在降低塑料造成的环境负荷成为全球性课题的背景下，以植物来源原料制造的“聚乳酸（PLA）”正受到广泛关注。
本文不仅介绍聚乳酸的基本特点、用途及其受到关注的背景，还将解析能够克服传统PLA课题的下一代PLA技术。正在考虑导入环保型材料的企业，可参考本文内容。
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生物可降解塑料的基础知识
生物可降解塑料是指在一定条件下，通过微生物作用最终分解为水和二氧化碳的塑料总称。这类材料在使用过程中可像普通塑料一样使用，废弃后则可在适合各类材料的条件下通过微生物作用发生分解，因此作为有助于减少塑料垃圾积累和环境污染的材料受到关注。
与生物可降解塑料容易混淆的概念是“生物质塑料”。生物质塑料是指以植物等可再生有机资源为原料制造的塑料，但并不一定具备生物降解性。同样，生物可降解塑料中既有植物来源的产品，也有化石资源来源的产品。
PLA与其他生物可降解塑料的区别
除PLA外，生物可降解塑料还有多种类型，其原料、特性和分解条件各不相同。
下面对PLA与几种代表性材料的区别进行梳理。
PHA（聚羟基烷酸酯）
PHA是一种由微生物在体内蓄积的聚酯。其特点是不仅可以在土壤中分解，也可在海水中分解，因此作为应对海洋塑料污染问题的材料受到关注。
PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯）
PBAT是一种柔韧性优异的生物可降解塑料，适用于薄膜和袋类产品。PBAT通常以化石燃料来源原料制造，在原料来源方面与生物质来源的PLA有所不同。
PBS（聚丁二酸丁二醇酯）
PBS是一种可通过自然环境中的土壤微生物分解的生物可降解塑料，其特点是具有相对较高的耐热性。目前，其在农用地膜等领域的实际应用正在不断推进。
主要生物可降解塑料的种类
聚乳酸（PLA）受到关注的背景
PLA受到关注的背景，是全球推进脱碳和减少塑料使用的趋势。随着海洋塑料污染和微塑料造成的环境污染日益严重，各国正在加强对一次性塑料的监管，向可替代石油来源塑料的环保型材料转型已成为紧迫课题。
与此同时，随着实现碳中和的相关举措不断加速，能够减少对化石资源依赖并以可再生资源为原料的材料受到更多关注。由于PLA以植物来源原料制造，从产品的整个生命周期来看，具有降低CO₂排放量的潜力，因此正逐渐成为企业可持续发展战略中的重要选择。
此外，在生物可降解塑料中，PLA的量产化程度相对较高，也是具有成本竞争力的材料之一，因此作为替代现有石油来源塑料的候选材料受到关注。
聚乳酸（PLA）的特点与优势
兼具生物质来源与生物降解性的绿色材料
PLA最大的特点是，它不仅是以玉米、甘蔗等植物资源为原料的生物质塑料，还具备在一定堆肥条件下分解为水和CO₂的生物降解性。同时具备“生物质来源”和“生物降解性”两种特性的材料较为有限，因此PLA作为下一代绿色材料受到关注。
此外，PLA具有较高的透明度和优异的成型加工性，可用于薄膜、容器、纤维等广泛领域，其较高的通用性也是一项重要优势。
生物可降解塑料中普及程度最高的材料
PLA是生物可降解塑料中普及最广的材料。目前，以中国为中心，全球PLA年产能约为110万吨（高化学根据各公司公开资料统计），已形成生物可降解塑料市场中规模最大的市场。在中国，PLA材料已被大型咖啡连锁品牌用于吸管和杯子等产品，在日常生活中的实际应用场景也在不断增加。
随着生产体系不断扩大，PLA在成本方面的竞争力也在逐步提高，预计今后将在更广泛的领域得到应用。
主要用途与应用领域
・食品包装、服装包装材料
・一次性容器与餐具
・环保型产品与品牌
・3D打印
・农业材料
・医疗材料
聚乳酸（PLA）面临的课题
PLA的代表性课题包括耐热性和抗冲击性。由于PLA的化学结构相对简单，与普通石油来源塑料相比，其耐热性较低，在高温环境下容易发生变形。此外，PLA的抗冲击强度也不够理想，在部分用途中存在容易破裂的缺点。
此外，PLA的生物降解通常需要工业堆肥设施中的高温、高湿条件，在普通自然环境或家庭堆肥条件下不易分解，这也是其面临的课题之一。为了克服这些问题，目前多种下一代PLA技术正在开发之中。
高化学正在开发的下一代PLA是什么？
高化学正在推进下一代PLA技术的开发，以克服上述课题。
立构复合PLA（SC-PLA）
SC-PLA是以高纯度L-乳酸和D-乳酸为原料、具有特殊晶体结构的PLA。普通PLA的熔点约为170℃，而SC-PLA的熔点达到210℃以上，其耐热性和耐久性得到显著提升。高化学从帝人株式会社受让了SC-PLA相关知识产权，并成功确立了基础制造技术。目前，其应用开发已不局限于纤维领域，还在向薄膜、电气电子设备、汽车零部件和3D打印线材等要求耐热性的广泛用途拓展。
高分子量PLA
高分子量PLA是指重均分子量达到30万以上、通过高分子设计实现比普通PLA更高强度和耐久性的材料。高化学从株式会社理光受让了其开发的利用超临界二氧化碳制造高分子量PLA的相关技术、知识及知识产权，并正在推进量产化开发。
由于无需混合添加剂或化石资源来源树脂即可实现高强度化，因此能够在不损害PLA环保优势的情况下提高其性能，这是该技术的重要特点。今后，高化学还计划在以中国为代表的全球市场开展技术许可业务。
下一代PLA材料“HIGHLACT®”
HIGHLACT®是高化学于2021年发布的下一代PLA材料。该材料在提高染色性和耐热性的同时，正在推进面向多种纤维产品的应用开发。
高化学的PLA解决方案
高化学以与中国最大的PLA制造商丰原集团建立的业务战略合作伙伴关系为基础，提供生物可降解塑料整体解决方案。
高化学已建立可供应包括PLA、PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯）和PHA（聚羟基烷酸酯）在内共7种生物可降解塑料的业务体系，可根据用途及所需物理性能提出最合适的材料方案。
从SC-PLA、高分子量PLA等下一代技术的开发，到利用HIGHLACT®开拓纤维市场，高化学可在从原料供应到产品化的广泛阶段，为客户推进环保转型提供支持。
如果您正在寻找环保型包装材料与原料
本文介绍了聚乳酸（PLA）的特点、用途、课题以及高化学正在开发的下一代PLA技术。PLA作为兼具生物质来源和生物降解性的绿色材料，预计今后将得到进一步普及。
高化学不仅拥有SC-PLA和高分子量PLA等下一代技术，还供应7种生物可降解塑料。如果您正在考虑导入环保型材料，欢迎随时咨询高化学。
※PLA对环境造成的负荷会因原料采购、生产、运输以及使用后的处理方式等因素而有所不同。此外，其生物降解需要工业堆肥等适当条件。
