[發(fā)明專利]用于再加工聚乳酸的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110350376.1
• 申請(qǐng)日: 2007-11-13
• 公開（公告）號(hào): CN102357943A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·溫德林;M·哈克爾;K·費(fèi)克廷杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 奧地利埃瑞瑪再生工程機(jī)械設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): B29B17/00
• 分類號(hào): B29B17/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 石克虎;林森

本案是國(guó)際申請(qǐng)日為2007年11月13日的國(guó)家申請(qǐng)?zhí)枺? 200780042085.8的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的用于預(yù)處理、再加工或再循 環(huán)熱塑性塑料材料的方法。

背景技術(shù)

塑料廢物的再加工在當(dāng)前已經(jīng)成為日益重要的議題。無論如何， 有效的再循環(huán)涉及到許多必須注意的問題。因此，例如待處理的塑料通 常是形式、形狀、厚度等等的種類極多的廢料。此外，各個(gè)塑料具有彼 此不同的化學(xué)及物理特性。而且，用于再循環(huán)的大多數(shù)塑料被有毒物質(zhì) 或其它污染物污染并需要清理以再一次成為可銷售的。

存在許多用于回收并再循環(huán)塑料的不同方法。但是，這些方法總 是僅僅考慮單獨(dú)的方面，使得現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法適合于特定應(yīng)用， 但是在其它領(lǐng)域中且對(duì)于其它要求和問題失敗。

因此，例如，在塑料(尤其是吸濕性的塑料)的再循環(huán)中重要的是 再循環(huán)的物料盡可能干燥，以防止塑化期間或熔融期間分子鏈水解。這 是方法運(yùn)行時(shí)必須考慮到的。

加工技術(shù)的問題，例如在高溫下有些塑料的粘性，也必須考慮。

再循環(huán)塑料提高的再利用也已經(jīng)導(dǎo)致再循環(huán)產(chǎn)品在食品包裝領(lǐng)域 中的使用。但是當(dāng)再循環(huán)塑料和食品之間存在直接接觸時(shí)，必須保證沒 有不期望的污染物從由再循環(huán)塑料制造的包裝介質(zhì)進(jìn)入所述食品。為了 解決該問題，已經(jīng)開發(fā)出多種方法以再循環(huán)使用過的且因此被污染的并 常常具有就食品而言的有毒雜質(zhì)的塑料產(chǎn)品，以便所得再循環(huán)塑料產(chǎn)品 可以在食品包裝領(lǐng)域再次使用而不會(huì)出現(xiàn)問題。

首先，各種化學(xué)方法是已知的。另一方面，物理方法在低得多的 溫度實(shí)施，使得再循環(huán)塑料的結(jié)構(gòu)且尤其是分子鏈長(zhǎng)保持為基本上完 好。

一種日益重要的塑料是聚乳酸或聚丙交酯(Polylactid)，在下 文中稱為PLA。聚乳酸或PLA是具有下式的熱塑性塑料

PLA[26100-51-6]屬于聚酯家族。光活性聚合物以D-或L-丙交酯的 形式出現(xiàn)。

PLA的最大應(yīng)用范圍是在包裝工業(yè)中。該物質(zhì)的一個(gè)有益特性是其 具有很好的生物降解性，是生物相容的并且對(duì)環(huán)境友好，因此可以容易 地由微生物降解。

PLA的醫(yī)療應(yīng)用同樣受到關(guān)注。因此，由PLA制成在人體內(nèi)分解的 植入物或活性成分載體。隨著例如骨折逐漸愈合，PLA制的骨板和/或螺 桿在身體內(nèi)分解，因此其不再必須以二次手術(shù)移出。再吸收周期可以通 過L和D組分的混合比率，以及所用聚合物鏈長(zhǎng)調(diào)節(jié)。帶有嵌入其中的 活性成分的PLA海綿狀物體可以在限定的時(shí)間內(nèi)局部釋放這些活性成 分。

PLA的性質(zhì)主要取決于分子量、結(jié)晶程度、以及視需要 (gegebenenfalls)的共聚物的比例。較高的分子量提高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 以及熔融溫度、抗拉強(qiáng)度和E模量，且降低斷裂伸長(zhǎng)率。由于甲基，所 述材料具有斥水性或疏水性。PLA可溶于多種有機(jī)溶劑，例如二氯甲烷 等等。PLA也可以纖維增強(qiáng)以用于加工。

PLA聚合物主要可通過丙交酯(兩個(gè)乳酸分子的環(huán)狀閉合物)的離 子型聚合獲得。在140℃-180℃溫度且在催化性錫化合物(例如氧化錫) 的作用下，發(fā)生開環(huán)聚合。由此，產(chǎn)生具有高分子量和強(qiáng)度的塑料。丙 交酯本身可通過糖蜜或葡萄糖依靠各種細(xì)菌的發(fā)酵產(chǎn)生。高分子和純 PLA還可以直接從乳酸通過縮聚制造。但是，溶劑的處置在工業(yè)生產(chǎn)中 麻煩的。

PLA的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)或玻璃化轉(zhuǎn)變范圍為55℃-58℃，結(jié)晶溫度為 100℃-120℃且熔融溫度為165℃-183℃。

在PLA塑料的再循環(huán)中，重要的是待再循環(huán)的材料盡可能干燥，以 避免塑化或分解期間分子鏈的水解。但是，PLA是吸濕性的，其使有效 的干燥變得困難。

低的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)(PLA材料在該玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)在更高的溫度下變 成粘性)、和相對(duì)長(zhǎng)的結(jié)晶時(shí)間使其難以借助常規(guī)的結(jié)晶體系和干燥系 統(tǒng)結(jié)晶和/或干燥非晶態(tài)的生產(chǎn)廢料，尤其是深拉膜的殘余物。

從現(xiàn)有技術(shù)已知的此類常規(guī)干燥系統(tǒng)是干燥空氣干燥器，其在大 約1.85m³/h的空氣流和千克的造粒下操作。例如，非結(jié)晶的PLA在-40 ℃的露點(diǎn)在45℃干燥大約4小時(shí)，而結(jié)晶的PLA在-40℃的露點(diǎn)在90℃ 干燥大約2小時(shí)。