图解聚乳酸(381)聚乳酸应用之沙障(6)模拟老化与实际对比

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随着防沙治沙研究的不断深入,防沙材料尤其是可降解、便于工业化生产的环境友好型材料愈来愈受到治沙学界的重视。PLA(polylacticacid)由于具有良好的生物相容性、可降解性和优异的加工性能,PLA 自问世以来逐渐受到了关注。半隐蔽式麦草沙障防沙效果显著,愈来愈被沙区群众接受,并取得了巨大防沙效益。
青藏高原是中国太阳总辐射量最大的地区之一。据中国科学院西北生态环境资源研究院若尔盖高原湿地生态系统研究站观测,太阳年总辐射大约是6500MJ·m-2。针对引起 PLA 网格沙障老化的关键因素——紫外光和温度,可以采用实验室加速老化试验以及室外防沙网的实地铺设验证其有效性。此模式亦可为风沙理论研究者以及相关企业人员设计和优化 PLA 网格沙障产品的耐老化性能及评价其在特定环境下的使用寿命提供参考。

实地铺设 2 年后,PLA 网格沙障的强度由初始的 387 N 下降到 289 N,强度保持率 74.68%,强度保持较好(如下图)。塑料材料一般按 50% 强度作为脆化标志,按这个标准,预计 PLA 网格沙障沙漠实地铺设 3 年后出现脆化。而在沙漠地区最高风速可逾30 m·s-1,按 PLA 网孔隙率与风阻设计,当防沙网强度降到 100 N 时,则可能被大风吹破,因而实际寿命终止。若以 100 N 为终止强度,则 PLA 防沙网寿命也可达3年,甚至更长。