6月25日,由荷蘭生物塑料聯(lián)合會(huì) (Holland Bioplastics) 委托進(jìn)行的一項(xiàng)最新綜合研究報(bào)告得出結(jié)論,聚乳酸(PLA)是一種完全由發(fā)酵植物糖制成的生物基聚合物,其基本特性和水解過(guò)程表明,PLA不會(huì)產(chǎn)生持久性微塑料。
由研究實(shí)驗(yàn)室HYDRA Marine Sciences 負(fù)責(zé)完成的文獻(xiàn)研究表明,不可生物降解的聚合物會(huì)以納米或微塑料的形式在環(huán)境中持續(xù)存在并永久積累,而聚乳酸(PLA)則會(huì)水解成越來(lái)越小的分子,溶于水并最終完全生物降解。
這個(gè)結(jié)論來(lái)自對(duì)30000多份科研報(bào)告的初始審查,其中500份被HYDRA 鑒定為相關(guān),且質(zhì)量突出足以進(jìn)行深入審核。研究證實(shí),PLA的環(huán)境降解主要由水解驅(qū)動(dòng),水解是在水分或濕度存在下發(fā)生的非生物過(guò)程。只要這些條件存在,任何PLA物體或碎片的分子量和大小都會(huì)通過(guò)水解不斷減小,速度由溫度決定,直到聚合物鏈變得很短,以至于材料可溶于水。這些可溶物質(zhì)、低聚物和乳酸單體隨后將被微生物生物降解為生物質(zhì)、水和二氧化碳。 PLA降解機(jī)制:在水 (1) 存在下,PLA 會(huì)發(fā)生水解 (2),這是一種純化學(xué)的聚合物降解過(guò)程,在此過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生低分子量中間體 (3),例如低聚物和乳酸單體。這些中間體會(huì)變成可溶性物質(zhì),并可進(jìn)行生物降解 (4),微生物會(huì)將這些低聚物和單體作為食物 (5),并利用它們形成生物質(zhì) (6) 和作為新陳代謝的能量。最終,這會(huì)導(dǎo)致原始聚合物碳礦化 (7),變成二氧化碳、甲烷和水。
純PLA及其低聚物一直以來(lái)被廣泛認(rèn)為是無(wú)毒物質(zhì)。PLA的單體乳酸被美國(guó)食品藥品管理局和歐盟列為公認(rèn)安全物質(zhì)。許多PLA等級(jí)符合美國(guó)和歐盟長(zhǎng)期以來(lái)的全球食品接觸要求立法。此外,特定等級(jí)的PLA已獲批準(zhǔn),并在縫合線、組織支架和給藥底物等醫(yī)療應(yīng)用中使用了數(shù)十年。進(jìn)入人體后,這些PLA聚合物會(huì)被人體安全吸收和生物同化。
作為一個(gè)社會(huì),我們必須從兩個(gè)方面努力結(jié)束塑料危機(jī):開發(fā)可堆肥、可重復(fù)使用和可回收的產(chǎn)品以及發(fā)展收集和處理廢物的基礎(chǔ)設(shè)施,同時(shí)為我們?nèi)粘I钜蕾嚨漠a(chǎn)品選擇更負(fù)責(zé)任的材料,”荷蘭生物塑料聯(lián)合會(huì)董事會(huì)成員Erwin Vink表示,“這些研究證實(shí),即使PLA泄漏到環(huán)境中,它也不會(huì)像我們所知的不可生物降解聚合物中出現(xiàn)的微塑料那樣對(duì)環(huán)境產(chǎn)生長(zhǎng)期影響。
這項(xiàng)綜合研究表明,與不可生物降解的塑料(它們會(huì)以微塑料和納米塑料的形式在環(huán)境中持續(xù)存在并永久積累)不同,PLA在環(huán)境中只要有濕度和水就不會(huì)留下持久污染,”HYDRA海洋科學(xué)負(fù)責(zé)人Christian Lott 表示,“當(dāng)然,我們也必須意識(shí)到它并不屬于環(huán)境。我們不能利用這些屬性來(lái)鼓勵(lì)亂扔垃圾或減緩全球廢物基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展。任何材料的降解都必須與積累或進(jìn)入環(huán)境的材料數(shù)量相平衡,以減少對(duì)環(huán)境的危害。”
生物基聚合物PLA的始于植物,植物通過(guò)光合作用將大氣中的二氧化碳封存在糖分子中,然后利用微生物發(fā)酵植物糖,產(chǎn)生單體乳酸,這是一種安全無(wú)毒的物質(zhì),也用于保存食物,人體在體力活動(dòng)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生這種物質(zhì)。乳酸聚合成聚乳酸(PLA)生物聚合物,可用于制造各種產(chǎn)品,如杯子、餐具、垃圾袋或柔性食品包裝。由于PLA是由吸收自然界中二氧化碳(CO2)和水的植物制成的,因此當(dāng)它被堆肥、水解或生物降解時(shí),二氧化碳和水將回歸自然,從而實(shí)現(xiàn)了整個(gè)過(guò)程的循環(huán)模式。