瓶子、勺子、购物袋……玉米竟能变成这些塑料制品？

相信很多人都喜好吃玉米，实在，不仅我们人类爱吃，很多动物也把它当作美食。
但你知道吗？除了作为粮食和饲料，玉米还是主要的工业质料，常被用来加工成玉米淀粉、玉米胚芽油、无水乙醇等，具有极其丰富的用场。

无处不在的塑料污染

生活中，我们会不可避免地利用到塑料制品，它给我们带来诸多便利。
但是，各种包装袋、购物袋、塑料餐具、饮料瓶、农用地膜、医疗用品等一次性的塑料制品，如果在利用后没有得到妥善回收和处置，就会对人类和动物的生存环境构成巨大的威胁。

如今，近年来，随着科学技能的进步、环境管理和人们环保意识的增强，许多国家和地区逐步推出“限塑令”，生物降解塑料的研究和运用也随之得到长足发展。

玉米如何变成聚乳酸

在浩瀚生物降解塑估中，科研职员是如何给玉米“施展邪术”，让玉米变成聚乳酸的呢？实在，聚乳酸是由单个的乳酸经由一系列化学过程聚合而成的，这个过程就像是成百上千的小朋友在较短韶光内手拉手连起来一样。

实在，用于合成聚乳酸的乳酸来源十分广泛，由于发酵得到的乳酸中常含有微量甲酸、乙酸、乙醇或富马酸等杂质，它们就像是紧抱双臂谢绝拉手的“小油滑包”一样，会造成聚合反应的终止。
因此，每每须要进行纯化去除这些副产物，才能完成聚乳酸的生产。

化学合成聚乳酸困难重重

那么，我们可不可以用化学合成的方法得到乳酸，再生产聚乳酸呢？答案是很难。

这里须要先容一下一对手性化合物就像是镜子内外的物品，亦如人的旁边手，从大拇指到小拇指的次序相同，但左手是从左向右，右手则是从右向左，旁边对称。
乳酸是自然界中最小的手性分子，包括左旋型L-乳酸和右旋型D-乳酸。

若想得到聚乳酸，常日哀求L-乳酸的占比要大于96%，即D-乳酸含量要小于4%。
然而，化学合成的乳酸每每只能得到两者比例为1∶1的稠浊物，因此很难通过化学合成得到生产聚乳酸所须要的乳酸质料。
由此，玉米等天然生物质就成为得到高L-乳酸的紧张质料来源。

玉米通过光合浸染，利用太阳光能将二氧化碳和水合成淀粉，玉米淀粉经由前面我们提到的一系列过程变成聚乳酸，再经由塑料加工过程得到聚乳酸制品，在其利用后通过堆肥等过程终极变回二氧化碳和水。

聚乳酸是有利于实现碳达峰、碳中和目标的环保材料。
从全生命周期角度看，在当今环球变暖的大背景下，合理利用聚乳酸是减少资源花费和温室气体排放的一种有效路子，也是符合中国“双碳”目标的一项举措！

聚乳酸那些你意想不到的用场

目前，聚乳酸常用于包装袋、购物袋、农用生物降解地膜、纺织纤维和一次性餐具等物品的生产。
除了日常的一次性塑料制品，聚乳酸还有很多“高端”用场。
在生物医学工程上，可用作手术缝合线、骨钉和骨板等，这些材料可以缓慢水解为乳酸而被身体代谢掉，免去拆线和二次手术的麻烦与风险。
此外，聚乳酸还可以用于生产形状影象聚合物、3D打印材料、汽车配件、电子产品、建筑材料、美容整形产品等。

聚乳酸产品废弃物处理办法有多种，包括堆肥、自然分解、焚化处理等，也可以再生利用，还可以转化为丙交酯、丙氨酸进行高值化利用。

本文干系事情受到国家重点研发操持项目（2021YFD1700700）和国家自然科学基金项目（42007312）帮助。

本文来自《知识便是力量》杂志，原标题《玉米的“变身”》，作者刘琪、何文清，有编削，原创作品转载请注明来源。