4年前，國家發(fā)展和改革委員會、生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《關(guān)于進一步加強塑料污染治理的意見》，從此，一次性塑料吸管退出餐飲業(yè)。這個“禁管令”對整個生產(chǎn)行業(yè)產(chǎn)生了巨大的影響，也使得傳統(tǒng)聚丙烯吸管開始被以聚乳酸（PLA）為代表的全降解吸管取代。4年后，塑料吸管失去昔日霸主地位，越來越多的PLA全降解吸管出現(xiàn)在了茶客手中的飲料杯里。當(dāng)所有人都以為，PLA吸管在綠色生物降解塑料領(lǐng)域站穩(wěn)腳跟的時候，聚羥基脂肪酸酯（PHA）吸管橫空出世，有望開啟一條新賽道。

PHA被"星探“挖掘

說起PHA這一新材料，可能很多人都非常陌生。PHA屬于聚羥基脂肪酸酯材料家族，由微生物利用淀粉或油脂合成，在自然界可完全降解，無毒無害。作為一種高分子材料，PHA不僅有類似石油基塑料的性能，還具備優(yōu)異的耐熱性、熱封性、阻隔性、水解穩(wěn)定性以及海洋可降解性。30年前，清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授、合成與系統(tǒng)生物學(xué)中心主任陳國強就認定PHA是綠色材料的未來方向，并實現(xiàn)了生物制造PHA的研發(fā)和量產(chǎn)。

 30年后，PHA開始在餐具、食品包裝、3D打印、紡織纖維、醫(yī)療器械等諸多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)探 索應(yīng)用?！跋啾萈LA，PHA的降解性能更佳?！冰i力塑造材料研發(fā)主管劉之燁說：“PLA在工業(yè)堆肥的條件下才能實現(xiàn)降解，但PHA可以在海水和全環(huán)境下降解，這就是兩者最大的差別。”

PLA由可再生的植物資源（如玉米、木薯等）所提出的淀粉原料制成，這類原料純天然、可再生，使用后在堆肥條件下45天就能分解為水和二氧化碳，不會對環(huán)境產(chǎn)生污染。除了具備顯著的環(huán)保優(yōu)勢外，PLA吸管的外觀和性能均非常接近傳統(tǒng)塑料吸管，具有良好的光澤度和透明度，保質(zhì)期可達12個月，是塑料吸管理想的替代品。

相比之下，PHA吸管則自帶“海洋風(fēng)”氣質(zhì)。首先，用“取之自然，饋之自然”來形容它最貼切不過，因為PHA吸管的原料來源于秸稈水解液、餐廚處理產(chǎn)物、廢甘油、廢糖蜜、廢乙酸等綠色碳源，均屬于非糧生物基材料，不會引發(fā)糧食問題。其次，與市面上常見的可降解材料產(chǎn)品相比，PHA吸管可在土壤、海水、陸地填滿等多環(huán)境下實現(xiàn)降解，這么優(yōu)異的 環(huán)保性能屬實難得。最后，生產(chǎn)PHA吸管的能 耗更低，且有效利用了各類廢料及合成生物技術(shù)，因此其降解速度大幅度提升，并可以實現(xiàn)完全自然降解，生命周期產(chǎn)生的碳排放更少，有效助力了“雙碳”目標(biāo)的達成。

PHA被鵬力包裝

目前，國內(nèi)主要有北京藍晶微生物科、北京微構(gòu)工場、珠海麥得發(fā)等幾家企業(yè)在研發(fā)PHA材料，但其基本上還處于中試放大階段，仍在持續(xù)探索下游應(yīng)用。雖然PHA的技術(shù)和成果轉(zhuǎn)化兩大難關(guān)已經(jīng)被攻克，但要將PHA真正應(yīng)用于吸管，還存在不小難題。

一方面，PHA的結(jié)晶速度非常慢，且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較低，這就導(dǎo)致PHA難以加工定型，且PHA會出現(xiàn)后結(jié)晶進而導(dǎo)致產(chǎn)品變脆。另一方面，PHA的熱穩(wěn)定性非常差，在加工時極易出現(xiàn)分解，進而加大了加工難度。目前在國內(nèi)，既要將PHA應(yīng)用于吸管，又要讓茶客品 嘗“舌尖上的味道”，只有鵬力塑造做到了。

“除了我們，目前國內(nèi)還沒有其他企業(yè)能 將PHA應(yīng)用到吸管上。”劉之燁說。繼2016年開始研發(fā)并推出紙吸管和PLA吸管后，鵬力塑造在今年成功研制出PHA吸管，在環(huán)保新材料研發(fā)領(lǐng)域再添一筆“新作”。從全球看，PHA產(chǎn)品只在美國、日本有小批量的使用，但這些產(chǎn)品并不能實現(xiàn)真正意義上的海水降解?！耙驗檫@些PHA產(chǎn)品中混合了部分的PLA，以提高加工性能。”劉之燁說，“這就使PHA材料失去了最大的亮點——海水及全環(huán)境下降解?！睘橹圃斐稣嬲饬x上的PHA吸管，鵬力塑造通過應(yīng)用自主研發(fā)的材料配方技術(shù)和裝備技術(shù)，提高了PHA性能，更讓新產(chǎn)品得以滿足日常使用需求。

劉之燁介紹，在性能方面，鵬力塑造通過幾種加工工藝，誘導(dǎo)PHA結(jié)晶及結(jié)構(gòu)重組，分析各種結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)的熱力學(xué)和動力學(xué)影響，挖掘新概念，總結(jié)規(guī)律性，以Flash DSC的表征研究PHA的結(jié)晶動力學(xué)，解決PHA結(jié)晶速度慢、韌性差等問題；以自制抗水解劑精準(zhǔn)捕捉熱分解產(chǎn)生的羧基，多點交聯(lián)，動態(tài)持續(xù)修復(fù)水解的酯基分子鏈，解決PHA在加工中出現(xiàn)分解的問題。

在裝備方面，鵬力塑造通過設(shè)計不同雙螺桿組合，控制模具的熱平衡和模具的熱傳導(dǎo)，改進加工設(shè)備及工藝，確保PHA在保壓和冷卻成型階段處于PHA的等溫結(jié)晶狀態(tài)，從而進一步提高PHA在加工過程中的結(jié)晶速率、縮短其成型周期，并有效消除PHA在加工過程中出現(xiàn)的熱分解現(xiàn)象，最終制成綜合性能優(yōu)異的PHA制品。“PHA吸管放在茶客嘴里，體驗感不會差?！眲⒅疅钫f。 

PHA被茶客期待

PHA吸管要和PLA吸管一樣大范圍應(yīng)用，走上“普及”的賽道，還需要一段時間。

 目前，持證“上崗”的紙吸管和PLA吸管已經(jīng)為大眾所接受。但專家表示，無論紙吸管還是PLA材質(zhì)吸管，都不是綠色環(huán)保的“終極形態(tài)”。有實驗表明，PHA吸管可以在短短58天內(nèi)實現(xiàn)完全的海洋生物降解，還能輕松用于各種熱飲，從滾燙的咖啡到熱騰騰的茶，其都能安全使用，無需擔(dān)心吸管會因為高溫而 變形或釋放有害物質(zhì)。 

劉之燁說：“PHA吸管還沒有實現(xiàn)量產(chǎn)化，最重要的原因就是貴。”預(yù)計在未來的3~5年，在相關(guān)政策扶持下，PHA吸管可以實現(xiàn)小批量量產(chǎn)。目前，鵬力塑造正在積極聯(lián)合國內(nèi)頭部品牌商，計劃在特定的活動產(chǎn)品上實現(xiàn)PHA吸管的包產(chǎn)，同時利用海外區(qū)域性法規(guī)的條件，對接海外客戶，推動PHA吸管“走出去”。 

除了研發(fā)PHA吸管，鵬力塑造還全力打造了PHA全系列產(chǎn)品（餐飲包裝耗材），包括杯子、杯蓋、刀叉勺、紙塑復(fù)合等。以PHA紙杯為例，鵬力塑造改變了傳統(tǒng)紙杯采用PE內(nèi)膜涂層的做法，轉(zhuǎn)而采用PHA涂覆工藝，實現(xiàn)紙塑復(fù)合。“這樣一來，一個被丟棄的紙杯將會降解為二氧化碳和水，重新返回地球，實現(xiàn)真正的可持續(xù)發(fā)展?！眲⒅疅钫f。未來，隨著科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合，PHA產(chǎn)業(yè)化水平將不斷提高，塑料垃圾對自然生態(tài)系統(tǒng)的污染將進一步減少。 

推動產(chǎn)品的持續(xù)創(chuàng)新是鵬力塑造的重要發(fā)展引擎。鵬力塑造將持續(xù)豐富PHA全降解產(chǎn)品品類，不斷探索、優(yōu)化并形成科學(xué)的包裝耗材解決方案，以新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品驅(qū)動新質(zhì)生產(chǎn)力，為綠色地球貢獻鵬力力量。