聚乳酸技術(shù)與市場(chǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展前景

1、僅供個(gè)人參考聚乳酸技術(shù)與市場(chǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展前景聚乳酸（PLA）,也稱聚丙交酯，是以玉米等富含淀粉的農(nóng)作物為原料，經(jīng)過(guò)現(xiàn)代生物技術(shù)合成乳酸，再經(jīng)過(guò)特殊的聚合反應(yīng)過(guò)程生成的高分子材料。Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse聚乳酸具有完全可降解性，埋入土壤中6-12個(gè)月即可發(fā)生降解，聚乳酸制品在使用后可降解成二氧化碳和水。因此，聚乳酸是一種真正意義上的能完全降解的生物環(huán)保材料，被視為繼金屬材料、無(wú)機(jī)材料、高分子材料之后的“第四類新材料”。由于聚乳酸樹脂具有環(huán)境保護(hù)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、節(jié)約化石類資源、促進(jìn)石化產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展等多重效果，是近年來(lái)

2、開發(fā)研究最活躍、發(fā)展最快的生物可降解材料，也是目前唯一一種在成本和性能上可與石油基塑料相競(jìng)爭(zhēng)的植物基塑料。1概述早在20世紀(jì)30年代末，美國(guó)、日本的科學(xué)家就開始進(jìn)行聚乳酸的合成研究，但由于原料成本高，一直未得到推廣應(yīng)用。20世紀(jì)90年代以后，由于石油短缺和環(huán)保壓力，出現(xiàn)了生物環(huán)保材料開發(fā)熱，聚乳酸開始進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。美、日、歐等國(guó)在這方面投入大量資金，進(jìn)行聚乳酸等生物降解塑料生產(chǎn)技術(shù)、加工技術(shù)和應(yīng)用開發(fā)的研究。從20世紀(jì)90年代中后期以后，有關(guān)聚乳酸合成、催化劑、應(yīng)用開發(fā)的專利呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。20世紀(jì)90年代后期，由于生物發(fā)酵技術(shù)的進(jìn)步，降低了乳酸的生產(chǎn)成本，增加了聚乳酸商業(yè)化應(yīng)用的潛力。2

3、1世紀(jì)初，世界第一套工業(yè)化聚乳酸裝置建成。2001年CargillDow聚合物公司投產(chǎn)14萬(wàn)噸/年生物法聚乳酸裝置，這是目前世界上規(guī)模最大的聚乳酸裝置。此外，德國(guó)UhdeInventa-Fischer公司、日本三井化學(xué)公司、意大利Snamprogetti公司、荷蘭Hycail公司、德國(guó)巴斯夫公司等也開發(fā)了聚乳酸生產(chǎn)技術(shù)。經(jīng)過(guò)近十年的發(fā)展，聚乳酸產(chǎn)品的性能、價(jià)格已接近傳統(tǒng)合成樹脂。目前，聚乳酸已經(jīng)在包裝、醫(yī)用和纖維等領(lǐng)域獲得成功應(yīng)用。并且，隨著乳酸生物合成酶催化劑技術(shù)、以及工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是新的低成本適用酶催化劑的發(fā)現(xiàn)，聚乳酸生產(chǎn)成本比工業(yè)化初期降低了2/3以上。2005年聚乳酸的價(jià)格已

4、可以與PET聚酯競(jìng)爭(zhēng)，未來(lái)幾年將可與聚苯乙烯相競(jìng)爭(zhēng)。此外，石油價(jià)格不斷上漲，導(dǎo)致石油基樹脂價(jià)格不斷提高，也使聚乳酸與傳統(tǒng)合成樹脂價(jià)差減小。隨著聚乳酸生產(chǎn)成本與石油基樹脂價(jià)格越來(lái)越接近，以及聚乳酸應(yīng)用市場(chǎng)的不斷開拓，聚乳酸已開始進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展時(shí)期。未來(lái)幾年內(nèi)，世界聚乳酸產(chǎn)能將有較大發(fā)展，一些國(guó)家正在計(jì)劃建設(shè)更多的聚乳酸裝置，我國(guó)在未來(lái)2-3年內(nèi)也將有萬(wàn)噸級(jí)以上裝置建成。2聚乳酸技術(shù)與市場(chǎng)現(xiàn)狀2.1 生產(chǎn)工藝聚乳酸的生產(chǎn)過(guò)程如下：先將富含淀粉的農(nóng)作物轉(zhuǎn)化成葡萄糖溶液；將葡萄糖溶液經(jīng)過(guò)特殊的發(fā)酵過(guò)程（以生物酶為催化劑）轉(zhuǎn)化成乳酸；經(jīng)過(guò)提純和濃縮的乳酸采用直接聚合（一步法）或乳酸脫水環(huán)化制成環(huán)狀二乳酸

5、（丙交酯）,環(huán)狀二乳酸再開環(huán)聚合（二步法）的方法得到聚乳酸，見圖1（略）和圖2（略）。此外，丙交酯也可以和其他單體如乙交酯（GA）、乙酸內(nèi)酯（E-CL）、乙二醇（EG）等共聚得到改性聚乳酸。在聚乳酸生產(chǎn)中，生物技術(shù)主要體現(xiàn)在乳酸單體生產(chǎn)上，而由乳酸單體生產(chǎn)乳酸聚合物是常規(guī)的聚合物合成技術(shù)。生物法由植物性原料生產(chǎn)乳酸的關(guān)鍵問(wèn)題是開發(fā)高效、低成本酶催化劑。聚乳酸的合成主要有兩種方法：乳酸直接縮聚法。在真空下乳酸脫水縮聚直接得到聚乳酸，該法簡(jiǎn)單，但得到的聚合物分子量較小，一般小于5000。直接縮聚法的主要特點(diǎn)是合成的聚乳酸不含催化劑，但反應(yīng)條件相對(duì)苛刻，近幾年來(lái)通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新與改進(jìn)，直接聚合法取得了一

6、定的進(jìn)展，但目前在工業(yè)上還少有應(yīng)用。二步法，也叫非溶劑法或丙交酯開環(huán)聚合法。乳酸先脫水環(huán)化生成環(huán)狀二乳酸，再開環(huán)縮聚得到聚乳酸，該法可得到分子量較高的聚乳酸，是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較多的生產(chǎn)方法。二步法生產(chǎn)聚乳酸關(guān)鍵技術(shù)包括：催化劑和引發(fā)劑選擇、丙交酯提純等。2.2 生產(chǎn)能力2.3 世紀(jì)90年代末以來(lái)，世界生物聚合物取得了較大發(fā)展，已開發(fā)于多種基于不同原料的生物聚合物，如淀粉聚合物及配混物、纖維素聚合物、聚乳酸酯類聚合物、脂肪族-芳香族共聚酯等，并且新的產(chǎn)品和新的生產(chǎn)技術(shù)不斷涌現(xiàn)。目前，世界生物聚合物生產(chǎn)能力已達(dá)30余萬(wàn)噸/年，聚乳酸是其中的佼佼者，產(chǎn)能占各類生物聚合物總產(chǎn)能的2/3左右。目前，世界

7、聚乳酸生產(chǎn)能力約20-25萬(wàn)噸/年，主要生產(chǎn)廠家包括CargillDow公司、Novamon公司、三井化學(xué)公司、豐田公司、Hycail公司、UhdeInventaFischer公司等。CargillDow公司是目前最大的聚乳酸生產(chǎn)商，這一地位將維持至2010年。豐田、Hy-cail等公司計(jì)劃增加產(chǎn)能，2010年將成為重要的聚乳酸樹脂生產(chǎn)商。此外，殼牌、BP和拜耳等公司正在研究或重新考慮利用生物原料生產(chǎn)聚合物和大宗化工產(chǎn)品，也具有成為這一市場(chǎng)新競(jìng)爭(zhēng)者的潛力。目前，我國(guó)已建成的聚乳酸裝置只有幾百噸，但在未來(lái)2-3年內(nèi)我國(guó)聚乳酸產(chǎn)能將會(huì)取得較大發(fā)展，將會(huì)有萬(wàn)噸級(jí)裝置建成。目前，由于聚乳酸正處于工業(yè)化

8、起步階段，未來(lái)5年內(nèi)產(chǎn)能發(fā)展很大程度上取決于市場(chǎng)的發(fā)展。樂(lè)觀的預(yù)測(cè)認(rèn)為2010年世界聚乳酸產(chǎn)能將達(dá)到110萬(wàn)噸/年以上，比較保守的預(yù)測(cè)認(rèn)為將達(dá)到55萬(wàn)噸/年左右。2.3性能和市場(chǎng)聚乳酸具有的可降解和環(huán)保的特性是該材料最重要的優(yōu)勢(shì)：聚乳酸有良好的生物相容性和可生物降解性，能被酸、堿、生物酶、微生物等降解；聚乳酸制品使用后能被自然界中微生物完全降解，用它制成的各種制品在土壤中掩埋3-6個(gè)月破碎，在微生物分解酶作用下，6-12個(gè)月變成乳酸，最終變成二氧化碳和水，不污染環(huán)境，對(duì)保護(hù)環(huán)境非常有利。聚乳酸屬脂肪族聚酯，具有通用高分子材料的基本特性：較好的阻隔性能、透氣性能、透明度和光澤等，其硬度較高，拉伸

9、和彎曲模量高于傳統(tǒng)通用樹脂。但聚乳酸也有一些性能有待改進(jìn)，如熱性能、水蒸氣滲透率等，此外聚乳酸的柔韌性較差，沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率均低于通用樹脂。進(jìn)入21世紀(jì)，由于來(lái)自資源和環(huán)境方面的壓力，推動(dòng)聚乳酸等生物降解材料加快了發(fā)展步伐，美國(guó)14萬(wàn)噸/年規(guī)模裝置建成，進(jìn)一步促進(jìn)了聚乳酸應(yīng)用開發(fā)和市場(chǎng)的發(fā)展。近年來(lái)，歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的聚乳酸應(yīng)用消費(fèi)增長(zhǎng)很快。據(jù)世界最大聚乳酸生產(chǎn)商CargillDow稱，近兩年該公司用戶數(shù)量增長(zhǎng)了2-3倍。醫(yī)用、包裝和纖維是三大熱門領(lǐng)域，包裝市場(chǎng)消費(fèi)量約占聚乳酸總消費(fèi)量的70%。中長(zhǎng)期內(nèi)，聚乳酸的消費(fèi)結(jié)構(gòu)將發(fā)生變化，雖然聚乳酸在包裝市場(chǎng)用量上將有較大幅度增長(zhǎng)，但所占比例呈

10、下降趨勢(shì)；纖維和紡織品將成為聚乳酸最大的消費(fèi)市場(chǎng)，所占比例將提高到50%。此外，汽車和電子市場(chǎng)也將成為聚乳酸的主要應(yīng)用市場(chǎng)。3）纖維聚乳酸在纖維領(lǐng)域的應(yīng)用正在受到關(guān)注，未來(lái)幾年該領(lǐng)域?qū)⑹蔷廴樗嵩鲩L(zhǎng)最快的市場(chǎng)。聚乳酸纖維是由聚乳酸經(jīng)常規(guī)紡絲工藝制得的生物合成纖維，其物理性能接近錦綸和滌綸，透氣性和手感都好于滌綸，不易起靜電，具有生物相容性，舒適性好，可制成復(fù)絲、單絲、短纖維、針織物、非織造布等，特別適合作內(nèi)衣、外套和襪子，以及醫(yī)用紡織品如醫(yī)生、護(hù)士、病人穿的專門服裝和病床的床單等，還可用作建筑材料、農(nóng)業(yè)用材等。美國(guó)CargillDow公司、杜邦公司、日本鐘紡纖維公司、可樂(lè)麗公司等均熱衷于開發(fā)聚乳

11、酸纖維。美國(guó)GargillDow公司的聚乳酸纖維Ingeo在服裝市場(chǎng)、家用及裝飾市場(chǎng)、非織造布市場(chǎng)、雙組分纖維領(lǐng)域、衛(wèi)生及醫(yī)用等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。美國(guó)杜邦公司開發(fā)生產(chǎn)的聚乳酸纖維產(chǎn)品So-rona，染色性能好，制成的人造皮革更柔軟、更像真皮，可制成內(nèi)衣、運(yùn)動(dòng)服、仿毛品、醫(yī)療用品、家用及汽車用裝璜材料及宇航用品等，使用這種材料的運(yùn)動(dòng)衣吸汗性比棉制服裝高3-4倍，如今已經(jīng)應(yīng)用在意大利的一些球隊(duì)服裝中。日本鐘紡纖維公司近年來(lái)將聚乳酸纖維與棉、羊毛混紡制成衣料用織物，生產(chǎn)具有絲感外觀的T恤、茄克衫、長(zhǎng)襪及禮服。日本可樂(lè)麗公司開發(fā)的聚乳酸纖維Plas-tarch可以組成各種各樣的復(fù)合纖維，可用在體

12、育、制服、男裝、女裝、護(hù)理、裝飾等多方面；另外，在農(nóng)業(yè)材料、衛(wèi)生材料、水產(chǎn)材料、造紙材料等方面也應(yīng)用廣泛。日本東麗公司將聚乳酸纖維用于制造家庭用地毯，可滿足家用地毯對(duì)色牢度、手感、耐久性等方面的使用要求。日本鐘紡合成化學(xué)公司與吳羽化學(xué)公司開發(fā)了聚乳酸紡粘布，可用于水過(guò)濾、土木工程與建筑用途等方面。3發(fā)展前景隨著世界石油資源的日益緊缺，以石油為原料的聚合物價(jià)格持續(xù)上揚(yáng)，加之生物聚合物生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，生物塑料已迎奉寡展的大好時(shí)機(jī)。2005年，全球生物塑料樹脂的產(chǎn)量約為8億磅（36萬(wàn)噸），據(jù)已公布的項(xiàng)目計(jì)劃，到2008年產(chǎn)量將超過(guò)13億磅（59萬(wàn)噸）。未來(lái)十年，生物聚合物因環(huán)境性、經(jīng)濟(jì)性和使用性三方

13、面的綜合因素，將成為新一代最有發(fā)展前景的材料之一。據(jù)SRI研究報(bào)告指出，未來(lái)十年，世界生物聚合物市場(chǎng)將以每年20%以上的速度增長(zhǎng)。作為最重要的生物聚合物產(chǎn)品，聚乳酸酯具有廣闊的發(fā)展前景，未來(lái)幾年將是化工領(lǐng)域被關(guān)注的焦點(diǎn)，預(yù)計(jì)將在工業(yè)化裝置建設(shè)、應(yīng)用市場(chǎng)及需求發(fā)展、價(jià)格和性能等方面具有競(jìng)爭(zhēng)力。3.1 未來(lái)2-3年將有較多工業(yè)化裝置投入建設(shè)目前，聚乳酸已成為全球性投資熱點(diǎn)。預(yù)計(jì)在2005-2010年，隨著聚乳酸生產(chǎn)成本逼近傳統(tǒng)塑料以及市場(chǎng)應(yīng)用的大力拓展，普及使用將進(jìn)入高峰期，聚乳酸建設(shè)熱潮將在全球展開。據(jù)美國(guó)現(xiàn)代塑料雜志報(bào)道，世界最大的聚乳酸生產(chǎn)商CargillDow公司正在計(jì)劃建設(shè)更多的聚乳酸裝

14、置，加快向亞洲（中國(guó)）、歐洲、南美轉(zhuǎn)讓技術(shù)。該公司的目標(biāo)是用十年的時(shí)間采用該技術(shù)在全球建成100萬(wàn)噸/年生產(chǎn)能力，同時(shí)通過(guò)改進(jìn)技術(shù)、降低生產(chǎn)成本，使聚乳酸的生產(chǎn)成本、銷售價(jià)格達(dá)到與通用熱塑性塑料相競(jìng)爭(zhēng)的水平。美國(guó)化學(xué)周刊報(bào)道，日本東麗工業(yè)公司的韓國(guó)子公司東麗Sehan公司將進(jìn)軍聚乳酸領(lǐng)域，計(jì)劃投資10億日元（850萬(wàn)美元）在韓國(guó)Gumi新建一套5000噸/年的PLA薄膜和切片裝置，裝置預(yù)計(jì)2007年1月完工投產(chǎn)此外，日本豐田公司計(jì)劃興建5萬(wàn)噸/年聚乳酸生產(chǎn)線，預(yù)計(jì)2007年投產(chǎn)。德國(guó)UhdeInventa-Fis-cher公司計(jì)劃建設(shè)2.5萬(wàn)噸/年工業(yè)化裝置。Hycail公司準(zhǔn)備建設(shè)產(chǎn)能為2.

15、5- 15萬(wàn)噸/年的大型裝置，并計(jì)劃在2010年以前再建一套聚乳酸工業(yè)化裝置。未來(lái)幾年，聚乳酸在中國(guó)也將有較大發(fā)展，美國(guó)CargillDow公司表示要借2008年奧運(yùn)會(huì)契機(jī)在中國(guó)發(fā)展聚乳酸市場(chǎng)，德國(guó)UhdeInventaFischer公司已達(dá)成協(xié)議在哈爾濱建1萬(wàn)噸/年聚乳酸裝置。目前位于浙江臺(tái)州的海正集團(tuán)正進(jìn)行聚乳酸產(chǎn)業(yè)化中試，并將建設(shè)5000噸/年裝置。河南飄安集團(tuán)的1萬(wàn)噸/年聚乳酸生產(chǎn)裝置已經(jīng)發(fā)改委批準(zhǔn)立項(xiàng)，將于2007年建成投產(chǎn)。3.2 聚乳酸市場(chǎng)需求將獲得較大發(fā)展世界許多傳統(tǒng)聚合物和塑料材料生產(chǎn)公司一致看好全球生物樹脂市場(chǎng)，紛紛加盟開發(fā)生物聚合物或生物可降解塑料，如德國(guó)巴斯夫、陶氏化學(xué)

16、、杜邦公司等均加大了生物技術(shù)的研發(fā)投資。一些材料消費(fèi)巨頭也都積極開發(fā)，把生物塑料應(yīng)用到他們的產(chǎn)品中。隨著聚乳酸樹脂生產(chǎn)、加工技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)品性能的改進(jìn)，聚乳酸市場(chǎng)需求將取得較大發(fā)展。這體現(xiàn)在：一是在包裝、纖維領(lǐng)域繼續(xù)發(fā)展更多的細(xì)分市場(chǎng)的同時(shí)，向傳統(tǒng)合成樹脂的更多主流市場(chǎng)如電子電器、汽車、建筑市場(chǎng)發(fā)展。二是繼續(xù)在北美、歐洲地區(qū)推廣應(yīng)用的同時(shí)，開拓包括亞洲在內(nèi)的更廣泛市場(chǎng)。聚乳酸塑料將成為塑料行業(yè)中發(fā)展最快的增長(zhǎng)點(diǎn)。聚乳酸樹脂正在向汽車、電子電器市場(chǎng)發(fā)展。日本電子產(chǎn)品生產(chǎn)商N(yùn)EC公司開始在其產(chǎn)品中采用生物塑料替代常規(guī)塑料，如一些標(biāo)準(zhǔn)化插件、手機(jī)外殼等。該公司還開發(fā)了使用金屬氫氧化物阻燃劑體系的無(wú)鹵

17、、無(wú)磷阻燃聚乳酸復(fù)合新材料，將于2007年用于電腦外殼。據(jù)稱到2010年該公司將有10%以上的電子產(chǎn)品塑料部件采用聚乳酸生物塑料。近兩年，日本電器制造商索尼公司將聚乳酸用于光盤包裝薄膜，新包裝與過(guò)去的包裝一樣美觀，但廢棄后卻不會(huì)給環(huán)境造成任何污染。日本夏普公司也在嘗試將PLA用于其產(chǎn)品中，夏普公司認(rèn)為如果聚乳酸的價(jià)格可以降低到與大宗塑料產(chǎn)品相當(dāng)?shù)乃?，?010年該公司采用這種可再生材料的數(shù)量將達(dá)到30%以上。日本富士通公司也在手提電腦外殼中使用了聚乳酸塑料。日本東麗公司和豐田汽車公司從2003年開始進(jìn)行聚乳酸用于汽車內(nèi)裝部件的開發(fā)，后來(lái)兩公司又與其他汽車制造廠家合作開發(fā)車門裝飾、車面板、車頂

18、板和防雨墊等，用于2005年新款式車。聚乳酸開始向美、日、歐以外地區(qū)市場(chǎng)發(fā)展，如中國(guó)大陸、中國(guó)臺(tái)灣省、韓國(guó)等亞洲國(guó)家或地區(qū)。韓國(guó)食品出口采用生物降解容器替代傳統(tǒng)容器正增多，外賣食品包裝正逐漸用生物降解型產(chǎn)品替代傳統(tǒng)容器。日本東麗工業(yè)公司將通過(guò)其韓國(guó)子公司東麗Sehan公司投資10億日元(850萬(wàn)美元)在韓國(guó)建設(shè)5000噸/年Ecodear牌聚乳酸薄膜和板材生產(chǎn)裝置，該裝置定于2007年1月投產(chǎn)。CargillDow公司在更大范圍內(nèi)與世界各地下游廠商合作，推進(jìn)聚乳酸市場(chǎng)開拓，如和意大利Amprica公司、中國(guó)臺(tái)灣威猛工業(yè)公司(WMI)共同合作，推進(jìn)聚乳酸在包裝、纖維等市場(chǎng)得到更為廣泛的應(yīng)用。聚乳

19、酸性能不斷得到改進(jìn)是推進(jìn)其市場(chǎng)發(fā)展的另一個(gè)重要因素，包括提高熱性能、耐磨性等。聚乳酸材料耐高溫性能差一直是一個(gè)難于解決的問(wèn)題，最近歐洲生物降解塑料生產(chǎn)商Hycail公司在提升聚乳酸耐溫性方面取得突破，新開發(fā)的聚乳酸樹脂材料(HycailXM1020)可耐溫200而不變形，用這種樹脂加工的容器在盛有脂肪和液體食品時(shí)經(jīng)微波加熱也不發(fā)生變形或應(yīng)力破壞，可在205下經(jīng)受微波加熱30分鐘。三井化學(xué)公司使用獨(dú)特的合金和共聚技術(shù)進(jìn)一步提高了PLA樹脂的性能。東麗工業(yè)公司表示，該公司正在利用其專有的納米合金技術(shù)開發(fā)聚乳酸功能性薄膜和切片。這種薄膜具有與石油基薄膜一樣的耐熱和抗沖擊性能，同時(shí)還具有很好的彈性和高

20、透明性。3.3 與傳統(tǒng)塑料材料的價(jià)格差縮小，競(jìng)爭(zhēng)力將提高降低聚乳酸樹脂生產(chǎn)成本，使其在價(jià)格上可與現(xiàn)有石油化工路線生產(chǎn)的合成樹脂相競(jìng)爭(zhēng)，一直是聚乳酸技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)。開發(fā)低價(jià)格、性能更好的乳酸合成生物酶催化劑是降低植物-乳酸-聚乳酸產(chǎn)品鏈生產(chǎn)成本的關(guān)鍵。開發(fā)利用價(jià)格低廉的植物原料也有助于實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。此外，從原料價(jià)格走勢(shì)看，原油價(jià)格近十年來(lái)從20美元/桶提高到了60美元/桶以上，而玉米價(jià)格基本保持穩(wěn)定，也促使聚乳酸與傳統(tǒng)合成樹脂之間的價(jià)差縮小。近年來(lái)，生物酶催化劑的發(fā)展和工藝技術(shù)的改進(jìn)，使聚乳酸的生產(chǎn)費(fèi)用大幅度降低。據(jù)GargillDow公司首席執(zhí)行官稱，十年來(lái)該公司聚乳酸的生產(chǎn)費(fèi)用已下降68%，

21、2005年可與PET相競(jìng)爭(zhēng)，在今后幾年內(nèi)將可與聚苯乙烯相競(jìng)爭(zhēng)。另?yè)?jù)GargillDow公司銷售主管稱，聚苯乙烯價(jià)格波動(dòng)性很大，因此實(shí)際上現(xiàn)在聚乳酸在一定范圍（時(shí)間、地區(qū)）內(nèi)已經(jīng)可以與聚苯乙烯相競(jìng)爭(zhēng)。采用新技術(shù)能進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，國(guó)外一些公司正在開發(fā)以價(jià)格低廉的生物質(zhì)廢料為原料生產(chǎn)聚乳酸技術(shù)。例如，GargillDow公司一直在不斷進(jìn)行生物物質(zhì)轉(zhuǎn)化工藝技術(shù)和催化劑的研究，包括用玉米稈、麥稈、草類和其他農(nóng)業(yè)廢料生產(chǎn)PLA；美國(guó)一家研究所研制出以制乳酪后的廢棄土豆為原料生產(chǎn)薄膜與涂層級(jí)聚乳酸樹脂技術(shù)；法國(guó)埃爾斯坦糖廠與一所大學(xué)合作研制出利用工業(yè)制糖下腳料來(lái)生產(chǎn)聚乳酸的技術(shù)。技術(shù)的進(jìn)一步突破，有望使

22、聚乳酸生產(chǎn)成本進(jìn)一步大幅度降低，使聚乳酸在價(jià)格上可以與大多數(shù)石化路線生產(chǎn)的合成樹脂相競(jìng)爭(zhēng)。3.4 符合可持續(xù)發(fā)展的潮流，發(fā)展前景廣闊石油資源日益短缺和塑料廢棄物對(duì)環(huán)境污染，是當(dāng)今石油化工以及合成樹脂工業(yè)持續(xù)發(fā)展的兩大障礙。聚乳酸樹脂以年年種年年收的農(nóng)作物為原料，在消費(fèi)和使用后又可完全降解，最終變成對(duì)環(huán)境無(wú)害的二氧化碳和水，符合可持續(xù)發(fā)展的潮流。經(jīng)過(guò)十多年的研究和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，聚乳酸塑料在市場(chǎng)上已找到了生存的空間。聚乳酸的原料不僅可以是玉米，其他多種作物都可用于提取乳酸，因此，有人把聚乳酸稱為“生物質(zhì)塑料”。今后，聚乳酸進(jìn)一步發(fā)展還有賴于進(jìn)一步的技術(shù)突破，如新品種酶催化劑的開發(fā)成功，這類酶可利用低

23、成本的生物質(zhì)如谷物稈等而不是谷物本身來(lái)生產(chǎn)化工產(chǎn)品。隨著聚乳酸生產(chǎn)技術(shù)的不斷完善，應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，未來(lái)十年聚乳酸有望在一些應(yīng)用領(lǐng)域逐漸取代性質(zhì)相近的石油路線合成樹脂如聚酯、聚苯乙烯，甚至聚乙烯和聚丙烯等，具有極大的發(fā)展?jié)摿?。進(jìn)入21世紀(jì)以后，多途徑開拓原料來(lái)源成為石油化工行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要方面，也是石油化工技術(shù)進(jìn)步和競(jìng)爭(zhēng)力的重要體現(xiàn)。聚乳酸采用可再生原料生產(chǎn)，產(chǎn)品可完全降解，綠色環(huán)保，是最具發(fā)展?jié)摿Φ纳锝到獠牧现弧W美日等發(fā)達(dá)國(guó)家近年來(lái)競(jìng)相投資開發(fā)和推進(jìn)聚乳酸等生物降解塑料的產(chǎn)業(yè)化，其原因并不僅僅在于其可降解和環(huán)保，更主要的是聚乳酸可以替代逐漸減少、不可再生的化石原料資源，為石油

24、化工生產(chǎn)開拓新的原料來(lái)源。1） 醫(yī)用領(lǐng)域醫(yī)用領(lǐng)域是聚乳酸最早進(jìn)入的市場(chǎng)，在這一領(lǐng)域，聚乳酸比其他常用高分子材料具有獨(dú)特的生物兼容性和生物降解性，已在一些專門領(lǐng)域獲得較為成功的應(yīng)用，如生產(chǎn)一次性輸液用具、免拆型手術(shù)縫合線、骨科用固定件及手術(shù)器件、醫(yī)用支架、生物導(dǎo)管等。低分子量聚乳酸可用作藥物緩釋包裹材料。例如，以前治療骨折等骨科疾病使用的是不銹鋼骨釘，病人必須經(jīng)過(guò)兩次手術(shù)才能治愈，使用聚乳酸骨釘只需一次手術(shù)植入骨釘，病愈的同時(shí)，骨釘也降解在人體內(nèi)，可以在很大程度上緩解患者的痛苦。2）包裝材料目前，各種包裝材料是聚乳酸最大、最有潛力的應(yīng)用市場(chǎng)。聚乳酸阻氣阻水性、透明性及可印刷性良好，且其基本原料乳酸是人體固有的生理物質(zhì)之一，對(duì)人體無(wú)毒無(wú)害，在食品包裝市場(chǎng)上大有用武之地。傳統(tǒng)合成樹脂30%用于包裝材料，由于傳統(tǒng)樹脂難以分解，廢棄的包裝材料構(gòu)成40%的城市垃圾，成為最主要的生態(tài)和環(huán)境污染源。因此，在包裝市場(chǎng)用聚乳酸替代石油基樹脂潛力巨大，可用于一次性餐具（刀、勺、叉）、杯子、盤子、食品容器、薄膜、包裝袋、飲料用瓶、發(fā)泡制品、片材等。不少大公司都看好這種新的環(huán)保材料。可口可樂(lè)公司在鹽湖城冬奧會(huì)上用了50萬(wàn)只一次性杯子，全部是用聚乳酸塑料制成的，這些杯子只需40天就可在露天環(huán)境下消失得無(wú)影無(wú)蹤。2004年，美國(guó)CollegeFarm牌