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[分享]生物降解材料的应用（2010-09-29 17:21:58）

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1. 在环保领域的应用

日本对水域环境中废弃的渔网、渔船等进行专门的调查，1995年废渔网2．5万吨，废气渔船2．97万吨，2000年已分别达到4．42万吨和12．8万吨。这些废弃物大体上为尼龙(PA)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。这些废弃物在水域环境中无法完全降解，危害很大。水域中使用的降解材料，废弃后能在海洋中微生物分泌酶的作用下，降解成低分子化合物，该化合物最终参与微生物的新陈代谢，成为二氧化碳和水。

2. 食品容器和包装行业

生物降解包装材料一般是将可降解的高分子聚合物加入到层压膜中或直接与层压材料共混成膜。食品包装材料和容器一般要求能保证食品不腐烂、隔离氧气且无毒。其中最具代表性的是PHB与PHV及其共聚物(商品名BIOPOL)。

在包装材料中，研究较多的是利用淀粉、纤维素、甲壳素等天然高分子材料本身或改性制成食品容器和包装塑料。例如，Bastioli C．用聚合剂将直链淀粉重构化，形成一种特殊的超高分子结构，这种物质具有良好的加工性、生物降解性。英国Porvair公司开发的聚氨酯玉米淀粉塑料性能特殊，降解速度快，淀粉添加量达到50％，能透气，可吹塑成薄膜，广泛应用于食品包装。日本幸和工业株式会社开发的聚乙烯．淀粉型生物降解塑料，作为包装用的一次性缓冲材料，与普通聚苯乙烯缓冲材料相比，其表观密度高，遇水易溶解，高温高压下易收缩。

3. 农业方面

理想的农用材料能与其他生物降解材料协同作用，从而转化为提高土质的材料。生物可降解材料在农业上主要作为农用地膜和农作物生长容器。农用地膜在国内外都已得到广泛开发和应用，如Tsuji HI等人用不同浓度的NaOH溶液对PCL和R．PHB进行处理，用凝胶渗透色谱、SEM等观察膜的降解。实验结果表明，经过处理的PCL和R．PHB在土壤中的降解显著增强。Tran HHtSn研制的LDPE．淀粉掺杂在土壤中埋藏50天后可被微生物降解。在国内，北京塑料研究所LDPE、LLDPE、HDPE等作为基础原料并添加光降解剂，制作出含有N、P、K等多种化学物质的生物降解浓缩母料，该地膜已在国内十几个省市的农田使用，取得了较好的效果。

4. 医用方面

对医用的材料而言，不仅要有良好的医疗功能，还要满足无毒，对人身体安全，这就要求有优良的生物兼容性。当材料完成医疗作用后，在一定时间内能被水解或酶解成小分子参与正常的代谢循环，从而被人体吸收或排泄。生物降解塑料已被用在血管外科、矫形外科、体内药物释放基体和吸收性缝合线等医疗领域。