聚乳酸（PLA）的新应用
海上原油泄漏和工业含油废液排放对生态系统和人类健康构成重大威胁，并严重破坏全球水-食物-能源链条。基于超亲水膜的分离技术是实现油水分离的有效措施，且已广泛应用于含油废水的处理工艺。
其分离原理主要依靠材料具有超亲水性，水可以顺利通过材料内部的孔隙结构，在材料表面形成水化层，防止油通过。微孔和高比表面积所产生的毛细力可以产生破乳作用，有利于乳液与水分离。
传统的聚合物膜，如聚偏氟乙烯、PAN和聚醚砜，已被证明在净化含油废水方面也有效，但这些超亲水膜材料来源于化石资源，膜废料常被掩埋或焚烧，产生二次污染，不利于生态环境的可持续发展。
针对此难题，研究团队重点研究了可生物降解聚合物聚乳酸(PLA)。 聚乳酸是一种生物材料，可以被特定的微生物降解，不会产生有害废物。此外，PLA膜比聚偏氟乙烯、聚醚砜和其他传统膜更便宜。因此，聚乳酸是替代传统不可再生石化基材料的理想候选材料。
该研究团队采用静电纺丝技术，设计了由聚乳酸纳米纤维与聚环氧乙烷水凝胶组成的按需生物降解超亲水性膜，可用于油水的超快净化。 研究结果表明，聚环氧乙烷水凝胶的使用使膜表面与水分子之间形成的氢键数量增加了357.6% 。
这将疏水膜转化为了超亲水膜，从而防止了膜污染并加速了乳液通过膜的渗透。新设计的纳米纤维膜的水包油乳液渗透率提高了61.9倍(2.1 × 104 L m-2 h-1 bar-1)，分离效>99.6%，优于现有的膜。此外，发现氢键的形成可使聚乳酸的生物降解加速30%以上，为废膜处理提供了一种很有前途的方法。
为了研究PLA基膜表面分子与水分子之间的相互作用，作者进行了分子动力学模拟(图3A和B)。结果表明，加入PEO水凝胶后，氢键数增加了357.6%。PLA分子与水之间的氢键增加了86.1%，而PEO水凝胶与水之间的氢键仅增加了13.9%。
PEO水凝胶 是一种含有多个醚氧基和端羟基基团的亲水聚合物，可以通过氢键与水分子相互作用，使水分子像“水泵”一样靠近PLA，促进PLA与水分子之间形成氢键(图3C)。最终PLA基膜表面分子与水分子之间相互作用的极大增，导致从疏水表面向超亲水表面转变。
PLA基膜的吸水结果进一步证实了模拟结果，H-PLA-AS膜的吸附量最高(650.1 mg cm−3)，约为PLA膜的3倍。这归因于引入PEO水凝胶引起的H键增加。此外，通过DSC发现引入PEO水凝胶后，水熔过程的吸热峰转移到更高的温度，表明熔融焓更高。
聚乳酸纤维具有强度高、延伸度大、悬垂性优良、回弹性好、防紫外线性能好、产烟量少和可燃性低等诸多优点，却存在回潮率低、吸湿性差、导电性差、抱合性差、玻璃化温度和熔点较低以及不耐强碱等不足。为了发挥聚乳酸纤维的优良特性，针对其特点在纺纱、织造、印染和缝制等方面对工艺进行改进和调整，以满足新型纤维生产的需要。
聚乳酸纤维的染色性能虽然与涤纶相近，但与染厂目前用惯的涤纶染色工艺是不同的、聚乳酸容易高温下水解、高温定型时报废，专用聚乳酸染料还不成熟，导致染色风险加大。聚乳酸纤维染色与加工过程易降解 、耐碱性较差，如何提高聚乳酸纤维的染料上色率和牢度，降低成本是聚乳酸及其制品产业化亟待解决的技术关键。
此外，还可以通过化学改性，主要在分子链上进行交联及接枝;或物理改性，包括接枝改性、交联改性、增韧改性、填充改性、增强改性，有效改善聚乳酸产品的韧性、柔性、强度等，拓展其应用范围。
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聚乳酸（PLA）的应用领域
全球微球市场高速发展，聚乳酸微球（PLA）因其具有良好的生物相容性和生物降解性，可广泛应用于生物医药领域。通过不同的改性手段，可赋予微球不同的性能。PLA微球还具备高分子量、高结晶度、高熔点、高强度和良好的耐磨性等特点，在日化产品的研发及生产中也存在较大的应用前景。
以微球在化妆品中的应用为例，中空型聚合物微球内部具有空腔，可将香料、水或油以及防晒、美白、祛斑等功效性活性物包埋其中，以此延长活性物的释放时间，明显增加化妆品的作用持久性；此外，它还具有出色的光散射性能，能起到增白作用，其自身就可作为防紫外线的添加剂用于防晒化妆品中。同时，它在皮肤上的延伸性、舒适性和触感性都较好。
PLA应用于日化品领域的特点分析：
1、生物相容性和可降解性
聚乳酸是一种生物相容性好、可生物降解的高分子材料，原料来源于可再生植物资源，应用在化妆品中可以一定程度上减少对皮肤的刺激和过敏反应。
2、良好的成膜性和稳定性
聚乳酸具有较好的成膜性和稳定性，可以在化妆品中作为成膜剂、乳化剂等稳定剂使用，提高产品的稳定性和耐久性。
3、优良的保湿性和透气性
聚乳酸具有良好的保湿性和透气性，不会阻塞毛孔，因此适用于各种护肤和美容产品。
4、良好的润滑性和延展性
聚乳酸具有较好的润滑性和延展性，可以提高化妆品的涂抹性能和舒适感。
5、环保可持续性
聚乳酸可由可再生植物资源如玉米等提取淀粉原料制成，因此具有环保可持续性，符合当前消费者对环保和可持续性的追求。
PLA微球在日化品领域的应用简介：
1. 在护肤品及化妆品中的应用
空心球体可以吸收皮脂和过量汗水，具有改进皮肤光泽以及涂覆能力和皮肤黏附力的应用特性。聚合物微球一般不会经皮渗透到皮肤中，但能提供一个柔软的丝滑感。多孔微球因为表面不光滑,可以使光线发生衍射现象,从而使皱纹变浅,视觉上减皱,并淡化毛孔。
另外，在化妆品中的应用又可具体细分为近年来较为热门的功能化妆品及草药化妆品。
（1）、在功能化妆品中的应用
多孔聚合物微球因具有表面和内部的多孔结构，具有优异的遮盖性和可变形性，所以可以作为防紫外线的添加剂而用于防晒化妆品中。不同材料合成的微球具有不同的表面性质，并可根据需要进一步改性，可以吸附水溶性或油溶性的功能组分，而且可以同时吸附几种不同的功效组分，从而为多功能化妆品的开发提供了新的空间。
（2）、在草药化妆品方面的应用
一些中草药材因性质温和，副作用少，长时间使用有益于皮肤而被用于化妆品中。多孔聚合物微球不但可以用于中草药的提取分离，而且可以作为中草药活性组分的载体。因为中草药活性组分一般含量极微，而且有利于皮肤的吸收都为超细颗粒，这样一来就很很容易阻塞毛孔，使其应有的功效尽失。
将这些活性组分负载于多孔微球上制成复合微粒，将避免这一难题。目前，对于药物化妆品的研究多集中于美白祛斑上，美白祛斑类化妆品需要经皮渗透到皮肤表皮层中才能发挥抑制黑色素的作用。利用多孔聚合物微球作为具有美白、抗衰老等作用的活性物载体，并采用加入促渗剂等辅助手段，可以使活性组分更快的渗入皮肤，美白祛斑效果也将大大提高。
2、在活性物质传输技术中的应用
改变活性物质的添加方式，新型载体是关键。微球是固液均可的开放式系统，可负载更多的活性组分，组合不相容组分，并且起到缓释的作用。如包裹了维生素E的微球，既解决维生素E易氧化的问题，又解决了水分散体系难配伍问题。
3、口腔护理产品
PLA微球具有良好的生物相容性和抑菌性能，因此可用于制作口腔护理产品，如牙膏、漱口水等。这些产品可以有效去除口腔细菌，改善口腔环境，预防口腔疾病。
4、微胶囊应用
PLA微球还可以作为微胶囊的壁材，将液态或固态的活性成分包裹在微球内部，形成微小的胶囊。这种微胶囊技术可以保护活性成分免受外界环境的影响，提高产品的稳定性和保存期限，并使其在特定条件下释放，实现定向传递和控释效果。
5、家居日化用品（悬浮和稳定剂）
PLA微球具有良好的悬浮和稳定性能，可以作为日化产品中的悬浮剂和稳定剂，用于改善产品的质地和稳定性。例如，在洗发水和沐浴露中添加PLA微球，可以增加产品的稠度和稳定性，提高使用感受和产品质量。
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