塑料給我們的生活帶來了諸多便利，我們的衣食住行中都用到許多塑料制品。但是對于塑料，許多人都有一個共同的印象——不環(huán)保。這是由于常用的石油基塑料在自然環(huán)境中難以降解，其污染治理也是一個世界性難題。

近年來，“白色污染”、“微塑料”、“垃圾大陸”等問題受到廣泛關注，我們越來越重視不可降解塑料給自然帶來的負擔，人類社會對于不可降解塑料的限制已成為主流趨勢。然而塑料制品在我們?nèi)粘Ｉ钪袇s又無處不在。于是，可降解塑料逐漸成為新趨勢。

為此，科學家們提出“源于自然，歸于自然”的新理念，開發(fā)出將玉米等生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物可降解的聚乳酸（Poly(lactic acid)，PLA）塑料的合成路線，通過化學的魔法為塑料污染治理提供了可行的解決方案。這種由植物淀粉轉(zhuǎn)化而成的塑料,制備工藝上擯棄了不環(huán)保的石油化工原料，具有優(yōu)異的生物降解性，是一種環(huán)境友好塑料。

PLA的普及能有效減少使用不可降解塑料，對塑料污染的治理具有重大意義。那么，PLA是如何由玉米等生物質(zhì)一步步轉(zhuǎn)化而來，又是如何在日常生活、生物醫(yī)藥研發(fā)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、紡織、工程制造等方面取代繁榮百年的傳統(tǒng)石油基塑料？讓我們來一探究竟！

農(nóng)作物變塑料的“魔法”

PLA是一種由乳酸（Lactic acid，LA）經(jīng)過低聚、環(huán)化、聚合等過程而成的脂肪族聚酯。PLA的轉(zhuǎn)化過程是這樣的——化學家可以高效地將從玉米等農(nóng)作物中提取出的淀粉通過水解、微生物發(fā)酵的步驟制成LA，進一步通過縮合聚合或開環(huán)聚合的手段將其轉(zhuǎn)化為PLA，實現(xiàn)農(nóng)作物變塑料的“魔法”。

由于LA單體中既含有羥基（?OH），又含有羧基（?COOH），分別可以與另一LA單體的羧基和羥基發(fā)生縮合反應。就這樣，LA單體們往復交替發(fā)生反應，得到高分子量的PLA材料。

這么看來，這么環(huán)保的材料，為什么一開始沒有得到廣泛應用呢？

其實，這個過程并沒有說的這么簡單，在制備過程中存在諸多化學、工程問題和瓶頸。例如，縮合反應過程中生成的水分子（H2O）無法被及時排出，將大大抑制反應進程；此外，較為苛刻的反應條件也降低了該方案應用于工業(yè)生產(chǎn)的潛力。

不過現(xiàn)在，制備PLA的方案得到了改良，讓整個過程更加可控了?，F(xiàn)有的工業(yè)化生產(chǎn)PLA的主流路線丙交酯開環(huán)聚合法就能夠?qū)崿F(xiàn)PLA分子的可控合成。

不過，為了獲得滿足日常需求的PLA塑料，光靠特定的分子量是遠遠不夠的，加工工藝和改性方法的進步也很重要。

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