环境材料 聚乳酸PLA

什么是聚乳酸PLA：

PLA聚乳酸历史

聚乳酸PLA (Poly lactic acid)一种新的生物塑料材料，聚乳酸是以速生资源玉米、淀粉、甲壳素、纤维素、蛋白质为主要原料，经发酵制得乳酸，再经化学聚合而制成的全新降解塑料，具有良好的生物相容性和生物降解性

早在1932年Dupont的科学家Wallace Carothers在真空中将乳酸进行聚合，产生低分子量的聚合物，但是由于生产成本过高，直到1987年食品公司Cargill 开始投资研发新的聚乳酸制造过程，Cargill随后于2001年与Dow合资进行商业化产量名为:Nature-Works的聚乳酸商品。由于聚乳酸材料同时有生体相容性与生物可分解性，因此在所有的可分解性塑料中占有42%的市场。

聚乳酸PLA的市场：

已商业化生产的生物可分解塑料，可以看出聚乳酸在整個生物可分解塑料占有举足轻重的地位，而Cargill Dow LLC每年14万吨的聚乳酸产量則为世界最高。日本方面三井化學也開始规模化生产，预计该公司2008年聚乳酸的销售量可以超过30000吨。依照Frost Sullivan推测，全世界的生物可分解性塑料在2002年時的市场为12万公吨，到2010年可望成达到每年50.5~70万公吨，而如果按照以上各主要公司所公布的产能扩建预计更是大幅超过此数字，如德国的Inventa Fisher计划将其设备放大至每年80000吨，而Cargill Dow LLC更预计在2009年可以将其聚乳酸产能提升至每年45万公吨，可以看出其強大的商机与市场成长潛力。

PLA聚乳酸应用

聚乳酸产品的加工可利用普通塑料的生产技术，根据聚乳酸的特性，

已经开发出聚乳酸的各式产品，包括薄膜、片材、纤维及绳带类产品。

** 医疗器材:手术服,手术器具,医药容器.

** 纺织领域:纤维,纱线,无纺布

** 包装领域:一次性包装材料,垃圾袋,背心袋 ,平口袋,收縮膜,堆肥袋,雨衣等. ** 文具领域: 文具系列

** 食品包装材料

** 工业领域:注塑产品,电子元件,片材等

** 聚乳酸的出现不止于局限于工业界的改革，而且它将会导致家居日常生活上的重大变化。

PLA聚乳酸材料优点，如实现环境负荷最小化：

PLA聚乳酸材料优点

**材料天然、无毒，透气性高，PLA制品经由美国FDA认可，可直接与食物接触。

(就算盛裝含有酸性，酒精成份之食材，也不会釋放任何危害人体之物質)

天然可降解高分子：包括淀粉、甲壳素、纤维素、蛋白质等用，这类高分子材料虽然可以自然生长，且分解的产物完全无毒，但多不具备热塑性，因此加工成型困难，难以单独使用，只能与其它高分子材料掺混使用。而掺混后的高分子材料则多少具备了一定程

度的生物可降解性。

卡吉尔一陶氏公司与意大利Amprica公司和台湾威猛工业公司(WMI)合作，推进卡吉尔一陶氏公司由谷物生产的聚合物Nature Work聚乳酸(PEA )用于包装材料。这种聚合物可与石油生产的塑料共混，和像石油生产的塑料一样使用。NatureWorks树脂的包装性能等同或优于传统的以石油为原料的聚合物包装材料，有高透明度、高光泽度等优点，并有持久宜人的香味，可耐绝大部分食品中的油脂，热封起始温度低(80℃)，热封强度高。13本NEC公司已开发出阻燃级生物降解塑料，用于电子工业制品，该材料以聚乳酸(PLA)为基础树脂，不含有毒助剂，是一种环境友好材料。该产品已通过美国两种阻燃试验，添加的阻燃剂为一种安全无毒的无机材料，开拓了生物降解塑料在电子产品上的应用。这种新材料有一定耐热性，可采用注塑机加工成形，强度与玻纤增强聚碳酸酯相当。13本NEC公司以植物为原料，在世界上率先开发成功具有超过不锈钢热传导能力的生物塑料。据介绍，NEC开发的新材料具有以下特征：其一，在以玉米等为原料的聚乳酸树脂中，通过添加、混合特定长度的碳纤维和特定的粘合剂，使树脂中的碳纤维互相结合，形成网眼状，达到高度的热传导性。该材料添加

10％的碳纤维，热传导率可以达到不锈钢的水平；添加约30％，可达到不锈钢的2倍。其二，除碳纤维以外，包括粘合剂的原材料，大部分都是由植物中得来。新材料的强度和易塑性可以满足电子产品外壳要求。

6．日本富士通电子集团采用更具抗冲性的生物聚合物用于手机外壳。该公司与东丽工业公司合作，采用聚乳酸(PLA)材料与具有高玻璃过渡温度的聚碳酸酯昆配成合金。据称，这种新的聚合物合金具有与PLA相同的抗热性和模塑性，但抗冲性提高50％。富士通公司计划在未来手机的款式中使用这种新的塑料，以减少使用石油基塑料。该公司于2002年使用谷物生产的PLA在世界上首次制造笔记本电脑外壳部件。此后与东丽一起，于2005年采用有高抗热性、低可燃性和良好模塑性的PLA生产笔记本电脑整个外壳。

** 聚乳酸由于具有生物相容和可降解的特性，因此可以用做人体骨骼移植、骨骼连接销钉等医学材料。而羟基磷灰石(HA)具有很好的生物活性和生物相容性，弹性模量

接近于自然骨，从而常用于改性聚乳酸【45】。I酬atovic等【461将聚乳酸与羟基磷灰石复合得到了多孔的复合材料。其压缩强度为140 MPa，弹性模量为10 GPa，

在老鼠体内无排斥和感染等现象，生物相容性良好。聚乳酸纤维具有很多优异的性能，如比PET亲水性好；悬垂性、舒适性和手感好；回弹性好；较好的卷曲性和卷曲持久性；收缩率可以控制；强度高达6．23 cN／dtex；UV (抗紫外)稳定性好；比PET密度小；可以用分散性染料染色；成型加工性好；热粘接温度可以控制；结晶熔融温度可以在120170 oC范围内变化；可燃性低、发烟量小。这些特性刺激了聚乳酸纤维在纤维和非织造布领域的应用，并且聚乳酸纤维可以制成圆截面的单丝或复丝、-,f形截面的BCF(可用于织造地毯和毛毡)、卷曲或非卷曲的短纤维、双组份纤维、纺粘非织造布和熔喷非织造布等，这使聚乳酸纤维在服装市场、家用及装饰市场、非织造布市场、双组份纤维领域、卫生及医用等领域有潜在的应用前景。NatureWorks LLC公司生产的聚乳酸(PLA)进入了沃尔玛的视线。沃尔玛公司于去年11月推出新型的包装材料。由于PLA的优质的透气性能使得净菜、面包、油炸圈等保持了产品的新鲜，提高了口感，降低了利润，促进了产品的销量。更重要的是，赢得了更满意的顾客，降低了对环境的污染。不仅如此，沃尔玛还把PLA技术扩大到塑料包装盒，希望能够使得产品运输更加优化，食品更加安全。沃尔玛预计在2006年将在百货零售中使用的一亿一千四百万个普通塑料包装盒换成NatureWorks PLA包装盒。** 使用任何废弃物处理方式（如焚化、掩埋、回收、堆肥）皆不致对环境造成任何影响。