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降解塑料由于它具有易降解功能,只适于特定的应用领域和某些塑料产品,如-包装材料、地膜、卫生材料等。这些产品受污染-,不易回收,或即使强制收集利用价值不大,效益甚微或无效益。
生物降解塑料(bdp)是指在自然界中能被酶或微生物(如-、霉菌和藻类)及其分泌物分解利用(包括高分子化合物及其配合物)的材料。
生物降解塑料的降解机理,即生物降解塑料被-、霉菌等作用-吸收的过程,大致有3种方式:
生物的物理作用——由生物细胞的生长而使物质发生机械性毁坏;
生物的化学作用——微生物对聚合物的作用而产生新的物质;
酶的直接作用——微生物侵蚀部分导致塑料分解或氧化崩裂。
bdp是高分子化学结构等分子层次的研究。其研究无论从地球环境保护的实际角度,或从开发取之不尽的可再生资源角度,还是从合成高分子的学术研究角度都具有重要的意义。但对生物降解塑料的研究在一开始就遇到了困难,尽管如此,作为21世纪-,欧美日等发达仍投入了大量人力、资金进行研究。
bdp的合成方法主要有微生物产生法、化学合成法(掺混法)和天然高分子改性法等三大类。各类bdp虽均具有-的生物降解性能,但近年来从原料来源和可持续发展的概念,又分为生物基聚合物和生物降解聚合物两大类。
生物可降解高分子材料是指在一定的时间和一定的条件下,能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料。
生物可降解的机理大致有以下3种方式:生物的细胞增长使物质发生机械性破坏;微生物对聚合物作用产生新的物质;酶的直接作用,即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。
一般认为,高分子材料的生物可降解是经过两个过程进行的。首先,微生物向体外分泌水解酶和材料表面结合,通过水解切断高分子链,生成分子量小于500 的小分子量的化合物;然后,降解的生成物被微生物摄入人体内,经过种种的代谢路线,合成为微生物体物或转化为微生物活动的能量,终都转化为水和-。
自然界中存在的纤维素、甲壳素和木质素等均属可降解天然高分子,这些高分子可被微生物完全降解,但因纤维素等存在物理性能上的不足,由其单独制成的薄膜的耐水性、强度均达不到要求,因此,它大多与其它高分子,如由甲壳质制得的脱-基多糖等共混制得。 2.4掺合型在没有生物可降解的高分子材料中,掺混一定量的生物可降解的高分子化合物,使所得产品具有相当程度的生物可降解性,这就制成了掺合型生物可降解高分子材料,但这种材料不能完全生物可降解。
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