聚乳酸（）行業(yè)發(fā)展階段及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

時(shí)間：2024-07-04作者：深圳市深德鴻環(huán)保新材料有限公司瀏覽：2

聚乳酸()是一種新型的生物基可生物降解材料，由玉米、木薯等農(nóng)作物糖化后，經(jīng)微生物發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸聚合而成，原料來(lái)源廣泛且可再生。聚乳酸具有良好的生物降解性、生物相容性、熱穩(wěn)定性、抗溶劑性和易加工性等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于服裝制造、和衛(wèi)生等領(lǐng)域。

聚乳酸是一種自然界中廣泛存在的酸，其生產(chǎn)工藝屬于發(fā)酵工業(yè)。現(xiàn)代的發(fā)酵工業(yè)已將生物技術(shù)、基因工程、化學(xué)工程技術(shù)等進(jìn)行融合，形成一個(gè)大工業(yè)體系。乳酸行業(yè)經(jīng)過(guò)數(shù)十年發(fā)展，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)技術(shù)成熟，產(chǎn)能規(guī)模較大。

在聚乳酸的生產(chǎn)方面，國(guó)內(nèi)的聚乳酸行業(yè)起步較晚，但是隨著國(guó)內(nèi)技術(shù)的不斷進(jìn)步，也有一些企業(yè)逐步了聚生產(chǎn)的技術(shù)難題，如中科新材一直致力于生產(chǎn)生物可降解材料及制品。

聚乳酸的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)：

目前，聚乳酸的生產(chǎn)仍然是以“兩步法”為主，先制備丙交酯，再用丙交酯開(kāi)環(huán)聚合生產(chǎn)聚乳酸。近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)聚生產(chǎn)技術(shù)的不斷突破，聚生產(chǎn)工藝在國(guó)內(nèi)已不屬難題。

目前，聚乳酸行業(yè)的技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出以下趨勢(shì)：

（1）、高光學(xué)純度

乳酸是一種手性異構(gòu)體，具有光學(xué)活性，光學(xué)純度對(duì)聚乳酸的熔點(diǎn)、結(jié)晶速率等關(guān)鍵指標(biāo)具有顯著影響。聚乳酸的光學(xué)純度主要由丙交酯的光學(xué)純度決定，但是在丙交酯制備過(guò)程中，伴隨著高溫條件的發(fā)生，消旋現(xiàn)象無(wú)法避免，從而降低丙交酯的光學(xué)純度。

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品指標(biāo)的控制，保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，通常采用在高光學(xué)純度的丙交酯中配入不同光學(xué)純度的丙交酯進(jìn)行聚合，以達(dá)到控制聚乳酸光學(xué)純度的目的。

因此，高光學(xué)純度既能體現(xiàn)聚生產(chǎn)企業(yè)在“乳酸→丙交酯”工段的制造工藝水平，也是聚乳酸行業(yè)技術(shù)發(fā)展的重要追求方向之一。

（2）、復(fù)合改性

在塑料行業(yè)，對(duì)材料進(jìn)行復(fù)合改性，可以使材料突破其在化學(xué)和物理方面的固有屬性限制，充分挖掘其發(fā)展?jié)摿?。由于聚乳酸以替代傳統(tǒng)塑料為發(fā)展方向，隨著近年來(lái)聚乳酸材料的流行，對(duì)聚乳酸進(jìn)行復(fù)合改性也成為了行業(yè)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)之一。

對(duì)聚乳酸進(jìn)行復(fù)合改性的主要方式分為物理改性和化學(xué)改性。物理改性主要是將聚乳酸與其他材料進(jìn)行共混，這種改性方法的生產(chǎn)成本較低、效率較高，是目前主流的改性方法。

而化學(xué)改性的方法是通過(guò)共聚、接枝、高分子化學(xué)反應(yīng)等方法對(duì)聚乳酸進(jìn)行改性，這種方法具有一定的技術(shù)門(mén)檻，且對(duì)生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)研發(fā)人員的要求較高，因此尚未成為主流的改性手段。化學(xué)改性方法能夠大地改變材料的固有屬性，也是行業(yè)未來(lái)技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。

（3）、分子量分布

聚合反應(yīng)是難控制的一種化學(xué)反應(yīng)，即便在相同的生產(chǎn)條件下，聚乳酸的聚合度也存在差異，產(chǎn)生分子鏈長(zhǎng)短不一的聚乳酸分子，因此，聚乳酸是一種混合物。

在高分子聚合物，一般用PDI指標(biāo)（重均分子量Mw/數(shù)均分子量Mn）來(lái)衡量材料的相對(duì)期望分子量分布的離散程度，PDI越低，說(shuō)明聚乳酸分子量越緊密地分布在期望分子量周圍，所制成的聚乳酸制品的性越好，綜合性能越強(qiáng)。

因此，低PDI也能夠體現(xiàn)聚生產(chǎn)企業(yè)在聚合環(huán)節(jié)的制造工藝水平，是聚乳酸行業(yè)技術(shù)發(fā)展的重要追求方向之一。

中國(guó)市場(chǎng)消費(fèi)結(jié)構(gòu)比較多元化，可以通過(guò)擠出、拉伸、紡絲、吹膜、注塑、吹塑、吸塑等成型工藝進(jìn)行加工，應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，是降解產(chǎn)品中應(yīng)用比較的產(chǎn)品。

主要應(yīng)用以吸管、餐具、3D打印、淋膜、包裝袋、地膜、纖維等領(lǐng)域?yàn)橹?，其他領(lǐng)域如醫(yī)療、玩具、牙刷、包裝膜等多產(chǎn)品也有相關(guān)研究及應(yīng)用。

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