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文献综述
一、聚乳酸的简介
PLA是以乳酸为原料合成的一类聚合物,是从玉米、小麦、木薯等可再生的植物资源提取淀粉并分解得到葡萄糖,葡萄糖经过发酵得到乳酸,进一步聚合而成的脂肪族聚酯[1-2]。PLA是一种无毒、高强度、高模量且具有良好生物相容性、可生物降解性;作为热塑性塑料的一种,能够像PP、PS等常见合成高分子材料一样在通用的成型设备上进行挤出、注塑、中空吹塑等,也可进行熔融纺丝得到纤维制品。PLA在酸、碱、微生物等作用下在自然环境中可分解为CO2和H2O,对环境无污染,是环境友好型材料。
PLA可作为传统高分子材料的替代品,广泛应用于医疗、药学、农业、包装业、纺织等领域。
在生物医学领域,PLA及其共聚物常用作外科手术缝合线,由于其生物相容性和降解性,术后无需拆线,在伤口愈合后能自动降解并被人体吸收。因此,刚投入到市场就受到广泛青睐。PLA及其共聚物还可作为缓释药物载体,药物被包裹或分散在聚合物内,聚合物降解后,药物从聚合物中渗透出来,药物的释放就得以控制。
在农业应用领域,PLA被制成农用地膜来替代传统化工塑料地膜,PLA的可生物降解性使得薄膜废弃后可自行降解产生CO2和H2O,可解决传统膜废弃后造成的环境污染。PLA作为农药化肥缓释材料已应用在现代化农业生产中;作为保水材料在沙漠绿化方面也做出重大贡献。
在包装应用领域,PLA由于其优良的力学性能加之生物降解性,可代替传统塑料包装制品,如塑料袋、塑料盒、餐盘等,使用后可自动降解,不会污染环境。但是由于其价格较昂贵,限制了在该方面的推广,因此设法降低PLA的生产成本,对PLA的推广使用至关重要。
在纺织领域,PLA像其他聚酯材料一样可制成单丝、短丝、长丝和非织造布等多种制品,因其纤维具有生物降解性、透气性好、手感好、抗静电性优良等优点,可以与天然纤维混纺,广泛应用于服装生产,还可用于牙刷毛和毛巾等多种产品。
二、聚乳酸结晶的研究
将PLA加工成各种制品时,其性能往往与PLA的结晶情况相关,为使材料具有所需性能,PLA的结晶性能必须加以控制,关于PLA结晶众多文献已有报道,Tsuji和Ikada[3]通过不同的冷却条件得到不同结晶形态的PLA;Miyata和Masuko[4]指出PLA的结晶速率与其相对分子量呈反相关;Iannace等[5]研究表明:PLLA大约在105C附近达到最大结晶速率。
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