PLA是一種可持續(xù)新興高分子材料。全稱Polylactic Acid，中文名為聚乳酸。聚乳酸（PLA）使用植物基原料，例如，玉米、木薯等所提出的淀粉原料來制作，這是聚乳酸（PLA）與石油基塑料在生產(chǎn)端不同的地方。聚乳酸（PLA）是可降解的，近年來在包裝等領(lǐng)域使用漸廣。

事實(shí)上，大部分消費(fèi)者不知道如何處理聚乳酸（PLA），而且，聚乳酸（PLA）制作的產(chǎn)品看起來和普通塑料產(chǎn)品類似——有的還沒有可降解標(biāo)志。即使消費(fèi)者受到教育后，明白了聚乳酸（PLA）需要如何降解，他們也無法找到聚乳酸（PLA）垃圾的分類渠道。

降解PLA需要在特定的工業(yè)堆肥場(chǎng)所，并且需要特定的時(shí)間，例如三個(gè)月到六個(gè)月。降解PLA的效率并不高，如果只是將PLA和傳統(tǒng)塑料垃圾一起丟棄，那么它一樣不會(huì)降解。生產(chǎn)PLA所需的農(nóng)作物，則需要大量的水、農(nóng)藥、土地等。要讓它真正可持續(xù)任重道遠(yuǎn)，需要整個(gè)可持續(xù)鏈條過程和人都配合。

特性：

聚乳酸的熔點(diǎn)、耐熱性、機(jī)械性能、加工性能都與其結(jié)晶度有關(guān)，而影響其結(jié)晶度的最主要因素是原料中L-乳酸和D-乳酸的配比，PLA 的物理性質(zhì)和生物降解性可以通過使用羥基酸共聚單體成分或外消旋化來調(diào)節(jié)。

乳酸是自然界中最小的手性分子，以兩種立體異構(gòu)體形式存在于自然界中，即為左旋型L-乳酸和右旋型D-乳酸。將這兩種乳酸等比例混合即為消旋的DL-乳酸。

分子結(jié)構(gòu)的手性：

在化學(xué)中，如果分子或離子不能通過旋轉(zhuǎn)、平移和某些構(gòu)象變化的任意組合與其鏡像疊加，則該分子或離子被稱為具有手性的。這種幾何性質(zhì)稱為手性。這些源自古希臘語(yǔ)χε?ρ ( cheir )“手”，這是具有這種性質(zhì)的物體的典型例子。

同一氨基酸的兩種手性對(duì)映體

如果原料是純的L-乳酸，則所得的聚L-乳酸（簡(jiǎn)稱PLLA，等規(guī)PLLA）是高結(jié)晶性聚合物，聚L-乳酸的結(jié)晶度大概是37%，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度大約是65°C，熔點(diǎn)是180°C，拉伸模量大約為3-4GPa，彎曲模量大約為4-5GPa。如果原料是純的D-乳酸，則所得的聚D-乳酸（簡(jiǎn)稱PDLA/等規(guī)PDLA）是半結(jié)晶聚合物。

由微生物發(fā)酵得到的乳酸主要為L型，只有極少數(shù)細(xì)菌能夠生成D型乳酸。另外，D型乳酸對(duì)人體有一定的副作用，過量攝入能引起新陳代謝紊亂。因此，商品化應(yīng)用最為普遍的是PLLA。由于存在提純上的困難和聚合過程中的消旋化問題，工業(yè)化生產(chǎn)的聚乳酸中都含有少量的D單元。D單元的含量越高，PLLA光學(xué)純度越低，分子鏈的有序規(guī)整度也越低。PLA通常要求L-乳酸含量較高，其光學(xué)純度大于96%~99%（即D-乳酸小于1%~4%）。

D單元含量在15%～50%之間的PLLA是完全無定形聚合物，不具有結(jié)晶性。間規(guī)PDLLA（含L-乳酸和D-乳酸）可以通過內(nèi)消旋丙交酯的立構(gòu)選擇性聚合制得，在95℃等溫結(jié)晶1h后，測(cè)得的熔點(diǎn)為152℃；等比例共混PLLA和PDLA可以得到立體絡(luò)合物（sc-PLA）結(jié)構(gòu)，具有比各自均聚物更高的熔點(diǎn)（220～230℃）。

L-乳酸、D乳酸及DL-乳酸在聚乳酸上及與生物化學(xué)有關(guān)的食品、醫(yī)藥和農(nóng)藥等領(lǐng)域中的應(yīng)用是存在區(qū)別的。乳酸的光學(xué)及化學(xué)純度將直接影響聚乳酸生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品收率、穩(wěn)定性及產(chǎn)品品質(zhì)。市場(chǎng)上不同品質(zhì)不同價(jià)格的PLA，很大一部分原因是因?yàn)樽陨淼钠焚|(zhì)。

聚乳酸密度在1.25-1.28 g/cm3，比水重。

斷裂伸長(zhǎng)率：4%-10%，偏脆。通過將 PLLA 與聚（3-羥基丁酸酯）（PHB）、纖維素納米晶體 (CNC) 和增塑劑(TBC) 混合，機(jī)械性能得到顯著改善。有助于將斷裂伸長(zhǎng)率從純 PLLA 的 6% 提高到生物復(fù)合材料的 140-190%。

加工工藝：

聚乳酸可用多種方式進(jìn)行加工，如擠出成型、射出成型、吹膜，發(fā)泡。

可持續(xù)特性

PLA 通常被稱為可生物降解聚合物，因?yàn)樵谀承l件下，根據(jù) PLA 的等級(jí)，它會(huì)被消化成水和二氧化碳，以及殘留生物質(zhì)。有一些標(biāo)準(zhǔn)可以認(rèn)證材料是否可生物降解。美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì) (ASTM) 標(biāo)準(zhǔn)要求“測(cè)試材料中 90% 的有機(jī)碳必須在 180 天內(nèi)轉(zhuǎn)化為二氧化碳 [生物降解]”。在歐洲，最常見的標(biāo)準(zhǔn)是 EN 13432。

在使用壽命結(jié)束時(shí)，PLA 產(chǎn)品可以通過機(jī)械或化學(xué)方法回收，或在工業(yè)設(shè)施中堆肥。經(jīng)過機(jī)械回收的 PLA 可用于 3D 打印應(yīng)用，而經(jīng)過化學(xué)回收的 PLA 可用于生產(chǎn)可轉(zhuǎn)化為新 PLA 樹脂的乳酸。

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