生物可降解聚酯的应用前景

生物可降解聚酯早期在成本、材料性能方面与通用合成材料（合成纤维、合成树脂、合成橡胶）相比并无竞争优势，主要应用于医疗领域。随着可持续发展理念逐渐被接受，城市化建设、经济社会发展和人们生活水平提高，原料、生产成本大幅度下降，相关加工技术快速发展，近年来生物可降解聚酯正加速发展，逐渐被广泛用于“用即弃”领域和医疗健康领域。

纤维和非织造布

生物可降解聚酯纤维目前从技术和应用角度可分为三大类。

一是用于“用即弃”领域的低成本非织造布，包括医疗领域防护服、清洁布、口罩、床垫等；日常生活用卫生洁净产品如擦拭布、面膜、卫生巾、纸尿裤等，以及产业用过滤（空气、液体等）材料、土工布等。

二是具有降解速度可控、使用性能接近天然纺织品的织造物，包括产业用单丝、防护网、购物袋、覆盖用织物、家居织物、建筑用织物等，只有埋在土里才降解，但不会在日照、雨淋时失去使用性能。

三是采用复合纺丝、静电纺丝等先进技术加工用于黏结、人体治疗、修复、超级过滤等的人体亲和、特殊功能纤维。例如可以促进伤口愈合、减少伤口疼痛的医用敷料、缝合线、人造皮肤、血液过滤材料等。

薄膜和包装

目前，生物可降解聚酯比较成熟的应用市场是包装材料，其中采用双向拉伸方式生产的透明膜多用于食品、保鲜膜、生鲜冷链包装。采用吹膜方式生产的薄膜用于厨余垃圾、家庭垃圾袋以及产业用的农用地膜、封胶带基材。采用淋膜方式生产的薄膜用于纸基快递、邮件表面防水处理，采用共混单层多层共挤出方法得到片材，用于吸塑成型容器或折叠式容器盒，例如饮水杯、快餐盒、小型物件吸塑包装、透明面罩、口罩等。

PLA、PBAT、PBST具有良好的透明性，可吹膜、也可双向拉伸成膜，应用领域广泛。PGA的阻隔性能优异，还可用于食品保鲜、药品以及湿式化妆用品（例如面膜）的包装。

注塑成型和3D打印

碳酸钙、滑石粉、淀粉填充的PBSA、PBST、PBSA、PBS均可采用注塑工艺成型，该方法加工工艺稳定可靠，制品成品率高，可以制备一次性刀、叉、勺、牙刷、牙膏管、梳子等“用即弃”日常用品。

日本的绿色科学联盟有限公司用纳米纤维素/PLA复合材料注塑成型制作了餐具样品。纳米纤维由树木、废木材、植物和废纸等天然生物质制成，因此成本低廉。复合材料的重量仅为钢材的 1/5，但强度是其 5 倍，热膨胀系数低，保持了更高的弹性模量。美国NatureWorks公司开发出专用超临界气体微发泡原料Ingeo®8052D，可用于鲜肉和蔬菜包装；意大利Coopbox公司利用超临界CO2制备PLA发泡餐盒，用于冷鲜食品的包装。日本三菱汽车公司使用PBS和竹原纤维的复合材料，用于汽车内饰件，竹原纤维可有效提高注塑件的力学强度。

采用溶剂法所制备出的PLA人体组织工程产品中存在残余有机溶剂，对人体具有负面影响，超临界发泡法可制备优异的泡孔结构，是安全、高效的新方法。

在组织工程中，3D打印支架技术是一个正在快速发展的研究领域。随着技术和生物材料的不断进步，支架的微观结构得到优化，机械强度和生物活性得到提高。PCL和PLA－PGA（PLGA）是该应用的研究热点，两者的主要优点是其降解产物的低生物毒性，在人体中可以完全代谢，因此可用于心脏支架。

生物可降解血管支架特有的可降解性可以避免在人体内置入永久性异物，随着时间推移，支架可被人体完全降解吸收，除了潜在的生理学益处之外，还能让血管逐渐恢复原状，这对年轻患者具有更大的益处。2013年，仅我国实施植入支架手术的患者超过40万例，支架的使用量在60万枚左右，预计2023年可达到100万枚以上，市场前景广阔。