后石油時代的生物降解材料（聚乳酸PLA）

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，消費(fèi)者對生活品質(zhì)的提升，導(dǎo)致地球資源嚴(yán)重開發(fā)，全球氣候變暖和石油資源枯竭等環(huán)境和能源問題越來越嚴(yán)峻，尤其是利用石油等資源合成的高分子化合物制品，造成的白色污染和微塑料顆粒污染問題也日益凸顯，對人類的生存環(huán)境和身體健康帶來了嚴(yán)重影響。

因此，近年來，非石油基可降解材料越來越受到人們的關(guān)注。在眾多的可生物降解材料中，聚乳酸作為一種新型環(huán)境友好型高分子材料，逐步受到人們的重視。

聚乳酸簡介：

聚乳酸（Polylacticacid，PLA），又稱為聚丙交酯，原料來源于玉米、薯類等含淀粉的糧食類作物或農(nóng)作物秸稈纖維素，經(jīng)現(xiàn)代生物發(fā)酵技術(shù)制取高純度的人體所含有的小分子乳酸，然后將乳酸制備成環(huán)狀二聚體丙交酯，再將丙交酯開環(huán)聚合得到的一種高分子材料。

由于其具有可靠的生物安全性、生物可降解性、環(huán)境友好性、良好的力學(xué)性能及易于加工成形等優(yōu)點(diǎn)，在生物醫(yī)用高分子、紡織、塑料、家具、農(nóng)業(yè)和包裝等行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。

PLA原料來源充分且可再生，由其制成的產(chǎn)品廢棄后可直接進(jìn)行堆肥處理，最終可完全降解成CO2和H?O，重新進(jìn)入植物的光合作用，實(shí)現(xiàn)在自然界中的循環(huán)，因此，聚乳酸是環(huán)保、綠色、可持續(xù)發(fā)展的高分子材料。

聚乳酸應(yīng)用領(lǐng)域：

聚乳酸具有優(yōu)良的物理特性和廣泛的用途，能適用于擠出、紡絲、注塑、吹塑、吸塑等成型工藝，可制取聚乳酸纖維、聚乳酸聚酯制品、3D打印材料及其延伸系列產(chǎn)品。

（一）、聚乳酸纖維可應(yīng)用于服裝、家紡等領(lǐng)域，具有環(huán)保、親膚、透氣、抗菌、防螨、難燃、不回潮等特點(diǎn)。

主要應(yīng)用：

①、生產(chǎn)聚乳酸紗線，經(jīng)紡織后制取高檔面料，并可加工成各種款式的服飾、床上用品、窗簾、地毯、毛巾等服裝、家裝、家紡和工業(yè)用布等產(chǎn)品；

②、生產(chǎn)聚乳酸無紡布，用于制作紙尿褲、衛(wèi)生巾、護(hù)理墊、醫(yī)用敷料、面膜和工業(yè)用過濾材料等產(chǎn)品；

③、生產(chǎn)聚乳酸煙用絲束，替代目前以二醋酸纖維為主要原料制取的煙用過濾嘴內(nèi)部過濾用的煙用絲束。

（二）、聚乳酸聚酯材料可替代石油基塑料（PE聚乙烯、PP聚丙烯、PVC聚氯乙烯等），具有環(huán)保、無毒、可降解等特點(diǎn)。

主要應(yīng)用：

①、家用塑料制品，如杯、盤、盒、瓶、碗、碟、刀叉等；

②、工程塑料制品（如車、船、飛機(jī)內(nèi)飾及零部件等）、電氣用塑料制品（如手機(jī)外殼、空調(diào)外殼、電腦外殼等）；

③、膜袋類制品，如塑料袋、農(nóng)地膜、包裝膜等；

④、醫(yī)用材料制品，如手術(shù)縫合線、體內(nèi)支架、骨釘?shù)取?

（三）、利用聚乳酸作為粘合劑生產(chǎn)不含雙酚A，不含甲醛的環(huán)保木板材制品，廣泛用于室內(nèi)外裝飾、家具制造、辦公家具、課桌椅等。

聚乳酸性能優(yōu)越性：

聚乳酸與傳統(tǒng)的聚酯以及棉等天然纖維相比，具有環(huán)保、無毒、可降解；抑菌、抗螨、防過敏；親膚、難燃、不回潮，以及抗紫外線等優(yōu)越性能。

聚乳酸纖維具有優(yōu)良的物理特性和廣泛的用途，其織物尺寸穩(wěn)定性好，且集棉的舒適、粘膠的懸垂、滌綸的強(qiáng)度和真絲的手感于一身，服用性能優(yōu)異，廣泛應(yīng)用于服裝、家紡、衛(wèi)材等領(lǐng)域，是目前最具發(fā)展前景的“綠色纖維”。

（一）、環(huán)保降解性能聚乳酸產(chǎn)品廢棄物在工業(yè)堆肥條件下（溫度58℃、濕度98%和微生物條件）3~6個月，自然環(huán)境下1~2年即可完全分解為二氧化碳和水，具有十分良好的環(huán)保效果。聚乳酸產(chǎn)品來源于自然，回歸于自然，其產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用，也是解決白色污染的有效途徑之一，具有良好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。

（二）、安全性能由于聚乳酸降解產(chǎn)物乳酸是人體所含有的物質(zhì)，其能參與代謝，最終分解為二氧化碳和水，所以對人體不會產(chǎn)生毒副作用，使用非常安全。聚乳酸已經(jīng)被用于醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等許多方面，如用作外科手術(shù)縫合線（1975年即問世）、藥物緩釋系統(tǒng)、骨釘、組織支架以及繃帶、紗布等醫(yī)用衛(wèi)材方面。

（三）、抑菌抗螨性能由于聚乳酸是由乳酸聚合而成，材料表面呈弱酸性，會抑制微生物的生長，因此，其具有天然穩(wěn)定的抑菌和抗螨效果。根據(jù)國家生態(tài)紡織品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測，聚乳酸制品對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等的抑制率大于90%。另外，經(jīng)國際權(quán)威檢測機(jī)構(gòu)SGS測試驗(yàn)證聚乳酸也具有極強(qiáng)的防螨效果。因此，聚乳酸特別適合用作床上用品與醫(yī)療衛(wèi)生用品，如被絮、衛(wèi)生巾，護(hù)墊、紙尿褲、醫(yī)用紗布、繃帶、敷料、醫(yī)用床單等。

（四）、不回潮、導(dǎo)濕透氣性能PLA的公定回潮率為0.6%，與棉的8.5%、粘膠的13%相比，屬不回潮，但其具有獨(dú)特的芯吸效應(yīng)，織物具有良好的導(dǎo)濕快干功能且透氣性好，人體出汗后衣服不會像棉一樣粘貼在皮膚上使人難受，而是能將汗水導(dǎo)出，讓人舒適。另外，PLA材料表面呈弱酸性，健康人的皮膚也呈弱酸性，因此，其與人體相容性好，親膚性佳，不會引起皮膚過敏，特別適合用作床上用品、運(yùn)動服飾等產(chǎn)品。

（五）、難燃、少煙性能與傳統(tǒng)材料相比，聚乳酸具有難燃（極限氧指數(shù)接近于國家標(biāo)準(zhǔn)對阻燃性纖維28%~30%的要求），即使燃燒但發(fā)煙量小、無黑煙的優(yōu)點(diǎn)，因此，特別適合于用作地毯、窗簾、墻布等家裝用品與公共場所的裝飾材料等。

（六）、抗紫外線性能PLA纖維中含有大量的C-H、C-C鍵，它們只吸收波長小于290nm的光線，而照在地球表面的紫外線的波長一般大于290nm，因此，PLA纖維具有良好的耐紫外線性能，比棉、羊毛、蠶絲以及滌綸、錦綸都要好，在日照500小時后，仍能保持90%的強(qiáng)力，特別用于生產(chǎn)防曬服等戶外服飾。

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