PLA的化学降解过程

PLA的降解是个极其复杂的过程，主要包括溶剂的侵入、酯键的断裂、可溶性齐聚物的扩散和碎片的分解等过程。工业化堆肥是指在控制条件下，微生物对固体和半固体有机物质进行降解，产生稳定腐殖质的过程，一般周期为180天。PLA的工业堆肥需要专门的场地和设施，因此在堆肥之外，通过一定的化学方法对PLA实现回收再利用也成为可持续发展的选择。

PLA的化学回收主要包括水解与醇解两种形式 (如上图所示)。鉴于PLA的溶解特性，PLA的水解一般需要高温和/或者强酸/强碱的条件。根据PLA的分子量、尺寸，水解体系的温度以及pH值，PLA的水解可分为整体刻蚀以及表面刻蚀，PLA的整体刻蚀可使样品均匀的损失质量以及分子量，而表面刻蚀仅涉及到表面分子量的降解。PLA的水解产物乳酸，经过氧化、酯化、脱水以及二聚作用之后可形成一系列的高价值副产物 (如下图所示)。

PLA的醇解最常见的形式是使用甲醇进行醇解，产物为乳酸甲酯；使用乙醇进行醇解所得产物为乳酸乙酯。PLA在进行醇解过程中，往往需要添加少量催化剂，比如H2SO4、ZnCl2、4-吡咯烷吡啶、TBD等，同时需要一定的温度。乳酸甲酯和乳酸乙酯可用作绿色溶剂，具有良好的生物降解性和低毒性，同时，乳酸烷基酯可以通过闭环反应生成丙交酯，从而实现PLA的循环利用。

素材来源：Total Corbion PLA

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