印度施里马塔维什诺德维大学：聚乳酸发展现状和市场趋势

2022年10月20-21日，生物降解材料研究院、TK生物基材料主办，中科国生、微构工场协办的《生物基材料技术与应用论坛》。论坛将探讨生物基材料前沿技术与产品应用，例如PLA、FDCA、PHA、bio-PBS等生物基塑料和生物基纤维，重点围绕聚乳酸的改性、加工与下游应用（纤维、膜袋、餐饮具、包装材料等）。清华大学陈国强、刘德华、中科国生张宇，长春应化所边新超、安徽丰原范亚庆等发表主题演讲。欢迎扫码，报名参会参展。

TK生物基材料报道：塑料污染已导致全球数百万人死亡，同时不断覆盖海洋和垃圾填埋场。因此，由于环境污染的快速发展和对化石燃料的依赖增加，生物聚合物在世界范围内引起了广泛关注。生物塑料是最常用的生物聚合物，不仅在塑料行业，而且在当前的社会环境中，都引起了越来越大的兴趣。聚乳酸(PLA) 是一种具有前景的生物基和可生物降解聚合物，由可再生原料制成在电子、汽车、食品包装和医疗行业具有强大的增长潜力。

该聚合物长期以来一直用于人类的日常生活和活动中。在古代，天然树胶最早被称为聚合物，用来粘合木块来建造房屋。天然橡胶是一种生物聚合物，由克里斯托弗·哥伦布首次报道，它是从一种名为巴西橡胶树的树中获得的，呈粘性驼峰形式。后来，1844年查尔斯·固特异对其特性进行了改进，并已全面应用于制造轮胎。

随后，第一种合成聚合物，一种称为Bakelite的热固性酚醛树脂，于1907年合成。如今，石油衍生的聚合物，如聚氯乙烯，聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯和聚乙烯可以低成本生产，它们的用途已扩展到包装。这导致了全球范围内的塑料污染，从而产生了对生物聚合物的需求。

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内容简介

生物聚合物或生物塑料是可生物降解的，对环境没有或产生较少的有害影响。在寻找可替代材料的过程中，聚乳酸被证明是潜在的候选者之一。这种生物塑料材料具有优异的性能，并已在众多应用中证明了自己，例如包装材料、医疗和许多其他。研究人员一直致力于进一步改善其特性以取代石油基聚合物。合成塑料由于其重量轻、成本低、加工性好、耐用等优点而具有广泛的适用性。

另一方面，世界目睹石油基塑料的消费量不断增加，从而导致石油短缺，尤其是在 Covid-19大流行以及2022年的战争中。这一事实加速了研发部门寻找替代品和可持续资源，一方面，生产这些生物聚合物是为了部分满足塑料使用的需求，另一方面，它们有助于减少对环境无用的生物质废物的处置。在亚洲和东南亚，由于密集的农业活动，收获季节过后，大量农业废弃物在田间燃烧，导致空气污染不受控制地释放，尤其是PM2.5和PM10颗粒。

几项研究已经获得了有关生物聚合物的基本知识，例如自然界中的快速降解速率，这限制了影响，此外，还有令人钦佩的物理化学和机械性能。有几种市售的生物塑料和生物聚合物，在这些选择中，聚乳酸因其优异的性能而脱颖而出。与其他生物塑料相比，它具有更好的耐用性、机械强度和透明度。本综述旨在重点分析聚乳酸在世界市场上的使用现状和趋势，以实现可持续发展目标。

聚乳酸发展现状

聚乳酸的单体乳酸是通过生物精炼工艺从糖或淀粉等可再生资源中获得的 。聚乳酸是一种可生物降解的热塑性聚酯，由于与其他聚合物相比具有卓越的性能和加工能力，在过去的二十年中受到了极大的关注。与聚苯乙烯相比，聚乳酸具有更高的强度和韧性，并且对几种气体（例如甲烷和水蒸气）的流动具有低渗透性。此外，它还具有其他优异的性能，如刚性、生物相容性、卓越的成型特性，这使其成为众多应用的有希望的竞争者。由于PLA的这些潜在特性，与PLA生产、制造和应用相关的研究数量在1950年和2020年期间迅速增加。

1950 年至 2020 年的研究发表统计数据（来源：Scopus）

聚乳酸市场趋势

聚乳酸是一种重要的生物聚合物，是生物塑料市场的重要参与者，由于其优异的性能，具有很高的增长潜力和市场主导地位。预计在 2021 年至2028年期间以18.1%的年增长率进行，而预计2028年的收入为18.2103亿美元。2019年全球聚乳酸市场需求量估计在40万吨左右，较2014年的12万吨大幅增加。预计全球对聚乳酸的需求每三到四年翻一番。

2019-2025 年全球生物塑料产量

据观察自2018年以来，全球聚乳酸需求一直高于生产工厂的产能，因为部分工厂尚未全面投产。这造成了供需之间的差异，导致2019年第一季度的价格上涨了20-50%甚至100%。这种现象对聚乳酸和生物塑料市场及相关应用潜力产生了负面影响。缺货问题导致Nature Works不愿将产能扩大，此外还有其他工厂未全面开工或面临原材料短缺问题。因此，需求要么推动扩大现有工厂，要么建造新工厂。

2020年，北美在全球聚乳酸市场份额最大，当地政府支持将环保产品推向市值。亚太地区最有可能成为2021年至2028年增长最快的市场，原因是印度尼西亚和马来西亚等新兴经济体的纺织、医疗、电子和汽车等各个行业的市场需求很高，主要受石油价格和举措不一致的推动减少对化石燃料的依赖。

中国是2020年亚太地区最积极的参与者之一。然而，由于资源、材料供应、生物质丰富、下游行业的高需求和政府的大力支持，泰国高度参与该业务，这增加了许多商机在国内。而中国和印度快速增长的饮料和食品行业也促进了增长。随着时间的推移，除了增加可支配收入水平外，对包装食品的需求不断增长，预计将在预计期间推动对软包装的需求。欧洲很可能会见证医疗保健行业的繁荣，这反过来又会推动对药品的需求，从而对软包装的增长产生积极影响。

结论

由石化产品制成的合成聚合物产品是当前环境、社会和经济状况的不可行解决方案。工程和研究的进步已经揭示了塑料等合成聚合物的可持续生物基替代品。由聚乳酸 (PLA) 制成的生物塑料是塑料的决定性环保替代品，旨在减少对石油制成的不可生物降解塑料的过度消耗。

在回顾PLA的可持续性、可回收性和环境方面，很明显PLA是替代石油基塑料的有力候选者。综上所述，PLA 是当今备受关注的材料，旨在建立具有广泛商业应用的可持续和环境友好型经济。

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