聚乳酸多元醇——解鎖生物基聚氨酯生產(chǎn)的新方式
乳酸的高分子衍生物—聚乳酸（PLA）具有生物基的先天特質(zhì)，使用后在一定條件下降解為二氧化碳和水，近年吸引了大批投資者前仆后繼的進(jìn)入。（聚乳酸的單體乳酸可以通過(guò)可再生資源合成，一般使用玉米、木薯提取出的淀粉，甘蔗和甜菜提取的糖和秸稈等提取的纖維素，經(jīng)過(guò)發(fā)酵、脫水等過(guò)程獲得乳酸。）
隨著近年來(lái)國(guó)內(nèi)禁限塑政策的逐步推進(jìn)，聚乳酸（PLA）塑料袋、餐具、吸管、農(nóng)用地膜等產(chǎn)品大量地在市場(chǎng)上流通。此外，也有通過(guò)改性或者與其他材料復(fù)合，將其用于消費(fèi)電子等耐用品。聚乳酸（PLA）在這些終端產(chǎn)品上的應(yīng)用，最大的賣點(diǎn)就是“環(huán)保”。
然而，在某些下游市場(chǎng)，企業(yè)要面對(duì)的是價(jià)格和性能優(yōu)勢(shì)更加強(qiáng)大的傳統(tǒng)石油基塑料，聚乳酸（PLA）僅憑“環(huán)保”的強(qiáng)項(xiàng)想在這些塑料的傳統(tǒng)市場(chǎng)分得一羹相當(dāng)艱難，因此“叫好不叫座”就成為這一行業(yè)的真實(shí)寫照。
因此，對(duì)于多數(shù)的聚乳酸（PLA）廠商而言，自己的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手不是聚乳酸巨頭美國(guó)Natureworks，也不是國(guó)內(nèi)同行，而是傳統(tǒng)的石油基塑料，不論是規(guī)模還是價(jià)格，一時(shí)很難與之競(jìng)爭(zhēng)。
未來(lái)仍值得期待。首先，國(guó)內(nèi)禁限塑的政策開(kāi)始落實(shí)，給聚乳酸（PLA）行業(yè)提供了強(qiáng)有力的支持。其次，3D打印市場(chǎng)火熱，聚乳酸（PLA）作為耗材不僅具備價(jià)格優(yōu)勢(shì)，且沒(méi)有難聞氣味，受到消費(fèi)者的青睞。最后，一些企業(yè)獨(dú)辟蹊徑，開(kāi)發(fā)聚乳酸多元醇（PLA多元醇），其下游產(chǎn)品聚氨酯可用于制造汽車座椅、涂料、合成皮革等“非塑料”領(lǐng)域。
聚乳酸多元醇實(shí)現(xiàn)商業(yè)化供應(yīng)
高化學(xué)+豐原集團(tuán)
2022年，高化學(xué)株式會(huì)社（總公司：東京都港區(qū)）同中國(guó)最大的聚乳酸制造商安徽豐原集團(tuán)有限公司（總公司：中國(guó)安徽省蚌埠市）簽訂了戰(zhàn)略合作伙伴協(xié)議。
據(jù)悉，豐原集團(tuán)年產(chǎn)能5萬(wàn)噸的聚乳酸1期生產(chǎn)線已于2020年8月正式投產(chǎn)，2期項(xiàng)目的5萬(wàn)噸生產(chǎn)線也于2021年12月完工并啟動(dòng)了試運(yùn)行。在此基礎(chǔ)上，豐原集團(tuán)還計(jì)劃于2022年內(nèi)追加建造年產(chǎn)能高達(dá)30萬(wàn)噸的生產(chǎn)線，這些設(shè)備全部投產(chǎn)后，豐原將成為全球最大的聚乳酸制造商。
此次豐原集團(tuán)在其生產(chǎn)的聚乳酸中添加生物衍生化合物，成功開(kāi)發(fā)出具備可降解性的聚乳酸多元醇（PLA多元醇）。與此同時(shí)，年產(chǎn)能3000噸的聚乳酸多元醇生產(chǎn)設(shè)備也開(kāi)始投入運(yùn)轉(zhuǎn)，為今后的商業(yè)化供應(yīng)提供了強(qiáng)力保障。
該聚乳酸多元醇是將以玉米為原料生產(chǎn)出的聚乳酸與生物衍生化合物共聚而形成的物質(zhì)。因其焚燒時(shí)不會(huì)增加大氣中的二氧化碳（符合碳中和理念），與化石燃料由來(lái)的塑料相比，對(duì)環(huán)境造成的負(fù)荷更低。聚乳酸多元醇還具備在一定條件下分解成水和二氧化碳的生物降解性，對(duì)于需要使用環(huán)保塑料的各個(gè)行業(yè)來(lái)說(shuō)是十分理想的選擇。
聚乳酸多元醇（PLA多元醇）可應(yīng)用于聚氨酯行業(yè)。聚氨酯是多元醇與異氰酸酯化合物反應(yīng)形成的高分子化合物，常用于制造汽車座椅、沙發(fā)或枕頭內(nèi)部的緩沖材料。此外，通過(guò)改變聚氨酯的配方和成型方式，能夠獲得更多性能，不僅可以應(yīng)用于泡沫塑料、橡膠、涂料和粘合劑，還可以制造出彈性纖維氨綸（用于泳衣和內(nèi)衣等）以及合成皮革（用于鞋、包等），廣泛應(yīng)對(duì)來(lái)自不同行業(yè)的多樣化需求。
聚乳酸創(chuàng)新應(yīng)用的探索
“環(huán)保”不是唯一優(yōu)勢(shì)
作為一種生物基材料，聚乳酸（PLA）誕生以來(lái)，便受到了廣泛的關(guān)注。對(duì)于這種材料創(chuàng)新應(yīng)用的探索，也從未止步。
德國(guó)巴斯夫公司自2008年初規(guī)?；a(chǎn)其新的生物可降解塑料泡沫。這種Ecovio L泡沫由巴斯夫公司基于石化原料的聚酯型生物可降解塑料Ecoflex產(chǎn)品與聚乳酸（PLA）組成。Ecovio L的PLA含量超過(guò)75%（以重量計(jì)）。該泡沫型式的開(kāi)發(fā)可滿足包裝工業(yè)的需求，目標(biāo)市場(chǎng)如快速周轉(zhuǎn)的食品箱和食品托盤。
佳能公司2009年起使用新開(kāi)發(fā)的生物塑料基混配物Ecodear來(lái)制造某些多功能辦公設(shè)備的外板。佳能公司使用與日本東麗工業(yè)公司一起開(kāi)發(fā)的生物塑料基混配物Ecodear，它基于聚乳酸。新的混配物含有超過(guò)25%的PLA，首次符合UL 94可燃性試驗(yàn)程序的5V分類要求。除了有高度阻燃性外，Ecodear聚合物混配物也擁有良好的阻熱和抗沖性能，并且具有易于模塑的特性。
馬自達(dá)（Mazda）汽車公司與帝人公司和帝人纖維公司合作，開(kāi)發(fā)出世界上第一款完全由植物制造的生物基織物，應(yīng)用于汽車內(nèi)飾。這種生物基內(nèi)飾件由100% PLA制造。這種新開(kāi)發(fā)的生物基織物不含任何石油基材料，用于汽車座墊套具有所需求的質(zhì)量和耐用性。這種新的織物能抗磨損和抗光線傷害，并添加了阻燃劑，還具有其他高性能織物所必需的重要性能。
在2020年，體育鞋服企業(yè)特步集團(tuán)推出了全球首款聚乳酸風(fēng)衣，當(dāng)時(shí)，聚乳酸成分在整件風(fēng)衣面料所占比例19%。2021年，特步推出的聚乳酸T恤中，這一比例大幅升至60%。2022年，特步發(fā)布100%聚乳酸含量環(huán)保風(fēng)衣，這款環(huán)保風(fēng)衣所用的聚乳酸，由特步與國(guó)內(nèi)生物能源科技產(chǎn)業(yè)型、國(guó)家級(jí)創(chuàng)新型企業(yè)豐原集團(tuán)合作研發(fā)。
特步100%聚乳酸風(fēng)衣
聚乳酸（PLA）因國(guó)內(nèi)的禁限塑政策，再次贏得了市場(chǎng)的高度關(guān)注。從以往包裝、3D打印、醫(yī)用領(lǐng)域被人熟知的這種生物基材料，如今迎來(lái)了更多的機(jī)會(huì)。
例如聚乳酸制成的合成纖維，其物理性能和生物相容性，透氣性和手感都好于滌綸，可制成復(fù)絲、單絲、短纖維、針織物、非織造布等，用作內(nèi)衣、嬰兒尿布、女性衛(wèi)生用品、外套，以及醫(yī)用手術(shù)覆蓋布和病床的床單等。
另外，業(yè)內(nèi)正在推進(jìn)商業(yè)化的聚乳酸多元醇（PLA多元醇）在聚氨酯領(lǐng)域的應(yīng)用，也打破了行業(yè)對(duì)聚乳酸的傳統(tǒng)認(rèn)知，將其拓展到了更為廣泛的終端市場(chǎng)。
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