2020年1月，國(guó)家發(fā)改委聯(lián)合生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見(jiàn)》，明確提出到2020年底，全國(guó)范圍餐飲行業(yè)禁止使用不可降解一次性塑料吸管。

1、PLA吸管正式大規(guī)模的登陸歷史的舞臺(tái)

從2021年開(kāi)始，PLA吸管大規(guī)模上市，從傳統(tǒng)的連鎖餐飲到奶茶店，市場(chǎng)進(jìn)入PLA吸管的爆發(fā)期。

PLA是聚乳酸的簡(jiǎn)稱(chēng)， 是一種新型的生物降解材料，使用可再生的植物資源（如玉米）所提出的淀粉原料制成。淀粉原料經(jīng)由糖化得到葡萄糖，再由葡萄糖及一定的菌種發(fā)酵制成高純度的乳酸，再通過(guò)化學(xué)合成方法合成一定分子量的聚乳酸。其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，最終生成二氧化碳和水，不污染環(huán)境，這對(duì)保護(hù)環(huán)境非常有利，是公認(rèn)的環(huán)境友好材料。

PLA吸管在常溫下與傳統(tǒng)PP吸管類(lèi)似，但是由于PLA本身的性質(zhì)，在50℃左右就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的軟化現(xiàn)象，而常規(guī)熱飲對(duì)吸管的耐高溫要求通常在80℃左右。因次，提高PLA的耐熱性能成為眾多PLA吸管廠(chǎng)商和下游客戶(hù)所關(guān)心的重點(diǎn)。

2、兩種方案解決PLA不耐高溫問(wèn)題

目前，成熟的耐高溫PLA吸管的解決方案有兩種，一種是通過(guò)在PLA中添加更加耐熱的PBS，而另外一種方案是提高PLA吸管的結(jié)晶度。

先來(lái)看早期大家普遍使用的方案，在PLA的基礎(chǔ)上添加更加耐熱的PBS。

PBS是聚丁二酸丁二醇酯的簡(jiǎn)稱(chēng)，為白色半結(jié)晶型聚合物。其結(jié)構(gòu)單元中含有易水解的酯基，在堆肥等接觸特定微生物等條件下，易被自然界中的多種微生物或動(dòng)、植物內(nèi)的酶分解、代謝，最終形成CO₂和H₂O，而避免污染環(huán)境。

PBS具有耐熱性能好的特點(diǎn)，熱變形溫度和制品使用溫度可以超過(guò)100℃。其合成原料來(lái)源既可以是石油資源，也可以通過(guò)生物資源發(fā)酵得到。

當(dāng)然，一個(gè)好的產(chǎn)品價(jià)格往往都比較高，PBS就是這樣的材料。目前國(guó)內(nèi)外的產(chǎn)能較低，所以單價(jià)較高，這就在一定程度上限制了可降解PLA吸管的使用。PBS添加后的另一個(gè)問(wèn)題是食品接觸安全問(wèn)題，遷移率一般難以通過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

提高PLA的結(jié)晶度是另一種方案。

半晶性的PLA由于結(jié)晶速率很慢，通過(guò)擠出制得的吸管通常呈非晶態(tài)，大大降低了產(chǎn)品強(qiáng)度，耐高溫性能較差，限制了PLA吸管的應(yīng)用。

與非結(jié)晶性PLA相比，結(jié)晶PLA具有更高的彈性模量，較小的可變形性。由于晶區(qū)中PLA分子鏈排列規(guī)整緊密，使PLA結(jié)晶更完善有利于改善其力學(xué)性能和延緩降解速度，同時(shí)還能提高薄膜的透氣性、耐熱性、熱穩(wěn)定性等性能。

提高PLA吸管的結(jié)晶度有三個(gè)好處。

第一，PLA結(jié)晶度的提高，能有效的提升PLA吸管的耐高溫性能，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，結(jié)晶后的PLA吸管的耐溫性能甚至能達(dá)到100℃，這大大的提高了PLA吸管的應(yīng)用場(chǎng)景。

第二，降低單根吸管PLA的用量，結(jié)晶后的PLA吸管管壁可以做到更薄，平均重量可以降低20%左右。這有利于降低PLA吸管的成本。

第三，因?yàn)镻LA結(jié)晶吸管無(wú)需添加PBS，因次PLA結(jié)晶吸管可以通過(guò)食品接觸安全認(rèn)證。

在以往的研究中，很多學(xué)者提出了各種各樣的方法去提高PLA的結(jié)晶度。一般影響PLA結(jié)晶的因素包括分子結(jié)構(gòu)、外場(chǎng)作用（溫度、應(yīng)力、輻射）以及多組分體系中其他組分的影響。這其中最能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的當(dāng)屬溫度的控制。

目前，市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了PLA吸管結(jié)晶設(shè)備，但經(jīng)給調(diào)研發(fā)現(xiàn)，這種設(shè)備的占地面積太大，很多吸管廠(chǎng)家的工廠(chǎng)無(wú)法滿(mǎn)足場(chǎng)地需求，另外設(shè)備的產(chǎn)能也無(wú)法滿(mǎn)足吸管的日常生產(chǎn)。

3、和塑美科技提供了結(jié)晶吸管新方案

和塑美科技是專(zhuān)業(yè)從事可降解材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。在可降解吸管材料方面擁有眾多先進(jìn)技術(shù)，也獲得了市場(chǎng)上眾多客戶(hù)的信賴(lài)。

在PLA吸管耐高溫、食品接觸安全與成本存在矛盾時(shí)，和塑美科技通過(guò)改進(jìn)PLA結(jié)晶生產(chǎn)工藝實(shí)現(xiàn)PLA吸管耐高溫、食品接觸安全和降低成本的有效結(jié)合。通過(guò)與專(zhuān)業(yè)的第三方設(shè)備公司一起研發(fā)，歷時(shí)一年半，開(kāi)發(fā)出了具有自主產(chǎn)權(quán)的新型PLA吸管結(jié)晶設(shè)備。

通過(guò)工藝設(shè)計(jì)，將傳統(tǒng)十余米的結(jié)晶設(shè)備變成長(zhǎng)度只有3米。所生產(chǎn)的吸管在克重降低20%的基礎(chǔ)上，仍然保持90℃的耐高溫的性能。此外，為配合吸管結(jié)晶設(shè)備的同步使用，和塑美科技通過(guò)改進(jìn)PLA吸管材料配方，進(jìn)一步降低PLA吸管成本。

蘇州和塑美科技有限公司專(zhuān)注高性能功能新材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售，產(chǎn)品涉及全生物降解材料、熱塑性淀粉材料、環(huán)保阻燃母粒等。聯(lián)系電話(huà)：400-865-6070，更多資訊請(qǐng)?jiān)L問(wèn)和塑美科技官方網(wǎng)站：jiaheda.cn。