聚乳酸（PLA）是研究應(yīng)用較為成熟的可降解塑料之一。其原料來自于可再生的植物纖維、玉米、農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品等，具有良好的生物降解性。PLA的力學(xué)性能優(yōu)良，與聚丙烯塑料類似，可以在一些領(lǐng)域替代PP和PET塑料，同時兼有良好的光澤度、透明度、手感還有一定的抑菌性。

1 PLA的生產(chǎn)現(xiàn)狀

目前PLA的合成路線有兩種，一種是直接縮聚法，即將乳酸在高溫低壓下直接脫水縮聚，生產(chǎn)工藝簡單、成本低，但產(chǎn)物分子質(zhì)量不均，實際應(yīng)用效果差。另一種是丙交酯開環(huán)聚合法，是目前主流生產(chǎn)方式。

2 PLA的降解性

PLA在常溫下較穩(wěn)定，但在稍高的溫度環(huán)境、酸堿環(huán)境、微生物環(huán)境中容易迅速降解成CO2和水。因此可以通過控制環(huán)境和填料使PLA產(chǎn)品在有效期內(nèi)能夠安全使用，廢棄后又能及時降解。

影響PLA降解的因素主要包括分子質(zhì)量、結(jié)晶狀態(tài)、微觀結(jié)構(gòu)、環(huán)境溫濕度、pH值、光照時間和環(huán)境微生物等。PLA與其他材料共混可以影響降解速度。如PLA添加一定量的木粉或玉米秸稈纖維能夠大大加快降解速率。

3 PLA的阻隔性能

阻隔性指的是材料防止氣體、水蒸汽透過的能力。阻隔性對包裝材料來說十分重要，目前市面上最常見的可降解塑料袋就是PLA/PBAT復(fù)合材料。改良PLA薄膜的阻隔性能夠加寬應(yīng)用領(lǐng)域。

影響PLA阻隔性的因素主要包括自身因素（分子結(jié)構(gòu)和結(jié)晶狀態(tài)）和外界因素（溫度、濕度、外力）。

1）對PLA薄膜進(jìn)行加熱會降低其阻隔性，因此PLA不適合作為需要加熱的食品包裝。

2）對PLA在一定范圍內(nèi)進(jìn)行拉伸能夠增加阻隔性。拉伸比由1增加到6.5時，PLA的結(jié)晶度大大提高，因此阻隔性得到改善。 

3）在PLA基體中添加一些阻擋物（如黏土和纖維）可以提高PLA的阻隔性。這是因為阻擋物延長了小分子的水或氣體滲透過程的彎曲路徑。 

4）在PLA薄膜表面進(jìn)行涂覆處理能夠提高阻隔性。

4 PLA的力學(xué)性能

PLA具有較好的強(qiáng)度，但缺乏韌性，極易彎曲變形，通常需要進(jìn)行增韌改性。為保障PLA的生物降解性，通常用生物降解樹脂進(jìn)行共混增韌改性。PBAT、PBS、PCL、天然橡膠等物質(zhì)均可改善PLA的韌性。

5 PLA的光學(xué)性能

PLA具有其他可降解塑料少有的透明度和光澤度，與玻璃紙及PET相當(dāng)，尤其適合用作可視包裝，裝潢效果較好。一般PLA的透明度和光澤度不需要改進(jìn)，需要注意的是在其他方面改性時盡可能地不要降低其良好的透明性，以保證其包裝可視性和裝潢效果。

6 PLA的熱性能

PLA材料的熱穩(wěn)定性與PVC相當(dāng)，但比PP、PE及PS等低，加工溫度一般控制在 170~230℃之間，適用于注射、拉伸、擠出、吹塑、3D打印等加工工藝。

在實際加工過程中，PLA結(jié)晶速率較慢，一般需要改性。由于結(jié)晶速率慢且結(jié)晶度低，導(dǎo)致PLA的熱變形溫度較低，限制了其在熱灌裝或熱殺菌產(chǎn)品包裝上的應(yīng)用。

為了提高PLA結(jié)晶速率和結(jié)晶度，可以在生產(chǎn)時盡可能地提高PLA的光學(xué)純度。退火處理也是提高PLA結(jié)晶度的方法，另外還可以添加成核劑來改善結(jié)晶行為，提高其結(jié)晶度，進(jìn)而提高熱變形溫度，改善其耐熱性。

7 PLA的抗菌性能

PLA可使產(chǎn)品表面形成弱酸性環(huán)境，有抑菌和防霉作用，如果輔助使用其他抗菌劑可以達(dá)到90%以上的抗菌率，可用于產(chǎn)品的抗菌包裝。

常用的無機(jī)抗菌劑主要有銀、銅、鋅等金屬的離子或氧化物，包裝常用的有機(jī)抗菌劑有香草醛或乙基香草醛類化合物，其他抗菌劑的食品安全性有待研究，一般有機(jī)抗菌劑耐熱性較差，有效期短。

8 PLA的電性能

PLA可以通過填充炭黑（CB）、碳納米管（CNTs）、碳纖維（CF）或石墨烯等導(dǎo)電粒子制備導(dǎo)電高分子復(fù)合材料。導(dǎo)電高分子復(fù)合材料廣泛應(yīng)用于抗靜電塑料、電磁屏蔽材料、自控溫發(fā)熱材料、正溫度系數(shù)材料和環(huán)境敏感器件等方面。

以PLA為基體的復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料還具有降解性和生物相容性，可用于特殊的抗靜電包裝、電磁屏蔽包裝及智能包裝等，PLA基導(dǎo)電高分子可用于氣體或液體傳感器檢測食品的質(zhì)量信息。

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