塑料改变了现代生活, 但它的“便利”也带来了沉重的环境代价。一次性包装袋、 餐盒和饮料瓶, 最终可能在自然环境中停留数百年, 造成严重的白色污染。 面对这一问题, 科学家们找到了一种可以生物降解的绿色塑料:聚乳酸(PLA)。
乳酸的分子结构中含有一个羟基和一个羧基, 这就使乳酸分子之间可以通过化学方法进行脱水聚合, 形成一系列链状高分子, 这就是聚乳酸。 聚乳酸高分子之间的相互作用使其具有塑料的典型性质,经过简单加工可制成透明或半透明的塑料颗粒、薄膜、纤维。
之所以将聚乳酸称为“绿色塑料”, 原因也有两个方面。 合成聚乳酸的原料乳酸主要通过微生物发酵可再生资源 (如玉米淀粉) 获得, 无需依赖资源量日趋紧张、 还可能造成环境问题的石油化工。 微生物可以利用各种碳源物质生产乳酸, 无论是高品质的牛奶、 淀粉、 酵母提取物,还是在工农业废弃物中的纤维素水解产物、有机酸等等,既能“变粮为宝”,又能“变废为宝”。
废弃聚乳酸塑料的降解过程也是十分环保的。 酯键使聚乳酸在土壤掩埋条件下容易发生水解反应, 生成乳酸单体或低聚物。 而乳酸是很多微生物的天然碳源, 会被快速转化为二氧化碳和水,整个个过程仅需 3-6 月就可以完成。相比起来,普通的石化塑料的自然降解可能需要上百倍的时间。