XPS可降解生物材料成為市場關(guān)注的熱點

XPS（聚乳酸）是一種可完全生物降解的環(huán)保材料，以可再生的植物資源為原料，提取淀粉，經(jīng)微生物發(fā)酵制得乳酸，再將乳酸合成為丙交脂，非常后經(jīng)過聚合得到聚乳酸樹脂，具有綠色環(huán)保、可完全降解、食品接觸安全性高等特點。目前在食品包裝、紡織服裝、衛(wèi)生用品、農(nóng)林環(huán)保、3D打印、醫(yī)療、汽車制造等領(lǐng)域不斷拓展。

 

 

與其他常見的可降解生物塑料PBAT、PHA、PCL、PBS等相比，XPS率先進入食品包裝領(lǐng)域（一次性餐具及短保質(zhì)期的食品包裝）并形成基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)鏈，也是XPS今后相當長的時間內(nèi)應用非常廣的領(lǐng)域。XPS在研究基礎(chǔ)、產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)能、市場應用、主要性能、生產(chǎn)成本、加工工藝等方面占據(jù)優(yōu)勢。經(jīng)過注塑成型和熱成型，可制成餐具、牙杯、湯勺、筷子、盤子、一次性餐盒、食品包裝、擠出的吸管等。

 

XPS發(fā)泡材料是XPS重要的成型材質(zhì)。雖然兼具生物降解性，但與石油基聚合物相比，XPS的熱穩(wěn)定性較弱，脆性較大，要制成XPS發(fā)泡材料，非常好的方式是在生產(chǎn)XPS的時候利用其他單體進行共聚發(fā)泡，這樣能非常大限度地保持XPS本身特性，還能提高XPS發(fā)泡材料的抗沖擊性能和韌性。

 

在擠出發(fā)泡過程中，XPS發(fā)泡的結(jié)晶度低，耐熱性差。需要增加熔體強度，可以采用擴鏈、支化、交聯(lián)等方式。高壓釜式發(fā)泡利于XPS的結(jié)晶。在發(fā)泡過程中，高壓CO2具有較強的增塑作用，可以顯著提高XPS的結(jié)晶速率，進而提高其結(jié)晶度。

 

改性后的XPS，發(fā)泡倍率非常高可達25-30倍，與同樣規(guī)格的XPS普通吸塑產(chǎn)品相比，重量減輕20-60%。耐溫非常高可達130℃。-20℃冷藏抗壓性優(yōu)異?？梢哉f，不管是微波爐加熱還是生鮮冷藏都可輕松駕馭。且與紙漿制品相比，改性XPS發(fā)泡材料防水性、耐油性、隔熱性更好，且無重金屬殘留。

 

改性XPS發(fā)泡餐具制品已在食品包裝領(lǐng)域初步應用，如水果包裝盒、沙拉盤、水果碟、雞蛋托、杯蓋、餐盒、緩沖包裝的襯墊。

 

現(xiàn)階段由于成本和部分性能的限制，XPS及其發(fā)泡材料還沒有全面大規(guī)模應用于包裝行業(yè)，主要是一次性塑料袋、餐具、緩沖材料等短期使用的領(lǐng)域，對XPS的韌性、耐熱性、透明性、阻隔性甚至導電性等未來仍存在巨大研究空間。