从农用地膜，到3D打印产品；

从服装纺织，到香烟用的过滤嘴；

从一次性餐具，到商超的购物袋；

从可吸收骨钉骨板，到近几年火爆的童颜针……

我们都可以看到一种生物基可降解高分子材料——聚乳酸！

今天，就让Medtec China带你一起一睹这款神奇材料的风采。虽然文章有点长，但读完肯定会收获满满，甚至变成半个聚乳酸专家也不为怪！

 

聚乳酸是什么？

聚乳酸是一种生物基、可降解的热塑性聚酯，能够在自然界中被微生物完全降解成二氧化碳和水，完全无污染，是公认的环境友好型绿色高分子材料。

图片来源：医用材料研究院

 

PLA小档案

中文名：聚乳酸

外文名：Polylactic Acid（简称PLA）

别名：聚丙交酯

分子式：（C₃H₄O₂）n

熔点：176℃

密度：1.25-1.28g/cm³

特性黏度：0.2-8dl/g

水溶性：不溶于水

CAS登录号：26100-51-6

聚乳酸的核心原材料并非石油，而是玉米、木薯、甘蔗等可再生植物中的淀粉或糖类。它具有良好的环保性、生物相容性、可降解性和机械性能，因此近年来在医疗、包装、纺织、3D打印等领域大放异彩，尤其是在医美行业，聚乳酸的核心应用——童颜针，更是成为高端再生医美的热门选择。

 

◎ 核心制造流程：从玉米等原料到五花八门终端产品的奇妙旅程

循环示意图：

 

图片来源：医用材料研究院

 

 

聚乳酸生产以乳酸为原料，其合成方法主要分为直接缩聚法（一步法）和开环聚合法（二步法）。

1、直接缩聚法是利用乳酸单体脱水进行直接缩合，其聚合分子量相对较低，分布较宽。

图片来源：医用材料研究院

 

2、开环聚合法是先使乳酸生成丙交酯（LA，是由两个乳酸单元缩水环化得到的六元环状二聚体），再开环聚合连接成长链高分子聚合物——这就是聚乳酸。由于开环聚合对聚合过程高度可控，能够得到高分子量、窄分布的聚乳酸，是当前聚乳酸制备的主流工艺。

图片来源：医用材料研究院

 

◎ 聚乳酸的分类？

由于乳酸单元的手性不同，丙交酯具有三种不同的立体异构体，分别为左旋丙交酯（L-丙交酯）、右旋丙交酯（D-丙交酯）和内消旋丙交酯，而等量的左旋丙交酯和右旋丙交酯的混合物称为外消旋丙交酯（DL-丙交酯）。

由不同丙交酯开环聚合得到的聚乳酸链中手性单元的排布不同，所得到的聚乳酸分子结构的旋光性不同，可分为：

1、左旋聚乳酸（PLLA）：工业领域所说的PLA通常就是指PLLA，而在医用领域PLLA也是主流类型，占比超过90%。PLLA在人体内水解成单体的L-乳酸是人体天然存在的物质，在细胞中L-乳酸可以在乳酸脱氢酶的作用下，完全代谢为二氧化碳、水。PLLA由于熔点较高，具有优良的机械性能和可加工性，且降解吸收时间较长，适用于制备体内支撑性植入器件，如骨折固定产品等。

童颜针的核心成分为PLLA或PDLLA，如下图：

图片来源：医用材料研究院

 

2、右旋聚乳酸（PDLA)：少量添加，以调节性能。PDLA在体内被水解成单体D-乳酸，但人体没有D-乳酸的降解酶，因此其进一步的代谢却非常有限。

3、聚消旋乳酸（PDLLA）：通过比例调整降解速率。PDLLA由于分子中的非规整结构，是无定形聚合物，降解和吸收速度较快，适用于制备药物缓控释载体等。

◎ 聚乳酸为何受宠？

✅ 绿色出身，生物基来源

直接减少对不可再生石油资源的依赖，符合可持续发展大方向。

✅ 环境友好，可降解归宿

PLA最大亮点在于其可堆肥降解性。在特定工业堆肥条件下（高温、高湿、特定微生物环境），PLA可在几个月内最终分解为水和二氧化碳，回归自然循环。这为解决“白色污染”提供了可行路径。

✅ 安全可靠，应用广泛

食品接触安全：PLA本身无毒，符合食品级包装要求，广泛用于一次性餐具（刀叉勺、餐盒、杯盖）、饮料杯、食品包装膜等。

✅ 生物相容性佳

在人体内可缓慢降解为水和二氧化碳，要么被身体吸收，要么代谢出去，对人体无害，使其成为理想的医用材料，广泛应用于医疗领域。如手术缝合线、骨科固定材料、药物缓释载体、组织工程支架等。

✅ 加工性能良好

可通过多种工艺成型，满足不同产品需求（如挤出、注塑、吹塑、纺丝、3D打印等）。

✅ 性能表现不俗

具有较好的透明度、光泽度、刚度和硬度，印刷性能优良，热封方便，优良的抑菌及抗霉特性，某些改性PLA的耐热性和韧性也在不断提升。

各种降解材料性能指标对比表：

图片来源：医用材料研究院

 

✅   刺激胶原再生

聚乳酸微球缓慢释放，持续激活成纤维细胞，实现长效抗衰。

原理示意图：

图片来源：医用材料研究院

 

✅ 可塑性

可通过不同工艺调整分子量或者分子结构，以适应不同应用场景（一般来说，分子量越高降解周期越长），如较低分子量的PLA可用于可吸收手术缝线或医美产品，较高分子量的PLA可作为骨科材料。

◎ 聚乳酸的应用场景：无处不在的“绿色”身影

一、工业类

在工业领域，PLA树脂颗粒可通过常规塑料加工技术制成各种产品。

1、包装领域

食品包装：生鲜托盘、水果盒、沙拉碗、保鲜膜、饮料瓶（尤其短期保质期饮品）。

日用品包装：化妆品瓶罐、电子产品缓冲包装、购物袋、快递袋。

2、一次性餐饮具

刀叉勺、吸管（近两年，聚乳酸吸管已成为占比最高的吸管产品）、餐盒、杯盖（星巴克等品牌已大量使用PLA杯盖）。

图片来源：医用材料研究院

 

3、纤维与无纺布

1）可冲散湿巾、面膜基布、医用敷料。

2）服装、家纺（透气性好，有潜力）。

图片来源：医用材料研究院

 

3）烟草丝束。

4、农用地膜

5、3D打印产品

PLA丝材因其易打印、低气味、颜色丰富成为最受欢迎的桌面级3D打印材料之一。

图片来源：医用材料研究院

 

5、其他领域

如电子产品外壳外套、玩具、文具、卡片等。

二、医用类

工业级聚乳酸价格20000元/吨，而医用级聚乳酸属于高附加值领域，价格40000-60000元/公斤，两者价格相差2000倍以上。

聚乳酸在医疗领域的应用如下：

✅ 可吸收手术缝合线（免于拆线造成的二次伤害）

✅ 可吸收软组织损伤修复器件

✅ 可吸收防粘连膜

✅ 可吸收骨科固定螺钉/板

图片来源：医用材料研究院

 

✅   药物缓释微球

✅ 组织工程支架

图片来源：医用材料研究院

 

✅ 心脏封堵器

✅ 3D打印个性化的生物医学植入物

✅ 医美产品（童颜针、私密针等）。

童颜针是一种再生类医美填充剂，主要成分是聚左旋乳酸（PLLA），通过微球形式缓慢释放，刺激皮肤胶原蛋白再生，改善皱纹、凹陷和皮肤松弛，实现自然、长效的面部年轻化效果。

▶ 工业级聚乳酸供应商：NatureWorks、科碧恩、Sulzer、安徽丰原和浙江海正等。

▶ 医用级聚乳酸供应商：广东昊岭（已建成全球最大的医用级聚乳酸生产基地，年产能达10吨以上）、德国赢创、荷兰普拉克等。

◎ 未来展望：机遇与突破并存

1、政策驱动，市场爆发

全球范围内“禁塑/限塑”政策持续加码，为PLA等可降解材料创造了巨大市场空间。中国“双碳”目标下，生物基材料前景广阔。

2、技术革新，降本增效

1）工艺优化：降低乳酸发酵和聚合成本。

2）性能改性：开发耐热性更好、韧性更强、阻隔性更优的PLA复合材料（如PLA/PBAT，PLA/PHA）。

3）非粮原料：加速纤维素、秸秆等第二代生物质原料制PLA技术的商业化。

3、回收体系完善

探索建立有效的PLA废弃物回收和工业化堆肥处理体系，确保其环境效益真正实现。

◎ 结语：优势显著，未来可期

聚乳酸（PLA）作为一种重要的生物基可降解材料，是解决塑料污染问题、实现循环经济、以及植/介入医疗器械创新的重要工具之一，拥有显著的环境优势和广阔的应用前景。当我们手握一个PLA杯子时，看到的不仅是一件产品，更是科技与自然的一次对话，是人类对环境责任的深刻觉醒。未来已来，聚乳酸正成为我们迈向绿色和健康生活的重要桥梁——它的潜力远超我们的想象！

 

 

<Medtec China>将于2025年9月24-26日在上海世博展览馆1&2号馆举办。现场汇聚近1000家来自全球近27个国家的优质品牌供应商，为中国医疗器械生产厂商提供产品研发、生产、注册所需的设计及软件服务、原材料、精密部件、自动化制造设备、超精加工技术、合同制造、测试和认证、政策法规和市场咨询服务，展品覆盖医疗器械设计与制造全产业链。预登记已开放，点击提前注册即可免费参观，立省百元门票费，现场注册需付费。

 

文章来源：医用材料研究院

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