內布拉斯加-林肯大學和江南大學的最新研究表明，介紹了一種簡單的源于植物的生產步驟，可生物降解的塑料可以提高其性能，同時還能克服商業制造帶來的障礙。

　　內布拉斯加-林肯大學研發的一種可降解塑料的纖維。內布拉斯加州的研究者和他們的同事們展示了一個新型技術不僅可以改善生物塑料的性質,還可以簡化它的制作流程，使其與以石油為基礎制作塑料的同行相比更具競爭力。來源:克雷格·錢德勒，內布拉斯加-林肯大學

　　那一步？ 帶來熱量

　　內布拉斯加州的Yiqi Yang和他的同事們發現，將生物塑料纖維的溫度提高到幾百華氏度，然后慢慢地讓它們冷卻，這樣可以極大地提高生物塑料通常對熱量和濕氣的抵抗力。

　　該研究報告稱，該熱學方法還可以讓團隊繞過使用溶劑和其他昂貴、耗時的技術，這些技術通常需要制造有商業用途的生物塑料。

　　楊說這種方法可以讓比如在布萊爾、內布拉斯加的嘉吉工廠的玉米衍生塑料的制造商，至少在以石油為基礎的塑料行業標準上不斷地生產可生物降解的材料。最近的研究估計，美國大約90%的塑料都是不可回收的。

　　作者報告說:“這種清潔技術使商業化生物塑料的工業規模化生產成為可能。”

　　很難成為環保型塑料

　　這種方法使用聚乳酸或聚交酯，一種可以從玉米淀粉、甘蔗和其他植物中發酵提取的可降解的塑料。盡管大多數塑料都是由石油制成的，但聚乳酸已經成為了一種環保的替代品。

　　然而，尤其是在制造過程中，聚交酯對熱量和濕度的敏感性，限制了在紡織品和其他行業的使用。在尋找解決這個問題的方法時，研究人員很久以前就發現，混合鏡像聚乳酸分子——通常被稱為“L”和“D”——可以產生更強的分子相互作用，這比僅僅使用L或D更有效果。

　　但還有另一個陷阱。讓人相信L和D分子的合理比例可以永久配對是困難的，這常常迫使研究人員策劃昂貴且復雜的配對計劃。其中一些最常見的涉及使用溶劑或其他化學藥劑，這種處置可能會引起環境問題。

　　“問題是人們找不到一種讓你可以在大尺度上使用它的方法來讓它起作用，”楊說，他是生物系統工程和紡織品、營銷和服裝設計的查爾斯•貝西(Charles Bessey)教授。“人們使用骯臟的溶劑或其他添加劑。但這些都不利于生產的持續性。”

　　“我們不想溶解這些聚合物，然后試著去蒸發溶劑，再考慮重新使用它們。”這太貴了(而且)不現實。

　　加熱

　　楊和他的同事決定采取另一種方法。在混合了L和D聚乳酸的小球并將其紡成纖維后，該團隊迅速將其加熱到華氏400度。

　　由此產生的生物塑料在溫度超過100度的高溫下抵抗融化，而塑料只含有L或D分子。它也保持了其結構的完整性和抗拉強度，因為它被淹沒在超過250度的水中，近似于生物塑料在被納入染色紡織品時必須忍受的條件。

　　楊元慶說，紡織工業每年生產約1億噸纖維，這意味著對于石油制造業，一個可行的綠色替代產品可以在環境和經濟上獲得回報。

　　“所以我們只是使用一種可持續應用的廉價方法，這是方程式的一個重要部分，”楊說。“為了進行大規模的生產，你必須不斷地做這些工作。這些都是重要的因素。”

　　盡管該團隊已經在楊氏實驗室進行了小規模的持續生產，但他表示很快將進一步說明如何將這種方法整合到現有的工業流程中去。