2021-10-30 701 蘇州和塑美
PLA的降解是個極其復雜的過程,主要包括溶劑的侵入、酯鍵的斷裂、可溶性齊聚物的擴散和碎片的分解等過程。工業化堆肥是指在控制條件下,微生物對固體和半固體有機物質進行降解,產生穩定腐殖質的過程,一般周期為180天。PLA的工業堆肥需要專門的場地和設施,因此在堆肥之外,通過一定的化學方法對PLA實現回收再利用也成為可持續發展的選擇。
PLA的化學回收主要包括水解與醇解兩種形式 (如上圖所示)。鑒于PLA的溶解特性,PLA的水解一般需要高溫和/或者強酸/強堿的條件。根據PLA的分子量、尺寸,水解體系的溫度以及pH值,PLA的水解可分為整體刻蝕以及表面刻蝕,PLA的整體刻蝕可使樣品均勻的損失質量以及分子量,而表面刻蝕僅涉及到表面分子量的降解。PLA的水解產物乳酸,經過氧化、酯化、脫水以及二聚作用之后可形成一系列的高價值副產物 (如下圖所示)。
PLA的醇解最常見的形式是使用甲醇進行醇解,產物為乳酸甲酯;使用乙醇進行醇解所得產物為乳酸乙酯。PLA在進行醇解過程中,往往需要添加少量催化劑,比如H2SO4、ZnCl2、4-吡咯烷吡啶、TBD等,同時需要一定的溫度。乳酸甲酯和乳酸乙酯可用作綠色溶劑,具有良好的生物降解性和低毒性,同時,乳酸烷基酯可以通過閉環反應生成丙交酯,從而實現PLA的循環利用。
素材來源:Total Corbion PLA
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