚乳酸纤维制品具有抗菌和防腐性能，可用于服装、服饰医用防护及其他各领域的纺织品.
2.3.3人体可吸收生态性聚乳酸纤维具有无毒、防毒和抗菌作用，它的人体可吸收性在医学上开发了免拆手术缝合线。
3聚乳酸纤维纺纱工艺
3.1工艺流程
3.1.1聚乳酸纤维纯纺流程清花A076C→梳棉1181C→预并FA302→头并FA3O2→二并FA311→粗纱A454G→细FA506→自动络筒MCN07—2
3.1.2聚乳酸纤维/棉混纺流程清钢联DK760→预并FA302→条卷E5／3→精梳E7／6→清花A076C→梳棉1181C→预并FA302→头并FA3O2→二并FA311→粗纱A454G→细FA506→自动络筒MCN07—2
3.2工艺要点
3.2.1清花工序：当采用清钢联DK760工艺时，环境温度最好应掌握在23-25℃，相对湿度在50-60％，应注意适当降低各部速度，避免过分的打击，以减少短绒和棉结的产生。
由于玉米纤维具有良好的弹性，加之回潮率低，静电较大，开松后纤维会很蓬松，因此各部隔距应适当放大。
3.2.2梳棉工序：由于玉米纤维具有良好的弹性和弹性恢复性，纤维蓬松，因此梳棉工序各部隔距应较大，以提高各通道光滑度，减少堵塞断条。
由于所用原料规格为1.5dtexX38ram，梳棉针布采用与涤纶相近的工艺进行生产，大小漏底、除尘刀的设置以减小落率为目的。
棉网清晰均匀无棉结，生条重量不匀率达到2.2％，质量完成较好。
3.2.3并条工序：由于玉米纤维具有轻微静电，生产中主要解决缠绕罗拉胶辊现象。
为了降低生条不匀、提高与棉条的均匀混和，玉米纤维预并后再经过二道混并的工艺，并条速度不宜太高。
3.2.4粗纱工序：粗纱工序要合理选择粗纱捻系数，既要提高纤维抱合力，又要防止粗纱出现“硬头”现象。
纺纱时，纺纱张力偏小掌握，以减少纱条意外伸长。
后区牵伸倍数在1.20左右，牵伸区隔距25／35，粗纱捻系数65～70。
3.2.5细纱工序：细纱工序注意钢丝圈的选型和成纱捻度的选择，选择针织纱的成纱捻系数350，机织纱在370-380左右，由于玉米纤维具有较低的熔点，钢丝圈速度不宜过高，并选择合适的钢丝圈重量防止产生毛羽，以保证成纱的质量。
3.2.6络筒工序：自动络筒采用低速小张力，以减少对单纱条干CV值和毛羽的破坏程度，同时自动络筒也确保良好成形，减轻后工序断头。
线速为800m/min，张力采用50mbar，筒纱内在以及外观质量良好。
4聚乳酸纤维的用途
聚乳酸纤维是一种可完全生物降解的高分子物,性能非常优良，可制成长丝、短丝、单丝和非织造布等制品，是一种成功的商业性环保纤维。
聚乳酸纤维具有合成纤维的特性，介于聚酯和聚酰胺纤维之间。
用它制成的面料柔软，有丝绸般的光泽和舒适的手感，皮肤接触感觉良好，非常适合于衬衫、内衣、运动衣等服用纺织品的开发；聚乳酸纤维能抵抗细菌生长,是无臭、防霉且染色性好的新型纤维；聚乳酸纤维具有良好的回弹性，在5%应变作用下，回弹率是93%具有良好的水扩散性能，能很快吸收并迅速干燥，故其织物容易将汗水排出，且其织物的悬垂性、滑爽性好，富有光泽并具有免烫效果；聚乳酸纤维能与棉、羊毛混纺生产具有丝感外观的T恤、夹克衫、长袜、晚礼服等。
5结语
综上所述，聚乳酸纤维是一种性能优良的可生物降解的绿色环保纤维，在自然资源日益减少的今天，这种既可减少资源消耗，又可保护环境的产品满足了人们追求天然、环保的要求。
目前，聚乳酸纤维由于生产成本高而使其开发应用受到一定限制，因而如何进一步降低成本，增强品质，是聚乳酸纤维能否持续发展的关键所在。
随着科技的发展和技术的进步，聚乳酸纤维将会越来越多地应用于社会生产各个领域，有着良好的发展前景。
参考文献：
[1]俞建勇，李婷婷，王学利.可降解聚酯纤维现状及发展趋势[A].2006/2007中国纺织工业技术进步研究报告[C]，2006.
[2]成玲.聚乳酸(PLA)纤维的生产及应用开发[A].第五届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C]，2005.
[3]宋景涛，门文娟.PLA纤维纱的开发[A].金昇杯第一届全国棉纺织行业中青年科技工作者论坛论文集[C]，2005.
[4]李永杰，王志宏，王为，龚先政，聂祚仁.生物降解塑料生命周期评价应用研究[A].2006年材料科学与工程新进展——
—“2006北京国际材料周”论文集[C]，2006.
[5]马君志，葛红，马海建.绿色环保纤维——
—聚乳酸纤维.化纤与纺织技术.2006(4).
可降解聚乳酸环保纤维
张丽娟（天津工业大学）
323。
