聚乳酸
單個的乳酸分子中有一個羥基和一個羧基,多個乳酸分子在一起,-OH與別的分子的-COOH脫水縮合,-COOH與別的分子的-OH脫水縮合,就這樣,它們受拉手形成了聚合物,叫做聚乳酸.
聚乳酸也稱為聚丙交酯，屬于聚酯家族。聚乳酸是以乳酸為主要原料聚合得到的聚合物，原料來源充分而且可以再生。聚乳酸的生產過程無污染，而且產品可以生物降解，實現在自然界中的循環，因此是理想的綠色高分子材料。
聚乳酸的熱穩定性好，加工溫度170～230℃，有好的抗溶劑性，可用多種方式進行加工，如擠壓、紡絲、雙軸拉伸，注射吹塑。由聚乳酸制成的產品除能生物降解外，生物相容性、光澤度、透明性、手感和耐熱性好，還具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性，因此用途十分廣泛，可用作包裝材料、纖維和非織造物等，目前主要用于服裝(內衣、外衣)、產業(建筑、農業、林業、造紙)和醫療衛生等領域。
一、聚乳酸的優點
聚乳酸的優點主要有以下幾方面：
（1）生物可降解性良好。聚乳酸使用后能被自然界中微生物完全降解，最終生成二氧化碳和水，不污染環境，對保護環境非常有利。
（2）機械性能及物理性能良好。聚乳酸適用于吹塑、熱塑等各種加工方法，加工方便，應用十分廣泛。可用于加工從工業到民用的各種塑料制品、包裝食品、快餐飯盒、無紡布、工業及民用布。進而加工成農用織物、保健織物、抹布、衛生用品、室外防紫外線織物、帳篷布、地墊面等等，市場前景十分看好。
（3）相容性與可降解性良好。聚乳酸在醫藥領域應用也非常廣泛，如可生產一次性輸液用具、免拆型手術縫合線等，低分子聚乳酸作藥物緩釋包裝劑等。
二、聚乳酸的制備方法
聚乳酸生產是以乳酸為原料，傳統的乳酸發酵大多用淀粉質原料，目前美、法、日等國、家已開發利用農副產品為原料發酵生產乳酸，進而生產聚乳酸。
由乳酸制聚乳酸生產工藝有：（1）直接縮聚法，在真空下使用溶劑使脫水縮聚。（2）非溶劑法，使乳酸生成環狀二聚體丙交酯，在開環縮聚成聚乳酸。
美國LLC公司生產聚乳酸工藝為：玉米淀粉經水解為葡萄糖，再用乳酸桿菌厭氧發酵，發酵過程用液堿中和生成乳酸，發酵液經凈化后，用電滲析工藝，制成純度達99.5%的L-乳酸。
美國一家研究所則是將制乳酪后的廢棄土豆轉化為葡萄糖糖漿，再用細菌發酵成含乳酸酵液，經電滲析分離、加熱使水分蒸發，得到可制薄膜與涂層的聚乳酸，可作保鮮袋及代替有聚乙烯和防水蠟的包裝材料。
法國埃爾斯坦糖廠與一所大學研制出用甜菜為原料，先分解成單糖，發酵生產乳酸，再用化學方法將乳酸聚合為聚乳酸，也可利用工業制糖工序的下腳料貧糖液來生產聚乳酸，生產成本低。
日本鐘紡公司以玉米為原料發酵生產聚乳酸，利用聚乳酸制成生物降解性發泡材料。其過程是在聚乳酸中混入一種特殊添加劑，對其分子結構進行控制，使之變為易發泡的微粒，再加入用碳水化合物制成有機化合物發泡劑，在成型機中成型、經高壓水蒸氣加熱成發泡材料。該材料的強度壓縮應力、緩沖性、耐藥性等聚苯乙烯塑料相同，經焚燒后不污染環境，還可肥出。
三、聚乳酸制備的最新專利公開
BRUSSELS BIOTECH (BE)2004年2月13日公開的世界專利WO2004014889，報道了聚乳酸的制備，其獨立權項包括如下內容：（1）按以下方法制備乳酸：(a)蒸發乳酸或乳酸衍生物溶液制備分子量為400-2000、總乳酸等價酸度119-124.5%、光學純度相當于90-100%L-聚乳酸的低聚體；（b）將低聚體和解聚催化劑加入到解聚反應器，制備得到一富含乳酸的氣相和富含低聚體的液相；(c)冷凝氣相得到液態粗乳酸；（d）將粗乳酸抽取結晶；(e)分離和排出晶體得到一富含乳酸晶體的濕餅；(f)干燥濕餅，得到預純化乳酸；和(g)結晶預純化乳酸得到殘留酸度低于10meq/kg、水含量低于200ppm和meso-乳酸含量低于1%的純化乳酸；（2）聚合以上得到的乳酸制得聚乳酸。
BOTELHO T 等2004年公開的專利 WO2004057008-A1，報道了一種可用于糖果包裝材料的聚乳酸的制備方法，主要是通過發酵法得到，其實施例報道的具體方法為：將培養液（451）（包括乳清，牛奶蛋白和其它營養成分如無機鹽和半光胺酸）加熱到70℃并保持45分鐘，再冷卻到45℃。加入乳酸菌helveticus (9克)和Flavourzyme(RTM)(A) (26.5克)。批式發酵9小時，補加含乳清、乳糖和Flavourzyme (RTM)的新鮮肉湯。用氨氣調節pH為5.75，生物密度控制于7-8%，發酵過程中連續通氣，通氣量為1升/分鐘。在34天的發酵期內稀釋率為0.15-0.3/小時。流出液中的乳酸鹽為4%，稀釋速度為0.3/小時下產率為12克/升.小時。乳酸流出液采用離子交換樹脂和螯合劑分離，再經過兩次連續電滲析，回收率為85-90%。
HANZSCH BERND等2003年8月21日公開的美國專利US2003158360，報道了一種聚乳酸的制備方法，步驟如下：發酵淀粉類農產品得到乳酸，通過超濾，納米濾和/或電滲析超純化乳酸，濃縮乳酸，制備預聚物，環化解聚為雙乳酸，純化雙乳酸，開環雙乳酸聚合物和脫單體化聚乳酸得到。
SHIMADZU CORP 2002年10月15日公開的JP2002300898，報道了一種生產乳酸和聚乳酸的方法。具體方法為：（1）利用乳酸銨合成乳酸酯；（2）在除丁基錫外的催化劑存在下，縮聚乳酸酯，合成平均分子量小于15000mol.wt聚乳酸（乳酸預聚體）；（3）解聚聚乳酸得到乳酸；該方法進一步包括開環乳酸聚合物制備聚乳酸。
SHIMADZU CORP、OHARA H、TOYOTA JIDOSHA KK、ITO M和SAWA S 2002年8月8日公開的專利 WO200260891-A ，報道了用于生產生物可降解塑料的乳酸和聚乳酸的制備方法，該專利的實施例之一報道的方法如下：發酵得到的L-乳酸銨在90-100℃下與乙醇反應，分離、收集乙醇；120℃下脫去反應中的水；通過蒸餾提純得到的乳酸乙酯，在辛基錫存在下于160℃縮聚乳酸乙酯，并脫去乙醇。將得到的反應液于200℃下蒸餾得到乳酸，產率為99.2%。在辛基錫存在下聚合乳酸制得乳酸。 NATL INST OF ADVANCED INDUSTRIAL SCIENCE TECHNOLOGY METI、 KONAN KAKO KK和 TOKIWA YUTAKA2001年8月21日公開的日本專利JP2001224392，報道了采用水解酶代替有機金屬催化劑制備聚乳酸。
