日本理光打印機(jī)公司推出高性能聚乳酸發(fā)泡材料新技術(shù)。

可持續(xù)發(fā)展

日本理光集團(tuán)，作為追求企業(yè)責(zé)任及可持續(xù)發(fā)展的日企之一，一直致力于發(fā)展零碳可循環(huán)經(jīng)濟(jì)體，并傾力開(kāi)發(fā)環(huán)境友好型新材料。

理光已將其生產(chǎn)多功能印刷設(shè)備所使用的石油基塑料替換為生物基塑料，并采用源自玉米淀粉和甘蔗的聚乳酸（PLA）材料制造影像產(chǎn)品和打印元器件。

憑借這一替塑改造過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)沉淀和研發(fā)探索，理光開(kāi)發(fā)出了一種新技術(shù)，生產(chǎn)出了性能優(yōu)異的聚乳酸發(fā)泡片材。

這個(gè)材料被命名為PLAiR，采用英文Plant（植物）和Air（空氣）的合體，寓意“源自植物空氣，歸于植物空氣”。

技術(shù)挑戰(zhàn)

傳統(tǒng)常規(guī)發(fā)泡方法的局限性

盡管聚乳酸（PLA）本身是一種環(huán)境友好型材料，但是采用傳統(tǒng)常規(guī)發(fā)泡方法幾乎不可能生產(chǎn)出高膨脹率的純聚乳酸發(fā)泡片材。

傳統(tǒng)常規(guī)發(fā)泡工藝是針對(duì)石油基塑料開(kāi)發(fā)出來(lái)的，為了生產(chǎn)聚乳酸發(fā)泡片材，將聚乳酸與石油基樹(shù)脂進(jìn)行共混改性是長(zhǎng)久以來(lái)不得已而為之的辦法。

泡孔尺寸

其中最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)之一是控制發(fā)泡泡孔尺寸和均勻性。聚乳酸發(fā)泡通常都會(huì)存在泡孔過(guò)大并且分布不均勻的問(wèn)題。

泡材性能

聚乳酸（PLA）發(fā)泡片材性能通常較差，容易破裂，在高溫下會(huì)發(fā)生變形。

聚乳酸（PLA）發(fā)泡技術(shù)的顛覆性革命

理光一直不斷探索試驗(yàn)，力圖突破前述技術(shù)瓶頸，使純植物基聚乳酸發(fā)泡方案得以面市。

新技術(shù)

理光推出了一種被稱(chēng)為 “二氧化碳精細(xì)發(fā)泡”的革新性技術(shù)，以及命名為“PLAiR”的聚乳酸（PLA）新品牌。

這項(xiàng)技術(shù)是聚乳酸（PLA）領(lǐng)域近年來(lái)重要的技術(shù)革新，將會(huì)顛覆并加速助推聚乳酸（PLA）發(fā)泡材料的生產(chǎn)。

它是如何做到的呢？

“當(dāng)二氧化碳在高溫下被施加壓力，就會(huì)進(jìn)入超臨界狀態(tài)。這種狀態(tài)下的二氧化碳密度類(lèi)似于液體，使二氧化碳粒子互相碰撞擠壓，產(chǎn)生自然對(duì)流。當(dāng)聚乳酸（PLA）和填充劑被加入其中，各組分在對(duì)流作用下均勻擴(kuò)散混合。均勻分布的填充粒子作為發(fā)泡核形成均勻的微細(xì)氣泡，從而形成強(qiáng)度高且熱穩(wěn)定性好的發(fā)泡結(jié)構(gòu)。”

碳足跡和可堆肥性

由于理光的此項(xiàng)革新性技術(shù)幾乎全部源自植物組分，從而確保了PLAiR材料的碳中和性及可堆肥降解能力。

氣泡均一性

PLAiR發(fā)泡技術(shù)產(chǎn)生直徑僅為幾十分之一微米的均勻氣泡。通過(guò)超臨界流體自然對(duì)流作用下的“溶脹擴(kuò)散”過(guò)程，填充粒子（發(fā)泡成核劑）均勻地分布于聚乳酸（PLA）中，進(jìn)而以填充粒子為發(fā)泡核進(jìn)行發(fā)泡。

理光PLAiR發(fā)泡材料的發(fā)泡（膨脹）倍率是可調(diào)的。

材料性能

PLAiR性能優(yōu)異的獨(dú)特賣(mài)點(diǎn)在于：高耐熱性，柔韌性和強(qiáng)度。

PLAiR可以被制成極薄兼具柔韌性和強(qiáng)度的片材，這歸功于材料中微細(xì)氣泡的均一性。通過(guò)調(diào)整發(fā)泡倍率（膨脹倍率）也可以生產(chǎn)出更厚的片材，從而提高阻隔緩沖性能。

理光的發(fā)泡聚乳酸（PLA）片材比傳統(tǒng)PLA材料更加柔韌，更便于下游產(chǎn)品加工。而且，由于材料的表面積因發(fā)泡而擴(kuò)張，可預(yù)期具有更短的生物降解時(shí)間。另外別忘了重要的一點(diǎn)，PLAiR也是一種性?xún)r(jià)比更高的替塑材料。（通過(guò)發(fā)泡膨脹可大幅提高可用PLA材料的體積）

我們認(rèn)為，理光成功地生產(chǎn)出了擁有高性能的聚乳酸（PLA）發(fā)泡材料。

應(yīng)用前景

PLAiR片材有非常廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，包括物流運(yùn)輸中的緩沖包材、制作各種包裝容器以及可降解餐具等。理光正在積極尋找合作伙伴，對(duì)接多樣化的應(yīng)用需求，推進(jìn)量產(chǎn)解決方案。 

文章來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng)

文章排版：恒誠(chéng)偉業(yè)uv打印機(jī)