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1、第40卷,7期第工程塑料應(yīng)用Vol.40,No.7852012年7月ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONJul.2012doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2012.07.021可生物降解塑料的降解性能研究進(jìn)展謝寶君,梁文耀,宋霜霜,羅穎,董先明生物材料研究所,(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系,廣州510642)摘要:介紹了可生物降解塑料的降解機(jī)理及一些典型可生物降解材料的降解過程,分析了影響降解的內(nèi)外因素,列舉了塑料降解性能的檢測(cè)方法以及相關(guān)國內(nèi)外檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)等。關(guān)鍵詞:可生物降解塑料;生物降解性能;檢測(cè)標(biāo)
2、準(zhǔn)中圖分類號(hào):O633;TQ321.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1001-3539201207-0085-04ProgressinResearchofDegradabilityofBiodegradablePlasticXieBaojun,LiangWenyao,SongShuangshuang,LuoYing,DongXianming(DepartmentofAppliedChemistry,InstituteofBiomaterial,CollegeofSciences,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guang
3、zhou510642,China)Abstract:Thedegradationmechanismofbiodegradableplasticandthedegradationprocessoftypicalbiodegradableplasticwereintroduced.Thefactorsaffectingthebiodegradabilityincludingthestructureofpolymerandtheouterenvironmentalconditionwereanalyzed.Thetestmethodsandrelated
4、standardizationsathomeandabroadwereenumerated..Keywords:biodegradableplastic;biodegradability;standardtest傳統(tǒng)塑料由于使用量大,自身不能降解,其造成的垃圾PLA的生物降解經(jīng)過兩個(gè)步驟〔5-7〕:酯鍵先發(fā)生水解,污染嚴(yán)重危害到人類生存環(huán)境;而且傳統(tǒng)塑料絕大部分是石如存在酸或堿可加速水解,同時(shí)也受到溫度和濕度的影響;油基聚合物,這對(duì)于日益緊張的石油能源明顯不利,也不符當(dāng)PLA平均分子量減小,在土壤中的微生物才開始對(duì)低分合當(dāng)今可持續(xù)發(fā)展的需求。于是,
5、利用天然或合成的高分子子量的乳酸低聚物進(jìn)行消化利用,同時(shí)產(chǎn)生CO2和水。PLA〔1〕為原料,制備環(huán)境友好的可生物降解塑料應(yīng)運(yùn)而生。近幾的兩步降解比其它材料只有微生物進(jìn)攻的一步降解過程更年來,可生物降解塑料已經(jīng)成為國內(nèi)外熱門研究方向,并得具優(yōu)勢(shì)。PLA在高濕度和合適溫度(55~70℃)的堆肥條件以推廣應(yīng)用,有很多可生物降解塑料的制備、表征、性能檢測(cè)下能快速降解;但在較低溫度和低濕度下,如土壤和污泥中,〔2-4〕和降解性能測(cè)試的研究報(bào)道。筆者主要從可生物降解PLA穩(wěn)定性較好。塑料的降解原理及降解影響因素、降解方法和降解檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)PHA是由微生物合成的一種
6、細(xì)胞內(nèi)聚酯,可在有氧或?qū)缮锝到馑芰系慕到庑阅苓M(jìn)行分析和討論。等方面,厭氧條件下完全降解,在海洋中也能緩慢降解。PHA在降1 可生物降解塑料的降解機(jī)理解過程中,首先分子鏈被微生物分泌的酶隨機(jī)內(nèi)切斷,然后生物降解是指有機(jī)物被微生物侵蝕、破壞和吸收利用是經(jīng)歷分子鏈末端外切斷作用,導(dǎo)致材料的表面侵蝕和質(zhì)量的過程〔3〕。一般可生物降解塑料的生物降解過程主要經(jīng)歷減少〔8-9〕。材料的平均分子質(zhì)量和分子質(zhì)量分布在酶促降(微生物粘附于塑料表面,三個(gè)階段:1)產(chǎn)生一些水溶性的解中并沒發(fā)生改變,因降解僅選擇性地發(fā)生在其表面,且低中間降解產(chǎn)物。粘附和降解產(chǎn)物與塑料特
7、性(如表面粗糙度、分子降解產(chǎn)物從高聚物中脫離并溶解于周圍的環(huán)境中。在結(jié)晶度、分子量、、官能團(tuán)類型等)微生物種類及外在條件(如降解的初始階段,只有材料的無定形區(qū)域被降解吸收,進(jìn)而溫度、濕度)等相關(guān)。(2)微生物分泌特定的酶類(如胞外酶結(jié)晶區(qū)域才開始被降解。降解的產(chǎn)物在有氧條件下仍然是和胞內(nèi)酶)吸附于高分子材料表面并消解聚合物鏈,,然后通CO2和水。PHA對(duì)濕度并不敏感,但能被眾多不同種類微生過水解和氧化等各種反應(yīng)將高分子材料降解為低分子量的物快速降解。寡聚體、(3)二聚體和單體等碎片。這些低分子量的單體透國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、(51003034)廣東
8、省科技計(jì)劃項(xiàng)目過微生物的細(xì)胞膜進(jìn)入其細(xì)胞內(nèi),并在微生物作用下將其吸、(2008B020300006)華南農(nóng)業(yè)大學(xué)“211工