用玉米塑料制成的日常生活用品和其他工業(yè)品，都能夠在使用后完全降解成二氧化碳和水，所以人們又將玉米塑料稱為“神奇塑料”。其中也許蘊(yùn)藏著巨大的商業(yè)機(jī)會(huì)。
零售業(yè)巨頭沃爾瑪表示，從2005年11月1日開始，在美國的3779家沃爾瑪超市和鄰近國家的沃爾瑪超市開始使用玉米塑料作食品包裝，這種玉米塑料由美國Nature Works公司生產(chǎn)。同時(shí)沃爾瑪還宣布在未來幾年內(nèi)將在全球的沃爾瑪超市逐步推廣玉米塑料食品包裝，從而全面取代一直以來使用的化工塑料食品包裝。
作為世界上最大的零售超市，沃爾瑪在全球擁有商店、購物廣場、會(huì)員店、社區(qū)店等大大小的超市共5300多家，其食品包裝的消耗量可想而知。沃爾瑪公司表示，雖然玉米塑料的價(jià)格高于化工塑料，會(huì)加大沃爾瑪公司的銷售成本。但是化工塑料食品包裝頻繁被爆出致癌的消息，讓消費(fèi)者對化工塑料食品包裝失去了信任。選擇無毒無害環(huán)保的玉米塑料食品包裝，才能夠在激烈的市場競爭重新獲得消費(fèi)者信任。
資料顯示，玉米塑料已經(jīng)在醫(yī)用骨釘、組織工程醫(yī)學(xué)等方面得到成功的應(yīng)用，而在日常生活中的應(yīng)用一直都未能獲得突破。沃爾瑪?shù)挠衩姿芰闲袆?dòng)使得一直在塑料產(chǎn)業(yè)邊緣徘徊的玉米塑料跨出了進(jìn)入主流市場的第一步，執(zhí)著于玉米塑料的“玉迷”們完成了一個(gè)漂亮的轉(zhuǎn)身。
2005年7月，上海同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院副院長、納米與生物高分子材料研究所所長任杰教授對外宣布，他研究成功的玉米塑料“一步法”生產(chǎn)工藝已經(jīng)開始產(chǎn)業(yè)化，而“一步法”生產(chǎn)的玉米塑料顆粒價(jià)格為1000美元/噸，基本接近正品化工塑料顆粒的價(jià)格。這一消息也為玉米塑料打開了一條“平民化”的量產(chǎn)之門。
產(chǎn)業(yè)前景
經(jīng)過十年的打磨，玉米塑料的技術(shù)發(fā)展已經(jīng)成熟，美國Nature Works公司的玉米塑料應(yīng)用已經(jīng)開始進(jìn)入塑料產(chǎn)業(yè)。雖然大多還處在產(chǎn)業(yè)試驗(yàn)階段，但是已經(jīng)顯示出強(qiáng)勁的實(shí)力要在塑料產(chǎn)業(yè)大展拳腳。
首當(dāng)其沖的就是包裝行業(yè)，塑料包裝制品是塑料行業(yè)中的一大支柱產(chǎn)業(yè)，包括塑料袋、食物包裝盒、飲料包裝等。玉米塑料在包裝行業(yè)中上的應(yīng)用則是最廣泛的，在日本、歐洲等國家已經(jīng)開始將玉米塑料應(yīng)用于包裝材料上。
在2005年的日本愛知世博會(huì)上，日本的企業(yè)展示了玉米塑料制成一次性餐盒、飲料杯、食品包裝袋、塑料托盤等生產(chǎn)、使用到降解的全部過程。目前日本旭化成、東洋治罐等包裝公司已經(jīng)開始涉足玉米塑料包裝的生產(chǎn)。
目前，全球的玉米塑料原材料都是來源于 Nature Works公司，其成本較高使得處于下游產(chǎn)業(yè)鏈的包裝業(yè)沒有形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模，日本和歐洲各國包裝制品公司的生產(chǎn)玉米塑料產(chǎn)品只是在部分地區(qū)使用推廣和產(chǎn)業(yè)實(shí)驗(yàn)階段。
制造農(nóng)用地膜的材料主要來自于化工塑料，而化工塑料農(nóng)用地膜的不可降解性，導(dǎo)致了環(huán)境的嚴(yán)重污染。而使用玉米塑料農(nóng)用地膜，使用后，直接將地膜就地填埋降解，避免了化工塑料造成的污染。 記者了解到，在歐洲和中國的部分地區(qū)已經(jīng)開始生產(chǎn)以玉米塑料為原材料的農(nóng)用地膜?？墒且恍┖铣傻乃芰系啬ぶ屑尤肓丝山到獾牟牧希蠊鼮閲?yán)重，合成塑料直接降解到土地中，導(dǎo)致耕地的板結(jié)。
第一、紡織業(yè)，玉米塑料制成的玉米纖維透氣性和手感都好于滌綸，能夠改變滌綸材料容易起靜電、透氣性差的缺點(diǎn)。法國的范思哲公司已經(jīng)將玉米纖維應(yīng)用在部分高級男裝上；而美國的杜邦公司看中了玉米纖維的透氣性，將它使用在內(nèi)衣上；還有些公司已經(jīng)研發(fā)出來玉米纖維制成的襪子、手套。
再則，玉米塑料還可以用于塑料玩具、家用電器的塑料外殼、汽車內(nèi)飾、塑鋼門窗等。例如，日本富士通公司制造了玉米塑料外殼的手提電腦，日本的一些玩具公司已經(jīng)開始研制玉米塑料制成的玩具。
除了日常用品中的廣泛適用，玉米塑料在醫(yī)學(xué)方面的表現(xiàn)尤為突出，也是玉米塑料應(yīng)用的最為成功的領(lǐng)域。第一是醫(yī)用骨釘，以前治療骨折等骨科疾病使用的是不銹鋼骨釘，病人必須經(jīng)過兩次手術(shù)才能治愈。使用了玉米塑料骨釘只需一次手術(shù)植入骨釘，病愈的同時(shí)，骨釘也降解在人體內(nèi)。記者了解到，玉米塑料骨釘?shù)膬r(jià)格比不銹鋼骨釘高出50%左右，但是大量的患者為了避免兩次手術(shù)的痛苦，會(huì)選擇玉米塑料骨釘。
玉米塑料在組織工程支架方面的應(yīng)用則是不可替代的，皮膚組織工程中的皮膚培育支架一直都是困擾的問題。玉米塑料支架在皮膚培育成功后直接降解成二氧化碳和水，可以在很大程度上緩解患者的痛苦。
緩解石油消耗
追溯玉米塑料的起源，應(yīng)該是在七十年代全球石油危機(jī)以后。人們意識(shí)到了石油的不可再生性，也許在將來的某一天，人類會(huì)失去石油資源，使依靠石油為運(yùn)輸動(dòng)力和日常需求的現(xiàn)代人類生活陷入癱瘓。此時(shí)人類開始不斷的尋找替代能源，希望能夠找到可再生而且無污染的能源來解決迫近的石油危機(jī)。
此后的幾十年內(nèi)科學(xué)家們開始在實(shí)驗(yàn)室里不斷研究，如何將玉米、高粱、大豆等具有可再生、無污染等特質(zhì)的農(nóng)作物制成塑料。就在十年前，美國的Nature Works公司，當(dāng)時(shí)還是美國陶氏化工的一個(gè)子公司，公司的科學(xué)家們共同研制了“二步法”生產(chǎn)的玉米塑料。經(jīng)過十年的研發(fā)，玉米塑料的強(qiáng)度和可塑性能已經(jīng)基本達(dá)到了化工塑料水平。
玉米塑料的出現(xiàn)，也給了塑料產(chǎn)業(yè)的生命線——石油產(chǎn)業(yè)一個(gè)喘息的機(jī)會(huì)。油價(jià)上漲直接影響到化工塑料原料的價(jià)格，2004年天津海關(guān)提供的數(shù)據(jù)顯示，2004年11月天津口岸初級形狀的正品塑料原材料進(jìn)口平均價(jià)格已達(dá)到1166美元/噸，比去年同期上漲36.8%。而到了2005年11月，廣東的塑料原料價(jià)格2005年比2003年上升了66.7%，價(jià)格達(dá)到了10000元人民幣/噸左右，而進(jìn)口塑料顆粒價(jià)格上升85.7%，價(jià)格為1400美元/左右。
業(yè)內(nèi)人士分析，每年制造塑料的石油消耗量占到石油年產(chǎn)量的4%，每年消耗1.36億噸石油。 生產(chǎn)1噸的化工塑料，需要消耗3噸的石油，而全球化工塑料的年產(chǎn)量是3000萬噸，這就意味著要消耗1億噸石油。
設(shè)想一下，生產(chǎn)1噸的玉米塑料，需要消耗玉米3噸左右。目前全球每年的玉米庫存量達(dá)到1億噸左右，如果全部拿出來生產(chǎn)玉米塑料，年產(chǎn)量將在3000萬噸左右，相當(dāng)于全球一年的塑料需求量。
有專家預(yù)測玉米塑料技術(shù)的不斷完善，應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，玉米塑料將會(huì)成為塑料產(chǎn)業(yè)的主力軍，自然對化工塑料的需求逐漸減少，也就意味著塑料產(chǎn)業(yè)對石油的需求會(huì)不斷減少，同時(shí)緩解了日益嚴(yán)峻的全球石油危機(jī)。
而生產(chǎn)玉米塑料同時(shí)也解決了全球的玉米庫存問題，可謂是一舉兩得。2004年全球玉米庫存量11171萬噸，中國3305萬噸，占了全球的三分之一，僅次于美國，排在玉米儲(chǔ)量的第二名。玉米不同于其他農(nóng)作物，存放一到兩年后就會(huì)產(chǎn)生黃菌酶素(治癌物質(zhì))，變得不能食用，工業(yè)用途是唯一的出路。
在中國80%的玉米用于飼料，附加值低對中國來講，解決庫存玉米問題無疑是解決中國面臨的三農(nóng)問題的一個(gè)重大的突破口。
價(jià)格-量產(chǎn)的困局
有人會(huì)問：既然玉米塑料如此神奇，又擁有可降解、無污染等優(yōu)點(diǎn)，為何沒能大范圍的使用，市面上也看不到玉米塑料的身影呢？
玉米塑料誕生已經(jīng)有十年的時(shí)間，十年來，只有美國Nature Works公司擁有玉米塑料的生產(chǎn)技術(shù)，即“二步法”。記者了解到，美國Nature Works公司也是目前全球唯一一家生產(chǎn)玉米塑料原材料的企業(yè)，目前玉米塑料原材料的售價(jià)在3000美元/噸左右，化工塑料原材料的售價(jià)為1000美元/噸左右。
從價(jià)格上來看，Nature Works公司生產(chǎn)的玉米塑料原材料的價(jià)格是化工塑料原材料市場售價(jià)的3倍。據(jù)Nature Works公司提供的資料顯示，2004年Nature Works公司擁有年產(chǎn)能14萬噸，但是產(chǎn)量只有4.5萬噸。購買玉米塑料原材料的企業(yè)主要是用于生產(chǎn)高級塑料制品、生物醫(yī)藥、紡織品等方面，還有少部分用于產(chǎn)業(yè)實(shí)驗(yàn)。
Nature Works公司分析，玉米塑料難以普遍推廣主要是由于“二步法”復(fù)雜的生產(chǎn)工藝使其成本大大高于化工塑料。而目前從Nature Works公司購買玉米塑料的公司大多是全球知名的跨國企業(yè)，例如，麥當(dāng)勞在美國的部分餐廳開始使用玉米塑料飲料杯；可口可樂公司的軟飲料包裝等等，這些知名企業(yè)也只是在其部分產(chǎn)品中以試用的姿態(tài)使用玉米塑料產(chǎn)品。
專家分析，經(jīng)過十年的發(fā)展，Nature Works公司玉米塑料技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)足夠和化工塑料相媲美，但是價(jià)格的因素一直是玉米塑料陷入難以普遍使用的困境。任杰告訴記者：“玉米塑料如果想做到量產(chǎn)，唯一的辦法只有降低成本。”
所謂的“一步法”是將玉米發(fā)酵成乳酸然后直接做成玉米塑料顆粒。 而Nature Works公司的“二步法”是將玉米發(fā)酵成乳酸，然后制成中間體丙交脂再開環(huán)聚合成為聚乳酸。“一步法”簡化了“二步法”的工藝，自然也就降低了玉米塑料的生產(chǎn)成本。
應(yīng)用了“一步法”工藝將玉米塑料的價(jià)格從3000美元/噸降低到1000美元/噸，也基本接近了化工塑料的價(jià)格。從市場的角度來看，此時(shí)正是玉米塑料可以開始大肆進(jìn)軍市場，全面開始量產(chǎn)的好機(jī)會(huì)。
任杰的“一步法”玉米塑料已經(jīng)開始進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化，上海同杰良生物材料有限公司已經(jīng)開始建設(shè)玉米塑料生產(chǎn)線，估計(jì)在2006年生產(chǎn)能力達(dá)到百噸。記者在任杰的辦公桌上看到了來自全國各地的合作意向書和訂貨單，玉米塑料成本價(jià)格的降低讓玉米塑料看到了一個(gè)全新的市場。而任杰告訴記者：“現(xiàn)在‘一步法’的玉米塑料很熱，但是我們產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐才開始，一切都要等到量產(chǎn)以后才能有結(jié)果，如果此時(shí)給玉米塑料的產(chǎn)業(yè)化定位，還為時(shí)過早。我們需要沉下心去研發(fā)產(chǎn)品，從產(chǎn)業(yè)化的過程逐步認(rèn)識(shí)玉米塑料市場。”
替代還是共存？
“一步法”技術(shù)的誕生，改變了玉米塑料因成本居高而無法普遍使用的命運(yùn)。任杰預(yù)言，玉米塑料將在5年內(nèi)全面取代化工塑料，加上玉米塑料的可降解和環(huán)保的特性，目前應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)工藝、產(chǎn)品特性等方面的指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到了化工塑料的水平。
玉米塑料應(yīng)用的行業(yè)主要是在包裝業(yè)、塑料工業(yè)、農(nóng)用地膜等方面，而這些行業(yè)都是塑料產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。目前玉米塑料的下游產(chǎn)業(yè)和原材料產(chǎn)業(yè)還未能形成規(guī)模，玉米塑料的新技術(shù)還處在產(chǎn)業(yè)實(shí)驗(yàn)階段。所以玉米塑料能否替代化工塑料還有待時(shí)日觀察其發(fā)展趨勢，短時(shí)間內(nèi)玉米塑料不可能替代化工塑料。
但是任杰對玉米塑料依然信心十足，玉米塑料包裝材料方面的性能已經(jīng)能與化工塑料媲美，隨著玉米塑料在包裝業(yè)的不斷發(fā)展，下游產(chǎn)業(yè)鏈不斷完善，化工塑料在包裝產(chǎn)業(yè)中的地位勢必被玉米塑料取而代之。
從成本的角度來講，石油價(jià)格不斷上漲，而玉米的價(jià)格一直趨于穩(wěn)定。從能源角度來講，石油是不可再生資源，而玉米是可再生資源。從市場的角度來講，玉米塑料雖然還處于小范圍的推廣階段，但是投資于玉米塑料產(chǎn)業(yè)的都是具有實(shí)力的跨國企業(yè)，其影響力和經(jīng)濟(jì)實(shí)力是不可置疑的，由他們產(chǎn)生的推動(dòng)效益，玉米塑料將成為塑料行業(yè)最快的增長點(diǎn)。
持這種觀點(diǎn)的還有美國Nature Works公司總裁巴德女士，她表示玉米塑料作為第四種新材料出現(xiàn)，經(jīng)過10多年的研究和產(chǎn)業(yè)化，玉米塑料在市場已經(jīng)找到了生存的空間。技術(shù)的發(fā)展肯定會(huì)使得玉米塑料真正走進(jìn)人們的日常生活，普及程度肯定會(huì)達(dá)到化工塑料的應(yīng)用范圍。
業(yè)內(nèi)雖力挺玉米塑料，其技術(shù)成熟還有待時(shí)日，加上應(yīng)用范圍還需要開拓。所以目前最好的選擇是扶持玉米塑料，提供產(chǎn)業(yè)化、技術(shù)開發(fā)和資金的支持。而另一方面，化工塑料領(lǐng)域依然要加強(qiáng)監(jiān)管，避免造成嚴(yán)重的污染，同時(shí)也加快廢舊塑料處理技術(shù)的發(fā)展。
玉米塑料產(chǎn)業(yè)到底能夠有多大的能量？沒有人能夠估量，前途未卜的玉米塑料沒有阻擋住投資玉米塑料的步伐。為何玉米塑料會(huì)有如此大的誘惑力，是環(huán)保？還是經(jīng)濟(jì)利益？還是其他原因，學(xué)者也好，投資客也好，大家心中都有著不同的答案。
什么是玉米塑料？
學(xué)名叫做“聚乳酸”(PLA)，能全部降解的生物環(huán)保材料被視作繼金屬材料、無機(jī)材料、高分子材料之后的“第四類新材料”。聚乳酸(PLA)是以重要農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)作物(玉米等)經(jīng)過現(xiàn)代生物技術(shù)生產(chǎn)出乳酸產(chǎn)物為原料，再經(jīng)過特殊的聚合反應(yīng)過程生成的高分子材料，也被稱為玉米塑料。
聚乳酸可應(yīng)用于包裝材料、日用塑料制品、醫(yī)藥、人造骨骼、手術(shù)骨釘、手術(shù)縫合線、紡織面料、農(nóng)用地膜、地毯、家用裝飾品等。聚乳酸材料具有完全可降解性，因而對環(huán)境沒有危害。玉米到乳酸到聚乳酸，再到各種制品，最后降解成為有機(jī)肥料，這就是玉米塑料的“生命流程”。玉米塑料可以說是從土地中來，而后又還原土地的材料，還可以不停的循環(huán)使用。玉米塑料直接埋入土地中需要6個(gè)月的時(shí)間來降解，而在高溫堆肥的情況下只需要一周的時(shí)間就能快速降解。
玉米塑料與CDM項(xiàng)目
歐洲、日本等國家按照《京都議定書》的規(guī)定，要完成二氧化碳減排量的任務(wù)，都會(huì)向發(fā)展中國家購買二氧化碳減排量項(xiàng)目。生產(chǎn)玉米塑料的過程可以說是一個(gè)二氧化碳的減排量過程，種植玉米的過程吸收二氧化碳，然后形成淀粉，而化工塑料則是產(chǎn)生二氧化碳和各種污染物的罪魁禍?zhǔn)?。所以生產(chǎn)玉米塑料可以申請CDM項(xiàng)目，向有二氧化碳減排量任務(wù)的國家出售二氧化碳指標(biāo)，從而獲得利潤，也是一種二氧化碳減排量的貿(mào)易。
但是，這一過程并非容易，據(jù)專家稱，玉米塑料的減排量屬于CDM項(xiàng)目中的林業(yè)項(xiàng)目。由于林業(yè)項(xiàng)目很難收集二氧化碳數(shù)據(jù)的過程和數(shù)據(jù)的整合都非常困難，所以目前申請林業(yè)項(xiàng)目的企業(yè)幾乎沒有。
【打印本文】
