什么是PLA生物塑料？

选择材料是工程师或产品设计师可以做出的最重要的决定之一。零件的材料将直接影响其机械和化学性能。例如，使用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 (ABS) 和聚碳酸酯 (PC) 的混合物，将为注塑件注入 PC 的强度和耐热性以及 ABS 的柔韧性的独特组合。

作为跨行业不断向更可持续、更环保的材料转变的一部分，传统和增材制造服务提供商近年来都在环保材料上投入更多资金。生物塑料已成为石油基塑料的流行替代品。据European Bioplastics称，预计到2023年，全球生物塑料市场将增长25%，全球生物塑料产量预计将达到每年2620万吨。

为了纪念地球日，我们正在研究 PLA 生物塑料。以下是您需要了解的有关这种环保材料的所有信息。

什么是 PLA 生物塑料？

PLA 生物塑料由聚乳酸制成，这是一种由可再生资源制成的透明热塑性脂肪族聚酯。 PLA等生物基塑料来源于玉米、甘蔗、海藻甚至虾壳等生物质。 PLA 也是可生物降解的，这意味着它在自然环境中分解，只留下生物质、二氧化碳和水。

需要注意的是，并非所有生物基塑料都一定是可生物降解的，反之亦然。 PLA生物塑料是目前市面上唯一一种既能生物基又能生物降解的生物塑料，是少数适用于3D打印机的生物塑料之一。

PLA 生物塑料是如何制成的？

在PLA生物塑料生产过程的第一步，玉米淀粉从湿磨玉米中分离出来，与酸或酶结合，然后加热。热量会分解玉米淀粉并产生葡萄糖或玉米糖。

然后将玉米糖发酵产生 L-乳酸，这是 PLA 的主要成分。乳酸既可以直接使用，提高PLA的分子量和热性能，也可以直接聚合。

PLA的常见类型包括聚L-丙交酯(PLLA)、聚D-丙交酯(PLDA)和聚-DL-丙交酯(PDLLA)。

PLA生物塑料的优缺点

PLA 生物塑料因其环保而受到广泛关注。由于它们来自可再生资源，它们不会耗尽世界上有限的石油供应，而且它们几乎完全是碳中和的。它们是可机械回收的，并且在氧化时不会释放有毒烟雾。与其他聚酯相比，PLA生物塑料还具有优异的机械性能。

不幸的是，PLA 生物塑料对环境并非完全无害。使用任何塑料制造都会产生一定量的浪费和污染——PLA 生物塑料也不例外。仍有收获、提炼和运输排放需要考虑。

此外，还有一些问题，PLA 生物塑料在环保主义和人道主义的大局中所处的位置。例如：当粮食不安全困扰世界大部分地区时，使用玉米制造 PLA 生物塑料是否合乎道德？如果更多的塑料制造商转而使用生物塑料，那么被森林砍伐所破坏的地区，如热带雨林，可能会更加脆弱。

此外，生物塑料固有的可回收性很容易受到损害。 PLA 生物塑料通常与不太环保、不可回收的聚合物混合，以增加其强度并防止其变脆。这些混合 PLA 生物塑料在特定的堆肥条件下会在三个月内分解成无毒材料，但在标准垃圾填埋场中，同样的分解可能需要 100 到 1000 年。

常见应用和用例

尽管如此，PLA 生物塑料仍然是一种用途广泛的材料，在许多行业都有各种各样的用例。环保杯子、塑料容器、瓶子和茶包均采用PLA生物塑料制成。它们被美国食品和药物管理局 (FDA) 公认为可安全用于食品包装应用。

与石油基塑料相比，医疗行业的许多工程师更喜欢 PLA 生物塑料，因为它们在分解过程中都是无毒的。用 PLA 生物塑料制成的产品可以在体内溶解，使用安全，炎症和感染风险最小。常见应用包括外科螺钉和网片、药物输送系统、骨固定装置和组织工程。虽然 PLA 已被证明可用于这些消耗品，但尚未开发出环保材料来满足高价值应用更严格的性能要求。

让我们携手共创美好未来

虽然 PLA 生物塑料在制造业可持续发展的宏伟愿景中的地位仍在确定中，但这种可生物降解的生物基材料相对环保。它由可再生材料制成，不会留下废物。然而，就目前而言，没有任何塑料是完美的，完全消除所有废物和碳排放可能是不可能的。

随着制造业继续朝着更绿色的未来发展，我们希望看到更多使用 PLA 生物塑料制造的零件以及具有有害碳足迹的石油基材料的环保替代品。我们可以为实现更大的可持续性而采取的任何步骤都是值得采取的步骤。

在 Fast Radius，我们希望推出能够创造更美好未来的产品。从扩大面罩的生产到对抗 COVID-19 到使供应链更具可持续性，我们一直在寻求通过按需制造使新事物成为可能。如果您有一个可以让世界变得更环保的想法，或者您已准备好开始您的下一个制造项目，请立即联系我们。

准备好了解更多信息了吗？查看 Fast Radius 资源中心，了解有关尖端材料和我们全套服务产品的更多信息。

准备好使用 Fast Radius 制作零件了吗？