近些年，为了解决绿水青山和白色污染之间的矛盾，国家不断健全相关法律法规，颁布了一系列切实可行的法令来限制塑料产品的使用，2020年颁布的《关于进一步加强塑料污染治理的意见》更是被称为史上最严“禁塑令”。此规定明确提出禁止、限制部分塑料制品的生产、销售和使用，对替代产品进行积极推广。
图：白色污染
随着政策的深化落实，生物降解塑料由于接近普通塑料的性能及环保性，成为众多生产厂家首选的替代材料。近两年生物降解塑料市场产能增长较快的种类分别为PBAT、PLA和淀粉基塑料。其中聚乳酸是一种应用广泛的材料，具有优异的阻隔性能，高性能的聚乳酸更是PS、PP的绝佳替代品，未来需求量将快速增长。
一、什么是聚乳酸
聚乳酸(Poly lactic acid PLA)，又称聚丙交酯，在自然界并不存在，一般以乳酸为主要原料聚合得到。
1913年法国科学家通过缩聚的方法合成聚乳酸，但是由于产量低，分子量小，力学性能差等原因，未得到广泛重视。然而随着技术的日臻完善，科学家的深入了解，其实用价值得到越来越多人的肯定。
目前聚乳酸已被公认为最有前途的新型生态材料，其生产原料乳酸是一种天然有机酸，由可再生生物质资源中获得的糖通过发酵产生，其降解产物为二氧化碳和水，能够通过植物光合作用在自然界中实现绿色循环。聚乳酸具有完全可降解性、高生物相容性和优异机械性能的热塑性材料，可作为石油基塑料的替代品，广泛应用于工业、农业、林业、水利、建筑业、纺织业、食品包装业、日常环保塑料制品、文体用具、医疗卫生等各个领域。
二、如何制得聚乳酸?
聚乳酸的第一代原料是玉米，其可溯源为:玉米一>淀粉一>糖一>乳酸一>聚乳酸。只要含有淀粉、纤维素与半纤维素的天然生物质原料，都可用来生产乳酸，再经聚合生产聚乳酸。为避免"与人争粮、与粮争地”，也可采用非粮作物(如木薯)作为原料，甚至稻草、秸秆等农业废弃物为原料来生产乳酸，进而生产聚乳酸。
三、制备聚乳酸的两种主要方法
一步法，又称为直接缩聚法，该方法是将乳酸单体经过脱水缩聚，直接缩聚合成低聚物，之后加入催化剂，持续升温，低相对分子质量的聚乳酸聚合成更高相对分子量的聚乳酸。该方法，生产流程短、成本低，但是反应过程中会有水的产生，目前还没形成排除水的有效方法，进而PLA分子量难以得到有效提升，产品机械性能差，限制了其工业应用。目前国内仅有上海同杰良公司采用该技术。
二步法，又称丙交酯开环聚合法，此方法先利用乳酸反应生成低聚物，之后解聚生成中间体即丙交酯，再通过开环聚合制得聚乳酸，核心技术在于丙交酯的合成和纯化。此方法，虽然工艺复杂，成本较高，但是制备的聚乳酸在分子量、微观结构方面都可控、可调，因此是目前市场中应用最多的聚乳酸制备方法。
无论哪种方法，都以乳酸作为原料，乳酸的提取在整个聚乳酸生产链中最为关键。那么该如何生产乳酸呢？郑州天一萃取推出CWL-M系列多级连续离心萃取机装置，通过发酵液萃取-洗涤-反萃-浓缩等工艺可大幅度提高有机酸的纯度和生产效率，最终得到较为纯净的有机酸，有机酸盐或/及其他有机酸产品。
图：郑州天一CWL-M系列离心萃取工艺提取乳酸现场案例
该工艺技术特点如下：1、效率高：耦合吸附分离后原液中乳酸残存浓度较低;2、选择性强：只吸附乳酸及其极性相同物质，不吸附其它物质;3生产成本低：由于耦合吸附分离在常压下进行，不需要消耗其它原材料;4分离质量高：产品质量指标达到和部分超过国际同类产品水平;5生产工艺流程简化;6劳动条件和生产环境明显改善。
四、聚乳酸产业未来可期
聚乳酸产业的上游为各类基本原料如玉米、甘蔗、甜菜等，中游是聚乳酸的制备，下游主要是聚乳酸的应用，包括环保餐具、环保包装等。
1、上游产业
据数据统计2016至2021年间，全国玉米产量稳定在2.6~2.7亿吨之间，种植面积则在4100~4400万公顷之间，规模庞大。由此推测我国玉米供应量未来将长期保持稳定状态。对于其他原料，如甘蔗和甜菜，2021年我国总产量为1566.2万吨，虽先比之前有所下降，但仍属于正常水平。目前全球各生产产商也在努力探求新的的乳酸制备方式，例如使用秸秆、木屑等木制纤维中的糖源制备乳酸或者是探索利用甲烷制造乳酸的方法等。总之，聚乳酸上游产业供应量在未来将长期稳定。
2、中游产业
在政策与需求的双重促进作用下，聚乳酸在国内市场消费量不断增加，2021国内消费量为48071.9吨，同比增加40%。国内企业在2021年-2023年纷纷加大了对PLA的产能投资;从产能上看，国家发展和改革委员会及环资司预计到2025年，我国PLA年产能将在100万吨以上，约占全球产能三分之二以上，成为世界PLA产能第一的国家。
3、下游产业
在下游产业中，聚乳酸已被广泛应用于农业，医疗用具，餐具、膜袋类包装品等产品和领域。我国是世界上地膜使用量最多、覆盖面积最大的国家，每年大概要使用约145万吨地膜，占全球总量的75%，农作物覆盖面积近3亿亩。如果可降解地膜能够得到广泛推广，聚乳酸行业将迎来巨大发展空间。
近年来，受疫情影响，我国外卖餐饮市场规模飞速发展，在线外卖收入占全国餐饮业收入比重的21.4%，一举突破万亿规模。与国民经济的其它行业相比，外卖是一个极度依赖包装的行业。据数据统计，仅2018年所消耗掉的外卖包装大约为231万吨。其中近八成是塑料制品。随着禁塑令的落实，可以预计塑料制品的外卖包装将会逐渐替换为可降解塑料制品，对聚乳酸的需求巨大。
