成出尼龙至现在，短短多年时间，高分子材料已经渗透到国民经济各个部门和人民生活各个方面。然而与此同时石油资源大量消耗，塑料垃圾与日俱增，造成了不可忽视能源危机和环境污染。处理各种塑料不仅仅是个简单环境问题，在许多国家已经发展成为社会和政治问题。为此，各国政府制定相应政策，加大投入，研究开发废塑料处理各种技术，其中发展可生物降解高分子技术是主要途径，从可持续发展意义上分析，源于自然，归于自然完全符合其要求。化学合维约美。如果免税在中国制造聚乳酸，热塑级聚乳酸价格与传统塑料相当。而对于中国未来聚乳酸与降解塑料市场，次性包装约万吨年，无纺布约万吨年，地膜约万吨年，短保质期瓶子约万吨年，其它领域有次性医用材料输液管等聚乳酸及降解塑料未来市场大小取决于其价格和性能如更好气体阻隔性。年塑料使用总量已达万吨中国科技部中国生物技术发展报告，如利乐纸盒生产亿盒年，元盒来源中国包装协会。现阶段聚乳酸瓶是短保质期无碳酸产品可用于储存鲜牛奶鲜橙汁矿泉水等，但由于其气体透过性强，不能用于碳酸饮料如可口可乐百事可乐。下图是聚乳酸价格趋曲线，可以看出聚乳酸价格在过去个月里降低了。这将有利于降低等生物降解树脂和袋制品成本，随着石油价格上涨以及大量推广使用带来树脂成本下降，和石油基塑料价格差将会逐渐缩小，最终有望完全取代等其他石油基塑料。六聚乳酸材料项目投资估算我国政府于年月批准了生物质能项目，启动聚乳酸计划预估年中国聚乳酸需求量达万吨年。我国首家工业美分磅化规模计划须大于，吨年甚至，吨年聚乳酸工厂规模效应，然而，个，吨年聚乳酸厂需要，吨年乳酸大于全国目前乳酸产能，所以我国可能是未来聚乳酸最大市场。在美国布莱尔市内布拉斯加有年产万吨聚乳酸厂，其在年投资办厂共亿美元建造了吨中试厂，破土动工到首次生产历时个月，在年月正式投产生产，直到同年月，其生产能力已达万吨聚乳酸。由于聚乳酸良好完全生物降解性能和环保，健康，以淀粉为原料可持续供应优点，完全符合循环经济原则，同时不受油价影响，其市场已逐渐扩大各个领域。例如食品包装市场有熟食面包糕点包装蔬果农产品包装瓶子只适用冷藏短保质期产品次性餐盒和托盘收缩薄膜包装有家电及消费品市场家电外壳和刚性包装信封透明窗口膜纤维市场有服装被褥毯子和毛巾无纺布等等。为最大程度减少成本，在我国建设万吨年生产装置至少需五到十亿人民币，并且要花费数年时间，其生产配合和工艺技术等方面比起国外已有经验厂商来说还有许多不足，所以根据与市场部综合调查，目前世界上最包装领域，这技术较为成熟，通过形成丙交酯在进行开环聚合方法是目前公司和丰田汽车公司为得到商业用途高分子量聚乳酸采用方法，我国海正与中科院共同研制聚乳酸生产技术也与此相似，主要过程是原料经微生物发酵制得乳酸后，再经过精制脱水低聚高温裂解，最后聚合成聚乳酸，也是本文所要采用及研究可行性工业化方法。由乳酸直接缩聚法该法具有反应成本低聚合工艺简单不使用有毒催化剂等优点。但是由于直接缩聚存在之二乳酸水聚酯及丙交酯平衡，不易得到高分子量聚合物。聚乳酸来源于植物资源，可完全生物降解，但是结晶速度很慢，成型制品收缩率大以及加工热稳定性差等缺点限制了其作为工程塑料应用，这就需要对聚乳酸进行增强改性。本文主要研究天然植物纤维增强聚乳酸制备，天然植物纤维增强高分子能提高材料强度和硬度。从节约资源和保护环境角度考虑，大多数天然植物纤维添加以后，材料拉伸强度和热变形温度等都得到不同程度提高，其中对增强效果最显著是洋麻纤维。洋麻是自然界吸收水平最高种植物，其生长速度非常快，光合作用速度是普通植物倍，具有卓越固碳作用，洋麻能够吸收，因此普遍认为它具有极高防止地球温室效应功能。现在，从澳大利亚开始，世界各地都在种植洋麻，它除了用作造纸和饲料原料外，其他热变形温度等都得到不同程度提高，其中对增强效果最显著是洋麻纤维。洋麻是自然界吸收水平最高种植物，其生长速度非常快，光合作用速度是普通植物倍，具有卓越固碳作用，洋麻能够吸收，因此普遍认为它具有极高防止地球温室效应功能。现在，从澳大利亚开始，世界各地都在种植洋麻，它除了用作造纸和饲料原料外，其他用途都还没有很好开发，价格便宜，在经过试验提高聚乳酸刚性和耐热性等前提下，同时有利于降低聚乳酸塑料成本。环境及经济可行性评价绿色包装材料是在年联合国与发展委员会我们共同未来报告中首次提出概念，年通过了里约环境与发展宣言在世界范围内开始掀起了个以保护生态环境为核心绿色浪潮。对于我国加入后，发展绿色包装工程是迎接世界经济全球化，冲破国际绿色贸易壁垒和促进可持续发展战略实施必然选择。我国是个出口大国，同时也是个包装废弃物产生大国，所以我国包装行业从保护环境节约能源节约资源角度出发，走可持续发展道路已经成为必然选择。年月我国修订了中华人民共和国固体废物污染环境防治法，许多地方性法规如杭州，规定从年月日起禁止当地市场和商店使用不可降解塑料袋北京奥运会，北京将借此机会重塑形象，其中三大主题是绿色奥运科技奥运和人文奥运上海世博会已经开始长期规划，政府将支持十五攻关乳酸和聚乳酸特别是步法聚乳酸项目计划农膜等开发项目国家中长期发展规划初步确定在聚乳酸生物降解塑料生物质能领域投资亿美元同时国家发改委支持改性淀粉塑料企业，如天津丹海等。以上是近年来我国对生物可降解材料相关法律法规，可以看出政府对此高度重视，以各种方式支持和推进生物降解塑料，并出台了多项优惠政策如无息贷款免征税收以及多项政府补贴等。四聚乳酸材料项目技术方案和设备方案工艺流程及主要设备选型结构就是乳酸单体重复结构，乳酸获取主要有两种途径，即化学合成和微生物发酵法。国外发酵法占，化学合成法占，我国目前则全部采用发酵法。微生物发酵法制备乳酸可以用各种精制未精制甚至废弃糖类用作生产乳酸。目前已开发连续细胞循环系统是种有效提高乳酸产率生物反应器，该反应器配有个超滤单元连续搅拌罐式反应器，可以利用葡萄糖生产出乳酸，浓度为，生产效率为，采用这方法，估算乳酸生产成本是美元。下表列出了实验原料。名称分子式分子量密度沸点熔点纯度含量生产厂家形状乳酸山东淄博乳酸厂浅黄色液体。无气味，具有吸湿性金属锌粉国药集团化学试剂有限公司粉状乳酸锌上海君创生物科技有限公司白色颗粒或结晶粉末味甘甜易溶于热水乙酸乙酯上海联试化工试剂有限公司无色透明液体，能刺激眼，皮肤二氯甲烷上海试剂厂无色透明易挥发液体。具有类似醚刺激性气味无水乙醚上海光铧科技有限公司无色易挥发流动液体无水乙醇无上海振兴化工厂色透明，具有特殊香味液体用间歇式搅拌反应器和双螺旋挤出机组合，进行连续熔融聚合实验，可获得由乳酸通过连续熔融缩聚制得分子量达聚乳酸。利用双螺杆挤出机将低摩尔质量乳酸预聚物在挤出机上进步缩聚，制备出较高摩尔质量聚乳酸。在反应温度为催化剂用量为螺杆转速为时可通过双螺杆反应挤出缩聚法快速有效地提高聚乳酸摩尔质量，而且反应挤出产物分散系数减小，均匀性变好。通过曲线比较发现，通过反应挤出缩聚法制得聚乳酸结晶度有所降低，这对改善聚乳酸材料在使用过程中表现出较大脆性是有益。下图是生产主要工艺流程图。公司和公司已经联合将利用洋麻纤维改性符合材料实现商品化，这种近乎由植物成分组成复合材料于年在手提电脑部件使用。该法制备洋麻纤维含量为洋麻纤维束增强材料，其材料各项力学性能均有显著提高，最突出是弯曲强度提高了，冲击强度提高了，拉伸强度提高了，弯曲模提高了。实验及设备最佳工艺数据对于乳酸除水，适宜采用低压蒸馏去水，温度不超过，时间到，压强保持负压左右。对于反应中除水，应采用通入排空。搅拌器搅拌逐步加热，待酯化反应至定程度后，加入活化后分子筛进步去水抽真性是有益。下图是生产主要工艺流程图。公司和公司已经联合将利用洋麻纤维改性符合材料实现商品化，这大生产公司正在有意向在我国建厂并寻找合作伙伴，这样就可以借用其成熟工艺生产技术，同时利用我国廉价劳动力成本和享受政府推出无息贷款免征税收等系列相关优惠政策，最大程度降低成本，估算需投资亿人民币初步建设吨年生产设备，在适度增长市场后可讨论合作建立吨年工厂。七参考文献陈声宗主编化工过程开发与设计化学工业教材出版中心杨斌主编绿色塑料聚乳酸化学工业出版社出版李群代斌主编绿色化学原理与绿色产品设计化学工业出版社出版吴景梅邰燕芳聚乳酸合成方法研究进展蚌埠化学学院蔺卫滨郭利纤维及其制品应用特性分析江苏纺织朱美芳许文菊绿色纤维和生态纺织新技术北京化学工业出版社王胜东沈新元周美华化学世界朱振宇西安理工大学硕士毕业论文可降解塑料聚乳酸合成工艺研究邱威杨邱贤华主编淀粉塑料降解塑料研究与应用化学工业出版社出版任杰主编可降解吸收材料化学工业出版社出版，届宋德娟聚乳酸材料项目背景聚乳酸是种以可再生的植物资源为原料经过化学合成制备的生物降解高分子。包装领域，这技术较为成熟，通过形成丙交酯在进行开环聚合方法是目前公司和丰田汽车公司为得到商业用途高分子量聚乳酸采用方法，我国海正与中科院共同研制聚乳酸生产技术也与此相似，主要过程是原料经微生物发酵制得乳酸后，再经过精制脱水低聚高温裂解，最后聚合成聚乳酸，也是本文所要采用及研究可行性工业化方法。由乳酸直接缩聚法该法具有反应成本低聚合工艺简单不使用有毒催化剂等优点。但是由于直接缩聚存在之二乳酸水聚酯及丙交酯平衡，不易得到高分子量聚合物。聚乳酸来源于植物资源，可完全生物降解，但是结晶速度很慢，成型制品收缩率大以及加工热稳定性差等缺点限制了其作为工程塑料应用，这就需要对聚乳酸进行增强改性。本文主要研究天然植物纤维增强聚乳酸制备，天然植物纤维增强高分子能提高材料强度和硬度。从节约资源和保护环境角度考虑，大多数天然植物纤维添加以后，材料拉伸强度和热变形温度等都得到不同程度提高