用于購物袋或垃圾袋的柔性一次性塑料薄膜主要由石油基低密度聚乙烯(LDPE)制成。然而，這些薄膜具有較大的碳足跡，且會造成環(huán)境污染。弗勞恩霍夫應用聚合物研究所（IAP）的一個團隊現(xiàn)已開發(fā)出一種基于聚乳酸 (PLA) 生物塑料的柔性可回收塑料薄膜材料，并為其商業(yè)化鋪平了道路。憑借他們的努力，他們獲得了2024年約瑟夫·馮·弗勞恩霍夫獎。

   該團隊的研究涉及用生物聚合物替代石油基低密度聚乙烯(LDPE)，以減少一次性購物袋和垃圾袋的碳足跡。PLA顯示出良好的前景——它是生物基的、可生物降解的、易于回收的。研究人員表示——PLA的高硬度使這種聚合物適合硬質包裝應用（例如一次性杯子），而不適合軟包裝應用（例如購物袋和垃圾袋）。他們找到了一種解決方案，即將聚醚增塑劑直接與聚合物鏈偶聯(lián)，使材料隨著時間的推移變得更加柔韌。

   研究人員Benjamín Rodríguez博士解釋道：“到目前為止，增塑劑一直作為添加劑混入PLA中。然而，隨著時間的推移，增塑劑分子會從材料中遷移出來，使PLA再次變硬。為了防止這種遷移，我們將聚醚錨定在聚合物上。為了實現(xiàn)這一點，我們合成了基于PLA的嵌段共聚物，其中聚醚鏈段在兩端與PLA鏈段共價連接?！?/span>

   這一發(fā)現(xiàn)帶來了幾個優(yōu)點：

● 柔性PLA不含任何遷移性增塑劑，與LDPE不同，至少80%是生物基的。

● 該材料可以由市售的原材料經(jīng)濟高效地生產。

● 該工藝不需要大型合成廠，可以由中型公司在當?shù)貙嵤?/span>

● PLA材料可以使用與LDPE類似的傳統(tǒng)加工設備加工成塑料薄膜。

● 它可以化學回收，比LDPE消耗的能量少得多。

該材料正由Polymer Group以Plactid?的名義進行商業(yè)化，其子公司SoBiCo已在德國Pferdsfeld開設了一家生產工廠。最終，該公司計劃每年生產1萬噸這種材料。

研究得出結論，生物基PLA不會產生微塑料。

荷蘭生物塑料協(xié)會最近發(fā)布的一項研究聲稱，PLA會水解（以水為反應物進行化學分解）成越來越小的分子，并最終完全生物降解。

研究實驗室Hydra Marine Sciences對已發(fā)表的科學文獻進行了系統(tǒng)性審查，首先對30,000多份報告進行了初步掃描，其中500份被確定為值得深入審查。研究證實，PLA的環(huán)境降解主要是由水解引起的。報告稱，只要PLA暴露在水分和濕度中，它就會以由溫度決定的速率降解，直到聚合物鏈變得很短，以至于材料可溶于水并生物降解為生物質、水和二氧化碳。

Hydra Marine Sciences董事總經(jīng)理Christian Lott表示：“這項研究表明，與不可生物降解的塑料（會在環(huán)境中以微塑料和納米塑料的形式持續(xù)存在并永久污染）不同，只要有濕度和水，PLA在環(huán)境中就不會留下持久的污染?！?/span>

  據(jù)悉，這種新型生物塑料將為塑料包裝材料的可持續(xù)性發(fā)展做出重要貢獻。除了軟包裝薄膜外，這種新材料還可能在汽車、紡織和增材制造等領域開辟全新的用途。