【色母粒产业网】8 月 27 日消息, 塑料,这一改变现代生活的材料,在带来便利的同时,也给环境带来了沉重负担。一次性包装袋、餐盒和饮料瓶等塑料制品,在自然环境中往往需要数百年才能降解,白色污染问题日益严峻。为应对这一挑战,科学家们研发出了一种绿色替代品 —— 聚乳酸(PLA),它与聚羟基脂肪酸酯(PHA)一样,属于可生物降解的绿色塑料。
人类利用乳酸的历史颇为悠久,酸奶、泡菜以及一些发酵豆制品中,乳酸都是主要的风味物质。乳酸分子结构中含有一个羟基和一个羧基,通过化学方法,乳酸分子间可脱水聚合,形成一系列链状高分子,即聚乳酸。聚乳酸高分子间的相互作用使其具备塑料的典型特性,经简单加工,便能制成透明或半透明的塑料颗粒、薄膜及纤维。
聚乳酸之所以被称为 “绿色塑料”,主要基于两方面原因。一方面,合成聚乳酸的原料乳酸,主要通过微生物发酵可再生资源(如玉米淀粉)获取,无需依赖资源渐趋紧张且可能造成环境问题的石油化工。微生物能利用各类碳源物质生产乳酸,无论是高品质的牛奶、淀粉、酵母提取物,还是工农业废弃物中的纤维素水解产物、有机酸等,既能实现 “变粮为宝”,又能 “变废为宝”。另一方面,废弃聚乳酸塑料的降解过程十分环保。由于含有酯键,聚乳酸在土壤掩埋条件下易发生水解反应,生成乳酸单体或低聚物。而乳酸作为众多微生物的天然碳源,会迅速被转化为二氧化碳和水,整个过程仅需 3 至 6 个月即可完成。与之相比,普通石化塑料的自然降解时间可能是其百倍之久。
据色母粒产业网了解,在 “双碳” 战略背景下,聚乳酸的生产展现出绿色制造的典型模式:以非化石燃料为原料,经微生物转化为乳酸,再通过工程技术加工成工业塑料,最终产品可自然降解。通过改造菌株、优化培养条件和控制发酵参数,我国科研人员正致力于让乳酸利用更多廉价碳源作为发酵原料,大幅提高乳酸产量和纯度,在降低生产成本的同时,为工业化聚合提供优质前体。安徽丰原、海正生材等代表性企业与科研机构携手,共同推进 “从原料、微生物发酵到制品加工” 的全产业链工业化进程。2024 年,我国聚乳酸产量突破 30 万吨,彰显了中国在绿色制造领域的技术积累与创新能力。中国正凭借科研与产业力量,将这一绿色循环系统从实验室推向工厂,进而走向市场,为全球塑料污染治理和节能减排贡献中国方案。