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PLA是最受國內(nèi)外研究關(guān)注的生物降解材料之一，食品包裝、一次性餐具和醫(yī)用材料是其三大熱門應(yīng)用領(lǐng)域。PLA以天然來源的乳酸為主要原料，具有很好的生物降解性和生物相容性，其生命周期對環(huán)境的負(fù)荷明顯低于石油基材料，被認(rèn)為是最有發(fā)展前途的綠色包裝材料。

可生物降解塑料是指在一定條件下，能被微生物本身或微生物的分泌物降解成低分子量物質(zhì)的一種材料。美國食品藥品管理局規(guī)定，除了生物降解塑料和極少的水降解塑料可用于食品包裝領(lǐng)域外，其他如光降解塑料或光、生物雙降解塑料都未能滿足作為食品包裝材料的規(guī)定。

聚乳酸(PLA)經(jīng)廢棄后在自然條件下可完全分解為二氧化碳和水，具有良好的耐水性、力學(xué)性能、生物相容性，可被生物吸收，對環(huán)境無污染。同時PLA也具有良好的機(jī)械性能。它具有高抗擊強(qiáng)度、良好的柔韌性和熱穩(wěn)定性，可塑性、加工成型性，不變色，對氧氣和水蒸氣具有較好的透過性，同時又有著良好的透明性，防霉變、抗菌，使用壽命達(dá)2~3 年。

薄膜類食品包裝

包裝材料較為重要的性能指標(biāo)是透氣性，根據(jù)材料的透氣性的不同能確定這種材料在包裝中的應(yīng)用領(lǐng)域。有些包裝材料要求對氧氣具有透氣性，以供給產(chǎn)品足夠的氧氣；有些包裝材料在材質(zhì)上要求其對氧氣具有阻隔性，如作為飲料等包裝則要求材料，能阻止氧氣進(jìn)入包裝內(nèi)從而達(dá)到抑制霉菌生長的作用。PLA具有阻氣、阻水性、透明性及良好的可印刷性。

透明性

PLA具有良好的透明度和光澤度，其優(yōu)異的性能與玻璃紙及PET相當(dāng)，這是其它可降解塑料所沒有的性能。PLA的透明度和光澤度是普通PP薄膜的2~3倍，是LD+PE的10倍。其高透明性使得用PLA作包裝材料外形美觀。如用于糖果包裝，目前，市場上很多糖果包裝都采用了PLA包裝薄膜。

這種包裝薄膜的外觀和使用性能與傳統(tǒng)糖果包裝膜相近，具有高的透明性，極好的扭結(jié)保持性、可印刷性和強(qiáng)度，還具有優(yōu)異的阻隔性，能更好地保留糖果的香味。日本某公司用美國卡基爾•道聚合公司的“racea”牌號PLA作為新產(chǎn)品的包裝材料，該包裝的外觀透明性很好。東麗工業(yè)公司利用其專有的納米合金技術(shù)開發(fā)了PLA功能性薄膜和切片。這種薄膜具有與石油基薄膜一樣的耐熱和抗沖擊性能，同時還兼具優(yōu)異的彈性和透明性。

阻隔性

PLA可以制成具有較高的透明性、良好的阻隔性、優(yōu)異的加工成型性及力學(xué)性能的薄膜制品，可用于果蔬軟包裝。它能給果蔬創(chuàng)造適宜的貯藏環(huán)境, 維持果蔬的生命活動, 延緩衰老, 保持果蔬的色、香、味和外觀。但在應(yīng)用于實際食物包裝材料時，還需要進(jìn)行一些改性以適應(yīng)食物自身的特點，從而達(dá)到更好的包裝效果。

例如，在具體實踐中，實驗發(fā)現(xiàn)混合薄膜要比純薄膜好

何依謠分別用純PLA薄膜及PLA復(fù)合薄膜包裝西蘭花，并于(22±3)℃條件下貯藏，定期測試了西蘭花在貯存期間各項生理生化指標(biāo)的變化。結(jié)果表明：PLA復(fù)合薄膜對西蘭花常溫貯藏的保鮮效果較好，能夠使包裝袋內(nèi)形成有利于調(diào)控西蘭花呼吸代謝的濕度水平和氣調(diào)環(huán)境，較好地維持了西蘭花的外觀品質(zhì)，使其原有風(fēng)味口感得到了很好的保留，從而將西蘭花的常溫貨架期延長了23天。

抑菌性

PLA可使產(chǎn)品表面形成弱酸性環(huán)境，有抑菌和防霉基礎(chǔ)，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。尹敏以雙孢蘑菇和金耳為例，研究了新型PLA納米抗菌復(fù)合膜對食用菌的保鮮效果，從而延長食用菌的保質(zhì)期，并使其品質(zhì)狀態(tài)保持良好。結(jié)果表明：PLA/迷迭香精油(REO)/AgO復(fù)合薄膜能有效延緩金耳中維生素C含量的減少。

與LDPE薄膜、PLA薄膜和PLA/REO/TiO2薄膜相比，PLA/REO/Ag復(fù)合薄膜的透水率明顯高于其他幾種薄膜。由此得出結(jié)論，其能有效地防止冷凝水形成，達(dá)到抑制微生物生長的作用；同時，還具有優(yōu)異的抑菌效果，能有效地抑制金耳儲藏期間微生物的繁殖，可以明顯延長保質(zhì)期至16天。

同時與普通PE保鮮膜相比，PLA效果更好

李偉等分別研究了PE保鮮膜和PLA薄膜對西蘭花的保鮮效果。結(jié)果表明，采用PLA薄膜包裝能抑制西蘭花變黃和花球脫落等現(xiàn)象，有效地保持西蘭花的葉綠素、維生素C和可溶性固形物的含量。PLA薄膜具有優(yōu)異的氣體選擇透過性，這有助于在PLA包裝袋內(nèi)形成低O2、高CO2的貯存環(huán)境，進(jìn)而可以抑制西蘭花的生命活動，減少水分的流失和養(yǎng)分的消耗。結(jié)果表明：與PE保鮮膜包裝相比，PLA薄膜包裝能使西蘭花的常溫貨架期延長1~2天，保鮮效果明顯。

吸管類一次性餐具

PLA的降解產(chǎn)物可協(xié)助植物經(jīng)光合作用成為PLA的原料，因此PLA是一種“從搖籃到搖籃”的綠色材料。目前PLA是市面上主流的一次性餐具的原材料。PLA在常溫下較穩(wěn)定，但在稍高溫環(huán)境、酸堿環(huán)境或微生物環(huán)境中容易迅速降解，抗沖擊性差，往往不能滿足在惡劣環(huán)境中流通的要求。

改性提高熱穩(wěn)定性的方法

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、吹塑等普通工藝。但在實際加工過程中PLA結(jié)晶速率較慢，一般需要改性。同時由于結(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。含有少量PDLA的PLLA結(jié)晶度會大打折扣，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，有研究通過PLLA和PDLA立構(gòu)復(fù)合也得到具有耐高溫等特殊性能的產(chǎn)品。

目前與無機(jī)填料或是自然纖維共混，是提高PLA材料各方面性能的主要改性方法。如LiWH等使用竹纖維對PLA進(jìn)行改性，得到的復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度和斷裂伸長率分別提高了19.3％和30.1％。Shyif等采用熔融共混法制備PLA香蕉纖維復(fù)合材料，通過使用偶聯(lián)劑和化學(xué)改性將香蕉纖維結(jié)合到PLA鏈上，得到的復(fù)合材料熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能顯著提高。

醫(yī)用材料

PLA大量應(yīng)用在縫線、骨骼固定、修復(fù)材料、緩控釋藥物的載體、組織工程細(xì)胞生長支架材料等領(lǐng)域，已成為醫(yī)療領(lǐng)域重要的生物材料之一。PLA制成的縫線，強(qiáng)度上能滿足縫線的要求，隨傷口愈合，慢慢在體內(nèi)被分解、消失，與常規(guī)縫線相比，無需拆線，尤其適用于那些深部組織創(chuàng)傷的縫合。

PLA可用作骨骼固定材料，隨著骨骼的生長，用PLA制成的骨骼固定材料慢慢分解，無需進(jìn)行二次手術(shù)取出，避免二次手術(shù)帶來的身體傷痛和手術(shù)費。PLA可用作緩控釋藥物的載體，具有低毒、高效、緩釋和作用時間長等優(yōu)點，與生物體的相容性好，停留時間長，還可采取與其它單體共聚的方式來調(diào)節(jié)藥物的釋放速率，從而達(dá)到提高藥物的活性、降低對身體帶來的毒、副作用。

PLA可作為組織工程支架材料，通過在PLA支架上培養(yǎng)細(xì)胞，細(xì)胞慢慢生長分化為組織、器官，與此同時，PLA支架材料慢慢降解，這一技術(shù)已經(jīng)在皮膚、血管的研究上取得進(jìn)展。

總結(jié)上面舉到的PLA在包裝領(lǐng)域的主要應(yīng)用，我們會發(fā)現(xiàn)，PLA作為一種新型的純生物基材料具有很大的市場運(yùn)用前景，其良好的物理特性以及材料本身的環(huán)保性必然會使得PLA在未來得到更廣泛的運(yùn)用。

但PLA材料應(yīng)用于包裝材料方面時，還有很多性能需要進(jìn)一步改善，如降解性、韌性、耐熱性、阻隔性、導(dǎo)電性等。另外，目前居高不下的原材料價格也是限制PLA材料廣泛運(yùn)用的一個重要因素，還需要進(jìn)一步優(yōu)化PLA的生產(chǎn)工藝，降低材料成本，提高其作為包裝材料的競爭力。