Synthesis, свойства и приложения на разрушими биопластмаси млечна киселина-базирани

Водачът по отношение на изходното сред чуплива биопластмаси досега остава полилактид (полимлечна киселина). Тази смола могат да бъдат получени синтетично чрез ензимно и ферментация на съдържащи захар субстрати. В промишлеността млечна киселина се получава чрез хидролиза на 2-хлорпропионова киселина и нейните соли (100 ° С) или laktonitrila CH3CH (OH) CN (100 ° С, H2SO4), последвано от формиране на естери, освобождаването и хидролизата на което води до продукт с високо качество.

Има и други начини за получаване на млечна киселина: окисляване на пропилей с азотни оксиди (15-20 ° С), последвано от третиране с H2SO4- CH3CHO взаимодействие с СО (200 ° С, 20 МРа). Полилактидът получен чрез полимеризация на оптично активна лактид в разтвор при 100-150 ° С или в маса при 140-200 ° С

Лактид получава като биотехнологичен метод, ензимно или чрез ферментация на декстроза захар малтоза, царевично или картофено пюре (фиг. 5.7). Допълнителна лактид се полимеризира. За да се придаде устойчивост на топлина от PLA и подобряване на механичните свойства, обикновено, получен от полилактид полигликолид съполимери.

Фиг. 5.7. Суровини и производствени етапи полилактид

Според изследванията твърдо Pira, той е 43% през 2007 г. Делът на полилактид в общото производство на биоразграждащи се пластмаси. Обхватът на приложение на полилактид е много широка. От полилактид произвеждат различни продукти: (. Таблица 5.1) за еднократна употреба съдове, опаковка за сладкиши, филмови материали, тип опаковка блистер, продукти от порест материал. Филмови материали от биопластмаса се използват за наторяване, тъй като те са точно там, в земята и гниене.

Опаковане на полилактид напълно унищожени в 45 дни при условията на промишленото kompostinga при определени изисквания (температура поне 60 ° С, специфично ниво на влажност, наличието на бактерии и др.). В процеса на естествена среда деградация ще продължи по-дълго, пакетът не може напълно да се срине. PL имоти са обобщени в таблица. 5.2.

Таблица 5.1. Практическото използване на полилактид

Таблица 5.2. Свойствата на PLA

Чрез «Cargill» усвоили производството на царевица полилактид декстроза ферментация капацитет до 6-ти. Тона годишно. В бъдеще компанията планира да разшири производството на 50-150 хил. Тона, и намаляване на разходите за полилактид от 250 до 2,2 долара. за кг. Заслужава да се отбележи, че от всички подадени проекти, казват анализатори, най-голям успех в този момент е проект, разработен от Cargill Dow, джойнт венчър между двете компании: земеделска корпорация Cargill Corporation и един от лидерите в производството на химически продукти компания Dow Chemical. Cargill Dow е водеща компания в производството на полимлечна киселина - полимер, произведен от възобновяеми селскостопански ресурси: зърно и захарно цвекло.

Тя се основава на растителните захари. Разработено от Cargill Dow, полимерът има добра прозрачност, здравина и устойчивост на влага, както и PET не предава миризми. Възможното обхвата на приложение - това различни опаковъчни филми, твърди контейнери, и дори покритието. Експертите казват, че компанията опаковане на PL-полимер може напълно да се разлагат в четиридесет и пет дни, при условие че съответната структура компостиране.

Според представители на Cargill Dow, те са разработили технология предлага подобрен контрол на полимерната структура. Предимството на тази технология е възможността да се използва като суровина за различни съдържащи захар земеделските култури, които се отглеждат в различни региони на света. В Европа, можете да използвате пшеница или цвекло в Америка - царевица или боб. Тази технология се използва в почти всички култури, които съдържат естествена захар.

Въпреки всички тези предимства на полилактид, широкото въвеждане него като полимер за битови и технически цели доскоро ограничен от ниска производителност на производствени линии и, като следствие, високата цена на производство. Въпреки това, за разлика от много от своите конкуренти, биополимери от компанията Cargill Dow натрупали доста значителен търговски успех. Редица европейски и американски компании вече обявиха възможността за използването на нови полимерни материали, включително за производство на различни видове опаковки.

Говорейки за Bio-създаден от биопластмаса, също трябва да се отбележи, че има също така са разработени за производството на идеи не е просто едно време Bio-и опаковки за храни, съдържащи специфични патогенни микроорганизми бактерии. Полилактидът използва за производство на двата прибори за еднократна употреба, както и разнообразие от опаковки, тъй като тя не е вредно за човешкото здраве. Такива процеси са активно развиващите голям японски корпорация Ajinomoto- млечна киселина, получена чрез ферментация на сурова база пшеница биопластмаси като идеален за производството на гъвкави опаковки. експерти биоразградима пластмаса общество смятат, че това биопластмаса ще се развива по-нататък на пазара на полимерни материали Азия.

Въпреки това, конвенционалната PLA-ниско съпротивление на топлина от полимерни материали, обаче този опаковъчен материал не може да бъде напълнена със съдържание при температура 50 ° С и по-горе, тъй като започва да деформира. В допълнение, бариерни свойства PMC на кислород по-лошо (под 10 пъти) от полиетилен терефталат (PET), полипропилен, поливинил хлорид (PVC). Ето защо, PLA опаковките най-често се използват за пакетиране на сухи и някои замразени храни, както и течности с малък срок на годност. коефициент висока дифузия на СО2 не позволява да се използват бутилки PMK за разливане на газирани напитки и ограничава областта на използване за бутилиране на мляко, плодови сокове, вода и растително масло.

Днес тя все още е твърде рано да се говори за масово потребление на биоразградими полимери - толкова дълго, колкото те се използват, е ограничен, обаче, мащабът на тяхното производство и методи за подобряване на технологичните свойства постоянно се подобрява. Наскоро в Япония основава на подводница разработен биополимер издържащи загряване до 300 ° С и по-горе.

Описани пластмаси, получени от възобновяеми суровини, за унищожаване не са необходими промишлени komposting - достатъчно вода или излагане на слънчева светлина. Канадската компания каскади е разработила нов полистирол опаковки Bioxo базирани TDPA-добавки (общо разпадат, пластмасови добавки). Това опаковъчен материал е напълно унищожени в рамките на три години на конвенционален депо - трябва да има кислород, ултравиолетова светлина и случайно механично въздействие.

NNZ Фирмата произвежда опаковки филм за букети, които могат да бъдат заровени в градината, и то не е само "оттегли", но също така и наторяване на почвата. През лятото на 2007 г., бразилската компания Braskem обяви предстоящото пускане на пазара на производство на полиетилен технология на етанол на базата на захарна тръстика. Според представители на компанията, иновативният материал е не само подобен на традиционния синтетична пластмаса - тя е идентична с тях. До 2009 г. Braskem планира да построи завод за производство на biopolietilena капацитет от 200 хил. Тона годишно.

Основният търговски производител на PLA днес е компанията NatureWorks (той е собственик на компанията Cagrill), като биополимери завод в Небраска (САЩ). Това производство се работи при само 50% от обявената годишен капацитет от 140 хиляди. Тона (около такъв показател беше обсъден по време на откриването на компанията през 2003 г.). Тя използва само една от двете производствени линии, както и да постави началото на втория, допълнителни инвестиции. Те ще осигурят на японската компания Тейжин, който е придобил дяловете на дружеството Cagrill половина NatureWorks на.

Стартирането на втора линия и на прехода към пълен капацитет (може би дори да го превишава) насрочена за края на 2008 г. - началото на 2009 г., NatureWorks - не е единственият играч, който има намерение да разшири присъствието си на пазара.
Компанията Cereplast компания, специализирана в производството на пластмасови маси от растителен произход, обяви, че през 2008 г. в щата Индиана в САЩ печелят новия си завод с капацитет от 225 хил. Тона годишно.

На първо място, в ограничени количества, както и от началото на 2010 г. компанията ще достигне пълния си капацитет, и ако всичко върви по план, ще бъде най-големият в света в производството на биопластмаса. Катедра по биотехнологии на японската корпорация Toyota е разработила прототип на завод с капацитет от 1000. Мр годишно. Експертите на фирмата очакват, че до 2020 г. производството на биоразградима пластмаса ще стане на стойност 38 милиарда долара в глобален бизнес., и реши да вземе "място под слънцето" своевременно. Hucail промишлено предприятие в Холандия завършва работата по строителството на централата, където ще се произвежда всяка година не е по-малко от 50 хил. Тона полилактид.

Земеделският групата на САЩ, заедно с ADM Metabolix планира да построи производствена база за производство на PHA полиестер завод капацитет от 50 хиляди. Тона. Procter&Gamble химикали също планира да пусне в Европа, производството на ензима ЗНЗ на. Китай вече работи на пречиствателната подводница производство, той управлява компанията Tianan. Белгийската група Solvay обяви намерението си да инвестира в производството на поливинилхлорид (PVC) от етанол (възобновяема суровина въз основа на захарна тръстика), с годишен капацитет от 60 хил. Тона. Според проекта, изграждането на индустриален комплекс трябва да бъде завършен до 2010 г.

NA Warriors, TG Volova

Споделяне в социалните мрежи:

сроден