双十一过后，又一波包装材料垃圾来袭。据悉快递包装、饮料包装、外卖包装、礼品包装……在城市产生的生活垃圾中，超过1/3是包装性垃圾，包装废弃物的体积更是占固体废弃物的50%。以快递包装为例，相关统计数据表明，在中国特大城市中，快递包装垃圾增量已占到生活垃圾增量的93%，部分大型城市也在85%至90%之间。
与此对应的一个数据是，2017年，包装快递所用纸板和塑料实际回收率不到10%，包装物总体回收率不到20%。不难看出，随着“禁塑令”的逐步扩大，塑料包装材料的环保化、绿色化、轻量化、再利用化已经尤为重要。以聚乳酸（PLA）为代表的生物质可降解塑料由于其绿色、低碳、环保、可堆肥降解、来源广泛等优点，为包装材料行业带来福音。
聚乳酸简介
聚乳酸（PLA），又称为聚丙交酯，是以乳酸为单体，脱水聚合而成的一种脂肪族聚酯，通常以玉米、甘蔗、木薯等可再生的生物质为原料，其来源充分且可再生。聚乳酸的生产过程低碳环保、污染少，其制品使用后可以堆肥降解，实现在自然界中的循环（如下图）。与其他常见的可降解生物塑料（PHA、PBAT、PBS等）相比，聚乳酸在研究基础、产业链基础（产能）、市场应用、主要性能、生产成本、加工工艺等方面占据优势，目前主要应用于一次性餐具及短保质期的食品包装，在纺织服装、卫生用品、农林环保、3D打印、医学领域、汽车工艺领域也在不断拓展。从应用形态上来看，聚乳酸主要是薄膜、片材、纤维和丝材。
PLA合成、降解与应用循环示意图
聚乳酸的特点和改性
聚乳酸的特点十分突出，在应用时存在一定的不足，具体如下。单从性能方面来说，聚乳酸韧性差，质地硬脆，弹性和柔性不足，耐热性差，强度和模量有限，降解速度不稳定，单纯的聚乳酸不太适合应用到对力学性能要求高且稳定的场合，因此通常需要改性。
聚乳酸的优缺点
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优点 |
缺点 |
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1生物质原料来源广泛,可持续供应； 2生产能耗及碳足迹相对较低； 3良好的全生物可堆肥降解性； 4良好的硬度、光泽度及热塑性； 5良好的食品及人体安全性； 6良好的抗拉强度、延伸度以及加工性能，可采用注塑、热塑、挤出成型、吹膜成型、发泡成型等方式加工 7.光泽度好，印刷性好，透气性高 （但此亦可能为缺点）…… |
1聚乳酸中含有大量的酯键，和大部分的其他塑料共混性差； 2产物分子量分布宽，本身是线性聚合物，脆性大，抗冲击性差； 3热变形温度低（一般不耐热除非改性后用热模结晶）， 4.必需在工业堆肥条件下才会在3-6个月降解，自然环境下降解慢，周期长，较难以控制； 5价格较传统塑料高…… |
值得注意的是，聚乳酸的优缺点在使用时是相对的，如用于包装材料领域，透气性高就成了需要克服的缺点，用在纺织领域，硬脆的特点也会成为需要解决的问题。在机械性能上，聚乳酸的拉伸强度和模量与PET相当，高于PS和PP，在使用中，基本是对标替代PET和PP的一些应用。
聚乳酸的改性方法主要分为物理法和化学法。物理改性主要是基于材料共混改性完成的。共混改性是在保持聚合物原有优良性能的前提下，有针对性地对某些有缺陷的物理机械性能进行改进，同时使生产成本降低，工艺比较方便和实惠，是目前应用最广泛的改性方法。
常用的共混方法是熔融共混，根据共混组分的类型不同，PLA共混体系可大致分为增塑剂共混、成核剂共混、无机填料共混、天然纤维共混以及其他可降解材料共混等。
化学改性是将活性基团或单体以共价键的形式与PLA结合，结合力相对较强，包括共聚改性、扩链改性、接枝改性、交联改性等。
物理共混改性的原料很多，并且操作简单，化学改性能有效设计合成，但其过程繁琐并且成本较物理改性要高出很多，从产业化角度来看，物理共混改性比如符合市场需求。是否能找到价格更低、来源更加广泛的填料，研究发现更多的合成路径，找到新的方法得到综合性能更加优良的PLA复合材料是业内共同追求的目标。
聚乳酸市场
目前全球聚乳酸的年产能超过25万吨，根据市场情况反映，基本处于供不应求的状态，中国消费市场近两年发展迅猛，已有多个聚乳酸工厂规划开建，进入井喷期。
全球聚乳酸主要生产企业
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企业 |
项目地点 |
产能（kt/a） |
主要应用 |
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NatureWorks |
美国 |
150 |
挤出和热成型、注塑、吹塑、发泡、薄膜、片材、纤维、3D打印等 |
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Total Corbion |
泰国 |
75 |
注塑、薄膜、片材、纤维、热成型等 |
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Teijin |
日本 |
1 |
纤维 |
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Synbra |
荷兰 |
5 |
发泡 |
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海正生物 |
浙江 |
15 |
注塑、薄膜等 |
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同杰良 |
上海+安徽 |
11 |
注塑、薄膜、片材、纤维等 |
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吉林中粮 |
吉林 |
10 |
注塑、片材、纤维等 |
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允友成 |
江苏 |
10 |
注塑等 |
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恒天长江 |
江苏 |
10 |
纤维 |
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光华伟业 |
湖北 |
10 |
3D打印等 |
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河南龙都天仁 |
河南 |
6 |
薄膜、片材等 |
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江苏九鼎 |
江苏 |
5 |
薄膜、纤维等 |
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九江科院生物 |
江西 |
1 |
纤维、3D打印等 |
部分或未开工
随着聚乳酸合成技术打破国外垄断并日趋成熟，中国聚乳酸产业已经进入发展的快车道，企业开始以万吨级甚至十万吨级规模规划和建设聚乳酸项目。
进入2019年，聚乳酸的相关项目更是进入了爆发期，3月，通辽经济技术开发区与丰原集团签约“百万吨级生物新材料聚乳酸”项目，该项目总投资120亿元，计划分三期建设，一期项目投资50亿元，年产30万吨聚乳酸，计划2019年开工建设，2021年建成投产。
10月9日，山东同邦新材料科技有限公司“年产30万吨乳酸、20万吨聚乳酸、10万吨聚乳酸纤维生产线项目”环境影响评价文件由烟台市生态环境局海阳分局受理。
10月23日上午，山西省榆社县政府与山东泓达生物科技有限公司煤基新材料及精细化学品全产业链项目签约，项目总投资136亿元，三期项目占地面积600亩，固定资产投资50亿元，主要建设年产聚乙醇酸、聚乳酸等新材料16万吨。
10月30日，蚌埠市生态环境局发布《安徽丰原福泰来聚乳酸有限公司年产7万吨聚乳酸及3万吨聚乳酸纤维项目环境影响评价报告书》审批前公示。项目分期建设，设备分期到位，预计2020年8月底投入运行，二期建设年产7万吨聚乳酸生产线，预计2020年12月底投入运行。项目总占地面积49.7亩。11月8日，丰原集团5000吨/年乳酸、3000吨/年聚乳酸产业化示范线试车投产成功，首批聚乳酸产品在蚌正式下线。标志着国内首条从葡萄糖发酵开始的聚乳酸全产业链生产线正式实现产业化。
11月1日，崇左市人民政府与浙江友诚控股集团有限公司正式签署《广西聚乳酸可降解生物基新材料产业基地项目投资合作协议书》。本次签约的项目，近期总投资约100亿元人民币，建设年产75万吨乳酸和50万吨聚乳酸项目。项目建成后，可实现年产值125亿元，新增年均税收约13亿元左右。
毋庸置疑，近几年将会有更多以聚乳酸为代表的可降解材料用于包装市场，市场格局将会发生变化。
但不管怎么样，做好技术才是王道！
在此背景下，DT新材料联合浙江省生物基高分子材料技术与应用重点实验室将于2019年12月17日组织《聚乳酸改性及高性能化加工技术》高级研修班，旨在共同探讨PLA的改性技术和加工技术
