聚乳酸的应用前景

李玲芝

摘要：本文首先介绍了随着绿色发展需求的增长，聚乳酸作为一种新型的可降解材料受到广泛关注，又阐述了聚乳酸在生物医学、生活、工农业等领域的应用。最后基于政府对绿色产业的支持和资源短缺的现状，并针对聚乳酸的合成工艺复杂等缺陷，对这种可降解材料的应用前景进行总结和展望。

关键词：聚乳酸；高分子材料；应用；前景展望

前言

当前为解决因不可降解材料造成的“白色污染”问题，各国家都在大力研究和开发可降解的新型材料。聚乳酸，又称聚丙交脂，简称PLA（Polylactic acid）。其工业合成的普遍方法是[1]从玉米、小麦、麦秆等谷物或植物秸秆中提取淀粉后，在淀粉酶的作用下将其生成葡萄糖，再经发酵得到乳酸[2]，最后通过一系列的化学合成来制取。经水解或者微生物分解后，会生成二氧化碳和水，对大气和土壤无污染，具有优良的可控制降解性、生物相容性、较好的成膜性和结晶性能[3]，被认为是最具潜力的可生物降解高分子材料[4]。

1聚乳酸的应用

1.1生物医学领域

1.1.1药物缓释材料

聚乳酸作为缓释药物载体时，有微型包覆膜可有效地控制药物剂量平稳的进行释放；还有药物缓释胶囊，有效地延长药物释放时间，使血液和药物浓度保持相对平衡，降低了药物集中吸收时对肠胃等人体器官造成的刺激及毒副作用[5]。

1.1.2骨科内固定材料

骨科内固定材料常被用于骨科手术中，大多数使用不锈钢金属材料。长时间使用会引起骨质疏松、自身骨退化等问题。聚乳酸的出现不仅弥补了金属材料的缺陷，还免除了愈后二次手术所造成的身体和经济上的负担[6]。

1.1.3手术缝合线

聚乳酸及其聚合物有一定的力学强度和抗张强度，可对降解速度进行控制，并在伤口愈合过程中缝合线可被机体自动进行降解并吸收，受到医学界的广泛关注并已应用于各类手术当中[7]。

1.1.4组织工程支架材料

聚乳酸作为细胞外基质植入体内时，可以促使种子细胞逐渐发展成为一个具有完整功能的组织[8]。目前一些如软骨、皮肤、神经、腱等[9]组织支架已取得了较为显著的研究成果。

1.1.5免疫治疗佐剂

免疫治疗逐渐成为癌症治疗的新手段，但该技术还处于不成熟阶段，所以要探索更多的新途径弥补缺陷。COUMES等[10]介绍了一种新免疫治疗佐剂，即肽/聚合物LD-indoolicidin-PEG-PLA。该佐剂用肿瘤相关抗原TAA配置和角鲨烯-水乳液利用卵清蛋白（OVA）/EG7细胞共同作用后，可以引发抗原的特异性免疫反应。

1.2生活领域

1.2.1纤维制品

聚乳酸纤维能与各种天然纤维混纺，形成聚乳酸纤维。因其有丝感外观，柔软和干燥的触感，所以主要用于内衣、运动服、T恤、礼服等服装的制造。也可用于聚乳酸纤维和棉纱制造成混纺织、牙刷和毛巾等生活产品中[11]。

1.2.2可降解塑料制品

聚乳酸主要用來生产包装带、餐具、一次性餐盒、泡沫塑料、保鲜膜等[12]，其中由中国科学院长春应用化学研究所韩常玉等人[13]研制的具有突出特性的过氧化物交联可生物降解聚乳酸泡沫塑料和含扩链剂可生物降解聚乳酸泡沫塑料，可完全被生物分解。

1.3农业生产领域

目前使用较为广泛的地膜多以化纤为原料[14]，成分主要是聚氯乙烯或者聚乙烯。碎膜很难降解，长时间在土壤中累积会造成土壤逐渐板结、透气性降低、农作物减产等[15]。生物降解地膜可分为淀粉基降解地膜、液体降解地膜和纤维素类生物降解地膜等[16]。淀粉基降解地膜因降解的速度较快难操控，力学性能较弱；液体降解地膜虽然降解性能较好，但因成本较高；纤维素类生物降解地膜绿色可再生，透气透湿效果佳，导致保温效果较差。聚乳酸作为生物降解地膜时，不仅弥补聚乙烯农用地膜等污染环境、难清理的缺陷[17]，还具有良好的机械性、光泽性和透光率。

1.4工业生产领域

在工程材料方面，可制成建筑用薄膜、绳索、纸张塑料等。如改性滑石粉/PLA复合材料[18]等。为了改善聚乳酸有限的性能，可与传统塑料进行互混。改善后在抗冲击强度和热稳定性等方面都表现出了较为明显的优势，制成的材料也可用在工业塑料领域上，如电脑、收音机的外壳等[19]。

1.5声学乐器领域

目前制作的乐器如吉他，主要以桃花心木为原材料，但这种树种处于濒临灭绝的状态，所以需要寻找一种可再生材料弥补缺陷。聚乳酸材料有可塑性强、易加工成型等优势，邱晓丹[20]等人对其进行改性，开发出新型亚麻/大麻增强聚乳酸绿色复合材料，不仅弥补了材料不足的缺陷，而且在机械性、声音保真度等方面都与桃花心木相似。

2结语与展望

目前，聚乳酸可生物降解材料的研究和开发在我国属于绿色环保产业，有赖于政策导向和政府的支持，受到了广泛的认可与推广。但聚乳酸存在原料成本较高、合成工艺技术复杂等缺点，需要进一步研究和实验来寻求解决的方案。在环境保护意识提高的同时，聚乳酸也将应用到更多的产品中去，并逐渐代替不可再生材料，解决资源短缺等问题。聚乳酸这类材料的发现，将会对我国环境友好型、可持续发展社会的建设做出巨大的贡献。

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