聚乳酸(PLA)纖維研究進(jìn)展介紹

PLA纖維國內外發(fā)展

我國 PLA 纖維產(chǎn)業(yè)正進(jìn)入蓬勃發(fā)展時(shí)期，但當前存在規模不大，應用尚未完全開(kāi)發(fā)等問(wèn)題。

國外PLA纖維研發(fā)起步較早。

1962年美國Cyanamid公司紡制出了可生物吸收的PLA醫用縫合線(xiàn)，但由于當時(shí)PLA的合成方法還相當落后，難以進(jìn)行批量生產(chǎn)。

1991年，美國Cargill公司開(kāi)展了以玉米為原料制備乳酸(LA)及PLA的合成技術(shù)研究，并進(jìn)行了PLA纖維中試生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)，隨后PLA纖維工業(yè)才逐漸發(fā)展起來(lái)。

1997年Cargill公司與美國Dow Chemical公司合資組建了聚焦PLA開(kāi)發(fā)的NatureWorks公司。

2002年NatureWorks公司建成15萬(wàn)t/a PLA的生產(chǎn)線(xiàn)，隨后開(kāi)發(fā)了系列商品名為Ingeo的PLA樹(shù)脂，目前已是全球最大的PLA生產(chǎn)商。

Total Corbion公司(Total公司與Corbion公司各占50%股份的合資公司)位于泰國的10萬(wàn)t/a丙交酯及7.5萬(wàn)t/a PLA生產(chǎn)線(xiàn)于2018年投產(chǎn)，在提供常規 PLA 的同時(shí)，也具備生產(chǎn)聚乳酸立構復合

物(SC-PLA)的能力，有望成為全球第二大PLA提供商。

日本島津、豐田、三井、東麗等公司在2000 年左右也曾有生產(chǎn)PLA樹(shù)脂的計劃，但由于聚乳酸應用開(kāi)發(fā)的滯后及需求不足而放棄。

日本鐘紡、尤尼吉卡、東麗、帝人等公司利用NatureWorks公司PLA切片相繼成功開(kāi)發(fā)了PLA長(cháng)絲、短纖等系列產(chǎn)品，共同促進(jìn)了PLA纖維工業(yè)化的發(fā)展。

依據nova-Insitute機構2018年5月發(fā)布的調查報告，2011-2022年主要生物基聚酯樹(shù)脂及聚酰胺樹(shù)脂的市場(chǎng)規模。從中可看到2017年到2022年P(guān)LA、生物基PET、PTT及PA樹(shù)脂的全球市場(chǎng)規

模。其中，PLA預計增長(cháng)最顯著(zhù)。此外，PEF預計接下來(lái)的幾年發(fā)展迅猛，到2022年會(huì )形成7萬(wàn)t左右的市場(chǎng)規模。需要說(shuō)明的是，調查報告中生物基樹(shù)脂的市場(chǎng)規模包括纖維、塑料及薄膜在內

各應用領(lǐng)域的需求總量。除 PTT樹(shù)脂基本用于纖維以外，PLA中只有部分用于纖維，生物基PET則基本用于包裝，生物基PA(PA1010、PA11、PA610 等)基本用于工程塑料。

 PLA纖維技術(shù)發(fā)展趨勢

PLA纖維在1990年左右成為研發(fā)熱點(diǎn)，迄今公開(kāi)的相關(guān)文獻超過(guò)6.6萬(wàn)篇，其中含專(zhuān)利約為3.6萬(wàn)件。2010年以來(lái)，每年公開(kāi)的專(zhuān)利數量高達2000項以上，特別是中國專(zhuān)利數量也是急劇增長(cháng)。

從公開(kāi)專(zhuān)利的文種及主要申請公司可看到PLA研發(fā)活躍國家主要有日本、中國、韓國及美國。

自從NatureWorks公司1997年實(shí)現PLA量產(chǎn)以來(lái)，與專(zhuān)利數量持續增長(cháng)形成鮮明對比的是PLA的市場(chǎng)并沒(méi)有急劇擴大。PURAC(Corbion)等的PLA工廠(chǎng)建設一再延遲，豐田、東麗及三井等跨國

巨頭當年雄心勃勃的PLA開(kāi)發(fā)計劃也基本擱置。

其原因之一固然是 PLA 價(jià)格居高不下，但更主要的原因是PLA性能有所欠缺，比如PLA的耐熱性能、存儲穩定性均不佳。鑒于其性能無(wú)法與PET等相提并論，作為常規纖維PLA纖維沒(méi)有任何優(yōu)

勢。今后的主要開(kāi)發(fā)方向應該是一次性纖維制品的應用開(kāi)發(fā)以充分利用其可生物降解的特性。