Page 21 - 《优品包材手册》1.0版
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PLASTIC MATERIALS
原材料篇 - 塑胶材料
PLA 的体内降解
PLA 的水解是个复杂的过程，主要包括 4 个现象：吸水、酯
键的断裂、可溶性齐聚物的扩散和碎片的分解。
降解的主要方式：本体侵蚀。
PLA 材料浸入水性介质中或植人体内后，首先发生材料吸水。
水性介质渗入聚合物基质，导致聚合物分子链松弛，酯键开
始初步水解，分子量降低，逐渐降解为低聚物。聚乳酸的端
羧基 ( 由聚合引入及降解产生 ) 对其水解起催化作用，随着降
解的进行，端羧基量增加，降解速率加快，从而产生自催化
现象。内部降解快于表面降解，这归因于具端羧基的降解产
PLA( 聚乳酸 ) 物滞留于样品内，产生自加速效应。
随着降解进行，材料内部会有越来越多的羧基加速内部材料
的降解，进一步增大内外差异。当内部材料完全转变成可溶
性齐聚物并溶解在水性介质中时，就会形成表面由没有完全
降解的高聚物组成的中空结构。进一步降解才使低聚物水解
为小分子，最后溶解在水性介质中。整个溶蚀过程是由不溶
了解聚乳酸 于水的固体变成水溶性物质。
合成的聚乳酸材料，具有与聚酯相似的防渗透 宏观上是材料整体结构破坏，体积变小，逐渐变为碎片，最
性，同时具有与聚苯乙烯相似的光泽度、透光 后完全溶解并被人体吸收或排出体外；
性和加工性。聚乳酸 (PLA) 属于线型热塑性生 微观上是聚合物大分子链发生化学分解，如分子量变小、分
物可降解脂肪族聚酯。以玉米、小麦、木薯 子链断开和侧链断裂等，变为水溶性的小分子而进入体液，
等一些植物中提取的淀粉为最初原料 , 经过酶 被细胞吞噬并被转化和代谢。
分解得到葡萄糖 , 再经过乳酸菌发酵后变成乳
酸 , 然后经过化学合成得到高纯度聚乳酸。聚
乳酸制品废弃在土壤或水中，47 天内会在微生 PLA 的体外降解
物、水、酸和碱的作用下彻底分解成 CO2 和
H2O，成为植物光合作用的原料，不会对环境 聚乳酸的分解有两个阶段：经水解反应分解之后再靠微生物
产生污染，因而是一种完全自然循环型的可生 分解，在自然环境中首先发生水解，通过主链上不稳定的酯
物降解材料。 键水解而成低聚物，然后，微生物进入组织物内，将其分解
成二氧化碳和水。在堆肥的条件下 ( 高温和高湿度 )，水解反
应可轻易完成，分解的速度也较快。在不容易产生水解反应
的环境下，分解过程是循序渐进的。
聚乳酸降解概述
微生物在自然界中普遍存在，聚乳酸可以被多种微生物降解。
由于乳酸具有旋光性 , 因此对应的聚乳酸有三 如镰刀酶念珠菌，青霉菌，腐殖菌等。不同细菌对不同构形
种：PDLA、PLLA、PDLLA( 消 旋 ) 。PLLA 的聚乳酸的降解情况是不同的。研究结果表明，镰刀酶念珠菌、
和 PDLA 是部分结晶高分子，力学强度较好， 青霉菌都可以完全吸收 D,L 乳酸，部分还可以吸收可溶的聚
常用作医用缝合线和外科矫形材料。药物控释 乳酸低聚物。
制剂常采用 PLLA 和 PDLLA, 但更多的是使用
PDLLA。PLLA 的降解产物 L 一乳酸能被人体
完全代谢，因而比 D-PLA 更具竞争力。 聚乳酸材料的发展前景
当国内、国际市场都在追求环保、绿色、可再生、 低能耗、
可持续的资源时，PLA 材料就是优选，因此，简而言之，发
展前景广阔。
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