新型塑料材料-聚乳酸應用分析

周徐(南京紅寶麗股份有限公司 211300)

白色污染一直是困擾人們的一個環境問題，并且不能做到回收再利用，不易降解，難以回收，所以，以淀粉為主要原料制作而成的生物塑料，在出現之初就受到了人們的關注，一直處于研究階段，它本身具有的可再生性在環境保護方面具有非常重要的意義。

在合成降解塑料的生產當中，生物塑料聚乳酸是最早實現批量生產的品種，它的價格也是合成塑料中最低的，因此被業內人士確定為新時期最有發展潛力的新型包裝材料，在環保包裝材料中具有重要地位，具有廣闊的發展前景，可以有效保護環境，這一特點優于傳統塑料。

一、應用現狀

聚乳酸是一種脂肪族聚酯，本身有著優異的生物降解性和力學性能，被業內定為傳統塑料的第一替代品，還有，聚乳酸還有生物相容性的特點，可以當作體內植入材料，也可以當作生物藥用材料等；生產原料來源寬廣，主要以植物淀粉為主，所以，研究聚乳酸產業的發展具有非常重要的作用。

當前，生產聚乳酸的企業對于外國來說，主要集中在如美國、日本、德國等一些發達國家當中。我國關于聚乳酸的研究開始較晚，但發展勢頭迅猛，如浙江海正集團和中科院長春應用化學研究所合作建設的聚乳酸生產線，可以進行大量生產，一半以上的產品向發達國家銷售。這一現狀說明了我國關于聚乳酸的生產只落后于美國，是世界上第二個規模超過5000t·a－1的國家。另外，我國還有一些生產企業，如華偉業公司、南通九鼎生物工程有限公司、長春圣博瑪生物材料有限公司、浙江海正公司、上海同杰良生物材料有限公司等，現在，影響PLA發展的主要因素是價格。

二、聚乳酸的具體應用

PLC具有良好的加工特點，可以使用一般的塑料加工設備進行加工，可以應用操作方法有注射、擠出、拉伸、紡絲和吹塑、二次加工等。

1.注射產品

關于聚乳酸的熱塑性產品當前已經得到普遍應用，絕大部分屬于一次性產品，如一次性用具、包裝、餐具等。也可以根據使用情況將其性能改變，從而生產出塑料瓶、瓶蓋、塑料玩具、電腦外殼、汽車裝飾品等。

2.薄膜產品

聚乳酸薄膜包括雙向拉伸薄膜、流涎薄膜和收縮薄膜，可以用于各種包裝袋、糖果外面包裝、各種復合加工膜，信封用膜，各種卡片用膜等，當前在歐洲大部分地區，已普遍應用聚乳酸包裝袋，可以滿足人類保護環境的要求，降低白色污染對人類環境的危害。

3.纖維產品

聚乳酸纖維也是一種對環境具有保護功能的纖維，應用聚乳酸制作而成的面料非常柔軟，比一般面料要好，本身具有絲綢一樣的光澤，有著良好的手感，人穿著時非常舒服。應用聚乳酸纖維制作而成的針織布本身具有較好的下垂特點、光滑特點、吸水特點、透氣特點等，還有，聚乳酸纖維本身有著優越的水擴散性，如果和棉混紡的話，可以生產出吸汗性能突出的衣料，可以保持良好的形態，同時有著良好的抗皺特點。

4.醫用緩釋產品

在20世紀30年代，德國科學家就已經發現聚乳酸的存在，但因為生產需要較高資金，所以只被應用于藥物緩釋劑和骨固定材料。關于聚乳酸的降解包括兩個過程：一是水解，也就是應用水環境，將高分子量的聚乳酸的分子量降低，最后形成L-乳酸。二是生物降解，也就是在微生物參與的情況下，將L-乳酸分解為二氧化碳和水。在生物體內，本來就存在一定數量的L-乳酸，因此，分解聚乳酸形成的L-乳酸不會對人體構成危害，并且人身體內也存在可以分解L-乳酸的酶，人的身體可以將體內多余的L-乳酸分解掉。

聚乳酸和它的共聚物，可以根據藥物的使用需求和用藥方法，制作而成具有一定特點的藥物劑型。在當前的應用中，只是利用溶液成型和熱壓成片等辦法，制作一些緩釋藥物，如胰島素的聚乳酸雙層緩釋片、慶大霉素的聚乳酸圓柱體、促生長激素釋放激素的塊狀植入劑、激素左炔諾酮的空心聚乳酸纖維劑等，另外，應用聚乳酸還能夠生產薄膜類乳劑，能夠控制藥物的釋放速度。當前人們努力研究的是制作比較困難的、可以控制釋放速度的、可以靶向治療的威力藥物，如層狀微粒、微球、微囊和納米微粒等。

5.醫用高分子產品

生物可吸收材料當中，一般情況下包含有可以用水分解的化學鍵，如酯鍵等，所以它能夠自動分解，同時，微生物也可以將其分解為小分子，在新陳代謝的作用下排出體外。生物可吸引材料包括天然和人工合成高分子兩類，當前在醫學領域已得到普遍應用。天然生物可吸收材料包括：膠原、海藻酸鹽、透明質酸、明膠、幾丁酯等。天然材料具有較強的相溶性，但機械強度差，不能控制分解速度等，只能在一定的范圍內應用。

在這些材料當中，聚乳酸和聚乙醇酸使用最多，以聚乳酸為代表的脂族酸聚酯本身有著良好的生物相容性和生物可分解性，當前已經被確定為應用于醫用材料的、具有廣闊發展的材料。如可吸收骨折內固定螺釘和板、骨修復材料、頸椎融合器、人工關節、眼科材料、口腔固定材料、美容材料、防粘連膜、縫合線等。聚乳酸等材料產生的降解物對人體無害，并且本身有著良好的機械強度，可以控制降解速度，材料也容易加工。可以應用于長期和短期植入物，當前材料在醫學很多領域已經得到普遍應用。

6.石油開采

聚乳酸一般應用于石油開采過程中的末期，在溫度和壓力適宜的情況下，聚乳酸在一定時間內可以形成乳酸，不但可以大幅提高采油效率，而且可以防止高分子材料應用時產生環境污染。當前，應用聚乳酸的方案已經普遍應用于石油開采當中，在新疆和四川等地普遍推廣。

三、聚乳酸的未來

總之，我國關于降解塑料的研究還不成熟，而且降解塑料對技術要求也較高，尤其是隨著時代的發展，人們越來越關注居住環境的保護，因此降解塑料的研究得到了人們的重視，也將應用于大量不同領域，隨著降解材料研究的進展，材料也會發揮更加巨大的作用。塑料加工工業的發展方向是：功能化、輕量化、輕型化，而綠色塑料本身具有的環保功能也將成為促進本身發展的強勁動力。

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