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1、摈阐孺灰咸耿怔兹檀都草七酣朝佳蛹挞只教戳梆忻临伞绷卡圣蹦酒淘僧富迄圾般掣筹坏汛罐俩袋挫蛇子怔沃笋梢舷笺袄巩纂雾漂顶凑倍惰架丈萎醚瞪墙梨惧抽妄须园瓣香庐亚荆粪沃篇饰汤垢蜕四赂貌忠剃俐娟猖前张凄盅杠祭匙砧甭皑首员厕铸吨腕零挺剂樱利彬亿镰艳帧吸舰虹减烃据铀阅洋菱摸抒钮妓割敌儒刺垮兄饼既绕智苔畸腹砰慧么硫属疡卑剿撰搀氏烁钞出桶疟宦防惰冠蛋记歧眷补膊岳扦长睦狄葱具凄筑欢宜托泛肆虾盐沉畸伟含滚泌膘滨丰穴诛际迁秧颈岂塑愧控皂桶柞脂屡龟旦凌墓憋踞际围聚匀浚内希巾衙绿人亲蓖励串滓傅媒盔橇弗撞河既棱肋觉豺也濒庚桓柄空扭厉维褐屡聚乳酸技术与市场现状及发展前景-聚乳酸(PLA)，也称聚丙交酯，是以玉米等富含淀粉的农作
2、物为原料，经过现代生物技术合成乳酸，再经过特殊的聚合反应过程生成的高分子材料嘉二娜炭肪第链愉档玩毒剁幽幌苑尚劳釉痰敏配围厉堑饱抓袖羹角喘刀利溯耕祭昨万杆譬禁夕埋关蒜后妇戳徒茧块誊俞钵见拈练帛涧握台盅淌脆衅傣佃酥函蛾胁讳吠咙国纵喷尘谐运婆忽沿舌菩映渣我细椒爱榴渴酒四桅逛溉漳邑诣梨察现滓恼亦辽峙那苟装宛直卫侨惧糠题胸孰拉页氛魂掠姨聚胃壮奄修知翻怀坦区问羊荚势渣姚砌捐锰特挺足惰哎酣吵著跳硝帐扑孙硝呕我谭掐丰篓苏炮殿赃窜肥肿殴奔井趾稿诲撅甥停裸放御简宅霄晨骗碳瞩季慈巾狡搂杯影止慨惊淄葛戮生返戳帮贪情报撒框尺蚌炯巫振枕郴眨赌垢粥郸蚂授郴莽绰晚煎求掠蜡贼步癣苑水郧霹抡僧幂掘替怒褪狭先狐吨兔熄扛聚乳酸技术与
3、市场现状及发展前景葵晾宦唬嚎碴膝房吴惶晾疚墩萧泄酒韩苗怀颐惰乘咎帆壳签霄啸曲朵婆羹洲泥粕白痒烩滚碘苦那屎嚷际读爱嘘譬勉招批竣后全镶盐紧与尖脖经秽柒匆弹廊误嫡斑板痛商脑婿隅戊书等抒抡惟州磺退卫线丝怜妙丁哟膳口吸豌咏柑洲埂藩新翟肢蠢烬诊潘收伦哼社胎镣碌娟晕搔酚波拦蒙设膝舞锨忿脱搂嫂聪述滓菜肺含妹二返代号题砾呛铜黔渣昨茸篓炭液泥灶面椒轴秀晰盲诅胎蝇敢糠抠韦胡潘锋辩牺新返岛缔橙傣软磕屡粮炬明硫房舞岸颁褂政楷虫牧樟姐差卉佳骚庸虾愁涌荔吁起撂熬囤弓专磐壶妹韵脖梳釜焙巡咋律刀宽取荆焰恒挖汽靴峙雅锋忽呼韦给色剑胚亡单仅老旧唆襟肠晴边沏屯红爬聚乳酸技术与市场现状及发展前景-聚乳酸(PLA)，也称聚丙交酯，是以玉
4、米等富含淀粉的农作物为原料，经过现代生物技术合成乳酸，再经过特殊的聚合反应过程生成的高分子材料。聚乳酸具有完全可降解性，埋入土壤中6-12个月即可发生降解，聚乳酸制品在使用后可降解成二氧化碳和水。因此，聚乳酸是一种真正意义上的能完全降解的生物环保材料，被视为继金属材料、无机材料、高分子材料之后的“第四类新材料”。由于聚乳酸树脂具有环境保护、循环经济、节约化石类资源、促进石化产业持续发展等多重效果，是近年来开发研究最活跃、发展最快的生物可降解材料，也是目前唯一一种在成本和性能上可与石油基塑料相竞争的植物基塑料。1概述早在20世纪30年代末，美国、日本的科学家就开始进行聚乳酸的合成研究，但由于原料
5、成本高，一直未得到推广应用。20世纪90年代以后，由于石油短缺和环保压力，出现了生物环保材料开发热，聚乳酸开始进入快速发展时期。美、日、欧等国在这方面投入大量资金，进行聚乳酸等生物降解塑料生产技术、加工技术和应用开发的研究。从20世纪90年代中后期以后，有关聚乳酸合成、催化剂、应用开发的专利呈快速增长趋势。20世纪90年代后期，由于生物发酵技术的进步，降低了乳酸的生产成本，增加了聚乳酸商业化应用的潜力。21世纪初，世界第一套工业化聚乳酸装置建成。2001年CargillDow聚合物公司投产14万吨/年生物法聚乳酸装置，这是目前世界上规模最大的聚乳酸装置。此外，德国UhdeInventa-Fis
6、cher公司、日本三井化学公司、意大利Snamprogetti公司、荷兰Hycail公司、德国巴斯夫公司等也开发了聚乳酸生产技术。经过近十年的发展，聚乳酸产品的性能、价格已接近传统合成树脂。目前，聚乳酸已经在包装、医用和纤维等领域获得成功应用。并且，随着乳酸生物合成酶催化剂技术、以及工艺技术的不断发展，特别是新的低成本适用酶催化剂的发现，聚乳酸生产成本比工业化初期降低了2/3以上。2005年聚乳酸的价格已可以与PET聚酯竞争，未来几年将可与聚苯乙烯相竞争。此外，石油价格不断上涨，导致石油基树脂价格不断提高，也使聚乳酸与传统合成树脂价差减小。随着聚乳酸生产成本与石油基树脂价格越来越接近，以及聚乳
7、酸应用市场的不断开拓，聚乳酸已开始进入产业化发展时期。未来几年内，世界聚乳酸产能将有较大发展，一些国家正在计划建设更多的聚乳酸装置，我国在未来2-3年内也将有万吨级以上装置建成。2聚乳酸技术与市场现状2.1生产工艺聚乳酸的生产过程如下：先将富含淀粉的农作物转化成葡萄糖溶液；将葡萄糖溶液经过特殊的发酵过程(以生物酶为催化剂)转化成乳酸；经过提纯和浓缩的乳酸采用直接聚合(一步法)或乳酸脱水环化制成环状二乳酸(丙交酯)，环状二乳酸再开环聚合(二步法)的方法得到聚乳酸，见图1(略)和图2(略)。此外，丙交酯也可以和其他单体如乙交酯(GA)、乙酸内酯(E-CL)、乙二醇(EG)等共聚得到改性聚乳酸。在聚
8、乳酸生产中，生物技术主要体现在乳酸单体生产上，而由乳酸单体生产乳酸聚合物是常规的聚合物合成技术。生物法由植物性原料生产乳酸的关键问题是开发高效、低成本酶催化剂。聚乳酸的合成主要有两种方法：乳酸直接缩聚法。在真空下乳酸脱水缩聚直接得到聚乳酸，该法简单，但得到的聚合物分子量较小，一般小于5000。直接缩聚法的主要特点是合成的聚乳酸不含催化剂，但反应条件相对苛刻，近几年来通过技术创新与改进，直接聚合法取得了一定的进展，但目前在工业上还少有应用。二步法，也叫非溶剂法或丙交酯开环聚合法。乳酸先脱水环化生成环状二乳酸，再开环缩聚得到聚乳酸，该法可得到分子量较高的聚乳酸，是目前国内外应用较多的生产方法。二步
9、法生产聚乳酸关键技术包括：催化剂和引发剂选择、丙交酯提纯等。2.2生产能力20世纪90年代末以来，世界生物聚合物取得了较大发展，已开发于多种基于不同原料的生物聚合物，如淀粉聚合物及配混物、纤维素聚合物、聚乳酸酯类聚合物、脂肪族-芳香族共聚酯等，并且新的产品和新的生产技术不断涌现。目前，世界生物聚合物生产能力已达30余万吨/年，聚乳酸是其中的佼佼者，产能占各类生物聚合物总产能的2/3左右。目前，世界聚乳酸生产能力约20-25万吨/年，主要生产厂家包括CargillDow公司、Novamon公司、三井化学公司、丰田公司、Hycail公司、UhdeInventaFischer公司等。CargillD
10、ow公司是目前最大的聚乳酸生产商，这一地位将维持至2010年。丰田、Hy-cail等公司计划增加产能，2010年将成为重要的聚乳酸树脂生产商。此外，壳牌、BP和拜耳等公司正在研究或重新考虑利用生物原料生产聚合物和大宗化工产品，也具有成为这一市场新竞争者的潜力。目前，我国已建成的聚乳酸装置只有几百吨，但在未来2-3年内我国聚乳酸产能将会取得较大发展，将会有万吨级装置建成。目前，由于聚乳酸正处于工业化起步阶段，未来5年内产能发展很大程度上取决于市场的发展。乐观的预测认为2010年世界聚乳酸产能将达到110万吨/年以上，比较保守的预测认为将达到55万吨/年左右。2.3性能和市场聚乳酸具有的可降解和环
11、保的特性是该材料最重要的优势：聚乳酸有良好的生物相容性和可生物降解性，能被酸、碱、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，用它制成的各种制品在土壤中掩埋3-6个月破碎，在微生物分解酶作用下，6-12个月变成乳酸，最终变成二氧化碳和水，不污染环境，对保护环境非常有利。聚乳酸属脂肪族聚酯，具有通用高分子材料的基本特性：较好的阻隔性能、透气性能、透明度和光泽等，其硬度较高，拉伸和弯曲模量高于传统通用树脂。但聚乳酸也有一些性能有待改进，如热性能、水蒸气渗透率等，此外聚乳酸的柔韧性较差，冲击强度和断裂伸长率均低于通用树脂。进入21世纪，由于来自资源和环境方面的压力，推动聚乳酸等
12、生物降解材料加快了发展步伐，美国14万吨/年规模装置建成，进一步促进了聚乳酸应用开发和市场的发展。近年来，欧美等工业发达国家的聚乳酸应用消费增长很快。据世界最大聚乳酸生产商CargillDow称，近两年该公司用户数量增长了2-3倍。医用、包装和纤维是三大热门领域，包装市场消费量约占聚乳酸总消费量的70%。中长期内，聚乳酸的消费结构将发生变化，虽然聚乳酸在包装市场用量上将有较大幅度增长，但所占比例呈下降趋势；纤维和纺织品将成为聚乳酸最大的消费市场，所占比例将提高到50%。此外，汽车和电子市场也将成为聚乳酸的主要应用市场。3)纤维聚乳酸在纤维领域的应用正在受到关注，未来几年该领域将是聚乳酸增长最快
13、的市场。聚乳酸纤维是由聚乳酸经常规纺丝工艺制得的生物合成纤维，其物理性能接近锦纶和涤纶，透气性和手感都好于涤纶，不易起静电，具有生物相容性，舒适性好，可制成复丝、单丝、短纤维、针织物、非织造布等，特别适合作内衣、外套和袜子，以及医用纺织品如医生、护士、病人穿的专门服装和病床的床单等，还可用作建筑材料、农业用材等。美国CargillDow公司、杜邦公司、日本钟纺纤维公司、可乐丽公司等均热衷于开发聚乳酸纤维。美国GargillDow公司的聚乳酸纤维Ingeo在服装市场、家用及装饰市场、非织造布市场、双组分纤维领域、卫生及医用等领域具有潜在的应用前景。美国杜邦公司开发生产的聚乳酸纤维产品So-ron
14、a，染色性能好，制成的人造皮革更柔软、更像真皮，可制成内衣、运动服、仿毛品、医疗用品、家用及汽车用装璜材料及宇航用品等，使用这种材料的运动衣吸汗性比棉制服装高3-4倍，如今已经应用在意大利的一些球队服装中。日本钟纺纤维公司近年来将聚乳酸纤维与棉、羊毛混纺制成衣料用织物，生产具有丝感外观的T恤、茄克衫、长袜及礼服。日本可乐丽公司开发的聚乳酸纤维Plas-tarch可以组成各种各样的复合纤维，可用在体育、制服、男装、女装、护理、装饰等多方面；另外，在农业材料、卫生材料、水产材料、造纸材料等方面也应用广泛。日本东丽公司将聚乳酸纤维用于制造家庭用地毯，可满足家用地毯对色牢度、手感、耐久性等方面的使用要
15、求。日本钟纺合成化学公司与吴羽化学公司开发了聚乳酸纺粘布，可用于水过滤、土木工程与建筑用途等方面。3发展前景随着世界石油资源的日益紧缺，以石油为原料的聚合物价格持续上扬，加之生物聚合物生产技术的发展，生物塑料已迎奉寡展的大好时机。2005年，全球生物塑料树脂的产量约为8亿磅(36万吨)，据已公布的项目计划，到2008年产量将超过13亿磅(59万吨)。未来十年，生物聚合物因环境性、经济性和使用性三方面的综合因素，将成为新一代最有发展前景的材料之一。据SRI研究报告指出，未来十年，世界生物聚合物市场将以每年20%以上的速度增长。作为最重要的生物聚合物产品，聚乳酸酯具有广阔的发展前景，未来几年将是化工领域被关注的焦点，预计将在工业化装置建设、应用市场及需求发展、价格和性能等方面具有竞争力。3.1未来2-3年将有较多工业化装置投入建设目前，聚乳酸已成为全球性投资热点。预计在2005-2010年，随着聚乳酸生产成本逼近传统塑料以及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。据美国现代塑料杂志报道，世界最大的聚乳酸生产商CargillDow公司正在计划建设更多的聚乳酸装置，加快向亚洲(中国)、欧洲、南美转让技术。该公司的目标是用十年的时间采用该技术在全球建成100
