法国加强农产品制降解塑料研究□马磊近10年来,用农业原料制造生物降解塑料的进展加快,其技术可靠,价格适中,可以做各种产品的包装和日常生活中的一次性用品。法国在糖制生物降解塑料领域有多个研究计划正在进行中,研究单位主要是法国阿尔萨斯的埃尔斯坦糖厂、马赛开发研究所、蒙伯利埃大学、亚眠糖类开发中心(CVG)、农业工业研究开发中心(ARD)等,进展最快的是埃尔斯坦糖厂的开发计划。1.甜菜糖制乳酸马赛开发研究所的第一步工艺通过菌类发酵,把甜菜中的二糖、葡萄糖或果糖制成乳酸。他们提取出2种特性优良的菌株,一种是注册了专利的Bacillusther moamylovorans,在热环境下(55°C)能够产生大量的乳酸,工业生产厂家对此非常感兴趣;第二种菌株目前正在注册专利保护。蒙伯利埃大学在后续阶段的研究计划中,将糖变成乳酸后,再通过化学途径把乳酸分子聚合成乳酸多元酸,形成塑料原料。这种塑料可以在自然环境中生物降解,并可由生物吸收。该工艺可以利用工业制糖工序的下脚料贫糖废液来生产塑料,目前正在申请专利保护。2.可用机械物理方法生产塑化淀粉具有热塑性能,可以用常规工艺(挤压、注射等)加工成型,但由于它极易溶解于水,因此不能单独使用。最近,ARD中心、法国材料和包装研究开发中心(CERME)为一种用粮食生产可生物降解新材料的生产工艺申请了专利。新工艺将淀粉与另一种聚合物组合在一起,通过共同挤压技术,制成多层材料。这样,新材料兼有淀粉低成本和聚合物稳定性2种成分的优点。原料聚合物可以利用生物工程发酵制造,也可以通过合成而取得。这种新材料已经由水果包装的厂家做了测试,目前正处在新的开发过程中。CVG中心目前也在研究利用小麦淀粉制造生物降解塑料,预计2003年能够生产出商业化产品。其工业生产过程不采用发酵工艺,而是采用机械物理工艺。这种生产工艺目前正在申请专利保护,开发中心无意披露现阶段研究成果。3.成本有待降低生物降解塑料具有很多潜在的应用,包括所有现在使用不可降解塑料的领域,如塑料刀具、食品包装、纺织纱线等。但是由于利用玉米淀粉制造生物降解塑料生产成本非常高,因此除了生产医用塑料之外,在其他领域很少使用。蒙伯利埃大学在实验室中制造出的生物降解聚合物,已经应用于外科手术和制药业。如法国Grenoble附近的Phusis公司使用了这种材料,制造骨科外科手术用可生物降解的固定板和螺丝。这些产品的价格很高,虽然人们在医学领域还能接受,但作为日常用途如食品包装或超级市场的塑料袋等,其高昂的成本和价格成为其普遍应用的障碍。蒙伯利埃大学因此正在研究有效降低成本的创新技术。马赛开发研究所对降低成本的研究成果显著,一方面努力使用尽可能少的酵母生产尽可能多的乳酸,另一方面通过化学途径优化乳酸的聚合过程,从而减少某些工序,降低成本。由于埃尔斯坦糖厂及其合作伙伴开发的新生产工艺中,产生的残留物只有水和二氧化碳,因此比目前使用的其他工艺更加经济,而且污染小。 CVG中心也在开发低成本的可生物降解产品,以代替目前用于食品包装中的不可降解塑料。新产品是用植物胶和植物或动物蛋白制造的。这些研究成果将注册国际专利,不久即可制造出商业化产品。
