近年来,随着人们环保意识的不断提高和各地限塑、禁塑政策的推行,生物基可降解材料行业也在不断地发展,其中聚乳酸(PLA)的研究以及下游应用的扩展也备受瞩目,日益成为应用开发最全,使用性能最好,最具应用前景的生物基可降解材料之一。
聚乳酸是一种新型的生物基可降解材料,以可再生植物资源(如:玉米,秸秆)为原料,经糖化、发酵、聚合而成的高分子聚合物。
农作物中的淀粉、纤维素、半纤维素等多糖经各种生物酶的作用分解为葡萄糖等单糖;然后通过生物发酵技术,利用微生物(例如乳酸菌)发酵,代谢出乳酸,经提纯处理后,制得高纯度L-乳酸;再利用化工合成技术,将高纯度L-乳酸聚合成高分子量聚乳酸。
关于在环保政策不断加强,各类生物基可降解材料层出不穷、群雄逐鹿的背景下,PLA为何能够频繁出圈的问题,小编认为可能有如下5个方面的原因:
1、良好的加工性能
聚乳酸具有良好的加工性能,应用范围广,可以与传统石油基塑料一样,经挤出、拉伸、吹塑、吸塑、吹膜、淋膜、发泡、纺丝等各种工艺处理制备成不同的制品,加工温度较低,且在加工过程中不需要添加任何助剂,生产成本也低。
2、优秀的可降解性
PLA在常温下较稳定,但在稍高的温度环境、酸碱环境、微生物环境中容易迅速降解成CO2和水。因此可以通过控制环境和填料使PLA制品在有效期内能够安全使用,废弃后又能及时降解。
3、安全的生物相容性
PLA的合成单体L-乳酸是生物体(包括人)代谢途径中常见的一种化学物质,生物体内也含有能够代谢L-乳酸的酶,因此PLA具有极高的生物安全性,也有研究人员做过PLA动物体植入试验,研究表明,PLA对动物体无毒性作用,且能够在生物体内完成降解。
4、环保的绿色低碳材料
PLA的原料来自光合作用产生的可再生淀粉类原料(玉米、木薯、甘蔗等),可以实现“种植固碳一发酵排碳一生产排碳一分解排碳”的自闭环系统,能够大幅减少当前石油路线生产塑料的碳排放。
因此,在全球“碳战略”的背景下,PLA相对于以传统石化原料生产的树脂具有“碳优势”。
5、广泛的应用领域
基于以上优势,聚乳酸在多个领域中展现了其独特的特色应用,且这一趋势仍在不断被挖掘中。
此外,聚乳酸还可以开发生产聚乳酸多元醇,作为聚氨酯的原料。
总之,聚乳酸PLA的环保属性与当今的环保意识相得益彰,未来,随着技术的进一步革新和环保意识的不断提高,聚乳酸PLA前景无限。
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