PLA上遊:乳酸知識全科普!(構架、用途、產能及消費結構)

2021-02-13 聚乳酸PLA寶典

PLA通常要求L-乳酸含量較高。D-乳酸、L-乳酸及DL-乳酸在聚乳酸上及與生物及生物化學有關的食品、醫藥和農藥等領域中的應用,是存在區別的。

PLA通常要求L-乳酸光學純度大於96%~99%(即D-乳酸小於1%~4%)。

乳酸的主要生產方法有:發酵法、化學合成法、酶法。化學法無法生產滿足PLA需求的乳酸。乳酸可以由化學法或者微生物發酵法於D-乳酸在人體內的代謝問題,其在食品和飲料中的應用受到了限制。

同時化學法消旋乳酸不符合一般聚乳酸材料的使用要求,因此市場非常小,純D-乳酸全球市場需求僅約2000噸,除聚乳酸應用外主要用於生產農藥殺蟲劑、除草劑等。

發酵法的主要原料一般是玉米、甘蔗、甘薯等澱粉質原料,發酵法的主要途徑是糖在乳酸菌作用下,調節PH值5左右,發酵二到三天得到粗乳酸。一般商業化乳酸濃度約為80%-88%(含12%-20%的水),濃縮乳酸達到92%-93%的濃度即可用於聚合應用。

乳酸主要以玉米澱粉發酵製備,玉米澱粉主要由玉米深加工得到,每噸乳酸約消耗1.5噸玉米。而每噸PLA大約消耗1.5噸乳酸(92%濃度),即每噸PLA需要2.25噸玉米。以目前PLA全球產能33萬噸計算需要的玉米的最大消耗量為74.25萬味,2019年全球玉米產號達到11.1億噸,佔比不足0.1%,並不會導致明顯的「與人爭糧」的問題。

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