干货 | 聚乳酸(PLA)纤维研究进展

新材料研习社报道，生物基化学纤维及其原料是我国战略性新兴生物基材料产业的重要组成部分。生物基化学纤维原料是以天然动植物为来源，用生物法生产的应用于生产生物基化学纤维的醇、酸、胺等原料。2018 年，中国聚酯纤维产量已达4014万吨，聚酰胺纤维产量达到330万吨，其原料绝大部分来自石油化工产品。

因此，利用丰富的生物质资源开发生物基聚酯纤维、聚酰胺纤维，一方面能减轻国内对进口石油的依赖，有助于解决当前经济社会发展所面临的资源短缺以及环境污染等问题，对保障我国化纤行业转型升级与可持续发展具有重要意义；另一方面，能够丰富产品种类与增加产品功能，改善纺织品的供给结构，有助于满足消费者日益提高的美好生活需要。

PLA 纤维生产方面，
恒天长江生物材料有限公司从 2007年开始建设万吨级PLA熔体直纺项目，目前已基本建成。
浙江嘉兴普利莱新材料有限公司于2008年建成1000t/a的PLA长丝生产线；后与河南南乐县政府合作成立了河南龙都生物科技有限公司，其2万t/aPLA纤维(8000t/a长丝和12 000 t /a短纤) 项目于2014年7月试车成功， 主要使用进口PLA切片。
此外，安徽马鞍山同杰良生物材料有限公司年产千吨级纺丝生产线于 2014 年建成、安徽丰原生化2000t/a 纺丝生产线于 2018 年建成。

整体而言，我国 PLA 纤维产业正进入蓬勃发展时期，但当前存在规模不大，应用尚未完全开发等问题。

国外PLA纤维研发起步较早。
1962年美国Cyanamid公司纺制出了可生物吸收的PLA医用缝合线，但由于当时PLA的合成方法还相当落后，难以进行批量生产。
1991年，美国Cargill公司开展了以玉米为原料制备乳酸(LA)及PLA的合成技术研究，并进行了PLA纤维中试生产技术的研发，随后PLA纤维工业才逐渐发展起来。
1997年Cargill公司与美国Dow Chemical公司合资组建了聚焦PLA开发的NatureWorks公司。
2002年NatureWorks公司建成15万t/a PLA的生产线，随后开发了系列商品名为Ingeo的PLA树脂，目前已是全球最大的PLA生产商。
Total Corbion公司(Total公司与Corbion公司各占50%股份的合资公司)位于泰国的10万t/a丙交酯及7.5万t/a PLA生产线于2018年投产，在提供常规 PLA 的同时，也具备生产聚乳酸立构复合物(SC-PLA)的能力，有望成为全球第二大PLA提供商。
日本岛津、丰田、三井、东丽等公司在2000 年左右也曾有生产PLA树脂的计划，但由于聚乳酸应用开发的滞后及需求不足而放弃。

日本钟纺、尤尼吉卡、东丽、帝人等公司利用NatureWorks公司PLA切片相继成功开发了PLA长丝、短纤等系列产品，共同促进了PLA纤维工业化的发展。

PLA纤维在1990年左右成为研发热点，迄今公开的相关文献超过6.6万篇，其中含专利约为3.6万件。2010年以来，每年公开的专利数量高达2000项以上，特别是中国专利数量也是急剧增长，如图5所示。