حمض البوليلاكتيك هو نوع جديد من المواد القابلة للتحلل الحيوي المصنوعة من موارد نباتية متجددة (مثل الذرة والقش) من خلال التسكر والتخمير والبلمرة لتشكيل بوليمر عالي الوزن الجزيئي. يتم تقسيم السكريات مثل النشا والسليلوز والهيمسيلولوز الموجودة في المحاصيل إلى سكريات أحادية مثل الجلوكوز بواسطة إنزيمات بيولوجية مختلفة. ثم، من خلال تكنولوجيا التخمير البيولوجي، يتم استخدام الكائنات الحية الدقيقة (مثل بكتيريا حمض اللاكتيك) للتخمير لاستقلاب حمض اللاكتيك، الذي يتم تنقيته لإنتاج حمض اللاكتيك عالي النقاء؛ إعادة استخدام تكنولوجيا التخليق الكيميائي لبلمرة حمض اللاكتيك عالي النقاء إلى حمض بولي لاكتيك عالي الوزن الجزيئي.
في السنوات الأخيرة، مع التحسين المستمر للوعي البيئي لدى الناس وتنفيذ سياسات تقييد وحظر البلاستيك في مختلف المناطق، شهدت صناعة المواد القابلة للتحلل الحيوي أيضًا تطورًا مستمرًا. من بينها، اجتذبت أيضًا الأبحاث المتعلقة بحمض البوليلاكتيك (PLA) والتوسع في التطبيقات النهائية الكثير من الاهتمام، لتصبح واحدة من المواد القابلة للتحلل الحيوي الأكثر شمولاً وعالية الأداء والواعدة في تطوير التطبيقات. لقد قمنا بتلخيص المزايا التالية لحمض البوليلاكتيك:
1. أداء المعالجة الجيد
يتمتع حمض البوليلاكتيك بخصائص معالجة جيدة ومجموعة واسعة من التطبيقات. مثل المواد البلاستيكية التقليدية القائمة على البترول، يمكن معالجتها إلى منتجات مختلفة من خلال عمليات مختلفة مثل البثق، والتمدد، والنفخ، والتشكيل بالفراغ، والأغشية المنفوخة، وطلاء الأفلام، والرغوة، والغزل، وما إلى ذلك. درجة حرارة المعالجة منخفضة، ولا حاجة إلى إضافة أي إضافات أثناء المعالجة، مما يؤدي إلى انخفاض تكاليف الإنتاج.
2. قابلية التحلل الحيوي ممتازة
يعتبر PLA مستقرًا نسبيًا في درجة حرارة الغرفة، ولكنه عرضة للتحلل السريع إلى ثاني أكسيد الكربون والماء في البيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة قليلاً، والبيئات الحمضية - القاعدية، والبيئات الميكروبية. لذلك، من خلال التحكم في البيئة والحشوات، يمكن استخدام منتجات PLA بأمان خلال فترة صلاحيتها ويمكن أن تتحلل في الوقت المناسب بعد التخلص منها.
3. التوافق الحيوي الآمن
المونومر الاصطناعي L-حمض اللاكتيك من PLA هو مادة كيميائية شائعة في المسار الأيضي للكائنات الحية (بما في ذلك البشر)، وهناك أيضًا إنزيمات في الكائنات الحية يمكنها استقلاب حمض اللاكتيك. ولذلك، يتمتع جيش التحرير الشعبى الصينى بسلامة بيولوجية عالية للغاية. أجرى بعض الباحثين أيضًا تجارب زرع جيش التحرير الشعبى الصينى على الحيوانات، والتي أظهرت أن جيش التحرير الشعبى الصينى ليس له آثار سامة على الأجسام الحيوانية ويمكن أن يتحلل في الكائنات الحية.
4. مواد خضراء منخفضة الكربون صديقة للبيئة
المواد الخام لـ PLA تأتي من مواد النشا المتجددة التي يتم إنتاجها عن طريق عملية التمثيل الضوئي (مثل الذرة والكسافا وقصب السكر وما إلى ذلك)، والتي يمكن أن تحقق نظام حلقة إغلاق ذاتي "لزراعة تثبيت الكربون، التخمير، إنتاج انبعاثات الكربون، تحلل انبعاثات الكربون، انبعاث الكربون"، مما يقلل بشكل كبير من انبعاثات الكربون لإنتاج البلاستيك في المسار النفطي الحالي. ولذلك، وفي سياق "استراتيجية الكربون" العالمية، يتمتع جيش التحرير الشعبى الصينى "بميزة كربونية" مقارنة بالراتنجات المنتجة من المواد الخام البتروكيماوية التقليدية.
5. مجموعة واسعة من مجالات التطبيق
استناداً إلى المزايا المذكورة أعلاه، أثبت حمض البوليلاكتيك تطبيقاته المميزة الفريدة في مجالات متعددة، ولا يزال هذا الاتجاه قيد الاستكشاف.
فيما يتعلق بالتشكيل الحراري للصفائح: منتجات الألواح عالية الشفافية، المصنوعة بشكل رئيسي من حمض البولي لاكتيك، مع مقاومة لدرجة الحرارة بشكل عام حوالي 55 درجة مئوية؛ تتطلب المنتجات الورقية غير الشفافة تعديل المواد الخام لتحقيق مقاومة درجات الحرارة العالية، بشكل عام أعلى من 100 درجة مئوية.
فيما يتعلق بالقولبة بالحقن، تُستخدم أدوات المائدة المقولبة بالحقن في الغالب للسلع الاستهلاكية المعمرة. يمكن للمنتجات المعدلة بـ PLA أن تتحمل درجات حرارة تزيد عن 100 درجة مئوية، لذلك يمكن استخدام حمض البولي لاكتيك لإنتاج منتجات بلاستيكية مختلفة من خلال القولبة بالحقن، مثل أدوات مائدة الأطفال.
فيما يتعلق بالألياف، يعد حمض البوليلاكتيك نوعًا جديدًا من مادة البوليستر الصديقة للبيئة وغير السامة والقابلة للتحلل؛ مضاد للبكتيريا، ومقاوم للعث، ومقاوم للحساسية؛ خصائص فائقة مثل صديقة للبشرة، ومثبطات اللهب، وعدم استعادة الرطوبة، ومقاومة للأشعة فوق البنفسجية. يتميز نسيج حمض البوليلاكتيك بثبات جيد للأبعاد، مع راحة القطن، وثني المادة اللاصقة، وقوة البوليستر، وملمس الحرير الحقيقي. ويستخدم على نطاق واسع في الملابس والمنسوجات المنزلية والمواد الصحية وغيرها من المجالات، وهو حاليا "ألياف خضراء" واعدة للغاية.
من حيث الرغوة: تنقسم رغوة PLA إلى رغوة البثق ورغوة الخرز: عبوات الطعام (صناديق الطعام، الأكواب المعزولة، أوعية المعكرونة سريعة التحضير، التي تتميز بخصائص العزل والعزل الحراري)، التعبئة والتغليف العازل لسلسلة التبريد (المستخدمة في نقل سلسلة التبريد، توزيع عزل الوجبات الجاهزة، وما إلى ذلك، يمكن أن تنتج صناديق من الورق المقوى قابلة للطي مع تأثير عزل جيد)، عبوات عازلة داخلية للسلع الفاخرة والمشروبات الكحولية، وما إلى ذلك، كما أن لديها أداء حماية جيد.
الأغشية: كلما ارتفعت نسبة مواد الأكياس الغشائية ومزيج PBAT (أكياس التسوق، وأكياس القمامة، وما إلى ذلك)، كلما كان أداء المعالجة الميكانيكية أكثر استقرارًا؛ كلما انخفض وزن كيس الفيلم، انخفضت التكلفة؛ كلما كان لمعان وملمس حقيبة الفيلم أفضل، كلما كانت قوتها أقوى؛ المنتج لديه مدة صلاحية أطول.
قالب التمدد ثنائي الاتجاه: من خلال ضبط ومراقبة المواد الخام والعمليات، فإنه يمكنه تحقيق التمدد أحادي الاتجاه أو ثنائي الاتجاه، بالإضافة إلى وظيفة الختم بالقطع الساخن. يتمتع المنتج بشفافية وقدرة عرض ممتازة، ويستخدم على نطاق واسع في ملصقات زجاجات المشروبات، وتغليف المواد الغذائية، وتغليف الخزانات، والمنتجات الإلكترونية؛ كما أنها مادة خام عالية الجودة للشريط القابل للتحلل وفيلم الدخان. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا تطوير حمض عديد اللبنيك وإنتاجه إلى بوليولات حمض عديد اللبنيك كمواد خام للبولي يوريثين.
وقت النشر: ديسمبر-31-2025
