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    聚乳酸多元醇——解鎖生物基聚氨酯生產的新方式

    2022/8/6 17:10:29??????點擊:

    乳酸的高分子衍生物—聚乳酸(PLA)具有生物基的先天特質,使用后在一定條件下降解為二氧化碳和水,近年吸引了大批投資者前仆后繼的進入。(聚乳酸的單體乳酸可以通過可再生資源合成,一般使用玉米、木薯提取出的淀粉,甘蔗和甜菜提取的糖和秸稈等提取的纖維素,經過發酵、脫水等過程獲得乳酸。)


    隨著近年來國內禁限塑政策的逐步推進,聚乳酸(PLA)塑料袋、餐具、吸管、農用地膜等產品大量地在市場上流通。此外,也有通過改性或者與其他材料復合,將其用于消費電子等耐用品。聚乳酸(PLA)在這些終端產品上的應用,最大的賣點就是“環?!?。


    然而,在某些下游市場,企業要面對的是價格和性能優勢更加強大的傳統石油基塑料,聚乳酸(PLA)僅憑“環?!钡膹婍椣朐谶@些塑料的傳統市場分得一羹相當艱難,因此“叫好不叫座”就成為這一行業的真實寫照。


    因此,對于多數的聚乳酸(PLA)廠商而言,自己的競爭對手不是聚乳酸巨頭美國Natureworks,也不是國內同行,而是傳統的石油基塑料,不論是規模還是價格,一時很難與之競爭。


    未來仍值得期待。首先,國內禁限塑的政策開始落實,給聚乳酸(PLA)行業提供了強有力的支持。其次,3D打印市場火熱,聚乳酸(PLA)作為耗材不僅具備價格優勢,且沒有難聞氣味,受到消費者的青睞。最后,一些企業獨辟蹊徑,開發聚乳酸多元醇(PLA多元醇),其下游產品聚氨酯可用于制造汽車座椅、涂料、合成皮革等“非塑料”領域。


    聚乳酸多元醇實現商業化供應

    高化學+豐原集團

    2022年,高化學株式會社(總公司:東京都港區)同中國最大的聚乳酸制造商安徽豐原集團有限公司(總公司:中國安徽省蚌埠市)簽訂了戰略合作伙伴協議。


    據悉,豐原集團年產能5萬噸的聚乳酸1期生產線已于2020年8月正式投產,2期項目的5萬噸生產線也于2021年12月完工并啟動了試運行。在此基礎上,豐原集團還計劃于2022年內追加建造年產能高達30萬噸的生產線,這些設備全部投產后,豐原將成為全球最大的聚乳酸制造商。


    此次豐原集團在其生產的聚乳酸中添加生物衍生化合物,成功開發出具備可降解性的聚乳酸多元醇(PLA多元醇)。與此同時,年產能3000噸的聚乳酸多元醇生產設備也開始投入運轉,為今后的商業化供應提供了強力保障。



    該聚乳酸多元醇是將以玉米為原料生產出的聚乳酸與生物衍生化合物共聚而形成的物質。因其焚燒時不會增加大氣中的二氧化碳(符合碳中和理念),與化石燃料由來的塑料相比,對環境造成的負荷更低。聚乳酸多元醇還具備在一定條件下分解成水和二氧化碳的生物降解性,對于需要使用環保塑料的各個行業來說是十分理想的選擇。



    聚乳酸多元醇(PLA多元醇)可應用于聚氨酯行業。聚氨酯是多元醇與異***酸酯化合物反應形成的高分子化合物,常用于制造汽車座椅、沙發或枕頭內部的緩沖材料。此外,通過改變聚氨酯的配方和成型方式,能夠獲得更多性能,不僅可以應用于泡沫塑料、橡膠、涂料和粘合劑,還可以制造出彈性纖維氨綸(用于泳衣和內衣等)以及合成皮革(用于鞋、包等),廣泛應對來自不同行業的多樣化需求。


    聚乳酸創新應用的探索

    “環?!辈皇俏ㄒ粌瀯?/span>

    作為一種生物基材料,聚乳酸(PLA)誕生以來,便受到了廣泛的關注。對于這種材料創新應用的探索,也從未止步。


    德國巴斯夫公司自2008年初規?;a其新的生物可降解塑料泡沫。這種Ecovio L泡沫由巴斯夫公司基于石化原料的聚酯型生物可降解塑料Ecoflex產品與聚乳酸(PLA)組成。Ecovio L的PLA含量超過75%(以重量計)。該泡沫型式的開發可滿足包裝工業的需求,目標市場如快速周轉的食品箱和食品托盤。


    佳能公司2009年起使用新開發的生物塑料基混配物Ecodear來制造某些多功能辦公設備的外板。佳能公司使用與日本東麗工業公司一起開發的生物塑料基混配物Ecodear,它基于聚乳酸。新的混配物含有超過25%的PLA,首次符合UL 94可燃性試驗程序的5V分類要求。除了有高度阻燃性外,Ecodear聚合物混配物也擁有良好的阻熱和抗沖性能,并且具有易于模塑的特性。


    馬自達(Mazda)汽車公司與帝人公司和帝人纖維公司合作,開發出世界上第一款完全由植物制造的生物基織物,應用于汽車內飾。這種生物基內飾件由100% PLA制造。這種新開發的生物基織物不含任何石油基材料,用于汽車座墊套具有所需求的質量和耐用性。這種新的織物能抗磨損和抗光線傷害,并添加了阻燃劑,還具有其他高性能織物所必需的重要性能。


    在2020年,體育鞋服企業特步集團推出了全球首款聚乳酸風衣,當時,聚乳酸成分在整件風衣面料所占比例19%。2021年,特步推出的聚乳酸T恤中,這一比例大幅升至60%。2022年,特步發布100%聚乳酸含量環保風衣,這款環保風衣所用的聚乳酸,由特步與國內生物能源科技產業型、國家級創新型企業豐原集團合作研發。


    特步100%聚乳酸風衣


    聚乳酸(PLA)因國內的禁限塑政策,再次贏得了市場的高度關注。從以往包裝、3D打印、醫用領域被人熟知的這種生物基材料,如今迎來了更多的機會。


    例如聚乳酸制成的合成纖維,其物理性能和生物相容性,透氣性和手感都好于滌綸,可制成復絲、單絲、短纖維、針織物、非織造布等,用作內衣、嬰兒尿布、女性衛生用品、外套,以及醫用手術覆蓋布和病床的床單等。


    另外,業內正在推進商業化的聚乳酸多元醇(PLA多元醇)在聚氨酯領域的應用,也打破了行業對聚乳酸的傳統認知,將其拓展到了更為廣泛的終端市場。

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