玉米塑料將使我國告別“白色污染” http://www.biotech.org.cn/news/news/show.php?id=25247
同濟(jì)大學(xué)材料與科學(xué)工程學(xué)院副院長任杰教授研制的生物高分子材料———聚乳酸最近在工博會拿到了創(chuàng)新獎,。這種俗稱為“玉米塑料”的聚乳酸被認(rèn)為是由傳統(tǒng)化工塑料帶來“白色污染”的終結(jié)者。
任杰教授告訴記者,，其實聚乳酸的原料不僅僅是玉米，其他多種作物都可以用于提取乳酸,。因此，把聚乳酸稱為“生物質(zhì)塑料”更為恰當(dāng),。
生物塑料前景好 價格高昂推廣難
在石油,、煤等各種化石資源日益枯竭的今天,，生物資源的開發(fā)和應(yīng)用被全球科學(xué)家們關(guān)注,，也帶動了生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。這個新興產(chǎn)業(yè)就是利用農(nóng)作物,、畜禽糞便等可再生或循環(huán)的有機(jī)物質(zhì)為原料,，通過生物化工方法生產(chǎn)燃料、能源以及生物質(zhì)材料（包括塑料,、纖維等）,。
任杰教授的研究就是瞄準(zhǔn)了最重要的生物質(zhì)材料之一的聚乳酸。這是一種由乳酸聚合而成的高分子化合物,，具有與現(xiàn)代化工塑料同樣的物理特性,，甚至在一些方面有過之。更為重要的是聚乳酸能被自然界中的微生物分解,，最終變成二氧化碳和水,，不污染環(huán)境,，還可當(dāng)作有機(jī)肥施入農(nóng)田成為植物養(yǎng)料。而聚乙烯,、聚丙烯等化工塑料做成的產(chǎn)品,，即使深埋在地下,，在很長時間里也不被分解,，造成了常說的“白色污染”,。因此,，聚乳酸是最有可能取代化工塑料的生物質(zhì)材料之一。
據(jù)任杰教授介紹,，目前全球只有美國一家公司能大規(guī)模生產(chǎn)聚乳酸,。該公司的生產(chǎn)工藝采用“二步法”,，生產(chǎn)成本居高難下，每噸售價在3000美元左右,。雖然價格高昂,，卻擋不住市場的需求,，特別是發(fā)達(dá)國家更是花重金推廣,。在日本的愛知世博會上,，小到茶杯,，大到墻壁都以聚乳酸為材料。
而在中國,，這樣的高額價格顯然是市場難以接受的。如何通過技術(shù)改進(jìn),，降低生產(chǎn)成本,，從而生產(chǎn)出價廉物美的聚乳酸成為任教授的研究重點。同時,，這個課題也被列為上海首批29個“科教興市”產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)項目之一。
價廉物美中國造 產(chǎn)業(yè)應(yīng)用現(xiàn)成效
在經(jīng)歷了8年研究,、1年產(chǎn)業(yè)化放大后，任杰教授帶領(lǐng)科研人員終于研究出“一步法”提制聚乳酸的先進(jìn)工藝,。通過生物工程技術(shù)和高分子合成技術(shù)有機(jī)結(jié)合，“一步法”能將從玉米中提取的乳酸合成為聚乳酸粒子,，生產(chǎn)成本大大降低，出廠價約在1萬元人民幣一噸,，接近目前化工塑料粒子的價格,。由此，聚乳酸具備了在中國推廣應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化的條件,。
聚乳酸在中國應(yīng)用的意義不僅僅體現(xiàn)在環(huán)保方面,，對于循環(huán)經(jīng)濟(jì),、節(jié)約型社會的建設(shè)也將有積極的作用,?；に芰系脑咸崛∽圆豢稍偕幕唾Y源———石油,，而石油正在成為一種稀缺的消耗性資源,。提取自植物的聚乳酸顯然有著取之不盡的原料供應(yīng)量，而分解后的聚乳酸又將被植物吸收,，形成一個物質(zhì)的循環(huán)利用,。而且相對于化工塑料，聚乳酸不會產(chǎn)生更多的二氧化碳,。因為聚乳酸的原料———玉米在生長過程中通過植物的光合作用,，又會消耗二氧化碳,。此外,，聚乳酸的產(chǎn)業(yè)化將大大提高農(nóng)作物的附加值。以玉米為例,，中國每年庫存達(dá)3000多萬噸,，且大部分被當(dāng)作了飼料，如果用于生產(chǎn)聚乳酸,，形成“玉米－乳酸－聚乳酸－共聚共混物－各種應(yīng)用制品”的產(chǎn)業(yè)鏈，可大大提高玉米的價格,，提高農(nóng)民收益,。
目前,，任杰教授已申請了國內(nèi)外一批專利,，形成了一個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的聚乳酸制備與應(yīng)用專利群,。同濟(jì)大學(xué)、上海創(chuàng)業(yè)投資有限公司,、上海新立工業(yè)微生物科技有限公司,、上海楊浦科技投資有限公司等為此組建了上海同杰良生物材料有限公司。目前已經(jīng)有上萬噸需求的客戶找上門來,，項目受歡迎程度可見一斑,。
聚乳酸除了可在工程材料、包裝材料,、日用器具,、農(nóng)用地膜等方面使用，在醫(yī)藥醫(yī)療領(lǐng)域也大有用武之地,。由聚乳酸制成的骨釘,、手術(shù)縫合線可在體內(nèi)完全降解，不用再施行拔除和拆線等醫(yī)療程序,。聚乳酸還能制成人造骨骼和人造皮膚的組織工程支架,，在其上培植骨細(xì)胞或皮膚細(xì)胞。當(dāng)支架材料降解后,，人造骨骼和人造皮膚也長成了,。用聚乳酸制成緩釋膠囊載體，能在人體內(nèi)逐步消化降解,，藥物在一定時間內(nèi)持續(xù)釋放,。
