【正文】
A 的無定型區(qū)域, 很難降解PLLA 晶體。在結晶區(qū)域分子結構排列緊密,酶分子很難進入到聚乳酸分子內部,因此降解速度很慢。無定型領域降解速度快,生成的短鏈產物迅速增加, 分子鏈重排也可能導致結晶度增加。在降解的初期同樣可以直接的觀察到,晶體周圍的無定形區(qū)域優(yōu)先降解,晶體PLLA薄片在酶的降解過程中沒有明顯變化,然而在堿性水解中薄片減少。T suji[ 15] 也研究了在K蛋白酶作用下PLLA膜降解過程中晶粒的影響,發(fā)現(xiàn)和晶粒之間的無定性區(qū)域相比,降解主要發(fā)生在晶粒外界的無定形區(qū)域。幾乎所有降解實驗的結果都符合這個規(guī)律。分子鏈上的酯鍵水解是無規(guī)則的,每個酯鍵都可能被水解,分子鏈越長,被水解的部位越多,分子量降低地也越快。且共聚物的結晶度和熔點亦與分子量直接相關,因此分子量的大小對聚乳酸的降解有著關聯(lián)影響。Hideto Tsuji[ 17] 等研究了在pH ~ ,GPC和DSC 結果說明,殘余晶體的水解從pH 背離7 時開始加速,說明氫離子和氫氧根離子的接觸對晶體的水解有影響。在堿液中的降解速率最快,是因為聚乳酸水解生成羧酸產物與堿中和,促進了水解反應向正反應方向進行。而在去離子水中,由于聚乳酸水解產生的羧基可以催化和加速酯鍵的水解,所以聚乳酸在去離子水中的降解比在磷酸緩沖液中快。因此,適宜水解的環(huán)境條件,可以明顯地影響降解的速度。錢以宏[19] 專門對聚乳酸在不同濕度下的降解性能進行了研究,結果顯示相對濕度為80%時的降解速度是相對濕度20%時的降解速度的3 倍以上。Yo shihiro Kikkaw a 等[14] 在真空環(huán)境和在水環(huán)境下,用原子顯微鏡( AFM) 研究300nm 厚的PLAs 膜的性質和薄膜表面分子的活性的關系。在水環(huán)境下cPLA 的冷結晶溫度比在真空條件下降低。除了環(huán)境的濕度,材料本身的親水性對其降解和應用也有重要的影響。YunQi WANG [20] 等通過改變聚乳酸表面的親水性和粗糙度,用鼠L929 纖維原細胞來測定PLLA表面的細胞親和力,發(fā)現(xiàn)隨著親水性的改善和粗糙度的增加,PLLA 表面鼠L929纖維原細胞的支持和生長都得到了明顯的改進。 其他張敏等[21] 考察了環(huán)境中微量金屬離子的存在對PLA 降解的影響。此外UV 照射、聚合物共混物的相分配、等離子體處理等均對聚合物的生物降解能力產生很大影響。共混物相分離情況的考察是通過熱處理后[ 23],使混合物形成了被分離的微小結構,使混合物產生最佳相位分配,這樣可提高生物降解能力。有資料顯示,臭氧層每減少1 %,紫外線輻射強度就增大2 %,患皮膚癌的可能性將提高3 % ??棺贤饩€纖維最早產生于上世紀90年代初期的日本[26]。90 年代后期,美國兩家大公司聯(lián)合開發(fā)了玉米聚乳酸纖維,它們以玉米為原料,首先建立了生產能力很大的試驗工廠,從此聚乳酸纖維也被納入抗紫外線纖維的研究領域[2729]。從此,我國開始了對滌綸及聚乳酸纖維的抗紫外線性能研究。 前沿發(fā)展狀況1. 現(xiàn)階段的主要理論觀點和技術 目前,國內外生產抗紫外線滌綸纖維主要采用共混法、共聚法。這種方法所得到的織物,抗紫外線效果明顯,耐久性強,手感好,并能滿足服裝面料的要求[32]?,F(xiàn)階段對織物耐外線性能的測量與評價有許多標準,如澳大利亞和新西蘭AS/NZS 4399,中國GB/T18830,英國BS791BS7949[34]。日本在開發(fā)抗紫外線織物中一直處于國際領先地位,相繼推出具有抗紫外線輻射功能的運動服、襯衫、帽子和太陽傘等制品,受到廣大消費者的青睞。已有研究成果認為:~、~,斷裂伸長方面滌綸長絲19~25%、聚乳酸纖維25~35%[38]。聚酯纖維中的PEN類纖維與滌綸相比具有較好的抗紫外線和耐老化性能。但是對于一些經常暴露在戶外的產業(yè)用紡織品來說,特別是在一些海拔較高的地方,日曬強烈,陽光輻射中的紫外光等高頻光波對產品的破壞更為強烈,使用者對產品的屏蔽紫外線性能要求不高,使用者關心的是產品在風吹日曬的情況下的耐受程度、產品的使用壽命以及產品廢棄后對環(huán)境的影響等。(二)觀點及論文題目在裝飾和產業(yè)用纖維產品的使用過程中,人們總會選擇成本較低的滌綸、丙綸做原料,但是在如今生態(tài)環(huán)保理念深入人心的背景下,具有良好自然降解性的聚乳酸纖維似乎更具優(yōu)勢。我的研究題目為:紫外線、真空和大氣環(huán)境下聚乳酸降解行為的研究(三)選題的目的和意義為了研究聚乳酸纖維在不同環(huán)境條件下,如大氣、真空、溫度、水環(huán)境下、不同酸堿溶液中的降解行為,筆者進行多次實驗,得到相關實驗數(shù)據(jù),進而對聚乳酸的降解行為有更加系統(tǒng)和深入的了解。隨著環(huán)境和能源危機的日益嚴重,人們已經認識到可降解塑料的應用勢在必行。在這種情況下,開展對這些塑料的生物降解研究是十分必要的。同時,PLA產品的原料來源于每年再生的天然資源如農產品玉米等,對人類的可持續(xù)發(fā)展具有極其重要的意義。例如作為紡織材料、無紡布、藥物載體,作為紡材的性能要求,無紡布的適用條件,精確控制藥物釋放距離、釋放量以及達到靶向定點釋放,這些都和聚乳酸的降解速度,以及在生物體內的降解情況有著直接的關系。聚乳酸具有良好的生物相容性,又有可持續(xù)的原料來源,因此作為新型高分子材料,將在人類社會經濟活動和日常生活中發(fā)揮越來越大的作用,發(fā)展前景可觀。,設計實驗方案,規(guī)劃實驗步驟,統(tǒng)計實驗數(shù)據(jù)。,展望聚乳酸的應用前景并作出相關陳述。,重量為w0,置于培養(yǎng)皿中,實驗前先進行恒溫烘干以備用。配置不同PH的酸堿性溶液,置于200ml滴瓶中備用。,統(tǒng)計成表格,利用相關數(shù)據(jù)處理軟件對實驗數(shù)據(jù)進行擬化,繪制成圖。四、 進度計劃日 期周 次內 容2013.~315撰寫實習報告2013.~146~7初步擬題與文獻檢索2013.~288~9文獻閱讀與開題報告撰寫2013.~10~11開始試驗2013.~1912擬寫論文初稿2013.~3113~14修改定稿2013.~1515~16畢業(yè)答辯和成績評定參考文獻[1] ——包裝工業(yè)和環(huán)境保護協(xié)調發(fā)展的最佳途徑[J] .中國包裝,2001,(1):51~55.[2] 曹世普,[J] .中國包裝工業(yè),2002,( 7) :34~37.[3] 潘夢潔,陳永銘,陳甘霖,等. 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