1千克聚乳酸生產多少化學纖維

A. 聚乳酸纖維是什麼面料

聚乳酸纖維是以玉米、小麥、甜菜等含澱粉的農產品為原料，經發酵生成乳酸後，再經縮聚和熔融紡絲製成.聚乳酸纖維是一種原料可種植、易種植，廢棄物在自然界中可自然降解的合成纖維。它在土壤或海水中經微生物作用可分解為二氧化碳和水，燃燒時，不會散發毒氣，不會造成污染，是一種可持續發展的生態纖維。其織物面料手感、懸垂性好,抗紫外線,具有較低的可燃性和優良的加工性能,適用於各種時裝、休閑裝、體育用品和衛生用品等，具有廣闊的應用前景。[1]
中文名
聚乳酸纖維
外文名
Polylacticacid fiber(PLA)
密度
1.25 g/cm3
玻璃化溫度
55~65℃
熔融溫度
160~170℃
快速
導航
PLA 纖維的生產技術

PLA 纖維的用途

定性鑒別
PLA纖維的特點
聚乳酸纖維(PLA)的生產原料乳酸是從玉米澱粉中製得，所以也將這種纖維稱為玉米纖維，可以用甜菜或穀物等經葡萄糖發酵製成,以降低制備乳酸聚合體的成本。[2] 通過乳酸環化二聚物的化學聚合或乳酸的直接聚合可以得到高分子量的聚乳酸。以聚乳酸為原料得到的製品，具有良好的生物相容性和生物可吸收性，以及抑菌性、阻燃性，並且在可降解熱塑性高分子材料中，PLA具有最好的抗熱性。
PLA 纖維具有同 PET 纖維 (即聚酯纖維) 相似的物理特性，不僅具有高結晶性，還具有同樣的透明性；並且由於它的高結晶性和高取向度，從而具有高耐熱性和高強度，且無需特殊的設備和操作工藝，應用常規的加工工藝便可進行紡絲。[2]
原料
生產 PLA 的原料豐富，例如甜菜 、玉米等 ,並且可通過不斷種植獲得這些原料。由於不採用石油或木材，這對於有限的石油和木材資源將起到保護作用。聚乳酸的原料是乳酸，即-羥基丙酸、2-羥基丙酸。由於乳酸分子中有一個不對稱碳原子，所以具有d-型（右旋光）和L-型（左旋光）兩種對映體，等量的L-乳酸和d-乳酸混合而成的dL-乳酸不具旋光性。成纖聚乳酸以L-乳酸為單體。[3]
L-乳酸的工業化生產主要有微生物發酵法和化學合成法兩大類。
可生物降解性
PLA纖維具有良好的可生物降解性，被廢棄後可在自然界中完全分解為CO2和H2O。二者通過光合作用，又可變成乳酸的原料——澱粉。PLA纖維如果與其它有機廢棄物一同掩埋，幾個月內便會分解，可以完全分解成CO2和H2O。[2]
物理機械性能
PLA 在所有生物可降解聚合物中，熔點最高、結晶度大、透明度好，很適合於作纖維、薄膜及模壓製品。PLA纖維的物理性能接近PET纖維 (滌綸)和PA纖維(尼龍)，染色性能優於PET纖維。[2]
安全性
由於PLA纖維具有生物相容性，且服用舒適，可安全植入體內，無毒副作用。[2]
耐氣候性
PLA纖維在室外暴曬500 h後，強度可保留55 %左右。[2]
PLA 纖維的生產技術
單體制備
單體主要是通過葡萄糖在乳酸菌中發酵製得。[4]
聚乳酸的聚合方法
聚乳酸有兩種合成方法，即丙交酯（乳酸的環狀二聚體）的開環聚合和乳酸的直接聚合。[2]
一種是減壓在溶劑中由乳酸直接聚合的方法，即：乳酸→預聚體→聚乳酸；乳酸直接縮聚是由精製的乳酸直接進行聚合，是最早也是最簡單的方法。該法生產工藝簡單，但得到的聚合物分子量低，且分子量分布較寬，其加工性能等尚不能滿足成纖聚合物的需要；而且聚合反應在高於180C的條件下進行,得到的聚合物極易氧化著色，應用受到一定的限制。[2]

另一種方法是常壓下以環狀二聚乳酸為原料聚合得到(丙交酯開環聚合)，即：乳酸→預聚體→環狀二聚體→聚乳酸。丙交酯開環聚合生產工序為：先將乳酸脫水環化製成丙交酯；再將丙交酯開環聚合製得聚乳酸。其中乳酸的環化和提純是制備丙交酯的難點和關鍵，這種方法可製得高分子量的聚乳酸，也較好地滿足成纖聚合物和骨固定材料等的要求。[5]

丙交酯開環聚合
紡絲工藝
由於原料原因，聚乳酸有聚d-乳酸（PDLA）、聚L-乳酸（PLLA）和聚dL-乳酸（PDLLA）之分。生產纖維一般採用PLLA。[6] 聚乳酸及其共聚物的紡絲可採用溶液紡絲和熔融紡絲工藝，主要採用干紡-熱拉伸工藝，而干紡纖維的機械性能要優於熔紡纖維。研究表明，聚乳酸的分子量及其分布、紡絲溶液的組成及濃度、拉伸溫度、聚乳酸的結晶度和纖維直徑，都影響最終纖維的性能。
紡制聚乳酸纖維也可以採用反應擠出紡絲成型。採用二氯甲烷、三氯甲烷 、甲苯為溶劑，溶解聚乳酸樹脂作為紡絲液進行干法紡絲製得的聚乳酸纖維因 熱降解少、纖維強度較高。但由於溶劑有毒、紡絲環境惡劣、溶劑回收困難，需要特殊處理，纖維生產成本高，限制了聚乳酸纖維的工業化生產。
聚乳酸是熱塑性樹脂，從理論上講，採用熔融紡絲是最理想的纖維成型方式. 熔融紡絲工藝技術比較成熟、環境污染小、生產成本低，更有利於自動化、柔性化生產，是聚乳酸纖維的主要成型方法。但是熔融紡絲易造成聚乳酸的水解和熱降解，因此紡絲前必須嚴格控制樹脂的含水量，以保證紡絲的工藝穩定性和纖維最終的質量。[5] 熔融紡絲時，採用分子量為330000 的聚乳酸，先進行真實乾燥，而後進行熔融紡絲，即能獲得聚乳酸纖維。具體步驟包括熔融紡絲和熱拉伸二步。
熔融紡絲：在氮氣的保護下 ,聚合物經由螺桿熔融擠出，成絲後以11 8~21 0 km/min 的速度進行卷繞。
熱拉伸紡絲：初生纖維在 160℃熱板上雙區拉伸。[5]
PLA 纖維的用途
由於 PLA 纖維具有很好的耐熱性，所以它與普通的PET纖維一樣，可製成長絲、短絲、單絲和非織造布等製品。裝置不需要進行大的改動即可生產編織物、帶子、不織布等。另外，PLA 纖維雖吸水性差，但擁有良好的水擴散性，比如與棉混紡 ,能製成吸汗速干型復合材料。作為無紡布的纖維材料，具有良好的手感、懸垂性及回彈性，優良的捲曲性及捲曲穩定性，可控制縮率。

B. 天然纖維，人造纖維，合成纖維都分別有什麼

天然纖維：

1、棉，棉纖維中的組成物質主要是天然纖維素，它決定棉纖維的主要物理、化學性質。成熟正常的棉纖維纖維素含量約為94%。另外，還含有蛋白質、脂肪、蠟質糖類等。

2、麻，麻纖維的主要組成物質是纖維素，但其纖維素的含量比棉纖維少。原麻纖維素含量一般只有60%~80%，視麻類品種而定，薴麻、亞麻含量高些，黃麻槿麻則低些。

3、毛，毛纖維的種類很多，有從綿羊身上取得的綿羊毛，山羊身上取得的山羊線、山羊毛駱駝身上取得的駱駝絨、駱駝毛，羊駝身上取得的羊駝毛，兔子身上取得的兔絨、兔毛以及從牛、馬、氂牛、鹿身上取得的牛毛、馬毛、氂牛毛和鹿絨等。

4、絲，蠶絲的主要組成物質是絲朊，也是一種蛋白質所以與羊毛纖維相似，但耐酸性較羊毛差，是較耐弱酸而不耐鹼。蠶絲具有其他纖維所不能比擬的美麗光澤，優雅悅目。

人造纖維：

1、粘膠纖維，1848年J.默塞發現棉纖維素被濃鹼液浸漬後，化學反應靈敏性增加。此後英國人C.克羅斯和E.貝文用二硫化碳與鹼纖維作用獲得溶解性纖維素黃酸酯，從而製得粘膠纖維。

2、硝酸酯纖維，又稱硝酸人造絲。1855年，英國人將纖維素硝化後溶解成膠液並擠壓成絲。1884年，脫硝方法研究成功，硝酸法製造人造絲正式投產。

3、醋酯纖維，將棉短絨在以冰醋酸為主的試劑中醋化形成纖維素醋酸酯，溶解在三氯甲烷的漿液中經過紡絲獲得三醋酯纖維。

4、銅氨纖維，採用氫氧化四氨合銅溶液作溶劑，將棉短絨溶解成漿液紡絲製得的人造絲。絲質精細優美，但成本較高。

5、人造蛋白纖維，英國人最早研究從動物膠中提取蛋白製造人造蛋白纖維。1935年義大利有人試驗從牛乳中提取乳酪素，製成人造羊毛。此後，一些國家相繼以大豆蛋白、花生蛋白製取人造纖維獲得成功。

合成纖維：

1、聚乳酸纖維，原料來自於天然植物，容易生物降解，降解產物是乳酸、二氧化碳和水，是新一代環保型可降解聚酯纖維。

2、易染纖維，指可用不同類型的染料染色，並且染色條件溫和，色譜齊全，染出的顏色色澤均勻，色牢度好。

C. 生物基化學纖維是怎麼一回事，誰能解釋一下

查了一下，生物基化學纖維及其原料屬於新材料產業，是戰略性新興生物基材料產業的重要組成部分，具有綠色、環境友好、原料可再生以及可生物降解等優良特性，有助於解決當前經濟社會發展所面臨的資源和能源短缺以及環境污染等問題，同時能滿足日益提高的生產和物質需要。

生物基化學纖維主要包括新型纖維素纖維、生物基合成纖維、海洋生物基纖維、生物蛋白質纖維四個大類，主要有：

新型纖維素纖維：Lyocell纖維（以N-甲基嗎啉-氧化物（NMMO）的水溶液為溶劑，溶解纖維素後進行紡絲製得的一種再生纖維素纖維）、竹漿纖維、麻漿纖維、離子液體纖維素纖維、低溫鹼/尿素溶液纖維素纖維等。

生物基合成纖維：聚乳酸（PLA）纖維、聚羥基丁酸羥基戊酸酯(PHBV)和聚乳酸（PLA）共混纖維、聚對苯二甲酸1,3-丙二醇酯（PTT）纖維、聚對苯二甲酸1,4-丁二醇酯（PBT）纖維、聚對苯二甲酸混二醇酯（PDT）纖維、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）纖維、聚醯胺（PA56）纖維。

海洋生物基纖維：殼聚糖纖維、海藻纖維。

生物蛋白質纖維：大豆蛋白纖維、牛奶蛋白與丙烯腈接枝纖維、蠶蛹蛋白纖維。

D. 聚乳酸的用途

第四章：聚乳酸的性能及應用
內容摘自6chem (www.6chem.com)
六鑒網發布的《聚乳酸技術與市場調研報告》
4.1 聚乳酸的性能
聚乳酸最突出的優點是生物可降解性。聚乳酸的基本原料乳酸是人體固有的生理物質之一，對人體無毒無害無刺激性。聚乳酸在常溫下性能穩定，但在溫度高於55℃或富氧及微生物的作用下會自動完全分解，最終生成二氧化碳和水，不污染環境。
聚乳酸的旋光純度與產品的使用性能密切相關。例如，純的L-型聚乳酸明顯具有良好的剛性和強度，但缺點是易脆性斷裂。控制L-型聚乳酸的旋光純度，即可獲得適應於不同應用目的的塑料母料。而DL-型聚乳酸是無定型聚合物，普通材料的強度和模量較低，難以實際應用，只有超高分子量(一100萬)的材料與無機顆粒材料共混，制備復合材料進行使用。
聚乳酸的強度、壓縮應力、緩沖性、耐葯性、防潮、耐油脂和密封性等性能優於現有的通用塑料聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材料。它適用於吹塑、注塑、吸塑、擠出、紡絲等多種加工方法，可像熱塑性塑料那樣加工成各種從工業、農業、醫療到民用的下游產品。
聚乳酸的優點主要體現在以下幾方面：
（1）生物可降解性良好。
聚乳酸有良好的生物可降解性，使用後能被自然界中微生物完全降解，用它製成的各種製品埋在土壤中6至12個月即可完成自動降解。它使用後的廢物埋在土中或水中，可在微生物分解下生成碳酸氣和水，它們在陽光下，通過光合作用又會生成起始原料澱粉。這樣經過一個循環過程既能重新得到聚乳酸初始原料澱粉，又藉助光合作用減少了空氣中二氧化碳的含量，對保護環境非常有利。
（2）機械性能及物理性能良好。
聚乳酸的熱穩定性好，加工溫度170～230℃，有好的抗溶劑性，可用多種方式進行加工，如擠壓、紡絲、雙軸拉伸，注射吹塑、熱塑等各種加工方法，加工方便，應用十分廣泛。可用於加工從工業到民用的各種塑料製品、包裝食品、快餐飯盒、無紡布、工業及民用布。進而加工成農用織物、保健織物、抹布、衛生用品、室外防紫外線織物、帳篷布、地墊面等等，市場前景十分看好。
聚乳酸產品的加工可利用普通塑料的生產技術，根據聚乳酸的特性，已經開發出聚乳酸的各式產品，包括薄膜、片材、纖維及繩帶類產品。
（3）相容性與可降解性良好。
聚乳酸有良好的相容性與可降解性，在醫葯領域應用也非常廣泛，如可生產一次性輸液用具、免拆型手術縫合線等，低分子聚乳酸作葯物緩釋包裝劑等。
內容摘自6chem (www.6chem.com)
發布的《聚乳酸技術與市場調研報告》
（4）耗能小。
聚乳酸還是一種低能耗產品，比以石油產品為原料生產的聚合物低30%--50%能耗。在不可再生的石油資源枯竭期到來之前，石油及其衍生物市場價格暴漲，可再生的產品必將成為全球范圍的緊俏消費品。我國聚乳酸生產原料--玉米豐富，在我國發展聚乳酸產業前景廣闊。
4.2 聚乳酸的應用
聚乳酸(PLA)是以有機酸乳酸為原料生產的新型聚酯材料，性能勝於現有塑料聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材料，被產業界定為新世紀最有發展前途的新型包裝材料，是環保包裝材料的一顆明星，在未來將有望代替聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材料用於塑料製品，應用前景廣闊。
聚乳酸作為一種可生物降解的高分子聚合物，可廣泛應用於醫療、葯學、農業、包裝業、服裝業等領域，以替代傳統材料。具體如下：
4.2.1 醫葯行業
聚乳酸在醫葯行業中的主要用途有：葯物控制釋放、骨材料、手術縫合線和眼科材料等。
4.2.1.1 葯品的緩釋
葯物的控制釋放就是將葯物或其他生物活性組織和基材結合在一起，使葯物通過擴散等方式在一定時間內，以某一種速率釋放到環境中。
聚乳酸的分解物L-乳酸對動物體無毒無害，而且人體內含有分解L-乳酸的酶，多餘的L-乳酸會被人體很快地調節掉。聚乳酸及其共聚物可以根據葯物的性質、釋放要求及給葯途徑，來製成相應的葯物劑型。目前主要採用溶液成型、熱壓成片等方法制備一些緩釋葯物，如胰島素的聚乳酸雙層緩釋片、慶大黴素的聚乳酸圓柱體、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，聚乳酸還可以做成一些薄膜、類乳劑等多種劑型以達到控釋葯物的作用。
目前研究熱點是制備較為復雜的能有效控釋、能靶向治療的威力化葯物制劑，如層狀微粒、微球、微囊和納米微粒等。
4.2.1.2 骨材料
作為人體內使用的高分子材料需求日益增加，而且其要求也愈加苛刻，作為人體內的使用的高分子材料必須要求無毒、合適的生物降解性和良好的生物兼容性以及對某些具體的細胞有一定相互作用的能力，而聚乳酸在性質上基本符合上述要求，傳統的醫用高分子材料有聚四氟乙烯、硅油、硅橡膠等，但是各有許多不理想的地方。
聚乳酸的出現，有效的彌補這些產品的不足，已逐漸成為人體內使用的高分子醫葯材料主導品種。在20世紀80年代聚乳酸成功用於骨材料，通過大量的臨床試驗表明，聚乳酸作為人體內固定材料，植入後炎症發生率低、強度高、術後基本不出現感染情況。目前國內外正在加快研究和應用步伐，有望在血管、韌帶、皮膚、肝臟等組織修復和培養中使用。
4.2.1.3 手術縫合線
聚乳酸及其共聚物作為外科手術縫合線，在傷口癒合後能自動降解並吸收，術後無需拆除縫合線。
聚乳酸縫合線一經問世，就廣泛應用於各種手術。
聚乳酸手術縫合線具有較強的抗張強度、能有效的控制聚合物的降解速度等特性，隨著傷口的癒合，縫線自動緩慢降解。目前，國內各大醫院也在使用從國外進口的優異聚乳酸縫合線。
4.2.1.4 眼科材料
內容摘自6chem (www.6chem.com)
六鑒網發布的《聚乳酸技術與市場調研報告》
隨著工作和學習壓力的逐漸增加，眼科疾病發病率逐漸增加，尤其是視網膜脫落已成為常見的眼科疾病之一，通常手術治療採用在眼鞏膜表面植入填充物來解決，傳統採用硅橡膠和硅膠海綿，這兩種物質不能降解，容易引起異物反應。而利用聚乳酸作為填充材料，可有效的解決上述問題，據文獻資料報道，採用乳酸丙交酯在異辛酸亞錫引發下聚合得到的聚乳酸，製成膜片，能過臨床表明，這種膜片在組織中既有一定的降解性，又符合視網膜脫落修復手術對鞏膜維持支撐時間要求，是一種非常理想的眼科材料。
目前國內外聚乳酸在醫葯領域中的應用研究與開發方興未艾，新的用途不斷被開發出來，聚乳酸已經成為目前醫葯領域中應用最廣泛和最有前景的高分子材料。
4.2.2 紡織行業
聚乳酸切片經紡絲可以製成長絲、短絲、單絲、扁平絲、並可進一步加工成機織物、針織物、非織造物等產品。
聚乳酸纖維的主要特性是生物可降解，弱酸性，抗菌，手感柔軟，質地輕，耐熱性好(比聚酯高20％-30％)，光澤向真絲相仿，聚乳酸的這些性能成為合成纖維和天然纖維之間的「天然橋梁」。
聚乳酸纖維的加工性能優異，是一種新型紡織原料。聚乳酸由於其低模量，織物具有較好的懸垂性和手感，純紡或與毛、棉的混紡織物可保形、防皺，適於作外套、女裝、禮服、內衣、T恤等。
4.2.3 包裝行業
聚乳酸(PLA)是環保包裝材料的一顆新星。由於PLA的基本原料乳酸是人體固有的生理物質之一，因此對人體無害。作為一種重要原料，PLA可像聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等熱塑性塑料那樣加工成各種下游產品，包括薄膜、包裝袋、包裝盒、食品容器、一次性快餐盒、飲料用瓶、低分子聚孔酸作葯物緩釋包裝劑等。
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六鑒網發布的《聚乳酸技術與市場調研報告》
PLA有良好的機械性能及物理性能，適用於吹塑、熱塑等各種加工方法，加工方便。而且具有良好的防潮、耐油脂和密閉性。在常溫下性能穩定，但在溫度高於55℃或富氧及微生物的作用下會自動分解。使用後能被自然界中微生物完全降解，最終生成二氧化碳和水，不污染環境。
聚乳酸有著許多獨一無二的、在傳統生物可降解塑料領域找不到的特性，它安全、衛生、抗菌。利用這些優良的特性，期望能擴大聚乳酸的用途。 預計在不久的將來，聚乳酸會取化以石油為基礎的傳統塑料，成為我們日常生活中必要的一部分。聚乳酸將帶領我們進入一個資源回收與再利用的社會。
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六鑒網發布的《聚乳酸技術與市場調研報告》

E. 聚乳酸是什麼材料

聚乳酸是一種新型的生物降解材料，使用可再生的植物資源所提出的澱粉原料製成。聚乳酸是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。聚乳酸的生產過程無污染，而且產品可以生物降解，實現在自然界中的循環，因此是理想的綠色高分子材料。

聚乳酸的熱穩定性好，加工溫度為170～230℃，有好的抗溶劑性，可用多種方式進行加工，如擠壓、紡絲、雙軸拉伸，注射吹塑具有一定的抗菌性、阻燃性和抗紫外性，因此用途十分廣泛，可用作包裝材料、纖維和非織造物等，主要用於服裝、產業和醫療衛生等領域。使用後能被自然界中微生物完全降解，最終生成二氧化碳和水，不污染環境，這對保護環境非常有利，是公認的環境友好材料。

F. 聚乳酸的合成原理

一個乳酸分子上的羧基提供一個羥基,另一個乳酸分子脫去一個氫,兩者脫水縮合, 就是聚乳酸的原理

G. 什麼是聚乳酸

聚乳酸
開放分類： 化工、材料

單個的乳酸分子中有一個羥基和一個羧基,多個乳酸分子在一起,-OH與別的分子的-COOH脫水縮合,-COOH與別的分子的-OH脫水縮合,就這樣,它們受拉手形成了聚合物,叫做聚乳酸.
聚乳酸也稱為聚丙交酯，屬於聚酯家族。聚乳酸是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。聚乳酸的生產過程無污染，而且產品可以生物降解，實現在自然界中的循環，因此是理想的綠色高分子材料。

聚乳酸的熱穩定性好，加工溫度170～230℃，有好的抗溶劑性，可用多種方式進行加工，如擠壓、紡絲、雙軸拉伸，注射吹塑。由聚乳酸製成的產品除能生物降解外，生物相容性、光澤度、透明性、手感和耐熱性好，還具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性，因此用途十分廣泛，可用作包裝材料、纖維和非織造物等，目前主要用於服裝(內衣、外衣)、產業(建築、農業、林業、造紙)和醫療衛生等領域。

一、聚乳酸的優點

聚乳酸的優點主要有以下幾方面：

（1）生物可降解性良好。聚乳酸使用後能被自然界中微生物完全降解，最終生成二氧化碳和水，不污染環境，對保護環境非常有利。

（2）機械性能及物理性能良好。聚乳酸適用於吹塑、熱塑等各種加工方法，加工方便，應用十分廣泛。可用於加工從工業到民用的各種塑料製品、包裝食品、快餐飯盒、無紡布、工業及民用布。進而加工成農用織物、保健織物、抹布、衛生用品、室外防紫外線織物、帳篷布、地墊面等等，市場前景十分看好。

（3）相容性與可降解性良好。聚乳酸在醫葯領域應用也非常廣泛，如可生產一次性輸液用具、免拆型手術縫合線等，低分子聚乳酸作葯物緩釋包裝劑等。

二、聚乳酸的制備方法

聚乳酸生產是以乳酸為原料，傳統的乳酸發酵大多用澱粉質原料，目前美、法、日等國、家已開發利用農副產品為原料發酵生產乳酸，進而生產聚乳酸。

由乳酸制聚乳酸生產工藝有：（1）直接縮聚法，在真空下使用溶劑使脫水縮聚。（2）非溶劑法，使乳酸生成環狀二聚體丙交酯，在開環縮聚成聚乳酸。
美國LLC公司生產聚乳酸工藝為：玉米澱粉經水解為葡萄糖，再用乳酸桿菌厭氧發酵，發酵過程用液鹼中和生成乳酸，發酵液經凈化後，用電滲析工藝，製成純度達99.5%的L-乳酸。
美國一家研究所則是將制乳酪後的廢棄土豆轉化為葡萄糖糖漿，再用細菌發酵成含乳酸酵液，經電滲析分離、加熱使水分蒸發，得到可制薄膜與塗層的聚乳酸，可作保鮮袋及代替有聚乙烯和防水蠟的包裝材料。

法國埃爾斯坦糖廠與一所大學研製出用甜菜為原料，先分解成單糖，發酵生產乳酸，再用化學方法將乳酸聚合為聚乳酸，也可利用工業製糖工序的下腳料貧糖液來生產聚乳酸，生產成本低。

日本鍾紡公司以玉米為原料發酵生產聚乳酸，利用聚乳酸製成生物降解性發泡材料。其過程是在聚乳酸中混入一種特殊添加劑，對其分子結構進行控制，使之變為易發泡的微粒，再加入用碳水化合物製成有機化合物發泡劑，在成型機中成型、經高壓水蒸氣加熱成發泡材料。該材料的強度壓縮應力、緩沖性、耐葯性等聚苯乙烯塑料相同，經焚燒後不污染環境，還可肥出。
（3）反應擠出制備高分子量聚乳酸 用間歇式攪拌反應器和雙螺桿擠出機組合,進行連續的熔融聚合實驗,可獲得由乳酸通過連續熔融縮聚製得的分子量達150000的聚乳酸。利用雙螺桿擠出機將低摩爾質量的乳酸預聚物在擠出機上進一步縮聚,制備出較高摩爾質量的聚乳酸。在反應溫度為150℃、催化劑用量為0.5%、螺桿轉速為75 r/min時可通過雙螺桿反應擠出縮聚法快速有效地提高聚乳酸的摩爾質量,而且反應擠出產物分散系數減小,均勻性變好。通過DSC曲線的比較發現,通過反應擠出縮聚法製得的聚乳酸的結晶度有所降低,這對改善聚乳酸材料在使用過程中表現出較大的脆性是有益的。

三、聚乳酸制備的最新專利公開

BRUSSELS BIOTECH (BE)2004年2月13日公開的世界專利WO2004014889，報道了聚乳酸的制備，其獨立權項包括如下內容：（1）按以下方法制備乳酸：(a)蒸發乳酸或乳酸衍生物溶液制備分子量為400-2000、總乳酸等價酸度119-124.5%、光學純度相當於90-100%L-聚乳酸的低聚體；（b）將低聚體和解聚催化劑加入到解聚反應器，制備得到一富含乳酸的氣相和富含低聚體的液相；(c)冷凝氣相得到液態粗乳酸；（d）將粗乳酸抽取結晶；(e)分離和排出晶體得到一富含乳酸晶體的濕餅；(f)乾燥濕餅，得到預純化乳酸；和(g)結晶預純化乳酸得到殘留酸度低於10meq/kg、水含量低於200ppm和meso-乳酸含量低於1%的純化乳酸；（2）聚合以上得到的乳酸製得聚乳酸。
BOTELHO T 等2004年公開的專利 WO2004057008-A1，報道了一種可用於糖果包裝材料的聚乳酸的制備方法，主要是通過發酵法得到，其實施例報道的具體方法為：將培養液（451）（包括乳清，牛奶蛋白和其它營養成分如無機鹽和半光胺酸）加熱到70℃並保持45分鍾，再冷卻到45℃。加入乳酸菌helveticus (9克)和Flavourzyme(RTM)(A) (26.5克)。批式發酵9小時，補加含乳清、乳糖和Flavourzyme (RTM)的新鮮肉湯。用氨氣調節pH為5.75，生物密度控制於7-8%，發酵過程中連續通氣，通氣量為1升/分鍾。在34天的發酵期內稀釋率為0.15-0.3/小時。流出液中的乳酸鹽為4%，稀釋速度為0.3/小時下產率為12克/升.小時。乳酸流出液採用離子交換樹脂和螯合劑分離，再經過兩次連續電滲析，回收率為85-90%。

HANZSCH BERND等2003年8月21日公開的美國專利US2003158360，報道了一種聚乳酸的制備方法，步驟如下：發酵澱粉類農產品得到乳酸，通過超濾，納米濾和/或電滲析超純化乳酸，濃縮乳酸，制備預聚物，環化解聚為雙乳酸，純化雙乳酸，開環雙乳酸聚合物和脫單體化聚乳酸得到。
SHIMADZU CORP 2002年10月15日公開的JP2002300898，報道了一種生產乳酸和聚乳酸的方法。具體方法為：（1）利用乳酸銨合成乳酸酯；（2）在除丁基錫外的催化劑存在下，縮聚乳酸酯，合成平均分子量小於15000mol.wt聚乳酸（乳酸預聚體）；（3）解聚聚乳酸得到乳酸；該方法進一步包括開環乳酸聚合物制備聚乳酸。

SHIMADZU CORP、OHARA H、TOYOTA JIDOSHA KK、ITO M和SAWA S 2002年8月8日公開的專利 WO200260891-A ，報道了用於生產生物可降解塑料的乳酸和聚乳酸的制備方法，該專利的實施例之一報道的方法如下：發酵得到的L-乳酸銨在90-100℃下與乙醇反應，分離、收集乙醇；120℃下脫去反應中的水；通過蒸餾提純得到的乳酸乙酯，在辛基錫存在下於160℃縮聚乳酸乙酯，並脫去乙醇。將得到的反應液於200℃下蒸餾得到乳酸，產率為99.2%。在辛基錫存在下聚合乳酸製得乳酸。 NATL INST OF ADVANCED INDUSTRIAL SCIENCE TECHNOLOGY METI、 KONAN KAKO KK和 TOKIWA YUTAKA2001年8月21日公開的日本專利JP2001224392，報道了採用水解酶代替有機金屬催化劑制備聚乳酸。

H. 聚乳酸纖維的介紹

聚乳酸纖維又稱玉米纖維，簡稱PLA，也叫聚丙交酯(polylactide)，屬於聚酯家族。

它是由玉米等穀物原料經過發酵、聚合、紡絲製成的。

聚乳酸纖維是一種以乳酸為主要原料的高分子聚合物。聚乳酸由乳酸合成，而乳酸的原料是所有碳水化合物富集的物質，如糧食和有機廢棄物。

可生物降解，在微生物作用下，分解成二氧化碳和水，在陽光下通過光合作用又會生成起始原料澱粉，而澱粉是乳酸的原料，這一循環，實現了資源的閉環循環可持續的利用。

聚乳酸纖維屬於高強、中伸、低模型纖維。強度較高，達3.0-4.5cN/dtex，接近聚酯纖維。製成織物手感柔軟、懸垂性很好，和聚酯纖維有相似的耐酸耐鹼性能。

吸濕快乾和保暖性能 聚乳酸纖維的回潮率為0.4%-0.6%，比大多數天然纖維和合成纖維（PET除）都低，吸濕性能較差，耐水性能較好。有獨特的芯吸作用，使織物導濕快乾，保暖。

雖然不是阻燃纖維，但卻是常用纖維中阻燃性能較好的。燃燒性能是聚乙烯、聚丙烯纖維的1/3。

耐磨性差，影響服裝領域應用，熔點低限制高溫的使用。

由於聚乳酸纖維的物理性能優良、熱穩定性好，比較輕、染色性好，有生物相容性，因此用途十分廣泛。目前，它的用途主要是醫用和服裝等領域。

在醫療方面，主要是手術縫合線，既能滿足強度的需要，又能緩慢被人體吸收，免除了病人拆線的麻煩和痛苦。經過拉伸的高分子量聚乳酸材料，或聚乳酸纖維增強的復合材料，不僅可以作為骨結合部固定材料，而且可作為組織缺損部位增強材料。還可以用作綳帶、紗布、脫脂棉、婦女衛生巾、嬰兒尿布。

在服裝方面，可以製成紗線、織物、編織物、非織造布。有良好的可染性和生物相容性。織物有絲般的光澤和手感、不刺激皮膚、對人身體健康。有優異的懸垂性和很好的爽滑性，穿著舒適，尤其適合內衣和運動衣。

I. 聚乳酸的作用

PLA可製成不同材料，如用熔融擠出法製成纖維作可吸收縫合線；纖維的編織物可作人體組織修補材料；製成薄膜材料用作肌腱組織的防粘連膜、骨膜生長隔離膜、葯物緩釋載體等。聚乳酸可與其他生物材料復合使用，如與磷酸三鈣或碳纖維復合製成板材，可用作接骨板。聚乳酸PLA的熱穩定性好，加工溫度170～230℃，有好的抗溶劑性，可用多種方式進行加工，如擠壓、紡絲、雙軸拉伸、注射、吹塑。由PLA製成的產品除能生物降解外，生物相容性、光澤度、透明性、手感和耐熱性好，還具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性，還具有PS相似的光澤度和加工性能，因此具有廣闊的市場前景，用途十分廣泛，可用作包裝材料、纖維和非織造物等，目前主要用於服裝(內衣、外衣)、建築、農業、林業、造紙和醫療衛生等領域。

J. PLA聚乳酸應用

聚乳酸(PLA)是重要的乳酸衍生物產品，是以玉米提煉的乳酸為單體經化學合成的新型生物可分解高分子材料，具有無毒、無刺激性、生物相容性好、強度高和可生物分解及吸收等特點，不污染環境，是目前最有發展前途的可生物分解高分子材料。

目前聚乳酸的合成主要有3種方法 (1) 直接法 (2) 丙交酯開環聚合法 (3) 共聚法 。 乳酸的直接聚合是制備聚乳酸的最簡單方法，但是所得聚合物分子量較低，生產的聚乳酸相對分子量小，而且聚合溫度高於180℃時通常導致產物帶色。為了提高聚乳酸的相對分子量，進而開發了丙交酯開環聚合法，此法也是國外聚乳酸的主要生產方法。

聚乳酸作為一種新型生物工程材料，用途非常廣泛，主要用於可生物分解的纖維、可生物分解的塑料和醫用材料等。

1. 可分解纖維
聚乳酸作為可分解的纖維，可以採用多種方式進行加工，加工過程的分子定向會大大增加力學強度，如日本合成的聚乳酸纖維，具有很好的耐熱度，可以和通常的聚酯纖維一樣製成短絲、單絲、長絲和非織造布等多種製品，廣泛應用於服裝及非服裝領域，加工條件及設備與目前聚酯纖維相同。目前國外已經採用聚乳酸纖維和棉紗織成混紡紗，用於製作牙刷和毛巾等多種產品，用完後可分解，對環境沒有污染，屬環保型產品。

2. 醫用材料
20世紀80年代聚乳酸已成功用於人體骨材料，通過多年大量的臨床試驗表明，聚乳酸作為植入人體內的固定材料，植入後炎症發生率低、強度高以及手術後基本不出現感染等情況。目前人體內使用的高分子材料需求日益增加，而且要求也越來越高，用於人體內的高分子材料必須無毒、具合適的生物分解性、良好的生物兼容性以及對某些具體的細胞有一定相互作用的能力，而聚乳酸在性質上基本符合上述要求，雖然目前在醫用領域，採用的高分子材料主要有聚四氟乙烯。矽油和矽橡膠等材料，但是這些材料還有許多不理想的地方，聚乳酸的出現，可彌補這些產品的不足，將成為未來人體內使用的高分子材料的主導品。
聚乳酸及其共聚物用作外科手術縫合線，在傷口癒合後能自動分解並被人體吸收，無需再次手術和拆出縫合線。聚乳酸縫合線一經問世，立即受到醫生的青睞，目前已經廣泛應用於各種手術。聚乳酸手術縫合線具有較強的抗張強度、能有效地控制聚合物分解速度，隨著傷口的癒合，縫合線會自動緩慢分解。目前國內各大醫院正使用從國外進口的性能優異的聚乳酸縫合線。另外，聚乳酸還用作手術紗布，國外已進入臨床應用階段。

3. 生物可分解之食品包裝容器及器具
近年來，不可分解的塑膠造成的污染已成為人們日益關注的環保問題，而這些污染的主要來源是來自於一次性使用的包材及器具，如：大賣場的生鮮托盤、水果盒、蛋盒、冷藏冷凍食品盒及一次性使用的餐盒、杯子、刀、叉、匙及各式各樣的包裝膜。聚乳酸的崛起及材料的優越性能，正好替日益敗壞的環境問題解套。
聚乳酸(PLA)的應用從早期醫療用的材料於今日已逐漸轉入於一般食品包材及器具的應用，此部份的應用從2002年起美國大廠NatureWorks實現了PLA大量化的生產，每年可產制14萬公噸聚乳酸而掀起了食品包材及器具等材料使用的革命性步伐，現今商業化的PLA已可成熟地應用的產品包含了延伸薄膜、射出成型品、吹瓶及各式各樣的食品包裝盒、包裝膜、發泡容器等。

為了擺脫對日趨枯竭的石油資源的依賴，大力開發環境友好的可生物分解的聚合物，替代石油基塑料產品，已成為當前研究開發的熱點。經過多年的研究，一些著名的研究機構和企業相繼推出了多種可生物分解聚合物。而在眾多可生物分解聚合物中，已進入工業化大量生產的聚乳酸(PLA)異軍突起，以其優異的機械性能，廣泛的應用領域，顯著的環境效益和社會效益，贏得了全球塑料行業的矚目和青睞。預計在2005~2010年期間，隨著聚乳酸生產成本逼進傳統塑料成本，市場應用的大力拓展，普及使用將進入高峰期，聚乳酸建設熱潮將在全球展開。