聚乳酸也稱玉米塑料，是用玉米等富含淀粉的農(nóng)產(chǎn)品制取的一種高分子化合物，可以自然降解，是一種有潛力的環(huán)保塑料。但由于耐熱和耐水性能差，其應(yīng)用范圍受到限制。
近日，中美科學(xué)家聯(lián)合開發(fā)出一項(xiàng)新技術(shù)，能大幅提高可降解生物塑料聚乳酸的耐熱和耐水性能，降低商業(yè)化生產(chǎn)成本并減少污染。
這項(xiàng)技術(shù)由美國內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校與江南大學(xué)研究人員共同開發(fā)，核心步驟是將聚乳酸纖維加熱到約２００攝氏度后使其緩慢冷卻，通過這種方式使兩種聚乳酸分子交織絡(luò)合，制取出耐熱耐水性能更高的產(chǎn)品。
研究小組在Chemical Engineering Journal上報(bào)告說，這種熱處理方法可使生物塑料的性能達(dá)到與石油化工塑料相當(dāng)?shù)某潭龋痊F(xiàn)有技術(shù)更簡單、綠色。
聚乳酸分子有兩種互為鏡像的形式，此前研究發(fā)現(xiàn)，主要由一種分子組成的塑料性能較差，如果讓兩種分子以合適比例混合交織在一起，則能提高性能。現(xiàn)有的一些技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)這種“立體絡(luò)合”，但流程復(fù)雜、成本高，且需使用有害的溶劑或添加劑。目前這種通過熱處理使兩種分子交織絡(luò)合而制取的聚乳酸纖維，其熔點(diǎn)比由一種分子組成的聚乳酸高３８攝氏度，在溫度超過１２０攝氏度的含水環(huán)境里仍能較好地保持結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度，達(dá)到了紡織工業(yè)的應(yīng)用要求。
研究人員說，他們弄清了熱處理溫度與立體絡(luò)合程度和成品塑料纖維強(qiáng)度之間的關(guān)系，已在實(shí)驗(yàn)室里實(shí)現(xiàn)了小規(guī)模持續(xù)生產(chǎn)，正在尋求將該技術(shù)用于現(xiàn)有工業(yè)生產(chǎn)流程。
論文鏈接：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894717312159
