玉米草莓寫傳奇

文/陳福民

新塑料的神奇

在2002年鹽湖城冬季運動會上，可口可樂公司使用了50萬只一次性杯子，全部是用一種聚乳酸的植物性原料制成的；這種杯子只需40天就在露天環境下消失得無影無蹤。后來，一些運動會大量的旗幟、指示牌、遮陽棚、墻壁等等，也都是由可分解的聚乳酸制成，甚至連足球隊員最近也開始穿著這種新穎的“塑料球衣”進行比賽了。

無獨有偶。2005年在北京舉行的“綠色材料與綠色奧運”國際研討及展覽會上，這種神奇的“綠色塑料”和“綠色建材”，更是讓人大開眼界。如淀粉經過處理而制成的塑料梳子，摸起來手感與普通塑料梳子差不多，但更有韌性，梳起頭來，還不帶靜電。再就是玉米經過加工處理后得到的聚乳酸，可以充任纖維、塑料等多種“角色”，用來制造被子、衣服、床單、窗簾，摸上去和棉被、鴨絨被一樣蓬松柔軟，則比普通衣服更有光澤，手感更柔和，據稱也更透氣更吸汗，而制成的塑料光碟和普通光碟一樣看上去光可鑒人……制造這些物品所需的纖維和塑料，全部出自原來只能當食物的玉米。所以，人們稱它為“玉米塑料”。

玉米怎么變塑料

那么，玉米是怎樣搖身一變成為“塑料”和“纖維”的呢？

最初使玉米“脫胎換骨”變塑料的是美國一家公司的創造。首先，玉米等植物中的糖分被提煉出來，經過發酵、蒸餾、萃取制造出塑料和纖維的基礎材料——碳，再被加工成一種名叫聚乳酸的直徑只有4.57毫米的細微顆粒。經過這個復雜的化學處理過程，從玉米到聚乳酸，其性能發生了質的變化。最后，這些小顆粒被進一步加工壓制成杯子、瓶子、包裝袋、餐具、衣服、被子、窗簾等塑料制品。它質感好，耐用程度可與滌綸媲美。

研究指出，由玉米制成的聚乳酸不使用石油等化工原料，稱得上是“純天然”。在使用壽命結束后，埋在土壤里能在很短時間內降解，變成可供植物吸收利用的肥料，而肥料被植物吸收后，經過光合作用又可變成聚乳酸的起始原料淀粉。在這種周而復始的循環往復過程中，廢氣排放被大大降低了。與傳統塑料比起來，“玉米纖維”能少用50%石油原料和減少40%溫室氣體排放，且僅需一個多月就能在土壤中降解成肥料，而用石油加工成的傳統塑料產品卻“頑固不化”，要在自然界存在幾十年甚至幾個世紀之久，因此，“玉米塑料”和“玉米纖維”從根本上解決了讓人頭疼的“白色污染”問題。

正是因為上述這些特點，出身玉米等植物的“綠色塑料”和“綠色纖維”——聚乳酸，已被國內外眾多專家推薦為“21世紀的環境循環材料”，是一種極具發展潛質的生態性材料。然而，目前全球只有美國、日本有兩條“玉米塑料”自動化生產線，由于生產工藝采用“二步法”，使其生產成本居高難下，如靠進口價格昂貴，每噸售價在3000美元左右。

我國的再創新

其實，所有富含淀粉的農作物都能生成聚乳酸，因為玉米價格低產量大，所以選擇將其作為聚乳酸的基礎原料，可以說是取之不盡的可再生資源。2004年，全球玉米庫存量為11171萬噸，我國庫存量為3305萬噸，以往這些庫存玉米80%用于飼料。而且我國每年有7億多噸作物秸稈，相當于農田生物量的70%或3.5億噸標煤沒有很好利用，其中2億噸被就地焚燒，污染大氣；每年有1000多萬公頃農田因覆蓋石油基塑料地膜而導致土壤肥力衰退。以作物秸稈等農林廢棄物和環境污染物為原料，使之無害化和資源化，作為農業生產的一部分，對發展農村經濟，增加農民收入，促進農業的工業化、中小城鎮建設、富余勞動力轉移，以及縮小城鄉差別等都有重大戰略意義。

但是，要將這項生物和材料高科技成果轉化為產業，必須降低生產成本，使市場能普遍接受。上海復旦大學的科研人員在歷經8年潛心攻關后，終于使玉米變塑料的工藝再創新，通過“一步法”制取聚乳酸，即飽含淀粉質的玉米經過生物工程技術和高分子合成技術有機結合，“一步法”將生產出無色透明的乳酸合成為聚乳酸粒子，生產成本大大降低，出廠價約在萬元人民幣左右一噸，接近化工塑料粒子的價格。這種全新的玉米塑料，成本降低27%，耐熱溫度提高40多攝氏度，可在100攝氏度以上的高溫下使用，放在微波爐里加熱不成問題。由此，“玉米塑料”具備了推廣應用和產業化的條件。

據了解，我國每年生產的傳統化工塑料制品達到千萬噸，其中相當一部分是農用地膜、背心袋、飯盒、一次性餐具等，這些東西歷經百年不能降解，被稱為危害環境的“白色污染”。新穎玉米塑料的誕生，將全面取代化工塑料制品，廢棄后，一經堆肥填埋處理，可化為無毒無害的農用肥料，生態環境得以改善。目前，除上海外，浙江海正集團的聚乳酸項目已列入“浙江省先進制造業合力攻關重點項目”和國家863引導項目，預計到今年中期將有批量產品進入市場。如果有100個年產10萬噸“玉米塑料”的廠家，我國將徹底告別“白色污染”。

應用前景廣闊

聚乳酸是一種高分子材料，具有完全生物降解性，可替代聚烯烴包裝塑料，可從根本上解決白色污染問題；原材料可再生，能直接減少對石油資源的消耗并兼具生物安全性和環境友好性，能有效地破除發達國家的綠色貿易壁壘，其生產過程中及終端產品的處理很環保。近年來，已開始在發達國家較為廣泛地使用，被人們所認同。

玉米塑料雖然非常有利于環保，但它也有一個顯著的缺點——貴。如北美生物公司生產的玉米塑料盤子比傳統的塑料盤子價格高約5%，杯子的價格更是高出25%。不過，該公司總裁弗雷德里克·希爾相信，在五年內，隨著玉米塑料的需求增加，生產規模將隨之擴大，成本就會降下來。

美國農業部的食品科學專家早些年也對外宣稱，一種新環保型食品包裝材料可望問世。這種新型環保包裝材料完全采用粉碎的草莓制成，因此它非常符合環保要求，可能取代傳統的聚乙烯塑料薄膜而成為食品包裝新材料。這種新研制成功的食品包裝材料從性能上說與傳統產品沒有什么區別，用它制成的食品包裝薄膜同樣能夠阻止氧氣的滲入，從而達到食品保鮮的效果。由于這種新型材料的成份主要取自于不適合食用的蔬菜和水果次品，因此它是一種可以自然分解的、符合環保要求的材料。在測試中，用這種“神奇”材料制成的包裝薄膜不僅可以起到保鮮的作用，而且還能夠改善香蕉和蘋果等水果的味道。專家認為，在不久的將來，就連胡蘿卜、花椰菜等蔬菜和水果也可以用作包裝材料。這種新型包裝材料的成功應用將使食品包裝工業發生一場革命。

玉米草莓塑料由于有良好的手感、光澤度、透明性和熱穩定性，不僅可根據不同需要制成建筑墻體和家具板材、包裝材料、紡織面料、日用器具、農用地膜、地毯、汽車內飾和家庭裝飾品，或是光盤和筆記本電腦塑料殼等，而且在醫藥醫療領域也大有用武之地。玉米塑料制成的一次性餐盒，麥芽色，中空兩層，耐磨也不燙手；這種塑料具有“會呼吸”的特點，用這種材料包裝產品將不會出現用傳統塑料包裝后包裝袋里出現水分凝結的現象；玉米塑料制成的骨釘、手術縫合線已應用于臨床，由于其具有在體內完全降解的特性，不用再施行拔除和拆線等程序。用玉米塑料還能制成人造骨骼和人造皮膚的組織工程支架，在其上培植骨細胞或皮膚細胞，當支架材料降解后，人造骨骼和人造皮膚也長成了。利用玉米草莓塑料無毒無害可降解的特性，還能制成緩釋膠囊。人們吃一顆用緩釋膠囊包裹的藥物，就能在幾天或一星期內持續獲得需要的藥量。