打开边栏关闭边栏

聚乳酸:新型绿色食品包装材料

一、开发出来的聚乳酸包装材料

2004年4月,美国collegefarm牌糖果采用了以生物降解树脂聚乳酸(pla)natureworks天然材料包装薄膜。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。目前该公司高速扭结包装设备中已有一套采用planatureworks薄膜,生产能力为每分钟包装1300块糖果。

在化工界,美国卡基尔·道聚合物公司拥有世界上最大的以玉米为原料的聚乳酸品牌,与它合作的日本三井化学公司从2002年4月开始推出“racea”牌聚乳酸。岐阜县中津川市一家人工生芽莱经销公司已从本月开始用“racea”聚乳酸作为新产品包装材料。

丹麦faerch塑胶公司发明使用聚乳酸为包装材料,新制品适用包装低温新鲜食品,包括各种面食、肉及沙拉等。faerch公司目前的包装产品包括各种盘、瓶,能热封包装的原有加工树脂为ps、pp和pet。采用这种全新产品将使公司和其用户位于包装工业的前端。

德国一公司采用聚乳酸作原料成功地开发出具有快速自然分解功能的绿色食品杯,为解决以往一次性塑料包装物降解难题,开辟了一条实用化的新路子。该公司开发成功的这种可降解材料,属于聚酯类聚合物,乳酸可以从甜菜发酵的糖液中提取,进行开环聚合反应,生成聚乳酸。

日本政府在2002年12月出台了“生物工程战略大纲”等,提出要用生物原料代替化石原料的能源或制品,以防止地球变暖。消费者环保意识的提高也促进了企业充分利用植物原料制成的塑料。

二、聚乳酸包装材料的优势

聚乳酸(pla)是利用有机酸乳酸为原料生产的新型聚酯材料,具有胜于现有塑料聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材料的优点,被产业界定为新世纪最有发展前途的新型包装材料,是环保包装材料的一颗明星,在未来将有望代替聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材料用于塑料制品包装等方面,应用前景十分广阔。

由于聚乳酸的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。因此,作为一种重要原料,聚乳酸可像聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等热塑性塑料那样加工成各种下游产品,包括薄膜、包装袋、包装盒、食品容器、一次性快餐盒、饮料用瓶、低分子聚乳酸作药物缓释包装剂等等包装材料。

聚乳酸有良好的机械性能及物理性能,适用于吹塑、热塑等各种加工方法,加工方便。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。

聚乳酸有良好的防潮、耐油脂和密闭性。在常温下性能稳定,但在温度高于55℃或富氧及微生物的作用下会自动分解。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。

聚乳酸的分解分成两个阶段:首先是纯化学水解成乳酸单体,然后乳酸单体在微生物的作用下分解成二氧化碳和水。聚乳酸制成的食品杯只需60天就可以完全分解,真正达到了生态和经济双重效应。

三、诸多农副产品可制取聚乳酸

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玉米、甘蔗、甜菜、土豆等农副产品为原料发酵生产乳酸,进而生产聚乳酸。

美国llc公司用玉米制造生物降解塑料的工艺过程如下:首先把玉米磨成粉,分离出淀粉,再从淀粉中提取出原始的葡萄糖。再用乳酸杆菌厌氧发酵,发酵过程用液碱中和生成乳酸,发酵液经净化后,用电渗析工艺,制成纯度达99.5%的l-乳酸。再把提取出来的乳酸制成最终的聚合物——聚乳酸。全球每年达6亿吨的玉米产量,使它成为了生物降解塑料的首选原料。

由乳酸制造pla可采用两种工艺,一种是直接缩聚法,即在真空条件下,采用溶剂使之脱水缩聚。该法简单,但得到的聚合物分子量较小,一般小于5000。另一种是二步法,也叫非溶剂法,即3个乳酸分子自行聚合生成丙交酯,再开环缩聚成pla,这样可以得到分子量较高的pla。但在此过程中,必须选择专门的催化剂和引发剂;同时,丙交酯必须经过提纯,否则难以获得分子量较高的聚合物,此外为了防止副反应,还要采用惰性气体。

美国一家研究所研制成功把制乳酪后的废弃土豆转化为葡萄糖糖浆,再用细菌发酵成含乳酸酵液,经电渗析分离、加热使水分蒸发,得到可制薄膜与涂层的聚乳酸,可作保鲜袋及代替有聚乙烯和防水蜡的包装材料。

2004年4月29日,法国达诺内奶制品公司制造出一种从甜菜中提取乳酸制成的酸奶盒和杯子。这种生乳酸,也可利用工业制糖工序的下脚料贫糖液来生产聚乳酸,生产成本大幅度下降。掺入矿物质后便成为一态盒(杯)的基本原料是甜菜,先分解成单糖,发酵生产乳酸,再用化学方法将乳酸聚合为聚种轻型、坚固的材料。

Copyright © 2007-2024 森泰裕优 www.homefont.cn 粤ICP备15060524号-12