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此前全球知名咨詢(xún)公司IHS Markit分析指出，由西歐國家發(fā)起的“限制或停止使用塑料袋以及其他一次性塑料制品”等行動(dòng)，將進(jìn)一步推動(dòng)生物可降解塑料的市場(chǎng)需求。2018年全球生物可降解塑料的市場(chǎng)額超過(guò)11億美元，需求量為36萬(wàn)噸，年平均增長(cháng)率9%，有望在2023年達到17億美元，需求量到55萬(wàn)噸，其中PLA將扮演重要角色，食品包裝等領(lǐng)域發(fā)展最快。2018年，PLA薄膜在生物聚合物薄膜市場(chǎng)份額中占到25％以上。

食品包裝，一次性餐具(包括杯子、盤(pán)子和刀叉等)以及塑料袋是生物可降解塑料最大的用戶(hù)市場(chǎng)，加上目前很火爆的電商快遞，這是中國“白色污染”的主要來(lái)源，小編在之前的文章中曾提出：可降解塑料或許承擔不起解決“白色污染”的重任，但它是目前一個(gè)很好的選擇。

PLA在市場(chǎng)上的應用主要集中在包裝、醫用和紡織（纖維）三大領(lǐng)域，其中在包裝行業(yè)的應用尤為突出。一起看看改性PLA在包裝行業(yè)的應用。

包裝的目的在于保護產(chǎn)品、方便儲運、促進(jìn)銷(xiāo)售，具體相關(guān)性能和基本要求如下。

與傳統的PE和PP材料相比，PLA的熔點(diǎn)（約180℃）較高，加工性較好。PLA的硬度、力學(xué)性能與傳統的樹(shù)脂（如PS）相近，有較好的透明度和極好的光澤度等，比較適合用作包裝材料。但缺點(diǎn)也比較突出，與常用的高阻隔尼龍、聚偏二氯乙烯（PVDC）等相比，PLA的氧氣和水蒸氣阻隔性不足，對含油脂食品的保護性不夠。加上PLA韌性較差，Tg較低，抗沖擊性差，注定PLA暫時(shí)不適合用于耐久性較高的包裝領(lǐng)域。此外，PLA的降解周期不好控制，在使用中容易出現不同程度的降解或水解，其性能會(huì )下降，材料成本是傳統的PE、PP的2.5倍以上，這些都不容忽視。

PLA在包裝行業(yè)的應用主要對標改性PP、PE和PET，此外緩沖材料對標EPS、EPE和EPU。鑒于PLA的優(yōu)勢，作為包裝材料可制成薄膜、發(fā)泡材料和容器，如軟包裝袋、塑料瓶、緩沖材料、一次性餐具等，從形態(tài)來(lái)看主要是薄膜，其次是容器和片材。PLA的降解性、阻隔性、力學(xué)性能、光學(xué)性能、抗菌性、導電性和壓電性，大多與結晶度有關(guān)，如果提高PLA的結晶度，其阻隔性、力學(xué)性能一般會(huì )提高，但加工性、降解性和透明度通常會(huì )下降。所以改性PLA作為包裝材料使用時(shí)，關(guān)鍵在于控制其結晶行為，使各方面性能達到最優(yōu)。

（1）PLA薄膜

PLA流延膜（左）和雙向拉伸膜（右）

PLA薄膜主要有高透明薄膜、熱縮膜、粒料共混吹塑膜袋及PLA基復合材料薄膜。PLA薄膜可代替傳統薄膜材料作為新型包裝材料，如沃爾瑪超市要求采用全降解PLA薄膜袋來(lái)替代傳統的不可降解PE袋，日本電子產(chǎn)品也開(kāi)始采用PLA納米復合薄膜包裝。

（2）PLA容器

PLA瓶子（一次性）和水杯

由于PLA的降解性，被用于生產(chǎn)水和果汁瓶，但該市場(chǎng)有限，注射-拉伸-吹塑是 PLA 瓶子典型的生產(chǎn)方式，多應用在短期貨架的食品包裝上。PLA瓶的透明度和阻氧性都比PE瓶要好，由于PLA的蠕變行為不足和對CO2的低阻隔性，PLA瓶子的應用只限于非碳酸飲料。NatureWorks利用PLA瓶包裝有機果汁飲料，可保證60天的貨架期。丹麥Faerch塑膠公司使用PLA包裝低溫的面食、肉、沙拉等新鮮食品，可以達到很長(cháng)的保質(zhì)期。歐洲市場(chǎng)推出了PLA材質(zhì)的酸奶杯和飲品包裝瓶，可達到歐盟相關(guān)食品容器的標準。有公司已經(jīng)開(kāi)出的高透明性耐熱級PLA水瓶，可以滿(mǎn)足既透明又耐熱（耐熱溫度≥100℃）的應用條件。國內市場(chǎng)將PLA涂覆在紙上制成淋膜紙杯，用于各種防水防油的食品包裝。

NatureWorks公司PLA在食品飲料包裝領(lǐng)域的應用（官網(wǎng)）

（3）PLA發(fā)泡材料

PLA發(fā)泡餐具

PLA發(fā)泡材料兼具生物降解性，可用于生產(chǎn)一次性餐飲用具（如快餐盒、方便面碗等）和緩沖包裝的襯墊，不會(huì )產(chǎn)生白色污染，尤其是PLA耐熱餐具將變得更加實(shí)用?！癎raft”系列一次性餐具采用PLA發(fā)泡材質(zhì)設計為逼真的果蔬外形，兼具環(huán)保與美觀(guān)性。值得注意的是，發(fā)泡是PLA低成本使用的一種有效方法。純PLA熔體強度較低，熔體黏度對剪切不明顯，不適合擠出涂覆、發(fā)泡等加工手段，但其熔體強度可以通過(guò)改變分子鏈拓撲結構，比如長(cháng)鏈支化來(lái)改善。