生物降解袋中的PLA是如何（hé）製得的？

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在日本，PLA已通（tōng）過抗（kàng）黴性測試和食品（pǐn）衛生法370號的衛生安全性確認。由於農林水產省和經濟產（chǎn）業省食堂中的食品器具導入試驗（2003年11月~2005年3月，及2004年3~4月（yuè））的成功，及愛知（zhī）世博（2005年日本（běn）國際博覽會）會場（chǎng）中的作為各種食品器具的主（zhǔ）要材（cái）料的實用性和再生性得到證實，PLA今後在食品器具和生鮮食品用發泡片材等（děng）方麵的發展十分值得期待。

因為（wéi）聚乳酸（PLA）具有不對稱碳而具有（yǒu）光學活性，PLA也是由L-單體，然後（hòu）采用開（kāi）環（huán）聚合製備聚乳酸，是目前最常用的試驗方法和工業製備方法，具體的材料來源（yuán）、製備方法、應用領域和生（shēng）物降解的循環如圖一所示。

聚乳酸綠色塑料的生（shēng）物循環鏈（liàn） 圖一

PLA是以澱粉發酵發製得的L-乳酸（suān）為（wéi）原料，再經化學聚合法合成的。所以是介於微生物產生類和化（huà）學合成類之間的高分子物（wù）質（zhì）。玉米、馬鈴薯等的澱粉（fěn）酶促進水解生成D-葡萄糖，再經乳酸發酵生成L-乳酸，然後再把L-乳酸（suān）加熱縮聚生成乳酸低聚物，再開環聚合成分子量30萬~90萬的聚L-乳酸，這種方法稱為L-丙交酯發，也是最常用的（de）方法。但是最近也用乳酸的直接脫水縮合（三井化（huà）學法）成功製（zhì）備（bèi）了分子量10萬~20萬的PLA。

L-丙交脂（zhī）法合成PLA 圖二

如圖所示（shì），以玉米發（fā）酵合成（chéng）PLA時各階段的理論收率。根據這個計算，大約10粒玉米可以合成PLA的A4薄膜（約2g）一張。全世界的玉（yù）米產量為5.5億噸，隻要把廢棄（qì）玉米中的一部分用來生產聚乳酸（suān），就足以確保產量。

由於米合成PLA的理論收率 圖三

PLA薄（báo）膜的拉伸（shēn）強度及延伸率與PE幾乎（hū）相同。以雙向拉伸薄膜為例，PLA的拉伸強度和延伸率分別為190MPa和135%，而PE分別為235MPa和130%。但是問題在於PE熔點為264℃，而PLA隻（zhī）有170℃。

從化學結構（gòu）上推斷，由於出（chū）發單體上有不對稱碳原子，所（suǒ）以存在L-體和D-體兩種結構類型，如圖所示。此前認為天然存在的隻有L-乳酸，但（dàn）是最（zuì）近也發現（xiàn）了可合成D-乳酸的微生物（wù）。L-乳酸合成（chéng）的聚（L-乳酸）和D-乳酸合成的聚（D-乳酸），以1:1的比例在溶液或熔融狀態混合時，各自的分子鏈在結（jié）晶中交互定向，形成立體複合物（wù）。此立體複合物中，右螺旋3圈結構的左（zuǒ）螺旋3圈（quān）結（jié）構在結晶中交互定（dìng）向。熔點可達到230℃，遠（yuǎn）超過（guò）均聚物的熔點（170℃）。所以，就克服了一般聚酯耐熱性低的缺點，可以用做高強度、高耐熱性材料（liào）。

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