最近，克劳斯玛菲德国与塞浦路斯的Synergy Horizon集团一起成功开发出一种可生产 100% 生物基增强热塑性塑料——木质素增强聚乳酸的工艺。

【木质素是一种 100% 的天然物质，是地球上仅次于纤维素的最丰富的有机材料。Synergy Horizon 集团专注于水解木质素的高值转化，通过木质素纯化、化学改性和功能化，将木质素这种通常作为生物乙醇工业副产品而被废弃的生物聚合物，转化为可适用于各种领域的有价值产品，如油气开采、电池生产、水处理等应用。】

从废品到填料

木质素可通过各种方法从木质纤维素生物质中提取。其中一种方法是通过生物质水解生产生物乙醇，这种方法会产生副产品：水解木质素。水解木质素具有独特的性质，使其有别于其他类型的木质素。

全世界每年造纸和生物乙醇工业在木材加工过程中会产生近5000 万吨木质素（包括水解木质素）的废弃物，其中 98% 被焚烧。目前全球已有多个研究项目涉及这种宝贵的可再生生物资源，但将其用作生物聚合物基质的填料迄今为止还是独一无二的。

成功优化工艺： 克劳斯玛菲将高达 30% 的木质素加入聚乳酸基质中

克劳斯玛菲在德国技术中心通过实验室挤出机 ZE Blue Power 28 和小型 ZE Blue Power 42 双螺杆挤出机顺利试验了将天然原料加入聚乳酸基质的过程，成功加入了高达 30% 的木质素。克劳斯玛菲挤出工艺工程开发及项目经理Lars Darnedde 说道：“凭借我们专业的共混改性技术和合作伙伴在木质素制备方面的独特知识，我们成功地在聚乳酸基质中加入了高达 30% 的木质素，并生产出一种具有天然抗氧化能力、更强机械性能及可控生物降解性的复合材料。”

克劳斯玛菲针对该应用调整了螺杆配置，使用高敏混合元件以适用木质素加工，使其在最高 160°C 的低温下运行，并采用6D大开口机筒和侧脱挥装置，确保粉料投喂更加稳定，实现更好分散，同时提升熔体混合效果，增强熔体强度。

新一代 ZE BluePower 具备更理想的自由容积（Da/di）值为 1.65，因此非常适合加工这些对剪切力和温度敏感的聚合物。

大量的实验结果证明克劳斯玛菲的共混改性挤出设备和Synergy Horizon 公司木质素的制备都是非常完美的，与纯聚乳酸相比，经过改性生产后的木质素增强材料的弯曲和拉伸性能提高了约 30%。

这种聚合物特别适用于包装应用，其提升的材料性能可以保证包装具备足够硬度，以便在负载下仍保持形状。另一个优点是木质素可增加足够的抗氧化能力，在食品包装应用中，它可以通过抑制自由基氧化，防止异味、臭味或有毒化合物的形成，从而防止食品发生氧化，保正食品的质量和安全。

还有，与其他类型的木质素不同，含有木质素的生物化合物没有气味，因此非常适合用于食品包装。其抗氧化特性的特性亦可应用于农用生物降解塑料，如地膜等，以防止其氧化降解。

纯聚乳酸由于依赖于特定的酶和工业条件，其生物降解能力有限，而含有木质素的聚乳酸化合物则不同，它具有更强的生物降解特性，99 天内的生物降解率超过 90%。