近日，弗勞恩霍夫應用聚合物研究所團隊發明出一種基于聚乳酸 (PLA) 生物塑料的柔性可回收塑料薄膜材料，該材料將獲得2024約瑟夫·馮·弗勞恩霍夫獎。
研究團隊Antje Lieske博士表示，由于PLA具有高剛度，它非常適合用于一次性杯子等硬質包裝，但不適合用于購物袋等柔性一次性包裝，原因在于購物袋是一次性塑料垃圾的主要來源之一。
為解決該問題，團隊將增塑劑（即聚醚）直接與聚合物鏈結合，使材料在長期內更具柔韌性。聚醚無毒、可商購，也可以由生物基原料生產。到目前為止，增塑劑一直作為添加劑混入PLA中。然而，隨著時間的推移，增塑劑分子會從材料中遷移出來，使PLA再次變硬。為防止這種遷移，團隊將聚醚錨定在聚合物上，并合成了PLA基嵌段共聚物，其中聚醚鏈段兩端與PLA鏈段共價連接。
LDPE不可生物降解，只能以機械方式回收，并會損失一些特性。而PLA是生物基的、可生物降解的，可以通過化學方法回收成新塑料，只需相對較少的能源投入。然而，由于其高脆性，它不適合以其常規形式用于生產柔性一次性包裝，例如購物袋或垃圾袋，這些是一次性塑料廢物的主要來源。此外，PLA只能在連續的大規模工廠中生產才能盈利，迄今為止，這種工廠將較小的公司排除在制造商之外。
這種新型生物塑料將為可持續塑料包裝材料做出重要貢獻。除了柔性包裝薄膜外，材料還可能開辟全新的用途，例如汽車行業、紡織行業和3D打印領域。
1、可持續塑料的定義
可持續塑料是用于產品的塑料，可在整個產品生命周期中提供社會效益，同時增強人類和環境的健康與安全。
為了被認為具有可持續性，必須在可持續材料管理系統(循環經濟)中對塑料進行管理，以避免產生廢物、有毒物質和污染。即使是源自低危害成分的易于回收的塑料，如果它們最終以垃圾形式存在，或者它們像微塑料一樣分散在水中，那么它們也不是可持續的塑料。
創造可持續塑料具有挑戰性，因為它不僅涉及用于高性能產品的材料的開發或選擇，而且還涉及材料生態系統的設計，在該生態系統中制造，使用產品并從中重新獲得塑料的可持續價值。可持續塑料必須成為實現可持續材料流動的整體方法的一部分。
2、潛力巨大的可持續柔性塑料
1. 穿戴設備：柔性材料可以制造出輕便、舒適的穿戴設備，如智能手表、健康監測設備等。隨著人們對健康監測和運動追蹤需求的增加，柔性材料在這一領域的應用將越來越廣泛。
2. 柔性顯示技術：柔性顯示器可以折疊、彎曲，甚至可以貼合在各種曲面上，為移動設備、可穿戴設備、建筑集成顯示等提供新的設計可能性。
3. 生物醫學：柔性材料在生物醫學領域的應用潛力巨大，可以用于制造可植入的醫療設備、柔性傳感器用于監測人體健康等。
4. 能源采集與存儲：柔性太陽能電池板和電池可以彎曲、折疊，適合應用于汽車、服裝等需要靈活性的地方，為便攜式電子設備和可穿戴設備提供能源。
5. 電子皮膚：柔性電子材料可以模仿人皮膚的感知能力，用于假肢、人機交互等領域，為人類提供更多元化的交互體驗。
6. 環境監測：柔性傳感器可以貼附在建筑物、橋梁等結構上，用于監測溫度、濕度、壓力等環境參數，提高安全性和可靠性。
7. 汽車工業：柔性材料可以用于制造汽車的柔性內飾、柔性電池、柔性顯示器等，提高汽車的舒適性和功能性。
8. 空間技術：柔性材料可以用于制造太空站的柔性太陽能板、柔性隔熱材料等，為太空探索提供新的解決方案。
柔性材料作為一種新型的材料科學，其發展前景備受關注。隨著科技的不斷進步和應用領域的拓展，柔性材料將在未來的科技和工業發展中發揮越來越重要的作用。未來，柔性材料的研究將繼續致力于提高材料的性能、實現多功能化和智能化，為人類社會帶來更多創新和便利。
文章來源： 今日塑價，全塑智聯， 發光材料與器件應
原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_550888.html
來源：賢集網
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研究團隊Antje Lieske博士表示，由于PLA具有高剛度，它非常適合用于一次性杯子等硬質包裝，但不適合用于購物袋等柔性一次性包裝，原因在于購物袋是一次性塑料垃圾的主要來源之一。
為解決該問題，團隊將增塑劑（即聚醚）直接與聚合物鏈結合，使材料在長期內更具柔韌性。聚醚無毒、可商購，也可以由生物基原料生產。到目前為止，增塑劑一直作為添加劑混入PLA中。然而，隨著時間的推移，增塑劑分子會從材料中遷移出來，使PLA再次變硬。為防止這種遷移，團隊將聚醚錨定在聚合物上，并合成了PLA基嵌段共聚物，其中聚醚鏈段兩端與PLA鏈段共價連接。
LDPE不可生物降解，只能以機械方式回收，并會損失一些特性。而PLA是生物基的、可生物降解的，可以通過化學方法回收成新塑料，只需相對較少的能源投入。然而，由于其高脆性，它不適合以其常規形式用于生產柔性一次性包裝，例如購物袋或垃圾袋，這些是一次性塑料廢物的主要來源。此外，PLA只能在連續的大規模工廠中生產才能盈利，迄今為止，這種工廠將較小的公司排除在制造商之外。
這種新型生物塑料將為可持續塑料包裝材料做出重要貢獻。除了柔性包裝薄膜外，材料還可能開辟全新的用途，例如汽車行業、紡織行業和3D打印領域。
1、可持續塑料的定義
可持續塑料是用于產品的塑料，可在整個產品生命周期中提供社會效益，同時增強人類和環境的健康與安全。
為了被認為具有可持續性，必須在可持續材料管理系統(循環經濟)中對塑料進行管理，以避免產生廢物、有毒物質和污染。即使是源自低危害成分的易于回收的塑料，如果它們最終以垃圾形式存在，或者它們像微塑料一樣分散在水中，那么它們也不是可持續的塑料。
創造可持續塑料具有挑戰性，因為它不僅涉及用于高性能產品的材料的開發或選擇，而且還涉及材料生態系統的設計，在該生態系統中制造，使用產品并從中重新獲得塑料的可持續價值。可持續塑料必須成為實現可持續材料流動的整體方法的一部分。
2、潛力巨大的可持續柔性塑料
1. 穿戴設備：柔性材料可以制造出輕便、舒適的穿戴設備，如智能手表、健康監測設備等。隨著人們對健康監測和運動追蹤需求的增加，柔性材料在這一領域的應用將越來越廣泛。
2. 柔性顯示技術：柔性顯示器可以折疊、彎曲，甚至可以貼合在各種曲面上，為移動設備、可穿戴設備、建筑集成顯示等提供新的設計可能性。
3. 生物醫學：柔性材料在生物醫學領域的應用潛力巨大，可以用于制造可植入的醫療設備、柔性傳感器用于監測人體健康等。
4. 能源采集與存儲：柔性太陽能電池板和電池可以彎曲、折疊，適合應用于汽車、服裝等需要靈活性的地方，為便攜式電子設備和可穿戴設備提供能源。
5. 電子皮膚：柔性電子材料可以模仿人皮膚的感知能力，用于假肢、人機交互等領域，為人類提供更多元化的交互體驗。
6. 環境監測：柔性傳感器可以貼附在建筑物、橋梁等結構上，用于監測溫度、濕度、壓力等環境參數，提高安全性和可靠性。
7. 汽車工業：柔性材料可以用于制造汽車的柔性內飾、柔性電池、柔性顯示器等，提高汽車的舒適性和功能性。
8. 空間技術：柔性材料可以用于制造太空站的柔性太陽能板、柔性隔熱材料等，為太空探索提供新的解決方案。
柔性材料作為一種新型的材料科學，其發展前景備受關注。隨著科技的不斷進步和應用領域的拓展，柔性材料將在未來的科技和工業發展中發揮越來越重要的作用。未來，柔性材料的研究將繼續致力于提高材料的性能、實現多功能化和智能化，為人類社會帶來更多創新和便利。
文章來源： 今日塑價，全塑智聯， 發光材料與器件應
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