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在全國各省市嚴(yán)格執(zhí)行禁塑令的大環(huán)境下，全生物降解一次性吸管逐漸覆蓋整個(gè)餐飲市場。

在全生物降解塑料中，PLA與PBAT最受關(guān)注，使用范圍也最廣。但它們各自都有致命的缺點(diǎn)，PLA太脆，加工成型不良，容易開裂，PBAT太軟，拉伸強(qiáng)度不足，剛性不足，作為吸管扎不破封膜。

PLA太脆而PBAT太軟，兩者特性正好相對，所以，常常將PLA與PBAT進(jìn)行共混改性，調(diào)節(jié)產(chǎn)品的剛性，使產(chǎn)品獲得最佳的性能平衡點(diǎn)。

那么，PLA與PBAT的共混比例如何調(diào)節(jié)才能得到最佳性能呢？李進(jìn)等，在《合成技術(shù)及應(yīng)用》期刊發(fā)表了《PBAT改性PLA吸管性能研究》一文，研究不同比例PLA/PBAT共混對一次性可彎曲吸管的加工性能、強(qiáng)度、開裂率、破膜率的影響。

實(shí)驗(yàn)方案

實(shí)驗(yàn)原料：NatureWorks聚乳酸4032d、中國石化PBAT1002D

加工工藝：將不同比例的PLA/PBAT與擴(kuò)鏈劑、潤滑劑等助劑均勻混合后，采用雙螺桿擠出，成型并冷卻后切割成直管，再作螺紋成型，制成可彎曲吸管。

對照實(shí)驗(yàn)：設(shè)11組不同比例PLA/PBAT共混，由1#到11#，1#為純PLA，11#為純PBAT，組號(hào)越大PBAT的含量越高。

測試結(jié)果

隨PBAT含量增加，材料的熔融指數(shù)變化如圖所示。經(jīng)過研究人員對吸管進(jìn)行擠出測試發(fā)現(xiàn)，熔融指數(shù)在5~6g/10min時(shí)，吸管的擠出、牽引和成型工序都非常穩(wěn)定，而在7g/10min時(shí)，熔體流動(dòng)性過強(qiáng)，導(dǎo)致吸管無法成型。

PBAT自身的拉伸強(qiáng)度很低，隨PBAT含量增加，材料的拉伸強(qiáng)度呈持續(xù)下降趨勢，而材料成型過程中，牽引拉伸工序至少需要材料的拉伸強(qiáng)度滿足55MPa以上，若低于此數(shù)值，吸管容易在牽引過程中發(fā)生斷裂。所以，PLA/PBAT共混比例不能低于60:40（PBAT不能加太多），否則將出現(xiàn)斷管現(xiàn)象，而后續(xù)的測試，也僅對PLA/PBAT共混比例高于60:40的對照組進(jìn)行。

研究人員模擬吸管在5℃以下冷庫超過3個(gè)月保存，研究吸管發(fā)生脆裂的比例。在測試的100支吸管中，開裂數(shù)據(jù)如下表所示。若按2%開裂率為合格指標(biāo)，PBAT的含量需要超過10%才能達(dá)到。

研究人員又測試了吸管波紋段反復(fù)彎折的開裂率，結(jié)果如下表所示。實(shí)驗(yàn)證明，加入PBAT可有效降低吸管的脆性，使吸管彎折時(shí)不易斷裂。

吸管破膜率是吸管最重要的性能指標(biāo)，若是無法戳破飲料的封膜，吸管也就毫無用處。PBAT含量增加，材料越來越軟，吸管的破膜率有所下降。PBAT的含量低于20%時(shí)，吸管的破膜率才符合98%的合格指標(biāo)。

共混比例對吸管彎折段成型率也有影響，PLA/PBAT的共混比例為90:10、80:20時(shí)，測試的百支吸管中，全都能正常成型。

結(jié)果總結(jié)

在測試的11組實(shí)驗(yàn)中，僅1#~5#能正常成型，而2#和3#的綜合性能最好。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，PLA/PBAT的共混比例為90:10至80:20時(shí)，能獲得最佳的加工性能、使用性能。

造塑料就像烹飪，PLA與PBAT的含量好比紅燒肉的肥瘦比例，而各種助劑則是調(diào)味料，每個(gè)廠家都有不同的調(diào)料比例（配方），而每個(gè)客戶都有不同的口味（性能要求）。如何做一道讓客戶喜歡的“好菜”，涉及到許多用料、工藝細(xì)節(jié)。此文的研究結(jié)果，給出了一個(gè)PLA/PBAT在一次性吸管上研究的主要方向，怎樣做成一道好菜還要廠商自身去尋找，當(dāng)然，另辟蹊徑也可，許多傳統(tǒng)美食不也是意外中制作出來。

參考文獻(xiàn)：李進(jìn),潘小虎,吳立豐,戴春發(fā),王仕杰.PBAT改性PLA吸管性能研究[J].合成技術(shù)及應(yīng)用,2021,36(01):23-26+34.