1千克聚乳酸生产多少化学纤维

A. 聚乳酸纤维是什么面料

聚乳酸纤维是以玉米、小麦、甜菜等含淀粉的农产品为原料，经发酵生成乳酸后，再经缩聚和熔融纺丝制成.聚乳酸纤维是一种原料可种植、易种植，废弃物在自然界中可自然降解的合成纤维。它在土壤或海水中经微生物作用可分解为二氧化碳和水，燃烧时，不会散发毒气，不会造成污染，是一种可持续发展的生态纤维。其织物面料手感、悬垂性好,抗紫外线,具有较低的可燃性和优良的加工性能,适用于各种时装、休闲装、体育用品和卫生用品等，具有广阔的应用前景。[1]
中文名
聚乳酸纤维
外文名
Polylacticacid fiber(PLA)
密度
1.25 g/cm3
玻璃化温度
55~65℃
熔融温度
160~170℃
快速
导航
PLA 纤维的生产技术

PLA 纤维的用途

定性鉴别
PLA纤维的特点
聚乳酸纤维(PLA)的生产原料乳酸是从玉米淀粉中制得，所以也将这种纤维称为玉米纤维，可以用甜菜或谷物等经葡萄糖发酵制成,以降低制备乳酸聚合体的成本。[2] 通过乳酸环化二聚物的化学聚合或乳酸的直接聚合可以得到高分子量的聚乳酸。以聚乳酸为原料得到的制品，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，并且在可降解热塑性高分子材料中，PLA具有最好的抗热性。
PLA 纤维具有同 PET 纤维 (即聚酯纤维) 相似的物理特性，不仅具有高结晶性，还具有同样的透明性；并且由于它的高结晶性和高取向度，从而具有高耐热性和高强度，且无需特殊的设备和操作工艺，应用常规的加工工艺便可进行纺丝。[2]
原料
生产 PLA 的原料丰富，例如甜菜 、玉米等 ,并且可通过不断种植获得这些原料。由于不采用石油或木材，这对于有限的石油和木材资源将起到保护作用。聚乳酸的原料是乳酸，即-羟基丙酸、2-羟基丙酸。由于乳酸分子中有一个不对称碳原子，所以具有d-型（右旋光）和L-型（左旋光）两种对映体，等量的L-乳酸和d-乳酸混合而成的dL-乳酸不具旋光性。成纤聚乳酸以L-乳酸为单体。[3]
L-乳酸的工业化生产主要有微生物发酵法和化学合成法两大类。
可生物降解性
PLA纤维具有良好的可生物降解性，被废弃后可在自然界中完全分解为CO2和H2O。二者通过光合作用，又可变成乳酸的原料——淀粉。PLA纤维如果与其它有机废弃物一同掩埋，几个月内便会分解，可以完全分解成CO2和H2O。[2]
物理机械性能
PLA 在所有生物可降解聚合物中，熔点最高、结晶度大、透明度好，很适合于作纤维、薄膜及模压制品。PLA纤维的物理性能接近PET纤维 (涤纶)和PA纤维(尼龙)，染色性能优于PET纤维。[2]
安全性
由于PLA纤维具有生物相容性，且服用舒适，可安全植入体内，无毒副作用。[2]
耐气候性
PLA纤维在室外暴晒500 h后，强度可保留55 %左右。[2]
PLA 纤维的生产技术
单体制备
单体主要是通过葡萄糖在乳酸菌中发酵制得。[4]
聚乳酸的聚合方法
聚乳酸有两种合成方法，即丙交酯（乳酸的环状二聚体）的开环聚合和乳酸的直接聚合。[2]
一种是减压在溶剂中由乳酸直接聚合的方法，即：乳酸→预聚体→聚乳酸；乳酸直接缩聚是由精制的乳酸直接进行聚合，是最早也是最简单的方法。该法生产工艺简单，但得到的聚合物分子量低，且分子量分布较宽，其加工性能等尚不能满足成纤聚合物的需要；而且聚合反应在高于180C的条件下进行,得到的聚合物极易氧化着色，应用受到一定的限制。[2]

另一种方法是常压下以环状二聚乳酸为原料聚合得到(丙交酯开环聚合)，即：乳酸→预聚体→环状二聚体→聚乳酸。丙交酯开环聚合生产工序为：先将乳酸脱水环化制成丙交酯；再将丙交酯开环聚合制得聚乳酸。其中乳酸的环化和提纯是制备丙交酯的难点和关键，这种方法可制得高分子量的聚乳酸，也较好地满足成纤聚合物和骨固定材料等的要求。[5]

丙交酯开环聚合
纺丝工艺
由于原料原因，聚乳酸有聚d-乳酸（PDLA）、聚L-乳酸（PLLA）和聚dL-乳酸（PDLLA）之分。生产纤维一般采用PLLA。[6] 聚乳酸及其共聚物的纺丝可采用溶液纺丝和熔融纺丝工艺，主要采用干纺-热拉伸工艺，而干纺纤维的机械性能要优于熔纺纤维。研究表明，聚乳酸的分子量及其分布、纺丝溶液的组成及浓度、拉伸温度、聚乳酸的结晶度和纤维直径，都影响最终纤维的性能。
纺制聚乳酸纤维也可以采用反应挤出纺丝成型。采用二氯甲烷、三氯甲烷 、甲苯为溶剂，溶解聚乳酸树脂作为纺丝液进行干法纺丝制得的聚乳酸纤维因 热降解少、纤维强度较高。但由于溶剂有毒、纺丝环境恶劣、溶剂回收困难，需要特殊处理，纤维生产成本高，限制了聚乳酸纤维的工业化生产。
聚乳酸是热塑性树脂，从理论上讲，采用熔融纺丝是最理想的纤维成型方式. 熔融纺丝工艺技术比较成熟、环境污染小、生产成本低，更有利于自动化、柔性化生产，是聚乳酸纤维的主要成型方法。但是熔融纺丝易造成聚乳酸的水解和热降解，因此纺丝前必须严格控制树脂的含水量，以保证纺丝的工艺稳定性和纤维最终的质量。[5] 熔融纺丝时，采用分子量为330000 的聚乳酸，先进行真实干燥，而后进行熔融纺丝，即能获得聚乳酸纤维。具体步骤包括熔融纺丝和热拉伸二步。
熔融纺丝：在氮气的保护下 ,聚合物经由螺杆熔融挤出，成丝后以11 8~21 0 km/min 的速度进行卷绕。
热拉伸纺丝：初生纤维在 160℃热板上双区拉伸。[5]
PLA 纤维的用途
由于 PLA 纤维具有很好的耐热性，所以它与普通的PET纤维一样，可制成长丝、短丝、单丝和非织造布等制品。装置不需要进行大的改动即可生产编织物、带子、不织布等。另外，PLA 纤维虽吸水性差，但拥有良好的水扩散性，比如与棉混纺 ,能制成吸汗速干型复合材料。作为无纺布的纤维材料，具有良好的手感、悬垂性及回弹性，优良的卷曲性及卷曲稳定性，可控制缩率。

B. 天然纤维，人造纤维，合成纤维都分别有什么

天然纤维：

1、棉，棉纤维中的组成物质主要是天然纤维素，它决定棉纤维的主要物理、化学性质。成熟正常的棉纤维纤维素含量约为94%。另外，还含有蛋白质、脂肪、蜡质糖类等。

2、麻，麻纤维的主要组成物质是纤维素，但其纤维素的含量比棉纤维少。原麻纤维素含量一般只有60%~80%，视麻类品种而定，苎麻、亚麻含量高些，黄麻槿麻则低些。

3、毛，毛纤维的种类很多，有从绵羊身上取得的绵羊毛，山羊身上取得的山羊线、山羊毛骆驼身上取得的骆驼绒、骆驼毛，羊驼身上取得的羊驼毛，兔子身上取得的兔绒、兔毛以及从牛、马、牦牛、鹿身上取得的牛毛、马毛、牦牛毛和鹿绒等。

4、丝，蚕丝的主要组成物质是丝朊，也是一种蛋白质所以与羊毛纤维相似，但耐酸性较羊毛差，是较耐弱酸而不耐碱。蚕丝具有其他纤维所不能比拟的美丽光泽，优雅悦目。

人造纤维：

1、粘胶纤维，1848年J.默塞发现棉纤维素被浓碱液浸渍后，化学反应灵敏性增加。此后英国人C.克罗斯和E.贝文用二硫化碳与碱纤维作用获得溶解性纤维素黄酸酯，从而制得粘胶纤维。

2、硝酸酯纤维，又称硝酸人造丝。1855年，英国人将纤维素硝化后溶解成胶液并挤压成丝。1884年，脱硝方法研究成功，硝酸法制造人造丝正式投产。

3、醋酯纤维，将棉短绒在以冰醋酸为主的试剂中醋化形成纤维素醋酸酯，溶解在三氯甲烷的浆液中经过纺丝获得三醋酯纤维。

4、铜氨纤维，采用氢氧化四氨合铜溶液作溶剂，将棉短绒溶解成浆液纺丝制得的人造丝。丝质精细优美，但成本较高。

5、人造蛋白纤维，英国人最早研究从动物胶中提取蛋白制造人造蛋白纤维。1935年意大利有人试验从牛乳中提取奶酪素，制成人造羊毛。此后，一些国家相继以大豆蛋白、花生蛋白制取人造纤维获得成功。

合成纤维：

1、聚乳酸纤维，原料来自于天然植物，容易生物降解，降解产物是乳酸、二氧化碳和水，是新一代环保型可降解聚酯纤维。

2、易染纤维，指可用不同类型的染料染色，并且染色条件温和，色谱齐全，染出的颜色色泽均匀，色牢度好。

C. 生物基化学纤维是怎么一回事，谁能解释一下

查了一下，生物基化学纤维及其原料属于新材料产业，是战略性新兴生物基材料产业的重要组成部分，具有绿色、环境友好、原料可再生以及可生物降解等优良特性，有助于解决当前经济社会发展所面临的资源和能源短缺以及环境污染等问题，同时能满足日益提高的生产和物质需要。

生物基化学纤维主要包括新型纤维素纤维、生物基合成纤维、海洋生物基纤维、生物蛋白质纤维四个大类，主要有：

新型纤维素纤维：Lyocell纤维（以N-甲基吗啉-氧化物（NMMO）的水溶液为溶剂，溶解纤维素后进行纺丝制得的一种再生纤维素纤维）、竹浆纤维、麻浆纤维、离子液体纤维素纤维、低温碱/尿素溶液纤维素纤维等。

生物基合成纤维：聚乳酸（PLA）纤维、聚羟基丁酸羟基戊酸酯(PHBV)和聚乳酸（PLA）共混纤维、聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯（PTT）纤维、聚对苯二甲酸1,4-丁二醇酯（PBT）纤维、聚对苯二甲酸混二醇酯（PDT）纤维、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）纤维、聚酰胺（PA56）纤维。

海洋生物基纤维：壳聚糖纤维、海藻纤维。

生物蛋白质纤维：大豆蛋白纤维、牛奶蛋白与丙烯腈接枝纤维、蚕蛹蛋白纤维。

D. 聚乳酸的用途

第四章：聚乳酸的性能及应用
内容摘自6chem (www.6chem.com)
六鉴网发布的《聚乳酸技术与市场调研报告》
4.1 聚乳酸的性能
聚乳酸最突出的优点是生物可降解性。聚乳酸的基本原料乳酸是人体固有的生理物质之一，对人体无毒无害无刺激性。聚乳酸在常温下性能稳定，但在温度高于55℃或富氧及微生物的作用下会自动完全分解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境。
聚乳酸的旋光纯度与产品的使用性能密切相关。例如，纯的L-型聚乳酸明显具有良好的刚性和强度，但缺点是易脆性断裂。控制L-型聚乳酸的旋光纯度，即可获得适应于不同应用目的的塑料母料。而DL-型聚乳酸是无定型聚合物，普通材料的强度和模量较低，难以实际应用，只有超高分子量(一100万)的材料与无机颗粒材料共混，制备复合材料进行使用。
聚乳酸的强度、压缩应力、缓冲性、耐药性、防潮、耐油脂和密封性等性能优于现有的通用塑料聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材料。它适用于吹塑、注塑、吸塑、挤出、纺丝等多种加工方法，可像热塑性塑料那样加工成各种从工业、农业、医疗到民用的下游产品。
聚乳酸的优点主要体现在以下几方面：
（1）生物可降解性良好。
聚乳酸有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物完全降解，用它制成的各种制品埋在土壤中6至12个月即可完成自动降解。它使用后的废物埋在土中或水中，可在微生物分解下生成碳酸气和水，它们在阳光下，通过光合作用又会生成起始原料淀粉。这样经过一个循环过程既能重新得到聚乳酸初始原料淀粉，又借助光合作用减少了空气中二氧化碳的含量，对保护环境非常有利。
（2）机械性能及物理性能良好。
聚乳酸的热稳定性好，加工温度170～230℃，有好的抗溶剂性，可用多种方式进行加工，如挤压、纺丝、双轴拉伸，注射吹塑、热塑等各种加工方法，加工方便，应用十分广泛。可用于加工从工业到民用的各种塑料制品、包装食品、快餐饭盒、无纺布、工业及民用布。进而加工成农用织物、保健织物、抹布、卫生用品、室外防紫外线织物、帐篷布、地垫面等等，市场前景十分看好。
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。
（3）相容性与可降解性良好。
聚乳酸有良好的相容性与可降解性，在医药领域应用也非常广泛，如可生产一次性输液用具、免拆型手术缝合线等，低分子聚乳酸作药物缓释包装剂等。
内容摘自6chem (www.6chem.com)
发布的《聚乳酸技术与市场调研报告》
（4）耗能小。
聚乳酸还是一种低能耗产品，比以石油产品为原料生产的聚合物低30%--50%能耗。在不可再生的石油资源枯竭期到来之前，石油及其衍生物市场价格暴涨，可再生的产品必将成为全球范围的紧俏消费品。我国聚乳酸生产原料--玉米丰富，在我国发展聚乳酸产业前景广阔。
4.2 聚乳酸的应用
聚乳酸(PLA)是以有机酸乳酸为原料生产的新型聚酯材料，性能胜于现有塑料聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材料，被产业界定为新世纪最有发展前途的新型包装材料，是环保包装材料的一颗明星，在未来将有望代替聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材料用于塑料制品，应用前景广阔。
聚乳酸作为一种可生物降解的高分子聚合物，可广泛应用于医疗、药学、农业、包装业、服装业等领域，以替代传统材料。具体如下：
4.2.1 医药行业
聚乳酸在医药行业中的主要用途有：药物控制释放、骨材料、手术缝合线和眼科材料等。
4.2.1.1 药品的缓释
药物的控制释放就是将药物或其他生物活性组织和基材结合在一起，使药物通过扩散等方式在一定时间内，以某一种速率释放到环境中。
聚乳酸的分解物L-乳酸对动物体无毒无害，而且人体内含有分解L-乳酸的酶，多余的L-乳酸会被人体很快地调节掉。聚乳酸及其共聚物可以根据药物的性质、释放要求及给药途径，来制成相应的药物剂型。目前主要采用溶液成型、热压成片等方法制备一些缓释药物，如胰岛素的聚乳酸双层缓释片、庆大霉素的聚乳酸圆柱体、促生长激素释放激素的块状植入剂、激素左炔诺酮的空心聚乳酸纤维剂等，聚乳酸还可以做成一些薄膜、类乳剂等多种剂型以达到控释药物的作用。
目前研究热点是制备较为复杂的能有效控释、能靶向治疗的威力化药物制剂，如层状微粒、微球、微囊和纳米微粒等。
4.2.1.2 骨材料
作为人体内使用的高分子材料需求日益增加，而且其要求也愈加苛刻，作为人体内的使用的高分子材料必须要求无毒、合适的生物降解性和良好的生物兼容性以及对某些具体的细胞有一定相互作用的能力，而聚乳酸在性质上基本符合上述要求，传统的医用高分子材料有聚四氟乙烯、硅油、硅橡胶等，但是各有许多不理想的地方。
聚乳酸的出现，有效的弥补这些产品的不足，已逐渐成为人体内使用的高分子医药材料主导品种。在20世纪80年代聚乳酸成功用于骨材料，通过大量的临床试验表明，聚乳酸作为人体内固定材料，植入后炎症发生率低、强度高、术后基本不出现感染情况。目前国内外正在加快研究和应用步伐，有望在血管、韧带、皮肤、肝脏等组织修复和培养中使用。
4.2.1.3 手术缝合线
聚乳酸及其共聚物作为外科手术缝合线，在伤口愈合后能自动降解并吸收，术后无需拆除缝合线。
聚乳酸缝合线一经问世，就广泛应用于各种手术。
聚乳酸手术缝合线具有较强的抗张强度、能有效的控制聚合物的降解速度等特性，随着伤口的愈合，缝线自动缓慢降解。目前，国内各大医院也在使用从国外进口的优异聚乳酸缝合线。
4.2.1.4 眼科材料
内容摘自6chem (www.6chem.com)
六鉴网发布的《聚乳酸技术与市场调研报告》
随着工作和学习压力的逐渐增加，眼科疾病发病率逐渐增加，尤其是视网膜脱落已成为常见的眼科疾病之一，通常手术治疗采用在眼巩膜表面植入填充物来解决，传统采用硅橡胶和硅胶海绵，这两种物质不能降解，容易引起异物反应。而利用聚乳酸作为填充材料，可有效的解决上述问题，据文献资料报道，采用乳酸丙交酯在异辛酸亚锡引发下聚合得到的聚乳酸，制成膜片，能过临床表明，这种膜片在组织中既有一定的降解性，又符合视网膜脱落修复手术对巩膜维持支撑时间要求，是一种非常理想的眼科材料。
目前国内外聚乳酸在医药领域中的应用研究与开发方兴未艾，新的用途不断被开发出来，聚乳酸已经成为目前医药领域中应用最广泛和最有前景的高分子材料。
4.2.2 纺织行业
聚乳酸切片经纺丝可以制成长丝、短丝、单丝、扁平丝、并可进一步加工成机织物、针织物、非织造物等产品。
聚乳酸纤维的主要特性是生物可降解，弱酸性，抗菌，手感柔软，质地轻，耐热性好(比聚酯高20％-30％)，光泽向真丝相仿，聚乳酸的这些性能成为合成纤维和天然纤维之间的“天然桥梁”。
聚乳酸纤维的加工性能优异，是一种新型纺织原料。聚乳酸由于其低模量，织物具有较好的悬垂性和手感，纯纺或与毛、棉的混纺织物可保形、防皱，适于作外套、女装、礼服、内衣、T恤等。
4.2.3 包装行业
聚乳酸(PLA)是环保包装材料的一颗新星。由于PLA的基本原料乳酸是人体固有的生理物质之一，因此对人体无害。作为一种重要原料，PLA可像聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等热塑性塑料那样加工成各种下游产品，包括薄膜、包装袋、包装盒、食品容器、一次性快餐盒、饮料用瓶、低分子聚孔酸作药物缓释包装剂等。
内容摘自6chem (www.6chem.com)
六鉴网发布的《聚乳酸技术与市场调研报告》
PLA有良好的机械性能及物理性能，适用于吹塑、热塑等各种加工方法，加工方便。而且具有良好的防潮、耐油脂和密闭性。在常温下性能稳定，但在温度高于55℃或富氧及微生物的作用下会自动分解。使用后能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境。
聚乳酸有着许多独一无二的、在传统生物可降解塑料领域找不到的特性，它安全、卫生、抗菌。利用这些优良的特性，期望能扩大聚乳酸的用途。 预计在不久的将来，聚乳酸会取化以石油为基础的传统塑料，成为我们日常生活中必要的一部分。聚乳酸将带领我们进入一个资源回收与再利用的社会。
内容摘自6chem (www.6chem.com)
六鉴网发布的《聚乳酸技术与市场调研报告》

E. 聚乳酸是什么材料

聚乳酸是一种新型的生物降解材料，使用可再生的植物资源所提出的淀粉原料制成。聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，原料来源充分而且可以再生。聚乳酸的生产过程无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色高分子材料。

聚乳酸的热稳定性好，加工温度为170～230℃，有好的抗溶剂性，可用多种方式进行加工，如挤压、纺丝、双轴拉伸，注射吹塑具有一定的抗菌性、阻燃性和抗紫外性，因此用途十分广泛，可用作包装材料、纤维和非织造物等，主要用于服装、产业和医疗卫生等领域。使用后能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，这对保护环境非常有利，是公认的环境友好材料。

F. 聚乳酸的合成原理

一个乳酸分子上的羧基提供一个羟基,另一个乳酸分子脱去一个氢,两者脱水缩合, 就是聚乳酸的原理

G. 什么是聚乳酸

聚乳酸
开放分类： 化工、材料

单个的乳酸分子中有一个羟基和一个羧基,多个乳酸分子在一起,-OH与别的分子的-COOH脱水缩合,-COOH与别的分子的-OH脱水缩合,就这样,它们受拉手形成了聚合物,叫做聚乳酸.
聚乳酸也称为聚丙交酯，属于聚酯家族。聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，原料来源充分而且可以再生。聚乳酸的生产过程无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色高分子材料。

聚乳酸的热稳定性好，加工温度170～230℃，有好的抗溶剂性，可用多种方式进行加工，如挤压、纺丝、双轴拉伸，注射吹塑。由聚乳酸制成的产品除能生物降解外，生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性好，还具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性，因此用途十分广泛，可用作包装材料、纤维和非织造物等，目前主要用于服装(内衣、外衣)、产业(建筑、农业、林业、造纸)和医疗卫生等领域。

一、聚乳酸的优点

聚乳酸的优点主要有以下几方面：

（1）生物可降解性良好。聚乳酸使用后能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，对保护环境非常有利。

（2）机械性能及物理性能良好。聚乳酸适用于吹塑、热塑等各种加工方法，加工方便，应用十分广泛。可用于加工从工业到民用的各种塑料制品、包装食品、快餐饭盒、无纺布、工业及民用布。进而加工成农用织物、保健织物、抹布、卫生用品、室外防紫外线织物、帐篷布、地垫面等等，市场前景十分看好。

（3）相容性与可降解性良好。聚乳酸在医药领域应用也非常广泛，如可生产一次性输液用具、免拆型手术缝合线等，低分子聚乳酸作药物缓释包装剂等。

二、聚乳酸的制备方法

聚乳酸生产是以乳酸为原料，传统的乳酸发酵大多用淀粉质原料，目前美、法、日等国、家已开发利用农副产品为原料发酵生产乳酸，进而生产聚乳酸。

由乳酸制聚乳酸生产工艺有：（1）直接缩聚法，在真空下使用溶剂使脱水缩聚。（2）非溶剂法，使乳酸生成环状二聚体丙交酯，在开环缩聚成聚乳酸。
美国LLC公司生产聚乳酸工艺为：玉米淀粉经水解为葡萄糖，再用乳酸杆菌厌氧发酵，发酵过程用液碱中和生成乳酸，发酵液经净化后，用电渗析工艺，制成纯度达99.5%的L-乳酸。
美国一家研究所则是将制奶酪后的废弃薯仔转化为葡萄糖糖浆，再用细菌发酵成含乳酸酵液，经电渗析分离、加热使水分蒸发，得到可制薄膜与涂层的聚乳酸，可作保鲜袋及代替有聚乙烯和防水蜡的包装材料。

法国埃尔斯坦糖厂与一所大学研制出用甜菜为原料，先分解成单糖，发酵生产乳酸，再用化学方法将乳酸聚合为聚乳酸，也可利用工业制糖工序的下脚料贫糖液来生产聚乳酸，生产成本低。

日本钟纺公司以玉米为原料发酵生产聚乳酸，利用聚乳酸制成生物降解性发泡材料。其过程是在聚乳酸中混入一种特殊添加剂，对其分子结构进行控制，使之变为易发泡的微粒，再加入用碳水化合物制成有机化合物发泡剂，在成型机中成型、经高压水蒸气加热成发泡材料。该材料的强度压缩应力、缓冲性、耐药性等聚苯乙烯塑料相同，经焚烧后不污染环境，还可肥出。
（3）反应挤出制备高分子量聚乳酸 用间歇式搅拌反应器和双螺杆挤出机组合,进行连续的熔融聚合实验,可获得由乳酸通过连续熔融缩聚制得的分子量达150000的聚乳酸。利用双螺杆挤出机将低摩尔质量的乳酸预聚物在挤出机上进一步缩聚,制备出较高摩尔质量的聚乳酸。在反应温度为150℃、催化剂用量为0.5%、螺杆转速为75 r/min时可通过双螺杆反应挤出缩聚法快速有效地提高聚乳酸的摩尔质量,而且反应挤出产物分散系数减小,均匀性变好。通过DSC曲线的比较发现,通过反应挤出缩聚法制得的聚乳酸的结晶度有所降低,这对改善聚乳酸材料在使用过程中表现出较大的脆性是有益的。

三、聚乳酸制备的最新专利公开

BRUSSELS BIOTECH (BE)2004年2月13日公开的世界专利WO2004014889，报道了聚乳酸的制备，其独立权项包括如下内容：（1）按以下方法制备乳酸：(a)蒸发乳酸或乳酸衍生物溶液制备分子量为400-2000、总乳酸等价酸度119-124.5%、光学纯度相当于90-100%L-聚乳酸的低聚体；（b）将低聚体和解聚催化剂加入到解聚反应器，制备得到一富含乳酸的气相和富含低聚体的液相；(c)冷凝气相得到液态粗乳酸；（d）将粗乳酸抽取结晶；(e)分离和排出晶体得到一富含乳酸晶体的湿饼；(f)干燥湿饼，得到预纯化乳酸；和(g)结晶预纯化乳酸得到残留酸度低于10meq/kg、水含量低于200ppm和meso-乳酸含量低于1%的纯化乳酸；（2）聚合以上得到的乳酸制得聚乳酸。
BOTELHO T 等2004年公开的专利 WO2004057008-A1，报道了一种可用于糖果包装材料的聚乳酸的制备方法，主要是通过发酵法得到，其实施例报道的具体方法为：将培养液（451）（包括乳清，牛奶蛋白和其它营养成分如无机盐和半光胺酸）加热到70℃并保持45分钟，再冷却到45℃。加入乳酸菌helveticus (9克)和Flavourzyme(RTM)(A) (26.5克)。批式发酵9小时，补加含乳清、乳糖和Flavourzyme (RTM)的新鲜肉汤。用氨气调节pH为5.75，生物密度控制于7-8%，发酵过程中连续通气，通气量为1升/分钟。在34天的发酵期内稀释率为0.15-0.3/小时。流出液中的乳酸盐为4%，稀释速度为0.3/小时下产率为12克/升.小时。乳酸流出液采用离子交换树脂和螯合剂分离，再经过两次连续电渗析，回收率为85-90%。

HANZSCH BERND等2003年8月21日公开的美国专利US2003158360，报道了一种聚乳酸的制备方法，步骤如下：发酵淀粉类农产品得到乳酸，通过超滤，纳米滤和/或电渗析超纯化乳酸，浓缩乳酸，制备预聚物，环化解聚为双乳酸，纯化双乳酸，开环双乳酸聚合物和脱单体化聚乳酸得到。
SHIMADZU CORP 2002年10月15日公开的JP2002300898，报道了一种生产乳酸和聚乳酸的方法。具体方法为：（1）利用乳酸铵合成乳酸酯；（2）在除丁基锡外的催化剂存在下，缩聚乳酸酯，合成平均分子量小于15000mol.wt聚乳酸（乳酸预聚体）；（3）解聚聚乳酸得到乳酸；该方法进一步包括开环乳酸聚合物制备聚乳酸。

SHIMADZU CORP、OHARA H、TOYOTA JIDOSHA KK、ITO M和SAWA S 2002年8月8日公开的专利 WO200260891-A ，报道了用于生产生物可降解塑料的乳酸和聚乳酸的制备方法，该专利的实施例之一报道的方法如下：发酵得到的L-乳酸铵在90-100℃下与乙醇反应，分离、收集乙醇；120℃下脱去反应中的水；通过蒸馏提纯得到的乳酸乙酯，在辛基锡存在下于160℃缩聚乳酸乙酯，并脱去乙醇。将得到的反应液于200℃下蒸馏得到乳酸，产率为99.2%。在辛基锡存在下聚合乳酸制得乳酸。 NATL INST OF ADVANCED INDUSTRIAL SCIENCE TECHNOLOGY METI、 KONAN KAKO KK和 TOKIWA YUTAKA2001年8月21日公开的日本专利JP2001224392，报道了采用水解酶代替有机金属催化剂制备聚乳酸。

H. 聚乳酸纤维的介绍

聚乳酸纤维又称玉米纤维，简称PLA，也叫聚丙交酯(polylactide)，属于聚酯家族。

它是由玉米等谷物原料经过发酵、聚合、纺丝制成的。

聚乳酸纤维是一种以乳酸为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质，如粮食和有机废弃物。

可生物降解，在微生物作用下，分解成二氧化碳和水，在阳光下通过光合作用又会生成起始原料淀粉，而淀粉是乳酸的原料，这一循环，实现了资源的闭环循环可持续的利用。

聚乳酸纤维属于高强、中伸、低模型纤维。强度较高，达3.0-4.5cN/dtex，接近聚酯纤维。制成织物手感柔软、悬垂性很好，和聚酯纤维有相似的耐酸耐碱性能。

吸湿快干和保暖性能 聚乳酸纤维的回潮率为0.4%-0.6%，比大多数天然纤维和合成纤维（PET除）都低，吸湿性能较差，耐水性能较好。有独特的芯吸作用，使织物导湿快干，保暖。

虽然不是阻燃纤维，但却是常用纤维中阻燃性能较好的。燃烧性能是聚乙烯、聚丙烯纤维的1/3。

耐磨性差，影响服装领域应用，熔点低限制高温的使用。

由于聚乳酸纤维的物理性能优良、热稳定性好，比较轻、染色性好，有生物相容性，因此用途十分广泛。目前，它的用途主要是医用和服装等领域。

在医疗方面，主要是手术缝合线，既能满足强度的需要，又能缓慢被人体吸收，免除了病人拆线的麻烦和痛苦。经过拉伸的高分子量聚乳酸材料，或聚乳酸纤维增强的复合材料，不仅可以作为骨结合部固定材料，而且可作为组织缺损部位增强材料。还可以用作绷带、纱布、脱脂棉、妇女卫生巾、婴儿尿布。

在服装方面，可以制成纱线、织物、编织物、非织造布。有良好的可染性和生物相容性。织物有丝般的光泽和手感、不刺激皮肤、对人身体健康。有优异的悬垂性和很好的爽滑性，穿着舒适，尤其适合内衣和运动衣。

I. 聚乳酸的作用

PLA可制成不同材料，如用熔融挤出法制成纤维作可吸收缝合线；纤维的编织物可作人体组织修补材料；制成薄膜材料用作肌腱组织的防粘连膜、骨膜生长隔离膜、药物缓释载体等。聚乳酸可与其他生物材料复合使用，如与磷酸三钙或碳纤维复合制成板材，可用作接骨板。聚乳酸PLA的热稳定性好，加工温度170～230℃，有好的抗溶剂性，可用多种方式进行加工，如挤压、纺丝、双轴拉伸、注射、吹塑。由PLA制成的产品除能生物降解外，生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性好，还具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性，还具有PS相似的光泽度和加工性能，因此具有广阔的市场前景，用途十分广泛，可用作包装材料、纤维和非织造物等，目前主要用于服装(内衣、外衣)、建筑、农业、林业、造纸和医疗卫生等领域。

J. PLA聚乳酸应用

聚乳酸(PLA)是重要的乳酸衍生物产品，是以玉米提炼的乳酸为单体经化学合成的新型生物可分解高分子材料，具有无毒、无刺激性、生物相容性好、强度高和可生物分解及吸收等特点，不污染环境，是目前最有发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种方法 (1) 直接法 (2) 丙交酯开环聚合法 (3) 共聚法 。 乳酸的直接聚合是制备聚乳酸的最简单方法，但是所得聚合物分子量较低，生产的聚乳酸相对分子量小，而且聚合温度高于180℃时通常导致产物带色。为了提高聚乳酸的相对分子量，进而开发了丙交酯开环聚合法，此法也是国外聚乳酸的主要生产方法。

聚乳酸作为一种新型生物工程材料，用途非常广泛，主要用于可生物分解的纤维、可生物分解的塑料和医用材料等。

1. 可分解纤维
聚乳酸作为可分解的纤维，可以采用多种方式进行加工，加工过程的分子定向会大大增加力学强度，如日本合成的聚乳酸纤维，具有很好的耐热度，可以和通常的聚酯纤维一样制成短丝、单丝、长丝和非织造布等多种制品，广泛应用于服装及非服装领域，加工条件及设备与目前聚酯纤维相同。目前国外已经采用聚乳酸纤维和棉纱织成混纺纱，用于制作牙刷和毛巾等多种产品，用完后可分解，对环境没有污染，属环保型产品。

2. 医用材料
20世纪80年代聚乳酸已成功用于人体骨材料，通过多年大量的临床试验表明，聚乳酸作为植入人体内的固定材料，植入后炎症发生率低、强度高以及手术后基本不出现感染等情况。目前人体内使用的高分子材料需求日益增加，而且要求也越来越高，用于人体内的高分子材料必须无毒、具合适的生物分解性、良好的生物兼容性以及对某些具体的细胞有一定相互作用的能力，而聚乳酸在性质上基本符合上述要求，虽然目前在医用领域，采用的高分子材料主要有聚四氟乙烯。矽油和矽橡胶等材料，但是这些材料还有许多不理想的地方，聚乳酸的出现，可弥补这些产品的不足，将成为未来人体内使用的高分子材料的主导品。
聚乳酸及其共聚物用作外科手术缝合线，在伤口愈合后能自动分解并被人体吸收，无需再次手术和拆出缝合线。聚乳酸缝合线一经问世，立即受到医生的青睐，目前已经广泛应用于各种手术。聚乳酸手术缝合线具有较强的抗张强度、能有效地控制聚合物分解速度，随着伤口的愈合，缝合线会自动缓慢分解。目前国内各大医院正使用从国外进口的性能优异的聚乳酸缝合线。另外，聚乳酸还用作手术纱布，国外已进入临床应用阶段。

3. 生物可分解之食品包装容器及器具
近年来，不可分解的塑胶造成的污染已成为人们日益关注的环保问题，而这些污染的主要来源是来自于一次性使用的包材及器具，如：大卖场的生鲜托盘、水果盒、蛋盒、冷藏冷冻食品盒及一次性使用的餐盒、杯子、刀、叉、匙及各式各样的包装膜。聚乳酸的崛起及材料的优越性能，正好替日益败坏的环境问题解套。
聚乳酸(PLA)的应用从早期医疗用的材料于今日已逐渐转入于一般食品包材及器具的应用，此部份的应用从2002年起美国大厂NatureWorks实现了PLA大量化的生产，每年可产制14万公吨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，现今商业化的PLA已可成熟地应用的产品包含了延伸薄膜、射出成型品、吹瓶及各式各样的食品包装盒、包装膜、发泡容器等。

为了摆脱对日趋枯竭的石油资源的依赖，大力开发环境友好的可生物分解的聚合物，替代石油基塑料产品，已成为当前研究开发的热点。经过多年的研究，一些着名的研究机构和企业相继推出了多种可生物分解聚合物。而在众多可生物分解聚合物中，已进入工业化大量生产的聚乳酸(PLA)异军突起，以其优异的机械性能，广泛的应用领域，显着的环境效益和社会效益，赢得了全球塑料行业的瞩目和青睐。预计在2005~2010年期间，随着聚乳酸生产成本逼进传统塑料成本，市场应用的大力拓展，普及使用将进入高峰期，聚乳酸建设热潮将在全球展开。