聚乳酸产业的文献综述-王甫忠 高长春

聚乳酸的研究进展摘要乳酸主要应用于食品保健、医药卫生和工业等方面。

聚乳酸是以乳酸为主要原料的聚合物，聚乳酸作为生物可降解材料的一种，对环境友好、无毒害，可应用于组织工程、药物缓释等生物医用材料，以及石油基塑料的替代材料。

本文综述了聚乳酸在可降解塑料，纤维，医用材料，农用地膜，和纺织等领域的应用，并对其发展方向进行了展望。

关键词：聚乳酸聚乳酸纤维生物医药生物降解AbstractLactic acid green chemistry is the basic structure of one of the unit ，Mainly used in food, medicine, sanitation and health care industry, etc。

Poly lactic acid is lactic acid as the main raw material polymer，Poly lactic acid as biodegradable material of a kind，Friendly to environment, non-toxic, can be applied to tissue engineering, drugs such as slow release of biomedical materials，And instead of the petroleum base plastic material。

This paper reviewed the biodegradable polylactic acid in plastic, fiber and medical materials, agricultural plastic sheeting, and textile application in the field, and its developing prospects。

2023年聚乳酸行业市场研究报告标题：聚乳酸行业市场研究报告一、市场背景聚乳酸是一种可生物降解的高分子材料，在医疗、食品包装、纺织品等领域有广泛应用。

由于环境污染和可持续发展的需求增加，聚乳酸的市场潜力巨大。

二、市场规模根据市场调研数据，聚乳酸的市场规模逐年增长。

2019年聚乳酸市场规模达到XX 亿元，预计到2025年将达到XX亿元。

聚乳酸在医疗、食品包装、纺织品等领域具有广泛应用，市场需求持续增长。

三、市场趋势1. 可持续发展：随着环境保护意识的提高，可生物降解材料的需求逐渐增加。

聚乳酸是一种可生物降解的高分子材料，可以替代传统的塑料材料，因此在可持续发展的背景下，聚乳酸市场有望持续增长。

2. 城市化和消费升级：随着城市化的进程，人们对食品安全、医疗领域需求增加。

聚乳酸可用于食品包装和医疗器械等领域，因此在城市化和消费升级的背景下，聚乳酸市场有望迎来新的增长机会。

3. 技术创新：聚乳酸的制造技术在不断创新和改进。

新的制造技术可以提高聚乳酸的生产效率和质量，降低生产成本。

技术创新将推动聚乳酸市场的进一步发展。

四、市场竞争目前聚乳酸行业存在一定的市场竞争。

国内聚乳酸企业数量较多，但规模较小，产品质量参差不齐。

国际知名的聚乳酸生产企业在产品质量和技术上具有较大优势。

国内聚乳酸企业应加强技术研发，提高产品质量，提升竞争力。

五、市场前景聚乳酸是一种具有广泛应用前景的高分子材料。

在医疗领域，聚乳酸可用于制作医疗器械和医用耗材，在食品包装领域，可用于制作环保包装袋和食品容器，在纺织品领域，可用于制作生物基纤维。

随着环境保护意识的提高和技术的进步，聚乳酸市场前景广阔。

六、市场风险聚乳酸市场存在一定的风险。

一是原料供应不稳定，聚乳酸的制造需要大量的乳酸，乳酸的供应不稳定可能影响聚乳酸的生产。

二是产品质量不稳定，由于技术水平和生产设备的限制，部分聚乳酸企业生产的产品质量参差不齐。

三是市场需求波动，聚乳酸在不同领域中需求不稳定，市场需求波动可能影响市场的发展。

聚乳酸产业分析王甫忠高长春3.1 外部环境（PEST）分析近年来，随着我国加入世贸组织后进一步全面开放、与国际市场一体化的程度进一步提高，对聚乳酸产业提出了更高的要求。

聚乳酸产业投资者需通过对自身内外环境的分析，选择适合自身的投资机会与发展战略并组织实施是十分必要的。

PEST(Political、Economic、Social、Technological)分析模型是环境分析的一种有效方法，为我们聚乳酸产业的发展壮大提供了一个思路，它通过对政治、经济、社会和技术四个方面的若干影响因素进行总结和列示，帮助投资者分析和总结相对关键和重要的影响因素，以确立最终的战略目标。

3.1.1 政治法律环境分析政治法律环境是指一个国家或地区的政治制度、体制、方针政策、法律法规、政局的稳定性和国际政治环境等方面，是决定、制约和影响企业生存和发展的政治法律要素及其运行状态所形成的环境系统。

政治法律环境对企业经营状况的影响是直接性的，很难预测其变化趋势。

研究与产业相关的政治法律环境主要是了解国家的税收政策、劳动法律、环境管制、贸易限制、关税、政治稳定及相关产业政策等，分析其将会对产业产生哪些制约或机会，以便为投资者决策把握正确的方向。

目前，我国国内政局稳定，经济发展迅速，政府加大了对新兴产业的政策支持力度，通过优惠政策吸引外来资本，向产业注入活力；政府还加大了对新兴产业的投入，逐步培养一批拥有自主知识产权的龙头企业，增强自主创新能力。

从宏观政策方面来看，国家对聚乳酸产业的政策导向主要有国家自然科学基金、863计划、973计划、科技攻关计划、火炬计划、科技型中小企业创新基金、国家高技术产业化专项等计划。

在竞争日益激烈的国际形势下，国家发展和改革委员会为了推动我国新材料技术和产业的发展，不失时机地从2000年起组织实施了高技术产业化新材料专项。

2007年1月国家发改委联合科学技术部、商务部和国家知识产权局发布了《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2007年度)》确定了当前应优先发展的生物、新材料、能源等十大产业中的130项高技术产业化重点领域，以下是与聚乳酸产业相关的优先发展五大领域[19]：1.生物医学材料骨、牙及关节系统用的生物活性修复替换材料，牙用人工材料和体内植入物，组织工程血管、人工心瓣膜等心血管系统替换材料和制品，软骨、骨、肌腱、皮肤、眼角膜等结构性组织，用于微创手术的材料和结构，介入导管和器件，介入性治疗材料，血浆代用品，血液净化材料和体外循环装置，医学材料表面处理设备。

聚乳酸产业分析报告随着人类社会不断发展，石油煤炭资源的日益枯竭迫使人类寻找可替代石油的材料。

生物基高分子因大多具有良好的生物降解性、环境友好性和可循环再生等特性，而被选为可代替石油的材料之一。

生物基高分子材料按来源可分为天然生物基高分子材料（淀粉、多糖、蛋白质、植物纤维等）和合成生物基高分子材料（聚乳酸等）。

聚乳酸因集资源可再生性、环境及生物完全降解性、生物相容性和良好加工性等优点于一身，被誉为最有发展前景的一种新型合成高分子绿色环保材料。

一、聚乳酸聚乳酸是最受国内外研究关注的高分子绿色材料之一，因其经水解或者微生物分解后，只会生成二氧化碳和水，对大气和土壤无污染，具有优良的可控制降解性、生物相容性、较好的成膜性和结晶性能，被认为是最具潜力的生物可降解高分子材料。

聚乳酸（PLA），又称聚丙交脂，其生产的普遍方法是将玉米、小麦、麦秆等谷物或植物秸秆制成葡萄糖，再通过微生物发酵获得乳酸，最后通过一系列化学合成反应将乳酸聚合而制得。

因乳酸具有旋光性，其分子内含有一个手性碳原子，L-型乳酸为右旋型，D-型乳酸为左旋型，L-型乳酸和D-型乳酸等比例混合即为消旋的DL-型乳酸，故按乳酸的旋光性不同，聚乳酸可分为聚L-乳酸(PLLA)、聚D-乳酸(PDLA)和聚DL-乳酸(PDLLA)。

L-乳酸（右旋）D-乳酸（左旋）聚乳酸由于人体内只有有降解L-乳酸的相关酶系，不具备降解D-乳酸的酶，因此只有聚L-乳酸（PLLA）可以用于医药和食品领域。

但聚D-乳酸（PDLA）及聚DL-乳酸（PDLLA）却可应用于新型材料，PDLA和PDLLA在耐热性、力学强度和耐腐蚀性等方面都要优于PLLA。

与此同时依据相关研究表明，PLLA/PDLA以等比例混合聚合生成的聚乳酸，其相关物理性质与单独的PLLA和PLLD有明显的差异，PDLLA耐热性和抗水解能力都优于单独的PLLA和PLLD，可应用于纺织、航空新材料等领域。

聚乳酸具有以下的优良性能：（1）具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，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。

聚乳酸的规模化制备技术及关键单体丙交酯产业示范概述说明1. 引言1.1 概述近年来，随着环境问题的日益突出和可持续发展理念的普及，生物可降解塑料作为替代传统塑料的绿色材料备受关注。

聚乳酸是一种重要的生物可降解塑料，具有良好的加工性能、热稳定性和机械性能，广泛应用于包装、医疗器械等领域。

然而，由于高成本和制备规模限制，在实际应用中仍面临一些挑战。

1.2 文章结构本文旨在深入探讨聚乳酸的规模化制备技术以及关键单体丙交酯产业示范。

首先，在第2部分中，将详细介绍聚乳酸的规模化制备技术，包括原料准备与反应条件、反应器选择与设计以及工艺参数优化与控制。

接着，在第3部分中，将重点关注关键单体丙交酯的产业示范，并介绍其生产工艺流程、现有产业示范实例分析以及未来发展趋势展望。

最后，在第4部分中，总结论文主要发现与成果，并提出存在问题和改进方向建议。

此外，还对聚乳酸制备技术及关键单体丙交酯产业示范的启示和展望进行了讨论。

1.3 目的本文的主要目的在于全面了解聚乳酸的规模化制备技术及其在关键单体丙交酯产业示范中的应用情况，明确当前发展状况和潜在问题，并针对这些问题提出改进方案。

通过深入研究和分析，旨在为聚乳酸制备技术的进一步改进和推广以及关键单体丙交酯产业示范的可持续发展提供有益参考。

2. 聚乳酸的规模化制备技术2.1 原料准备与反应条件聚乳酸是以乳酸为单体进行聚合而得到的高分子化合物，因此在制备过程中需要充分准备乳酸。

常见的原料来源包括：糖蜜、玉米粉或淀粉等含有葡萄糖的植物产物。

原料的纯度和质量对最终产品质量有着重要影响。

在反应过程中，温度、压力和pH值是三个关键的反应条件。

一般来说，聚乳酸的制备反应会在常温下进行，并且一般不需要高压条件。

具体操作时，可以根据不同聚合工艺和所需产品性能调节这些参数以适应实际需求。

2.2 反应器选择与设计针对聚乳酸的规模化制备，选择合适的反应器非常重要。

目前常用的反应器类型包括批式反应釜、连续流动反应器和搅拌床等。

聚乳酸（PLA）的合成及改性研究摘要介绍聚乳酸（PLA)的基本性质、合成方法及应用范围.综述了国内外PLA的改性研究及目前有关PLA性能改进的方法。

概括了PLA在合成改性中需要注意的问题，展望了PLA的发展前景:不断改进、简化和缩短PLA的合成工艺；用新材料、新方法对PLA进行改性，开发出新用途、高性能的PLA材料是PLA的研究方向。

关键词：聚乳酸合成改性前言聚乳酸（PLA）是一种以可再生生物资源为原料的生物基高分子，具有良好的生物降解性、生物相容性、较强的机械性能和易加工性。

聚乳酸材料的开发和应用，不但可解决环境污染问题，更重要的意义在于为以石油资源为基础的塑料工业开辟了取之不尽的原料资源。

此外，由于它的最终降解产物为二氧化碳和水，可由机体正常的新陈代谢排出体外,是具有广泛应用前景的生物医用高分子材料（如可吸收手术缝合线）、烧伤覆盖物、骨折内固定材料、骨缺损修复材料等.近几年来，有应用到纺织材料、包装材料、结构材料、电子材料、发泡材料等更广泛的领域的研究报道.PLA的应用市场空间和发展潜力巨大，有关它的研究一直是可生物降解高分子材料研究领域的热点。

1、聚乳酸的研究背景在石油基高分子材料广泛应用的今天，生物基高分子材料因其具有来源不依耐石油、生物相容性好、可生物降解等突出特点越来越受到关注。

聚乳酸（ PLA）作为一种可从淀粉分解、发酵制备原料乳酸，再经聚合获得高分子产物的生物基来源、可生物降解高分子材料,具有良好的应用前景。

但因聚乳酸性能上存在不足( 韧性差，降解不可控,亲水性差，功能性单一等） ,限制了其更为广泛的应用.因此，研究人员在其结构及性能的基础上进行了大量的改性研究，采用化学合成、物理共混、材料复合等方法，试图在物理机械性能、生物降解性能、表面润湿性能以及多功能化等方面有所改善或加强，从而扩展聚乳酸的应用领域。

聚乳酸（PLA)是由人工合成的热塑性脂肪族聚酯。

早在20 世纪初，法国人首先用缩聚的方法合成了PLA【1】;在50 年代，美国Dupont 公司用间接的方法制备出了相对分子质量很高的PLA；60 年代初，美国Cyanamid 公司发现，用PLA 做成可吸收的手术缝合线，可克服以往用多肽制备的缝合线所具有的过敏性;70 年代开始合成高分子量的具有旋光性的D 或L 型PLA，用于药物制剂和外科等方面的研究;80 年代以来，为克服PLA 单靠分子量及分子量分布来调节降解速度的局限，PLA 开始向降解塑料方面发展.作为石油基塑料的可替代品，其最大的缺点就是脆性大、力学强度较低,亲水性差，在自然条件下它降解速率较慢；因此近年来对PLA 的改性己成为研究的热点。

PLA聚乳酸研究报告1.引言PLA（聚乳酸）是一种可生物降解的聚合物材料，因其良好的可降解性、生物相容性和可加工性受到了广泛的关注和研究。

近年来，随着环境保护意识的日益增强，PLA作为一种可替代传统塑料的材料，受到了更多的关注。

本研究旨在通过对PLA的综述，并探讨其应用领域以及未来的发展方向，进一步推动PLA的应用和研究。

2. PLA聚乳酸的性质和特点PLA属于聚羟基酸类聚合物，由乳酸经聚合反应得到。

其主要性质和特点如下：•可降解性：PLA是一种可生物降解的聚合物材料，能够在自然环境中被微生物降解，减少对环境的污染。

•生物相容性：PLA具有良好的生物相容性，对人体无毒无害，可广泛应用于生物医学领域。

•可加工性：PLA可以通过注塑、挤出、吹塑等传统塑料加工工艺进行成型，加工性能优越。

•机械性能优异：PLA具有良好的刚度、强度和耐热性能，可满足各种应用需求。

3. PLA聚乳酸的应用领域3.1 包装材料由于PLA具有良好的可降解性和生物相容性，被广泛应用于包装材料领域。

PLA包装材料可以替代传统的塑料包装材料，减少对环境的污染。

此外，PLA还具有较好的物理性质和耐热性能，能满足不同包装需求。

3.2 生物医用材料由于PLA具有良好的生物相容性，被广泛应用于生物医学领域。

PLA可以制备成各种生物医用材料，如PLA纳米纤维膜、PLA显微球等。

这些材料可以用于组织工程、药物缓释等方面，为生物医学研究和应用提供了新的可能。

3.3 3D打印材料PLA由于其良好的可加工性和机械性能，成为了广泛应用于3D打印领域的材料之一。

PLA可以通过3D打印技术制备出复杂的结构和器件，应用于建筑、工业制品等领域。

4. PLA聚乳酸的制备方法4.1 乳酸聚合法乳酸聚合法是目前制备PLA的主要方法之一。

该方法主要通过乳酸的缩聚反应得到PLA。

乳酸聚合法的优点是反应条件温和，产率高，制备过程简单。

4.2 乳液聚合法乳液聚合法是另一种常用的制备PLA的方法。

聚乳酸产业的文献综述王甫忠高长春1913年法国人首先用缩聚的方法合成了聚乳酸，其产量、分子量都很低，实际用途不大。

1954年，美国Du-pont公司用间接法制备出高分子量的聚乳酸，1962年，美国Cyanamid公司发现聚乳酸具有良好的生物相容性并将聚乳酸应用于医学领域，作为生物降解医用缝线。

美国的Dow化学公司和Cargill公司各出资50%组建的Cargill Dow聚合物公司研制、开发出了新一代PLA树脂及其合金;日本Mitsui Toatsu公司也推出了新一代改进型聚乳酸树脂(商品名为Lacea)，并于1994年建成年产100t的发酵设备[14]。

表2-2 生物降解高分子的应用和发展资料来源：杨斌，绿色塑料聚乳酸[３]。

进入21世纪，因石油资源的日趋紧张和环境保护的压力越来越大，聚乳酸因其可再生植物来源及其可生物降解性，在短期使用产品得到应用，如一次性餐具、包装材料等；同时在长期使用产品上代替部分工程塑料上，也逐步得到应用。

杨斌对以聚乳酸为代表的生物降解高分子以及生物基高分子的应用和发展划分为三个阶段，并其特征及用途进行了分类，具体如表2-2。

瞿丽曼对国内外生物可降解材料聚乳酸在包装应用领域的公开专利进行具体分析，发现呈现3个特点，即专利数量：国内外相距甚远，日本独占鳌头；专利领域：制备与应用并举，包装容器与层状产品最热；专利申请人:我国唯一企业初探，国外知名企业并进[15]。

周蕾、韩冬梅等通过分析，得出聚乳酸纤维有较好的加工与使用性能，而且具有较好的生物降解性能，在服装、产业、装饰等领域均有较好的应用前景。

随着人们环保意识、能源意识的不断加强，聚乳酸纤维这种天然生物降解织物必将有更多的产品被开发出来[16]。

刘彦斌、陆建峰等对生物质塑料产业投资价值进行了分析，指出以聚乳酸为主的生物质塑料市场空间巨大，并认为成本问题是困扰其产业发展的核心。

提出了降低成本的两个主要措施，一是降低生物质原料的成本，二是通过生物化工技术进步降低成本[17]。

杭州职业技术学院顶岗实习作业文件2009 /2010（一）学期题目聚乳酸的制备-脱水解裂专业精细化学品生产技术班级精细0711姓名牟海飞指导教师吴健2009年12月30日杭州职业技术学院顶岗实习技能训练任务书《聚乳酸的生产-脱水、裂解》开题报告1、选题的理由目前塑料制品被广泛应用在各个领域，它在给人们生产、生活带来极大方便的同时，“白色污染”也对生态系统造成了严重的威胁。

而且，其原料主要来源于石油类不可再生资源，这势必将引起严重的能源和人类生存危机。

聚乳酸作为一种可生物降解的高分子聚合物，作为一种低能耗产品，必将成为全球范围的紧俏消费品，聚乳酸塑料具有韧性好的特点，可以直接采用通用塑料的设备进行挤出、注射、拉伸、纺丝、吹塑等加工成型；可用来生产农用地膜、农副产品保险袋、快餐盒及其它食品、饮料等外包装产品。

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，而且它能防潮、耐油脂并具有良好的密闭性。

PLA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，最终生成CO2和H20，不污染环境。

因此，PLA作为可完全生物降解性塑料，越来越受到人们重视可将PLA制成农用薄膜、纸代用品、纸张塑膜、包装薄膜、食品容器、生活垃圾袋、农药化肥缓释材料、化妆品的添加成分等。

美国一家研究所研制成功把制乳酪后的废弃土豆转化为葡萄糖浆，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，得到可制薄膜的聚乳酸，可作保鲜袋及代替聚乙烯和防水蜡的包装材料；松下电池工业公司从2002年开始与三菱树脂公司合作，把一种干性电池的包装材料全部换为PLA；日本东丽公司成功研发了聚乳酸(PLA)和以纤维素为主要成份的植物纤维混炼的、提高了耐热性、刚性及成形性的植物纤维强化PLA塑料。

该生物降解塑料具有世界最高的耐热性(150℃)，刚性是以往的PLA 塑料的2倍，大大缩短了成形时间。

聚乳酸材料具有韧性好的特点，适合加工成高附加值的薄膜，用于取代易碎的农用地膜，这种产品最大的优点是，使用一段时间后无需人工清理，它会与土壤中的微生物以及光照等因素共同作用，自动分解成为CO2和H20，有效地解决了聚乙烯农用地膜对环境造成的污染。