生物基塑料自誕生之日起就為塑料行業(yè)描繪了一幅誘人的前景：塑料不僅可以卸下“白色污染”的黑鍋,，還可以擺脫對(duì)石油資源的依賴。
由此看來,，發(fā)展生物基塑料就成為塑料工業(yè)領(lǐng)域一個(gè)令人興奮的板塊,。而作為生物基塑料家族中的當(dāng)家品種，聚乳酸以其良好的可降解性愈發(fā)受到企業(yè)的青睞,。
四川柯因達(dá)生物科技有限公司（下稱柯因達(dá)）是一家在成都生根的民營企業(yè),，該公司利用玉米類谷物淀粉及秸稈，研制出可以完全生物降解的聚乳酸塑料袋膜,。在董事長葉文彬看來,，他們生產(chǎn)的“玉米塑料”甚至都可以拿來“吃”。
聚乳酸成環(huán)保材料生力軍
聚乳酸也稱作聚丙交酯,，是以玉米,、小麥、木薯等淀粉為最初原料,，經(jīng)過酶分解得到葡萄糖,，再經(jīng)過乳酸菌發(fā)酵后變成乳酸，最后經(jīng)過化學(xué)合成得到的生物降解熱塑性聚酯,。
在當(dāng)今石油資源日益枯竭和全球提倡低碳環(huán)保的大環(huán)境下,，聚乳酸因其使用后能完全被自然界降解，且不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,，其技術(shù)的開發(fā)就成為塑料行業(yè)研究的熱點(diǎn),，從近幾年聚乳酸相關(guān)專利的申請(qǐng)數(shù)量就可見端倪,。
記者從國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局檢索平臺(tái)獲得的數(shù)據(jù)顯示,，聚乳酸相關(guān)專利申請(qǐng)數(shù)目多達(dá)1025條,。其中，2008年數(shù)量最多,，約占各類生物降解塑料申請(qǐng)總量的38%,，應(yīng)用涵蓋醫(yī)用、包裝,、裝備制造,、材料合成等眾多領(lǐng)域。
曾任全球規(guī)模最大聚乳酸生產(chǎn)企業(yè)Nature Works中國區(qū)首席顧問的甄光明認(rèn)為,，聚乳酸是未來最有希望撼動(dòng)石油基塑料傳統(tǒng)地位的降解材料,，也將成為生物塑料的主力軍。他預(yù)測(cè),，到2020年,，全球聚乳酸市場(chǎng)將會(huì)達(dá)到百萬噸以上。
面對(duì)全球日益增長的市場(chǎng)需求,，國內(nèi)陸續(xù)涌現(xiàn)出眾多聚乳酸生產(chǎn)廠,。記者通過對(duì)國內(nèi)在建項(xiàng)目的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，不少企業(yè)都在建立千噸級(jí)規(guī)模的聚乳酸生產(chǎn)線,，有的甚至達(dá)到萬噸級(jí),。
值得關(guān)注的是，一家在業(yè)內(nèi)相對(duì)低調(diào)的企業(yè)柯因達(dá),，卻把精力放在對(duì)材料的改性上,，專注打造“薄”而“強(qiáng)”的聚乳酸生物降解塑料袋。
技術(shù)決定質(zhì)量
早在2008年,，柯因達(dá)研制的可降解“玉米塑料袋”就被納入北京“綠色奧運(yùn)”的采購范圍,，成為奧運(yùn)會(huì)指定包裝袋。
葉文彬?qū)Α吨袊茖W(xué)報(bào)》記者稱,，玉米塑料是一種全新的產(chǎn)品,，其基本成分是由天然玉米淀粉或植物纖維提煉成葡萄糖，經(jīng)發(fā)酵,、聚合等過程制成的聚乳酸高分子材料,。
“這種材料在堆肥條件下經(jīng)過3~6個(gè)月，就可以徹底分解為水和二氧化碳,，并最終當(dāng)做有機(jī)肥施入農(nóng)田,，成為植物養(yǎng)料。”葉文彬說,，“更為奇特的是,，玉米塑料中加入一種成本低廉的藥物后,，還能在短短幾分鐘內(nèi)分解掉，這對(duì)于處理那些醫(yī)藥塑料垃圾更為方便快捷,。”
不過,，讓葉文彬引以為豪的并不只是玉米塑料產(chǎn)品的降解性能，更是他們能夠采用吹塑成型的方法,，把聚乳酸含量大于80%的粒料吹塑成厚度僅為0.008mm的薄膜,，還可以同聚乙烯一樣進(jìn)行印刷。
據(jù)了解,，聚乳酸膜類的加工方法有雙向拉伸,、淋膜和吹塑等。吹塑是指將聚乳酸樹脂經(jīng)過熔融擠出,，在吹膜機(jī)的模頭經(jīng)壓縮空氣的吹脹,，通過調(diào)節(jié)牽引速率及吹脹比例，使薄膜達(dá)到符合要求的厚度及強(qiáng)度,。
“薄膜中聚乳酸成分越多,，吹塑的難度就會(huì)越大。”葉文彬表示,，對(duì)于純聚乳酸材料,，斷裂伸長率僅為4%，直接用來吹膜容易撕裂,，韌性不強(qiáng),。為此必須將聚乳酸材料進(jìn)行改性，或者通過與其他材料復(fù)合形成的方式,，來改善相應(yīng)的理化性質(zhì),，才可提高其應(yīng)用性。
為了提高聚乳酸的熱性能,、韌性和加工性能,，柯因達(dá)采用共聚的方法首先對(duì)聚乳酸進(jìn)行改性，然后加工得到性能更好的顆粒,，再以吹塑的方式成膜,。
葉文彬稱，改性后聚乳酸薄膜經(jīng)過檢測(cè),，拉伸強(qiáng)度＞33Mpa,；撕裂強(qiáng)度?芏110N/mm；斷裂伸長率?芏130%,，所有的物理性能都可達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn),。
葉文彬表示，目前,，柯因達(dá)可以把聚乳酸含量大于85%以上的粒料吹塑成膜,，并達(dá)到完全生物降解和使用標(biāo)準(zhǔn),。
國內(nèi)市場(chǎng)待開啟
許多業(yè)內(nèi)人士表示，中國生物基塑料的發(fā)展軌跡應(yīng)該是：降低成本——打開市場(chǎng)——消費(fèi)量增長——規(guī)模擴(kuò)大——成本繼續(xù)下降,。很顯然,，在這一軌跡當(dāng)中，降低成本是首要問題,。
對(duì)于企業(yè)而言,，技術(shù)創(chuàng)新才是降低成本的主要方式,。葉文彬稱：“通過改性,，薄膜做得越薄，使用的原料就越少,，膜袋的價(jià)格也就越便宜,，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力就越大。”
如今,，柯因達(dá)所生產(chǎn)的包裝膜,、保鮮袋、食品包裝袋,、垃圾袋,、收縮膜、無紡布等多種聚乳酸產(chǎn)品,，其中5種已通過歐盟EN13432標(biāo)準(zhǔn),，獲取4份認(rèn)證證書，同時(shí)也通過了美國ASTM D6400認(rèn)證,，獲取了相關(guān)證書,，在產(chǎn)品國際認(rèn)證方面居同行業(yè)前列。
