“這就是我們目前建成的聚乳酸5000噸/年生產線和萬噸/年生產線上生產出來的產品，在結晶度、耐熱性能等方面已超過美國NatureWorks公司的同類產品！ ”
在中國科學院長春應用化學研究所（簡稱長春應化所）生態環境高分子材料重點實驗室研究員陳學思的辦公室里，陳學思指著兩個顏色鮮艷的塑料器皿中一粒粒橢圓形、半透明材質的顆粒物對記者說。
21世紀的綠色循環材料
塑料誕生以來，給人類社會發展帶來了極大的便利。然而，這只是硬幣的一面。
塑料不可生物降解，其帶來的“白色污染”引起世界范圍的關注。目前，世界上有50多個國家（地區）開始“限塑”，甚至“禁塑”。
在綠色環保、可持續發展受到日益重視的今天，塑料能否被替代升級，成為了各國科學家努力研究的焦點。作為一種可降解的新型生物質材料——聚乳酸（PLA）憑借其優異的特性和廣闊的應用范圍在眾多“選手”中脫穎而出。
聚乳酸又叫聚丙交酯，是由可再生的植物資源（如玉米、木薯）經過化學方法合成而得。其在使用后在土壤中填埋，可被自然界中微生物分解成二氧化碳和水，并直接進入土壤有機質或被植物吸收，對環境保護非常有利。
據陳學思介紹，作為一種新型的生物降解材料，聚乳酸具有與生俱來的優勢——良好的拉伸強度及延展度、相容性、光澤性和透明度、透氣性、透氧性、可隔離氣味、抑菌及抗霉性等性能。
這些優異的性能讓聚乳酸可以替代石油基的塑料、化纖，在纖維織物、工程塑料、農用地膜、包裝材料、汽車和飛機內飾件、醫用材料等領域大顯身手。
還不止如此。由于聚乳酸在生產過程無污染，產品環境友好，具有“取之自然，回歸自然，源源不絕，生生不息”的循環使用特性，因此是科學界和產業界公認的理想的綠色高分子材料。
從“綠地嫩苗”到“枝繁葉茂”
自聚乳酸被開發出來以后，很快便得到了產業界的青睞。美國、日本、德國等發達國家紛紛進入這個新興領域，搶占產業發展先機。
1999年6月，從美國賓夕法尼亞大學學成回國的陳學思，深感國內聚乳酸產業合成技術的落后，決心攻克這一業界難題。沒想到，在這一領域一干便是二十載。
“提及聚乳酸的研究和產業化，其成功的重要原因之一，就是我們和浙江海正集團的合作。”陳學思如是說。
2000年，浙江海正集團正緊鑼密鼓籌劃海正藥業A股上市。彼時，集團董事長、總經理白驊很看好聚乳酸的未來市場，于是主動來到長春應化所商談合作事宜。當年11月，長春應化所幾位科技人員應邀來到浙江臺州，向海正集團的相關負責人介紹了相關科技成果，“白驊當場拍板，我們雙方就此開展了十幾年的合作研發。”
2001年，陳學思與長春應化所加工成型研究組研究員董麗松一起合作開發。“在實驗室，我們先做了100克規模的小試，后來逐漸放大，開始自己搭建反應釜繼續實驗，直至完成實驗室合成工藝研究。”陳學思表示。
2004年8月，海正集團、長春應化所及臺州市椒江區國有資產經營有限公司等攜手成立了海正生物材料公司，陳學思擔任總工程師。
可是，從實驗室的樣品制備到生產線的大批量生產，絕不是一蹴而就的。其間涉及到諸多的生產步驟、技術工藝等無法想象的難題，而且沒有成熟的經驗和路徑可循。
當時，世界上只有美國NatureWorks公司擁有成熟的聚乳酸生產技術和系列聚乳酸制品，并實現了真正的大批量生產、銷售。囿于嚴密的技術封鎖，長春應化所團隊惟有依靠自主創新，尋求突圍。
“萬事開頭難。”回首多年前的艱辛探索之路，陳學思感慨萬千。
在他的帶領下，課題組從實驗室的合成研究開始，逐步攻克乳酸脫水、低聚、高溫裂解、精制、聚合、在線改性、脫揮、造粒全套生產工藝，發明了苯甲酸亞錫系列催化劑、乳酸脫水縮聚導流筒臥式反應器以及具有靜態混合功能的塔式聚合反應器，降低低聚裂解溫度，提高了收率，縮短聚合時間，解決了單體本體聚合過程中高黏度體系的傳質傳熱問題。
“現在，我們采用的設備泵閥等基本都是自己動手設計和加工的。”陳學思表示。他介紹，由于密封系統既是高真空，又是高溫，一旦低于熔融溫度的97℃，得到的產品就像冰糖一樣凝固，失去流動性。
長春應化所團隊就是這樣從無到有，從小到大，一步步摸索著向前發展。
“我們還改造了很多泵閥，當時，生產線上的每個環節都會出現意想不到的問題。比如，把產品原料切片拉條，有時做出來要么顏色偏深，要么是原料的純度不夠，產品的分子量不夠高。面對困難，我們只有一步步去解決。”憶起產業化過程中遇到的困難時，陳學思坦言。
一分耕耘，一分收獲。2005年，長春應化所團隊與海正集團聯合建成了國內首條聚乳酸中試線；2008年，完成國內第一條5000噸/年聚乳酸產業化生產線的建設、運行和技術優化，并實現穩產，產品質量通過美國、歐洲、日本等國家和地區認證，躋身世界前列。
2009年，雙方繼續合作開發出第一代耐熱改性聚乳酸專用樹脂；2010年，又開發了第二代耐熱聚乳酸專用樹脂及成型工藝；2015年，完成1.5萬噸聚乳酸生產線建設，進一步鞏固了在聚乳酸產業內的地位。
追趕，并跑，超越。在長春應化所團隊堅持不懈的探索中，聚乳酸研究及其產業化這顆“綠地嫩苗”在自主創新的陽光雨露滋潤下，日益枝繁葉茂。
揚帆起航正當時
在長春應化所與海正集團的聯合研發下，目前已開發出聚乳酸樹脂、片材、注塑、吸塑、雙向拉伸膜等多個品種，同時，用國產聚乳酸原料作出的包裝、殼體、醫療材料器皿和餐具等系列產品，也都具有綠色環保等特點。
從幼小嫩苗到枝繁葉茂，直至參天大樹，離不開肥沃的土壤、充足的陽光雨露，而一個產業如果沒有寬松的發展環境，同樣難以成氣候。
隨著人們對環境保護的日益重視，以聚乳酸為代表的可降解高分子材料將會逐步取代不可降解塑料產品。環顧世界，如今意大利、法國、美國部分州以及我國吉林省、海南三亞市等都已經實施禁塑，這無疑給聚乳酸產業帶來了極大的發展空間。
不過，在陳學思看來，盡管實施禁塑令已有一段時間，但具體執行的效果并不理想。
他認為，一方面是由于這種材料的認知度和應用率較低，另一方面則是政府落實力度不強。為此，他建議，“國家應該在立法、稅收、市場準入等方面實施具體且行之有效的舉措，同時要加大監管力度，從而真正促使聚乳酸行業快速、健康發展。”
據國際咨詢機構預測，未來全球聚乳酸市場將以年均18%的復合增長率增長，預計2020年，全球聚乳酸需求量將達到百萬噸以上，市場規模將形成千億級的產業。
基于此，以“綠色環保”為特色的聚乳酸將獲得前所未有的發展機遇。“下一步就是要進一步規模化，擴大生產，共同合作建立5~10萬噸聚乳酸生產線，并在聚乳酸下游產品應用進行技術合作，推出擠片、注塑、薄膜、纖維等多個種類的聚乳酸專用樹脂牌號。”面對新的發展形勢，陳學思已然成竹在胸。■