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当木质素遇到共混改性技术,会产生什么样的化学反应?
最近,克劳斯玛菲德国与塞浦路斯的Synergy Horizon集团一起成功开发出一种可生产 100% 生物基增强热塑性塑料——木质素增强聚乳酸的工艺

当木质素遇到共混改性技术,会产生什么样的化学反应?
当木质素遇到共混改性技术,会产生什么样的化学反应?
木质素可通过各种方法从木质纤维素生物质中提取。其中一种方法是通过生物质水解生产生物乙醇,这种方法会产生副产品:水解木质素。水解木质素具有独特的性质,使其有别于其他类型的木质素。

 

全世界每年造纸和生物乙醇工业在木材加工过程中会产生近5000 万吨木质素(包括水解木质素)的废弃物,其中 98% 被焚烧。目前全球已有多个研究项目涉及这种宝贵的可再生生物资源,但将其用作生物聚合物基质的填料迄今为止还是独一无二的。

当木质素遇到共混改性技术,会产生什么样的化学反应?
 克劳斯玛菲将高达 30% 的木质素加入聚乳酸基质中 

克劳斯玛菲在德国技术中心通过实验室挤出机 ZE BluePower 28 和小型 ZE BluePower 42 双螺杆挤出机顺利试验了将天然原料加入聚乳酸基质的过程,成功加入了高达 30% 的木质素。

当木质素遇到共混改性技术,会产生什么样的化学反应?
克劳斯玛菲针对该应用调整了螺杆配置,使用高敏混合元件以适用木质素加工,使其在最高 160°C 的低温下运行,并采用6D大开口机筒和侧脱挥装置,确保粉料投喂更加稳定,实现更好分散,同时提升熔体混合效果,增强熔体强度

 

新一代 ZE BluePower 具备更理想的自由容积(Da/di)值为 1.65,因此非常适合加工这些对剪切力和温度敏感的聚合物。

当木质素遇到共混改性技术,会产生什么样的化学反应?
大量的实验结果证明克劳斯玛菲的共混改性挤出设备和Synergy Horizon 公司木质素的制备都是非常完美的,与纯聚乳酸相比,经过改性生产后的木质素增强材料的弯曲和拉伸性能提高了约 30%。

 

这种聚合物特别适用于包装应用,其提升的材料性能可以保证包装具备足够硬度,以便在负载下仍保持形状。另一个优点是木质素可增加足够的抗氧化能力,在食品包装应用中,它可以通过抑制自由基氧化,防止异味、臭味或有毒化合物的形成,从而防止食品发生氧化,保证食品的质量和安全。

当木质素遇到共混改性技术,会产生什么样的化学反应?
还有,与其他类型的木质素不同,含有木质素的生物化合物没有气味,因此非常适合用于食品包装。其抗氧化的特性亦可应用于农用生物降解塑料,如地膜等,以防止其氧化降解。

 

纯聚乳酸由于依赖于特定的酶和工业条件,其生物降解能力有限,而含有木质素的聚乳酸化合物则不同,它具有更强的生物降解特性,99 天内的生物降解率超过 90%。

来源:克劳斯玛菲

原文始发于微信公众号(开云 高分子):

作者 808, ab

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