柯因達正在生產聚乳酸超市用連卷袋。
讓葉文彬引以為豪的並不只是玉米塑料產品的降解性能，更是他們能夠採用吹塑成型的方法，把聚乳酸含量大於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行印刷。
■本報記者 李惠鈺
生物基塑料自誕生之日起就為塑料行業描繪了一幅誘人的前景：塑料不僅可以卸下「白色汙染」的黑鍋，還可以擺脫對石油資源的依賴。
由此看來，發展生物基塑料就成為塑料工業領域一個令人興奮的板塊。而作為生物基塑料家族中的當家品種，聚乳酸以其良好的可降解性愈發受到企業的青睞。
四川柯因達生物科技有限公司（下稱柯因達）是一家在成都生根的民營企業，該公司利用玉米類穀物澱粉及秸稈，研製出可以完全生物降解的聚乳酸塑膠袋膜。在董事長葉文彬看來，他們生產的「玉米塑料」甚至都可以拿來「吃」。
聚乳酸成環保材料生力軍
聚乳酸也稱作聚丙交酯，是以玉米、小麥、木薯等澱粉為最初原料，經過酶分解得到葡萄糖，再經過乳酸菌發酵後變成乳酸，最後經過化學合成得到的生物降解熱塑性聚酯。
在當今石油資源日益枯竭和全球提倡低碳環保的大環境下，聚乳酸因其使用後能完全被自然界降解，且不會對環境造成汙染，其技術的開發就成為塑料行業研究的熱點，從近幾年聚乳酸相關專利的申請數量就可見端倪。
記者從國家知識產權局檢索平臺獲得的數據顯示，聚乳酸相關專利申請數目多達1025條。其中，2008年數量最多，約佔各類生物降解塑料申請總量的38%，應用涵蓋醫用、包裝、裝備製造、材料合成等眾多領域。
曾任全球規模最大聚乳酸生產企業Nature Works中國區首席顧問的甄光明認為，聚乳酸是未來最有希望撼動石油基塑料傳統地位的降解材料，也將成為生物塑料的主力軍。他預測，到2020年，全球聚乳酸市場將會達到百萬噸以上。
面對全球日益增長的市場需求，國內陸續湧現出眾多聚乳酸生產廠。記者通過對國內在建項目的調查發現，不少企業都在建立千噸級規模的聚乳酸生產線，有的甚至達到萬噸級。
值得關注的是，一家在業內相對低調的企業柯因達，卻把精力放在對材料的改性上，專注打造「薄」而「強」的聚乳酸生物降解塑膠袋。
技術決定質量
早在2008年，柯因達研製的可降解「玉米塑膠袋」就被納入北京「綠色奧運」的採購範圍，成為奧運會指定包裝袋。
葉文彬對《中國科學報》記者稱，玉米塑料是一種全新的產品，其基本成分是由天然玉米澱粉或植物纖維提煉成葡萄糖，經發酵、聚合等過程製成的聚乳酸高分子材料。
「這種材料在堆肥條件下經過3~6個月，就可以徹底分解為水和二氧化碳，並最終當做有機肥施入農田，成為植物養料。」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後，還能在短短幾分鐘內分解掉，這對於處理那些醫藥塑料垃圾更為方便快捷。」
不過，讓葉文彬引以為豪的並不只是玉米塑料產品的降解性能，更是他們能夠採用吹塑成型的方法，把聚乳酸含量大於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行印刷。
據了解，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過熔融擠出，在吹膜機的模頭經壓縮空氣的吹脹，通過調節牽引速率及吹脹比例，使薄膜達到符合要求的厚度及強度。
「薄膜中聚乳酸成分越多，吹塑的難度就會越大。」葉文彬表示，對於純聚乳酸材料，斷裂伸長率僅為4%，直接用來吹膜容易撕裂，韌性不強。為此必須將聚乳酸材料進行改性，或者通過與其他材料複合形成的方式，來改善相應的理化性質，才可提高其應用性。
為了提高聚乳酸的熱性能、韌性和加工性能，柯因達採用共聚的方法首先對聚乳酸進行改性，然後加工得到性能更好的顆粒，再以吹塑的方式成膜。
葉文彬稱，改性後聚乳酸薄膜經過檢測，拉伸強度＞33Mpa；撕裂強度?芏110N/mm；斷裂伸長率?芏130%，所有的物理性能都可達到使用標準。
葉文彬表示，目前，柯因達可以把聚乳酸含量大於85%以上的粒料吹塑成膜，並達到完全生物降解和使用標準。
國內市場待開啟
許多業內人士表示，中國生物基塑料的發展軌跡應該是：降低成本——打開市場——消費量增長——規模擴大——成本繼續下降。很顯然，在這一軌跡當中，降低成本是首要問題。
對於企業而言，技術創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，膜袋的價格也就越便宜，市場競爭力就越大。」
如今，柯因達所生產的包裝膜、保鮮袋、食品包裝袋、垃圾袋、收縮膜、無紡布等多種聚乳酸產品，其中5種已通過歐盟EN13432標準，獲取4份認證證書，同時也通過了美國ASTM D6400認證，獲取了相關證書，在產品國際認證方面居同行業前列。
另外，由於歐盟國家對生物降解塑料給予補貼等優惠政策，所以，柯因達的大多數產品都銷往德國、法國等歐洲國家。而對於國內市場的開拓，葉文彬也寄希望於北京、廣州、上海、成都等大城市儘快落實垃圾分類政策。
「北京的餐廚垃圾規定必須用可降解塑膠袋來裝，裝完以後再進入堆肥廠降解處理，所以，垃圾分類政策一旦大面積推廣實施，公司實現產能目標就基本沒有問題。」葉文彬說。
在葉文彬看來，玉米塑料行業的產業鏈很長，既涉及農作物的深加工，又涉及新興的聚乳酸生產研究。同時，還意味著一個全新的包裝行業的誕生，甚至還可以應用於家具製造業等。
不過，聚乳酸塑料以玉米為原料總會引來「與人爭糧」的質疑，葉文彬對此也很關注：「我們的原料並非全部來自玉米，還有薯類，另外也正在研究用秸稈或其他資源來代替。」
葉文彬稱，他們還將繼續推進聚乳酸產業鏈的形成，並逐步在成都建立一個生物基塑料研發生產基地，以此來推動國內聚乳酸產業發展。
不僅如此，柯因達還正在和一些科研機構合作，將分類的廚餘垃圾裝入柯因達生產的聚乳酸袋，再加入生物菌，一周之內將袋和垃圾完全分解成水和二氧化碳，最後作為有機肥施入農田。
「我們正期待著這一成果早日實現。」葉文彬說。
《中國科學報》 (2013-04-03 第6版 生物)