高分子材料和无机非金属材料、金属材料并称为三大工业材料。塑料更是被认为是继钢铁、水泥、木材之后的第四大材料，应用领域非常广阔，其制品已经与人类生活息息相关，成为我们日常生活不可缺少的一部分。
众所周知，绝大多数高分子材料的单体原料均来源于石油的提炼，随着石油的日趋减少和石油价格的持续走高，高分子材料的原料和价格问题受到了各界的高度关注。据不完全统计，“白色污染”――指一次性难以降解的塑料包装袋等，在我国的年废弃量已达400万吨以上，给生态平衡造成了严重的破坏和威胁。
生物质塑料和降解塑料
生物质塑料与可降解塑料都是利于环保的新型材料。生物质塑料是指以生物质为原材料生产出的塑料，其原料来源包括蓖麻油、大豆油、植物淀粉、纤维素等，其中一些是可生物降解的（如聚乳酸），另外一些则不能实现生物降解（如生物聚乙烯）。说到降解塑料，则常会涉及到“可生物分解”和“可堆肥”这样的术语，它们之间类似而又有所区别。有人会问：“降解塑料会自动分解直到最终消失得无影无踪吗？”实际上，可生物分解塑料是指那些可以被微生物作为食物来获取能量而完全消化的塑料。尽管对其分解的速度没有具体的规定和要求，但也必须在微生物（细菌和真菌）的作用下，同时满足一定的温度和湿度条件才能完成其分解过程。
除了可通过微生物生物降解外，要把一种塑料称作可堆肥塑料，则还必须符合一个时间要求。例如，标准EN13432中规定，这些材料在受控堆肥条件下，180天以内相对生物分解率应超过90%。一种塑料如果被认为具有可堆肥能力，就意味着材料在堆肥化体系中可生物分解（最终分解为二氧化碳、水和生物质）和崩解（无明显可区分的残留物），且无毒性，这对环保来说无疑是非常有利的。
那么生物分解塑料和可堆肥塑料之间的区别仅仅在于前者会被细菌吃掉，后者则需要堆肥处理吗？当然不完全是，因为生物分解塑料同样也需要在设备中进行分解处理。美国化工协会(ACC)指出，无论是生物分解材料还是可堆肥材料，都需要利用大型堆肥化装置进行分解。因此，消费者完全不必担心这类材料在日常使用中会出现自动分解的问题。
真正的生物质降解塑料
生物质塑料可以节约有限的石油能源，但它未必是可降解的；而降解塑料可解决环境有害物排放的问题，但它可能是来源于石油。那么，是否有能够同时满足节能和减排的新材料呢？答案是肯定的，聚乳酸（PLA）就是这样一种鱼与熊掌兼得的新材料。
聚乳酸是以乳酸（植物淀粉、纤维素等经过微生物发酵和提纯所得）为单体经化学合成的新型生物质降解高分子材料――原料乳酸是光学活性物质，有D型和L型两种光学异构体，因此，聚乳酸也有三种异构体：聚D－乳酸(PDLA)、聚L－乳酸（PLLA）和聚D，L－乳酸（PDLLA）。
目前常用的聚乳酸产品主要是PLLA和PDLLA两种，前者是结晶性高分子，后者是无定形高分子；在降解方面PLLA慢于PDLLA，在生物相容性方面PDLLA优于PLLA。聚乳酸的玻璃化温度约为55℃，密度约1.25 g/cm3，有良好的抗溶剂性、防潮、耐油脂，不溶于水、乙醇、甲醇等，易水解成乳酸，且无毒、无刺激性，可生物分解吸收、透气性好，还具有一定的抑菌性、阻燃性和易于加工成型。聚乳酸来源于生物质，经过生物降解，最终形成二氧化碳和水，不污染环境，因而被认为是最有发展前途的高分子材料之一，备受国内外关注。
聚乳酸的市场应用及前景
包装、纤维和医用是聚乳酸市场应用的三大热门领域，在包装市场上，其消费量约占聚乳酸总消费量的70%；中长期内，纤维和纺织品所占比例将提高到50%，成为聚乳酸最大的消费市场；医用领域的聚乳酸用量相对较小，但门槛较高，利润也更高。
包装材料 近年来，许多国家和地区基于节约资源和保护环境的目的，开始对塑料购物袋的生产和使用采取禁止和限制政策。南非从2003年5月起禁止使用厚度在0.03毫米以下的超薄塑料袋,同时要求零售商对塑料袋收费。东非共同体五国中，除布隆迪外，全部采取了限制使用塑料袋的措施。爱尔兰从2005年3月开始对每个塑料购物袋征收相当于13美分的税。德国、荷兰、英国等国的超市都用纸袋替换了塑料袋，一些尚在使用塑料袋的地区，多数也是有偿提供。孟加拉国、印度马哈拉施特拉邦已立法禁止生产、进口和使用塑料袋。韩国1999年实行购物袋收费，塑料袋的使用减少60%。日本也已开始研究，立法限制购物塑料袋的使用。
我国从2008年6月1日起，在全国范围内禁止生产、销售、使用厚度小于0.025毫米的塑料购物袋。台湾地区从2002年开始，购物塑料袋不再免费提供。香港于2008底开始征收购物塑料袋环保费。北京也正式发布了城镇地区户用垃圾分类桶和袋通用技术要求，规定了厨余垃圾袋必须使用可降解塑料袋。石油基包装材料的禁用和限用，以及石油及其衍生物市场价格的暴涨，令可再生的制品成为全球紧俏产品。这给聚乳酸产品带来了千载难逢的市场机遇和巨大的消费潜力。
纤维领域 未来几年，预计纤维领域将是聚乳酸应用增长最快的市场。聚乳酸树脂经常规纺丝工艺制得的生物合成纤维，其物理性能和生物相容性，透气性和手感都好于涤纶，可制成复丝、单丝、短纤维、针织物、非织造布等，用作内衣、婴儿尿布、女性卫生用品、外套，以及医用手术覆盖布和病床的床单等。
美国Nature Works公司于2003年1月发布了聚乳酸纤维的品牌名称Ingeo。目前日本钟纺公司的聚乳酸纤维年产量已达到700吨。尤尼吉卡公司通过熔融纺丝技术，成功地纺制了聚乳酸纤维、薄膜和纺粘非织造布，目前年产量已达1.6万吨（薄膜1万吨，纤维5 000吨，纺粘非织造布1 000吨）。香港福田以“粟米纤维”的名义开发了100%聚乳酸纤维布料和聚乳酸纤维与棉、弹性纤维以及涤纶等混纺、交织而得各种新型面料，具备一般人造纤维排汗、防臭和吸水以及易燃性低于涤纶等特性。
医用领域 医用领域是聚乳酸最早进入的市场。20世纪60年代初，美国Cyanamid公司发现，用聚乳酸做成的可吸收的手术缝合线，可克服以往用多肽制备的缝合线所具有的过敏性，并于70年代开始合成高分子量的具有旋光性的聚乳酸，用于药物制剂和外科等方面的研究。近年来，主要研究制备超高分子量的聚乳酸，制备具有特定组成和结构、降解速度可控的聚乳酸及共聚物，致力于发现高效无毒的催化剂，以及在抗癌化疗用药、多肽、疫苗制剂的应用上。
聚乳酸由于比其他常用高分子材料具有独特的生物相容性和生物降解性，其降解产物能参与人体代谢，已被美国食品和药物管理局(FDA)批准，用作医用手术缝合线、骨折内固定材料、组织缺损修补材料、注射用微胶囊、药物缓释性载体等医用材料。
电子电器领域 日本电子产品生产商NEC、夏普、富士通、SONY等公司开始在标准化插件、手机和手提电脑外壳、光盘包装薄膜等产品中，用生物塑料替代常规塑料。NEC公司开发了高性能的PLA/KENAF复合材料，应用于“LaVie T”型手提电脑部件。富士通公司在“FMV-BIBLO NB”系列笔记本电脑的红外线接收部分采用了纯聚乳酸配件。富士通和东丽联合开发了高耐冲击性的PLA/PC合金，并用于手机外壳等部件。SONY公司在“MVP-NS999ES”型DVD影碟机前面板采用了聚乳酸材料，并与三菱树脂合作研制出了无机物阻燃PLA材料，其中聚乳酸含量为60%左右。该材料用在“DVP-NS955V”型及“DVP-NS975V”型DVD影碟机前面板上。
未来，在更好地解决了聚乳酸耐热性、耐久性及成本问题之后，电子市场也将成为聚乳酸的主要应用市场。
本文作者张乃文来自上海同杰良生物材料有限公司
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