指导老师苏顺发

1、指導老師：蘇順發指導老師：蘇順發 組員：梁祐昇、吳宛頤、陳薏婷組員：梁祐昇、吳宛頤、陳薏婷生質材料之加工生質材料之加工製程與產業分析製程與產業分析 石化原料價格日漸高攀，而儲存量逐漸耗石化原料價格日漸高攀，而儲存量逐漸耗竭；非石化原料來源之生質高分子材料，將竭；非石化原料來源之生質高分子材料，將會是下一世代塑膠高分子材料應用的焦點。會是下一世代塑膠高分子材料應用的焦點。生物質是一種重要的再生材料，與風能、太生物質是一種重要的再生材料，與風能、太陽能、地熱一樣具有取之不盡、陽能、地熱一樣具有取之不盡、用之不竭的特性。在流行綠色產品用之不竭的特性。在流行綠色產品的今天，生質高分子由於其對的今天，生

2、質高分子由於其對環境和資源的保護特性而大受環境和資源的保護特性而大受業界的歡迎。其中又以聚乳酸業界的歡迎。其中又以聚乳酸PLAPLA的生質材料發展最為快速。的生質材料發展最為快速。 生質材料生質材料 PLAPLA的性質的性質 PLAPLA的原料可以來自植物，也可以來自化工原的原料可以來自植物，也可以來自化工原料，具有可持續發展的優勢，農作物一年一成熟。料，具有可持續發展的優勢，農作物一年一成熟。因此這種資源是可再生的，最根本的源泉就是太因此這種資源是可再生的，最根本的源泉就是太陽、太陽能是取之不竭的。另一個顯著優勢就是，陽、太陽能是取之不竭的。另一個顯著優勢就是，PLAPLA纖維及其他產品是可

3、以在自然界由微纖維及其他產品是可以在自然界由微 生物降解，它與其他天然纖維如生物降解，它與其他天然纖維如 柿花、羊毛、蠶絲完全一樣，在柿花、羊毛、蠶絲完全一樣，在 常溫常濕下保持使用性能，在常溫常濕下保持使用性能，在 土坯或變溫度濕下就會經細土坯或變溫度濕下就會經細 菌分解，完全降解成水和二菌分解，完全降解成水和二 氧化碳，對人體毫無毒害和氧化碳，對人體毫無毒害和 不產生環境污染不產生環境污染 PLA PLA，即聚乳酸酯，是由乳酸聚合的新型聚酯。，即聚乳酸酯，是由乳酸聚合的新型聚酯。乳酸是乳酸是18501850年美國年美國sdudesdude首次從酸奶中發現的，首次從酸奶中發現的，又叫又叫羥基

4、丙酸羥基丙酸。 PLA PLA乳酸乳酸 旋光異構型旋光異構型 無光學無光學活性結構活性結構 L L型型 D D型型 DL DL型型 乳酸乳酸 澱粉發酵法澱粉發酵法 乙醛氫氰酸法乙醛氫氰酸法 丙烯法丙烯法 以玉米、大米、蔗糖、以玉米、大米、蔗糖、 甜菜、紅薯、馬鈴薯為原料甜菜、紅薯、馬鈴薯為原料 用於醛和氫氰酸反應生成用於醛和氫氰酸反應生成乳酸、經酯化成乳酸酯，乳酸、經酯化成乳酸酯，分解為乳酸分解為乳酸 採用丙烯與硫酸反應，採用丙烯與硫酸反應，生成乳，經酯化、精餾得生成乳，經酯化、精餾得精酯，水利成乳酸。製造聚精酯，水利成乳酸。製造聚乳酸最有價值的反應是乳酸最有價值的反應是含澱粉的農作物發酵法。

5、含澱粉的農作物發酵法。 乳酸製造法乳酸製造法製造聚乳酸最有價值的反應是含澱粉的農作物發酵法。製造聚乳酸最有價值的反應是含澱粉的農作物發酵法。 發酵法生產乳酸發酵法生產乳酸 鹼性鹼性乳酸鹽乳酸鹽葡萄糖葡萄糖玉米澱粉玉米澱粉乳酸乳酸水解水解經淨化經淨化電滲析工藝電滲析工藝 乳酸桿菌乳酸桿菌發酵發酵 目前聚乳酸合成共有三種方法目前聚乳酸合成共有三種方法:1.:1.直接縮聚法、直接縮聚法、2.2.丙交丙交酯開環聚合法、酯開環聚合法、3 3共聚法共聚法直接縮聚法直接縮聚法丙交酯開環聚合法丙交酯開環聚合法 在直接縮聚法中，可以很容易地控制在直接縮聚法中，可以很容易地控制D D、L L、DLDL型乳酸型乳酸

6、的生成比例，的生成比例，L L成分越高，成分越高，PLAPLA的結晶程度高，有明顯的、的結晶程度高，有明顯的、較高的結晶溫度，較高的結晶溫度，L L成分越低，則成分越低，則PLAPLA的結晶程度越低，的結晶程度越低，逐漸成為無定型結構沒有固定的熔點，熔點越來越低，逐漸成為無定型結構沒有固定的熔點，熔點越來越低，因此因此PLAPLA的熔點可從的熔點可從171171向向6060變化。變化。 開開 發發 PLA PLA的製造方法的製造方法 特性特性PETPLA1、吸濕性、吸濕性良好的吸水性良好的吸水性接觸角接觸角0.135吸水率吸水率0.2-0.4%更好的吸水性更好的吸水性接觸角接觸角0.254吸水

7、率吸水率0.4-0.6%2、燃燒性、燃燒性離火燄後離火燄後6分鐘自熄分鐘自熄離火燄後離火燄後2分鐘自熄分鐘自熄3、彈性、彈性拉伸拉伸10%之後之後回彈性回彈性51%拉伸拉伸10%之後之後回彈性回彈性64%4、原料再生性、原料再生性石油不能再生石油不能再生玉米可再生玉米可再生5、懸垂性、懸垂性/手感手感差差好好6、光彩範圍、光彩範圍低等至中等低等至中等最高到最低最高到最低7、抗皺性、抗皺性良良優優8、密度、密度1.34g/cm3/1.25g/cm3/9、熔點、熔點(純結晶）純結晶）271171性性 質質 差差 異異特性特性PETPETPLAPLA1 1、抗褪色性、抗褪色性在氙弧燈下照在氙弧燈下照

8、射射100100小時，褪小時，褪30%30%在氙弧燈下照在氙弧燈下照射射100100小時，不褪小時，不褪色色2 2、彈性、彈性伸長伸長5%5%回彈回彈65%65%伸長伸長5%5%，回彈，回彈93%93%3 3、可燃性、可燃性離火燄後離火燄後6 6分鐘自熄分鐘自熄離火燄後離火燄後2 2分鐘自熄分鐘自熄4 4、燃燒後產生煙霧、燃燒後產生煙霧體積（體積（m m3 3/kg)/kg)39439463635 5、可持續發展性、可持續發展性依靠石油依靠石油不能持續發展不能持續發展依靠玉米等農作物依靠玉米等農作物可持續發展可持續發展6 6、密度、密度g/cmg/cm3 31.341.341.251.25 P

9、LAPLA的應用的應用 PLAPLA聚合物可以下列形式作為商品：熱塑性材聚合物可以下列形式作為商品：熱塑性材料；紙性塗粒；泡沫塑料；注射模料等。產品的料；紙性塗粒；泡沫塑料；注射模料等。產品的主要市場方向是：服裝、裝飾織物、粘合用纖維，主要市場方向是：服裝、裝飾織物、粘合用纖維，填充用纖維，抹布，保健織物，農用織物等。填充用纖維，抹布，保健織物，農用織物等。抹抹布主要供家庭用和工業用，保健織物主要是用於布主要供家庭用和工業用，保健織物主要是用於用即棄失攀物品，用即棄失攀物品，如尿布的吸水層和表層，如尿布的吸水層和表層，婦女保健織物，婦女保健織物，農用農用織物主要用於控制水土流失，織物主要用於控

10、制水土流失，植物育種材料，植物育種材料，還可以用於還可以用於室外防紫外線織物如帳蓬布，室外防紫外線織物如帳蓬布，地墊面等。地墊面等。 1 1 2 23 34 45 5天後天後5 5週後週後2 2週週後後裂裂 解解 過過 程程 結論結論 今日美國的文章中曾經出現過今日美國的文章中曾經出現過 農田農田作物有可能逐漸取代石油成為獲得燃料到塑作物有可能逐漸取代石油成為獲得燃料到塑化材料的物質來源，黑金也許會被綠化材料的物質來源，黑金也許會被綠金所取代金所取代 的句言。生質能源的研究開發的句言。生質能源的研究開發項目不僅需要從長計議，訂定長遠的規劃措項目不僅需要從長計議，訂定長遠的規劃措施，對每一時期的發展目標必須確立，包括施，對每一時期的發展目標必須確立，