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2．2．1．2氫鍵締合法    氫鍵締合法就是將淀粉同其他含有能與淀粉大分子葡萄糖殘基上的羥基形成氫鍵結(jié)合基團(tuán)的合成 聚合物[如聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸或聚丙烯酸酯等]進(jìn)行混煉，使之構(gòu)成淀粉塑膠原料，而后仍照常法生產(chǎn)塑料制品。    Oteyd等20年來一直在研究乙烯一丙烯酸共聚物(EAA)與淀粉的共混。EAA與淀粉及聚乙稀(PE)均有較好的相容性。他們比較了不同的共混方法，發(fā)現(xiàn)用水分散共濃縮法制得的試樣比干混效果好；在干混法中，預(yù)處理過的淀粉(如含黃原酸的淀汾)比原淀粉共混效果好。此后的研究一直致力于改善物理性能及降低成本。采用的方法有：用含銨鹽的EAA與淀粉干混，共混物可吹塑成膜；把一定量的氨水加到被分散的共混體中，制得半干的淀粉EAA共混物，然后在擠出機(jī)上反復(fù)擠出干燥，再加上一定量的LDPE共混制得PE吹塑膜；采月NaOH取代氨水作共混促進(jìn)劑，得到的共混吹塑膜在強(qiáng)度和透光性方面均比氨水好。后來Oteyd等提出了半干混法，以氨水和尿素作共混促進(jìn)劑得到淀粉一PE吹塑膜，其淀粉和LDPE的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都不應(yīng)超過40％。       PVA也可同淀粉形成氫鍵締合，為了提高混煉時(shí)2種聚合物的相容性及產(chǎn)品的透光度，常對(duì)PVA作改性處理。先使PVA在PH3．O及添加硫代硫酸鉀的條件下與丙烯酞胺和丙烯酸進(jìn)行嵌段共聚，然后將嵌段共聚物與淀粉按3：7的配比調(diào)成含固量10％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的溶液，在90～95℃下攪拌1 h后淀粉完全膠凝化成均一溶液，鑄塑成膜?！　?．2．1．3  摻和法    摻和法就是把淀粉或改性淀粉直接加入普通合成樹脂中。前2種方法是化學(xué)結(jié)合，而摻和法則是物理結(jié)合，在顯微鏡下還可以看到分開的相。為提高淀粉和樹脂的相容性，可借助相容劑或?qū)Φ矸圻M(jìn)行改性處理。該法已用于PE、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)中。當(dāng)用作PE、PP的摻和物時(shí)，為提高其相容性，可以用潤滑油或石蠟對(duì)淀粉進(jìn)行預(yù)處理。例如，使含水1％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的玉米淀粉同石蠟混合后再與PE混合，可獲得50μm的薄膜。生物降解試驗(yàn)表明其降解速度與淀粉含量成正比。微量元素的加入更有利于降解。當(dāng)用作PS的摻和物時(shí)，需要將淀粉進(jìn)行改性處理。例如，用過渡金屬辛烯基琥珀酸鹽改性的玉米淀粉與PS共混的產(chǎn)物將顯著地保留機(jī)械強(qiáng)度，而且過渡金屬半酯酸鹽有良好的光敏特性，實(shí)現(xiàn)了集良好的生物降解和光降解特性于一身。最佳工藝條件為攪拌速度40r／min、溫度185℃、淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)7％～1 5％。　　2．2．2  甲殼素    甲殼素又稱甲殼質(zhì)，是蝦、蟹等甲殼類動(dòng)物或昆蟲外殼和菌類細(xì)胞壁的主要成分，在自然界儲(chǔ)量十分豐富，產(chǎn)量僅次于纖維素。甲殼素不溶于水、普通有機(jī)溶劑。作為生物降解材料時(shí)，主要是將甲殼素在堿性條件下脫乙?；蓺ぞ厶?。殼聚糖易溶于甲酸、乙酸等有機(jī)酸中，易于改性和加工。殼聚糖可以和其他高分子材料共混制成生物降解材料。例如  殼聚糖的醋酸水溶液、PVA水溶液、甘油按一定比例混合，流延到平板模具上，經(jīng)干燥除去溶劑得到生物降解塑料膜，可望用于食品包裝等方面。  　2．2．3  纖維素    纖維素塑料主要是指纖維素與其他材料共混，如纖維素衍生物、殼聚糖、蛋白質(zhì)、聚乙烯醇等。日本四國技術(shù)試驗(yàn)所將粉碎的微細(xì)纖維素、殼聚糖醋酸水溶液、增塑劑等攪拌均勻后至玻璃板等上流延，干燥成膜，其氣密性是PE的10～100倍，拉伸強(qiáng)度是PE的10倍，撕裂強(qiáng)度與玻璃紙相似。這類材料具有完全生物降解性、良好透氣性，但屬非熱塑性材料，不易用吹塑等成型方法加工，性能有待改進(jìn)，用途有待開發(fā) ?！　?．3微生物合成    微生物合成類，以有機(jī)化合物作為碳源食物，許多細(xì)菌、藻類等微生物具有合成生物降解脂肪族聚酯的能力。該類合成材料中較有代表性的產(chǎn)品有英國ICI公司開發(fā)的3一羥基丁酸和3一羥基戊酸共聚物(PHBV)。其中3一羥基戊酸占0～30％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))商品名為Biopol。Biopol的機(jī)械特性好，耐熱性優(yōu)良，耐水性、耐油性和氣體屏障性也很好。在好氣和厭氧條件下均顯示良好的生物降解性，最后分解為二氧化碳和水；在空氣中和凈水中不會(huì)降解，是安全和穩(wěn)定的。該材料目前主要問題是價(jià)格昂貴，為常用塑料價(jià)格的4～5倍，因此用途受到極大限制?！　?  生物降解塑料存在的問題            生物降解塑料存在的問題：(1)價(jià)格高，生物降解塑料的價(jià)格要高出普通塑料2～1 5倍，較難推廣應(yīng)用，正如Dupont公司總裁Jimstoppert所說：最重要的是要在價(jià)格和性能上有競(jìng)爭力，只有在價(jià)格和性能上超過傳統(tǒng)塑料，生物降解塑料的地位才會(huì)得到承認(rèn)?？上驳氖且延锌茖W(xué)家利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)PHB(聚羥基丁酸酯)，可大大地降低生物降解塑料的成本。(2)生物降解塑料的降解控制問題有待于解決，如作為包裝材料要求有一定的使用期，而醫(yī)用材料要求降解快。(3)生物降解性評(píng)價(jià)問題，該問題是普及生物降解材料的一個(gè)重要課題，生物降解性評(píng)價(jià)及試驗(yàn)方法要求能與生物降解性定義一致地評(píng)價(jià)生物降解塑料，我國目前還沒有統(tǒng)一的國標(biāo)、部標(biāo)和行標(biāo)，使得降解塑料課題上馬、成果鑒定和技術(shù)轉(zhuǎn)讓缺乏必要的依據(jù)和準(zhǔn)則。    4  生物降解塑料的發(fā)展方向        (1)利用纖維素、淀粉、甲殼質(zhì)等天然高分子材料制取生物降解塑料，進(jìn)一步開發(fā)改良天然高分子酒的功能與技術(shù)。國家自然科學(xué)基金委員會(huì)已將以天然聚多糖大分子(纖維素、淀粉等)為原料制備環(huán)境可完全降解的高分子材料列入1999年度重點(diǎn)項(xiàng)目(環(huán)境友好材料)。(2)利用高分子設(shè)計(jì)、精細(xì)合成技術(shù)合成生物降解塑料。通過對(duì)具有生物降解性的合成高分子生物降解機(jī)理的解析，制取生物降解塑料；同時(shí)對(duì)這類高分子與現(xiàn)有通用聚合物、天然高分子、微生物類聚合物等的嵌段共聚進(jìn)行研究開發(fā)。(3)通過微生物的培養(yǎng)獲得生物降解塑料。尋找能生產(chǎn)高分子塑料的微生物，發(fā)現(xiàn)新的高分子，并解析其合成機(jī)理，同時(shí)通過現(xiàn)有方法及基因工程的手段提高其生產(chǎn)性，研究高效的培養(yǎng)微生物的方法。(4)提高生物降解塑料的生物降解性能和降低其成本，并拓寬應(yīng)用。(5)充實(shí)、完善和繼續(xù)研究、開發(fā)生物降解的評(píng)價(jià)方法，搞清降解機(jī)理。(6)降解速度的控制研究?？傊S著人們對(duì)環(huán)保的呼聲越來越高，生物降解塑料的研究和應(yīng)用，會(huì)越來越受到世界各國的重視，生物降解塑料將成為今后一個(gè)時(shí)期的重大研究課題?！　?  結(jié)束語    在國際上，為了促進(jìn)降解塑料的使用和推廣，在加大生物降解塑料研究的同時(shí)，許多發(fā)達(dá)國家先后立法或禁用“短期使用”的普通塑料。在我國，國家經(jīng)貿(mào)委也發(fā)布了1 999年第6號(hào)令，規(guī)定一次性非降解發(fā)泡塑料餐具的淘汰期限為2000年底以前。加之石油資源日益枯竭，發(fā)展非石油基生物降解塑料具有極其廣闊的發(fā)展前景。