聚乳酸作為新型生物降解材料，具環(huán)保、減石油依賴、減碳優(yōu)勢，力學(xué)性能好，成纖性優(yōu)異，安全性高。市場需求增長，政策支持，成本優(yōu)勢，有利于大規(guī)模推廣替代傳統(tǒng)塑料。聚乳酸作為一種新型的生物降解材料，被專家認(rèn)為可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)塑料。
原因主要有以下幾點：
環(huán)保優(yōu)勢：
可生物降解性：聚乳酸的主鏈上有大量酯鍵，是有機(jī)物中比較容易斷裂的化學(xué)鍵，故易于降解。在堆肥條件下 8-25 周即可降解，即使在自然條件下 3-5 年也會完全降解，而傳統(tǒng)塑料降解的時間則在百年以上，其降解產(chǎn)物為二氧化碳和水，不會對環(huán)境造成長期污染。
減少石油資源依賴：聚乳酸來源于生物質(zhì)材料，如玉米、蔗糖等，主要以植物資源為原料制成，可降低對石油資源的依賴，有助于優(yōu)化資源利用，符合可持續(xù)發(fā)展的要求，而傳統(tǒng)塑料多以石油為原料，石油是不可再生資源。
減碳特性：2021 年工信部《“十四五” 工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》中明確提出將聚乳酸作為綠色低碳材料推廣。其生產(chǎn)過程相對環(huán)保，碳排放量遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)塑料，更符合當(dāng)下全球綠色低碳發(fā)展的趨勢。
生產(chǎn)技術(shù)方面：
直接縮聚法：在脫水劑的存在下，乳酸分子中的羥基和羧基受熱脫水，直接縮聚合成低聚物。加入催化劑，繼續(xù)升溫，低相對分子質(zhì)量的聚乳酸聚合成更高相對分子量的聚乳酸。
二步法：先使乳酸生成環(huán)狀二聚體丙交酯，再開環(huán)縮聚成聚乳酸。這一技術(shù)較為成熟，美國 NatureWorks 公司生產(chǎn)聚乳酸工藝的工藝即為該工藝。
反應(yīng)擠出制備：用間歇式攪拌反應(yīng)器和雙螺桿擠出機(jī)組合，進(jìn)行連續(xù)的熔融聚合實驗，可獲得由乳酸通過連續(xù)熔融縮聚制得的分子量達(dá) 150,000 的聚乳酸。
開環(huán)聚合法：以乳酸為主要原料聚合得到的聚合物，原料來源充分而且可以再生，主要以玉米、木薯等為原料。通過技術(shù)的創(chuàng)新與改進(jìn)，直接聚合法取得了一定的進(jìn)展，應(yīng)該在不久的將來隨著技術(shù)的不斷成熟，能夠應(yīng)用于工業(yè)化的大生產(chǎn)中去。
固相聚合法：將直接聚合法得到的低分子量樹脂在減壓真空、溫度在 Tg—Tm 之間的條件下進(jìn)行聚合反應(yīng)得到，以提高其聚合度，增加分子量，從而提高材料強(qiáng)度和加工性能。
性能優(yōu)勢：
力學(xué)性能良好：聚乳酸具有較好的硬度、強(qiáng)度和耐久性等力學(xué)性能，其數(shù)據(jù)接近傳統(tǒng)塑料，適用于吹塑、熱塑等各種加工方法，可用于加工從工業(yè)到民用的各種塑料制品，如包裝食品、快餐飯盒、無紡布、工業(yè)及民用布等，能滿足不同領(lǐng)域的使用需求。
良好的成纖性：聚乳酸纖維性能優(yōu)異，具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、抑菌性好、回彈性好、難燃燒、抗紫外線燈優(yōu)良特性，可以純紡，也可以與棉、粘膠、莫代爾、天絲、竹纖維、羊毛等混紡，具有較好的化學(xué)惰性，對許多溶劑包括干洗劑穩(wěn)定，未來有望在紡織領(lǐng)域部分替代滌綸 / 聚酯等產(chǎn)品。
安全性高：聚乳酸來源于植物，其原料乳酸本就是人體內(nèi)的單體，安全性高，食物安全性也很高，并且在焚化時，其燃燒熱值與焚化紙類相同，是焚化傳統(tǒng)塑料的一半，而且不會釋放出氮化物、硫化物等有毒氣體。
市場及政策優(yōu)勢：
市場需求增長：隨著消費者環(huán)保意識的不斷提高，對環(huán)保產(chǎn)品的需求也日益增加，尤其是在歐美國家，消費者更愿意購買對環(huán)境友好的產(chǎn)品，這為聚乳酸的市場推廣提供了有利條件。同時，全球反塑料運動的興起以及各國政府對環(huán)保產(chǎn)業(yè)的扶持力度加大，也促使聚乳酸市場需求量持續(xù)猛增。
政策支持：近年來，我國 “限塑” 工作已經(jīng)上升為國家戰(zhàn)略，一系列限塑政策的出臺，如 2008 年的《關(guān)于限制生產(chǎn)銷售使用塑料購物袋的通知》以及 “史上最嚴(yán)限塑令”《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見》等，推動了傳統(tǒng)塑料向可降解塑料的轉(zhuǎn)化，為聚乳酸等可降解材料的發(fā)展提供了廣闊的市場空間。
成本優(yōu)勢
隨著科技的進(jìn)步和生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，聚乳酸的生產(chǎn)成本已經(jīng)有所降低，并且與其他類型的生物可降解材料相比，聚乳酸不僅生產(chǎn)工藝相對成熟，產(chǎn)能領(lǐng)先，而且有明顯的成本優(yōu)勢，有利于其在多領(lǐng)域大規(guī)模推廣，使其在替代傳統(tǒng)塑料時更具經(jīng)濟(jì)競爭力。
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