聚乳酸（環(huán)保新材料）的多元化應(yīng)用及市場(chǎng)全解析

聚乳酸是一種新型的生物基可降解材料，以可再生植物資源（如：玉米，秸稈）為原料，經(jīng)糖化、發(fā)酵、聚合而成的高分子聚合物。農(nóng)作物中的淀粉、纖維素、半纖維素等多糖經(jīng)各種生物酶的作用分解為葡萄糖等單糖；然后通過生物發(fā)酵技術(shù)，利用微生物（例如乳酸菌）發(fā)酵，代謝出乳酸，經(jīng)提純處理后，制得高純度L-乳酸；再利用化工合成技術(shù)，將高純度L-乳酸聚合成高分子量聚乳酸。

PLA的起源可以追溯到1932年，當(dāng)時(shí)的科學(xué)家在真空中嘗試將乳酸聚合，但是，由于產(chǎn)物分子量小且成本高昂，這一技術(shù)未能商業(yè)化。直到1987年，某某公司開始探索新的PLA生產(chǎn)方法，并于2001年與某某公司合資成立企業(yè)，進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)聚乳酸，PLA開始逐步進(jìn)入我們生活中的方方面面。

我國(guó)的聚乳酸行業(yè)起步較晚，2020年，國(guó)家發(fā)展改革委、生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)布，《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見》，引爆生物降解材料市場(chǎng)，PLA才逐漸為公眾所知。

近年來，隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高和各地限塑、禁塑政策的推行，生物基可降解材料行業(yè)也在不斷地發(fā)展，其中聚乳酸（PLA）的研究以及下游應(yīng)用的擴(kuò)展也備受矚目，日益成為應(yīng)用開發(fā)最全，使用性能最好，最具應(yīng)用前景的生物基可降解材料之一。

關(guān)于在環(huán)保政策不斷加強(qiáng)，各類生物基可降解材料層出不窮、群雄逐鹿的背景下，PLA為何能夠頻繁出圈的問題，小編認(rèn)為可能有如下5個(gè)方面的原因。

1、良好的加工性能

聚乳酸具有良好的加工性能，應(yīng)用范圍廣，可以與傳統(tǒng)石油基塑料一樣，經(jīng)擠出、拉伸、吹塑、吸塑、吹膜、淋膜、發(fā)泡、紡絲等各種工藝處理制備成不同的制品，加工溫度較低，且在加工過程中不需要添加任何助劑，生產(chǎn)成本也低。

2、優(yōu)秀的可降解性

PLA在常溫下較穩(wěn)定，但在稍高的溫度環(huán)境、酸堿環(huán)境、微生物環(huán)境中容易迅速降解成CO₂和水。因此可以通過控制環(huán)境和填料使PLA制品在有效期內(nèi)能夠安全使用，廢棄后又能及時(shí)降解。

3、安全的生物相容性

PLA的合成單體L-乳酸是生物體（包括人）代謝途徑中常見的一種化學(xué)物質(zhì)，生物體內(nèi)也含有能夠代謝L-乳酸的酶，因此PLA具有極高的生物安全性，也有研究人員做過PLA動(dòng)物體植入試驗(yàn)，研究表明，PLA對(duì)動(dòng)物體無毒性作用，且能夠在生物體內(nèi)完成降解。

4、環(huán)保的綠色低碳材料

PLA的原料來自光合作用產(chǎn)生的可再生淀粉類原料（玉米、木薯、甘蔗等），可以實(shí)現(xiàn)“種植固碳一發(fā)酵排碳一生產(chǎn)排碳一分解排碳”的自閉環(huán)系統(tǒng)，能夠大幅減少當(dāng)前石油路線生產(chǎn)塑料的碳排放。因此，在全球“碳戰(zhàn)略”的背景下，PLA相對(duì)于以傳統(tǒng)石化原料生產(chǎn)的樹脂具有“碳優(yōu)勢(shì)”。

5、廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域

基于以上優(yōu)勢(shì)，聚乳酸在多個(gè)領(lǐng)域中展現(xiàn)了其獨(dú)特的特色應(yīng)用，且這一趨勢(shì)仍在不斷被挖掘中。

注塑方面：注塑類餐具多用于耐用性消費(fèi)品，PLA通過改性后產(chǎn)品耐溫能達(dá)到100℃以上，因此聚乳酸可以通過注塑生產(chǎn)各類塑料制品，比較常見的像兒童餐具等。

片材吸塑方面：高透明片材類制品，原料以聚乳酸為主，耐溫性較差，一般在55℃左右；非透明片材類制品，原料需通過改性，實(shí)現(xiàn)高耐溫性，一般在100℃以上。

纖維方面：聚乳酸是新型的聚酯類材料，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。聚乳酸織物尺寸穩(wěn)定性好，有棉的舒適、粘膠的懸垂、滌綸的強(qiáng)度和真絲的手感，廣泛應(yīng)用于服飾、家紡、衛(wèi)材等領(lǐng)域，是目前最具發(fā)展前景的“綠色纖維” 。

發(fā)泡方面：PLA發(fā)泡分為擠出發(fā)泡和珠粒發(fā)泡：餐飲包裝（餐盒、隔熱杯、泡面碗，其產(chǎn)品具有保溫、隔熱的特點(diǎn)）；冷鏈保溫包裝（用于冷鏈運(yùn)輸、外賣保溫配送等，能生產(chǎn)可折疊紙箱，保溫效果好）；奢侈品、酒類等的內(nèi)部緩沖包裝(產(chǎn)品支撐性好，比一般PET吸塑、卡紙、植物纖維模壓的產(chǎn)品緩沖防護(hù)效果好，而且包裝更輕，可以整體降低產(chǎn)品重量，從而節(jié)約成本)；商超包裝(聚乳酸發(fā)泡產(chǎn)品在商超生鮮包裝方面用途也比較廣泛，比如做肉類托盤，可以急凍、微波解凍、能吸水等；對(duì)于易碎產(chǎn)品還有很好的保護(hù)性能)。

膜類方面：膜袋料與PBAT共混（購(gòu)物袋、垃圾袋等），添加比例5%—30%，添加比例越高的話，機(jī)械加工性能越穩(wěn)定；膜袋克重越低，成本越低；膜袋光澤度、手感越好，強(qiáng)度更強(qiáng)；產(chǎn)品貨架期更長(zhǎng)。

雙向拉伸模：通過原料及工藝的調(diào)整和控制，實(shí)現(xiàn)單向或雙向拉伸，以及熱切封合功能，產(chǎn)品有優(yōu)異的透明性，具有極佳的展示性，廣泛應(yīng)用于飲料瓶標(biāo)、食品包裝、罐體包裝及電子產(chǎn)品等；同時(shí)也是可降解膠帶，煙膜的優(yōu)質(zhì)原料。此外，聚乳酸還可以開發(fā)生產(chǎn)聚乳酸多元醇，作為聚氨酯的原料。

總之，聚乳酸PLA的環(huán)保屬性與當(dāng)今的環(huán)保意識(shí)相得益彰，未來，隨著技術(shù)的進(jìn)一步革新和環(huán)保意識(shí)的不斷提高，聚乳酸PLA前景無限。

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