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行业领域

住宿和餐饮业

需求背景

随着互联网经济的快速发展，以餐饮外卖为代表的新兴行业给我国的白色污染治理带来了巨大挑战。永川是著名的“西部职教城”，仅在校学生就多达13万余人，一次性餐具消耗量非常巨大，而传统餐具大多采用聚苯乙烯、聚丙烯等不可降解塑料制备，造成了严重的环境污染。因此，采用生物可降解聚乳酸替代目前的餐具材料对减少白色污染，打造生态宜居永川城具有重要的战略价值。

需解决的主要技术难题

1）添加成核剂是提升聚乳酸结晶速率最便宜易行的工业化方法，但目前有机成核剂的成核效应尚未达到工业化使用要求，而分子结构与成核效应间的构效关系也尚未建立。因此，有机成核剂的开发依据是本项目面临的第一个重要问题。项目组总结分析有机成核剂结构特征，并结合前期工作积累，按照“活性中心、刚性结构、分子电子密度大、空间位阻效应小、热稳定性好”等原则开发新型有机成核剂。

（2）有机成核剂与天然矿物复配一方面可实现与聚乳酸基体良好的相容，另一方面保证了材料良好的稳定性，但有机成核剂与天然矿物在颗粒尺度上的相近是实现复配协同效应的重要前提。项目组拟通过对天然矿物和有机成核剂分别进行超细化处理，再按设定配比进行混合超细化处理，实现在颗粒尺度上的相近，以及复配协同效应的发挥。

（3）复配成核剂在聚乳酸基体中的高效分散直接决定了改性聚乳酸材料的成核密度和结晶性能，而在共混挤出过程中螺杆的选择、螺杆的转速、共混的时间、共混温度、复配成核剂含量等因素都会显著影响复配成核剂的分散性。

期望实现的主要技术目标

（1）集合分子结构优势，开发出烟酰肼衍生物、异烟肼衍生物、胡椒酸衍生物等5种新型聚乳酸有机成核剂，获取其最佳合成工艺；并对合成的有机化合物进行超细化处理，与超细滑石粉、蒙拓土等天然矿物进行复配。

（2）以聚乳酸、复配成核剂为基础，辅以填充剂、分散剂等加工助剂，经充分混合，采用熔融共混挤出造粒技术制备得到聚乳酸改性料，通过非等温结晶、等温结晶、热变形温度、力学性能等测试明确聚乳酸改性料作为一次性餐具的可能性。

（3）通过注塑成型技术将聚乳酸改性料制作成一次性餐具包括一次性餐盘、碗、勺等。

需求解析

解析单位：重庆市永川区 解析时间：2022-10-23

张锐

重庆理工大学

教授

综合评价

该技术需求足够清晰

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