随着世界疫情的爆发，各国对防护物资的需求达到一个巅峰，熔喷PP作为口罩产业的一环，有着良好的化学相关性，及高性价比，成为无纺布，熔喷布口罩的优选方案，随着使用的泛滥，口罩对环境破坏也变成了一个棘手问题。

2020年疫情突如其来，为打赢疫情防控阻击战，重点医疗物资保障至关重要，其间口罩的消耗量大增。据有关数据显示，中国口罩日产能已达到10亿只，口罩用熔喷布日产能超过1000吨。

由此可见，口罩垃圾将成为后疫情时代的一大隐患，现有的口罩材料基本都是不可降解的聚丙烯材料，这些废弃的口罩无疑会对环境造成严重的污染。虽然我国近期将会出台可重复使用民用口罩团体标准，能在一定程度上抑制口罩垃圾的产生，然而无法彻底解决民用口罩塑料垃圾，对这些熔融指数很高（无纺布约为90g/10min，熔喷阻隔布约为1000g/10min）的口罩聚丙烯，也缺乏再次回收利用的有效方案与技术。假设我国每天废弃约2亿只口罩，折合至少产生400吨废塑料，一年将产生12万吨废塑料。能否制造出平时储存稳定、废弃后可生物降解的民用口罩，凸显中国力量的“硬核”支撑，是一个亟待解决的社会热点问题。

7月以来，我国禁塑令再次升级，可降解成为业界热门话题。因具有100%完全生物可降解性和优良的生物相容性等特点，PLA已成功跻身21世纪新一代“绿色”纤维。为了保护环境和节约资源，聚合物直接成网法非织造材料也迫切需求绿色原料，在众多可生物降解材料中，PLA无疑也是制备生物可降解的非织造材料的首选原料。

　　

2001年，在美国田纳西大学进行的熔喷实验证明了PLA在熔喷工艺上应用的可行性，但由于PLA自身的流变性能使其在熔喷工艺上受到很多条件的限制，尚需进一步研究和探讨。2009年，美国Nature Works公司研究开发出了6252D和6201D两种熔喷级PLA切片原料，经实验验证适合熔喷工艺并实现了工业化生产。此后，可用于熔喷生产的PLA切片原料一直被美国Nature Works 的IngeoTM牌号PLA树脂所垄断。目前，全球聚乳酸主要生产企业及产能和用途如表所示。

继2005年日本KaneboGosen公司与Kureha化学公司宣布已开发出可生物降解聚乳酸纺粘布之后，国内也开始了聚乳酸纺粘布的产业化推广工作。最早产业化生产聚乳酸纺粘布的厂家是温州昌隆纺织科技有限公司。2018年11月，山东泰鹏环保材料股份有限公司完成了“聚乳酸（PLA）纺粘热轧无纺布的研发与应用”项目鉴定，采用双模头复合纺丝技术，研发了具有梯度结构的PLA纺粘非织造布。与此同时，由大连华纶无纺设备工程有限公司工程总承包并提供全套设备的聚乳酸纺粘热轧生产线（长狭缝拉伸）也在东莞美亚无纺布科技有限公司开车成功。而目前PLA熔喷布还停留在实验研究阶段，未见产业化生产。

　　

随着新冠病毒的爆发，对于口罩及防护用纺粘和熔喷非织造材料的需求激增，目前PP纺粘和熔喷非织造材料的废弃物处理成了影响环境的主要问题。在国人研究可重复利用的口罩材料的同时，美国已经有报道推出了纯PLA纺粘和熔喷非织造布制备的口罩，很好地缓解了废弃物降解的问题。因此，国内也在加速进行提高PLA纺粘和熔喷非织造材料性能的进程，但是，由于技术工艺依然不稳定，产业化进程还需要走很远的路。

熔喷料分为过氧化物法和茂金属法两种生产工艺类型，严格意义上，过氧化物法的熔喷料会有气味残留， 口罩熔喷布还是推荐茂金属工艺，如国内中某化所生产的熔喷PP料就是使用这种工艺。

小知识：什么是PLA？

聚乳酸（PLA）是一种新型的生物基及可再生生物降解材料，使用可再生的植物资源（如玉米、木薯等）所提出的淀粉原料制成。

淀粉原料经由糖化得到葡萄糖，再由葡萄糖及一定的菌种发酵制成高纯度的乳酸，再通过化学合成方法合成一定分子量的聚乳酸。

其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物在特定条件下完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，这对保护环境非常有利，是公认的环境友好材料。

口罩眼下仍是市民出行的必备物品，市场上流通的一次性口罩制作所使用的材料大都是不可完全降解的，主要原因是其中最为核心的熔喷材料无法做到完全降解。近日，嘉定的名冠净化材料有限公司就成功利用一种可降解塑料——聚乳酸，研制出了新型熔喷材料。

随着机器运转，第一副可降解口罩离开了流水线，这也是国内第一个环保口罩试戴的感觉如普通一次性能口罩一般，舒适且透气。工作人员表示，环保口罩投入干垃圾被处理焚化时，不会释放出氮化物、硫化物等有毒气体。即使是埋在土地里，也会在5年内降解成二氧化碳和水。

在企业的研发中心，研究人员正在对可降解熔喷材料进行过滤试验，经过一些列测试，材料的过滤效率高达百分之99.8，达到了普通熔喷材料的最高过滤值。除了口罩以外，这种熔喷材料还能运用于日用品、汽车、医疗等领域的产品。

据介绍，可降解熔喷材料的原料PLA聚乳酸，外形呈白色颗粒状。为了提高试验能力，研发中心为此购置了500多万元的检测器材。而可降解材料成本较高，对企业现阶段来说，几乎没有经济效益。上海名冠净化材料股份有限公司董事长周慎表示，企业研发可降解料新材料除了提高自身在国际市场的核心竞争力外，更希望激发、带动整个可降解产业，这对中国的未来经济和社会发展会有很大助力。

接下来，企业还将根据聚乳酸的特性，研究更多的应用方式。

工业生产和日常生活中不可避免要产生有害有毒的气体和废弃材料，这些物质的存在严重影响了空气环境质量，破坏了生态系统，对人们的身体健康产生了不良影响。如何处理这些污染物是当前亟待解决的重要问题 。熔喷非织造布是应用于该领域的一种理想材料。

可生物降解非织造布是一种由可生物降解纤维制成的，置于自然环境中，在微生物的作用下能缓慢分解而最终消失的环境友好材料。以往，农业、渔业、土木及生活方面所用的非织造布多数由聚乙烯、聚丙烯、聚酯和聚酰胺等不可降解聚合物材料制成，其废弃物对地球环境易造成环境污染。

PLA非织造布

目前，欧美、日本等许多国家对聚乳酸非织造布的开发进行了大量研究，日本的东洋纺、幸和、钟纺、尤尼吉卡等公司均拥有可生物降解聚乳酸非织造布的专利技术，并已经推出产品。我国在此方面还处于起步阶段，开发利用前景十分广阔。

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聚乳酸非织造布的性能特点

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聚乳酸非织造布的重要特性之一是其在常温下具有良好的耐气候性，强度保持率高，聚乳酸制品废弃后在土壤或水中，30天内会在微生物、水、酸和碱的作用下彻底分解成二氧化碳和水，随后在太阳光的光合作用下，又成为淀粉的起始原料，不会对环境产生污染，是一种完全自然循环型的可生物降解材料。

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聚乳酸非织造布废弃物除可在自然环境中分解之外，在焚烧时也不会产生有毒的氮氧化物，所以无论是填埋还是焚烧，均不会对环境产生污染。

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聚乳酸非织造布具有染色性，其力学性能和加工性能好，可加工成各色各样的制品，使得其应用范围更加广泛。

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聚乳酸这种线型热塑性生物可降解脂肪族聚酯是以玉米、小麦、木薯等一些一年生植物中提取的淀粉为最初原料，经过酶分解得到葡萄糖，再经过乳酸菌发酵后变成乳酸，然后经过化学合成得到该纯度聚乳酸，所以其原料来源是可再生物质的。

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聚乳酸目前的合成工艺基本上是以L-乳酸为单体，而L-乳酸是人体内正常的糖代谢产物，并且人体内还含有分解L-乳酸的酶，因此聚乳酸纤维在人体内具有优良的生物相容性，可以作为优良的材料应用于生物医学领域。

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低碳排放和低能耗性。相对于其他石化塑料，聚乳酸可以减少C02的排放量与能源消耗。全球最大的聚乳酸生产商NatureWorks公司Ingeo纤维品牌采用新生产工艺，可使二氧化碳的排放量减少77％，每千克切片仅释放0.75kg的C02，同时，新的Ingeo纤维制造过程可以减少高达56％的能源消耗。

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聚乳酸熔喷法非织造布的生产工艺流程

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纺丝之前先接通电源预热，将各部件调节到所需的温度。待温度稳定后，首先用切片清洗螺杆挤出机，然后组装喷丝头，进行聚乳酸熔喷非织造布生产。投料时应保持入料的均匀性，待熔体从喷丝头挤出，调节螺杆和计量泵转速使出料均匀，同时调节热风的压力使上下对称，稳定后对产品进行卷绕。

熔喷非织造布生产线示意图

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聚乳酸非织造布的应用

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聚乳酸纤维采用干法、纺粘法和熔喷法等成网，用水刺、针刺或热粘合等方法加固，可制成各种形式的非织造产品。该纤维的吸湿性、回潮率以及回弹性能加大了其适用性，其制品可应用于不同领域。由于聚乳酸纤维的直径能够达到1-10岫，具有较大的比表面积及较小的孔径，因此可以用来制作品质非常高的过滤材料，主要应用于空气过滤、水过滤、油过滤、油水分离等领域。

PLA玉米纤维泡茶袋

同时，聚乳酸熔喷非织造布的结构特性使其具有较好的透气、透湿性能，但不易散热，保暖性能好，特制的絮材松软、轻便但不显得单薄，在保暖絮片中占有绝对优势。

聚乳酸熔喷非织造布可替代传统聚丙烯熔喷非织造布，用于农业和园艺方面的种子培植，育秧，防霜及除草用布，医疗卫生方面的手术衣、手术覆盖布、口罩、婴儿尿布、妇女卫生巾、成人尿失禁用品、隔离服、一次性口罩、手套等，也可用作尿布、卫生用品及其他生理卫生用品等；可用作抗紫外线的遮阳布，生活方面的擦拭布、滤水、滤渣袋或其它包装材料等。地膜土工布可用于土壤风化控制等；另外，由于聚乳酸熔喷非织造布环保性和生物相容性决定了其在医疗卫生上会得到广泛的应用，同时它还将在一定领域取代塑料，减轻环境负担。

聚乳酸无纺布生态防草布

此外，聚乳酸双组分纤维也是颇吸引人的，双组分纤维在自行卷曲、微纤技术以及粘合纤维(用以热粘合其他天然或化学纤维)方面都有可用之处。正在进行研究用天然或合成聚合物与聚乳酸结合双组分纤维制成低蓬松和高蓬松的非织造布结构。

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聚乳酸非织造布的开发和利用前景

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聚乳酸非织造布是一种以可再生资源如玉米淀粉为原料的新型材料，完全不依赖天然石化资源，因此其发展不受世界石油、煤炭日益枯竭危机的制约，同时，还间接地减少石油化工对大气的污染及其废弃物对环境的破坏。随着人类保护地球环境意识的日益加强，对环保技术、环保产品的研究开发将更为关注，可生物降解的聚乳酸纤维在非织造布方面的应用将具有越来越广泛的应用前景。

PLA玉米纤维可降解无纺布育苗袋

目前，虽然聚乳酸纤维的原料来源丰富且价格低廉，但是其聚合纺丝加工等过程所需要的成本较高，而且聚乳酸纤维的聚合度有待于进一步提高，因而使聚乳酸的非织造产品大规模工业化生产和广泛使用受到一定的限制，但聚乳酸本身的生物降解特性，使得其作为环保材料取代现有的不可降解的非织造布产品，推进绿色环保有着巨大的作用，将成为今后纪非织造布中的一种重点发展的非织造布产品。

聚乳酸PLA

目前，我国聚乳酸非织造布的研究和开发还处于起步阶段，今后关键是加快聚乳酸生产技术的开发，降低生产成本，进而加快其非织造布生产工艺的研究和应用开发。纺粘法所得产品强度高，应用广泛，今后仍需要大力发展。另外，喷法非织造布的流程简短、生产效率高，成本低，是很有发展潜力的聚乳酸非织造布生产方法，用传统聚丙烯熔喷非织造布装置就可以生产聚乳酸熔喷织造布，而目前国内聚丙烯熔喷非织造布生产线较多，产能有过剩的趋势，因此，大力发展聚乳酸熔喷非织造布生产技术对于尽快提升我国聚乳酸非织造布的技术和应用水平将具有重要的意义。