在用動(dòng)植物的天然高分子合成時(shí),植物的纖維素、淀粉等,動(dòng)物中的殼聚糖、聚氨基葡萄糖、動(dòng)物膠以及海洋生物的藻類等,可以制造有價(jià)值的生物降解塑料。也可以利用化學(xué)方法與天然高分子共混技術(shù)來(lái)合成可降解塑料,主要品種有PHB/PCL,糊化淀粉/PCL等制品。它們的主要特點(diǎn)是可完全降解,同時(shí)通過(guò)共混提高其耐熱性、耐水性以及降低成本,使其成為通用的降解性塑料。生物崩壞性塑料是屬于不完全生物降解塑料,是在烯烴通用塑料中混入生物降解性物質(zhì),使材料喪失力學(xué)性能與形狀,而通過(guò)堆肥化產(chǎn)生與生物降解性能同樣的效果,因這類塑料成本低,國(guó)內(nèi)外已經(jīng)采用這種方法。

生物降解型塑料的發(fā)展方向是A、利用纖維素、淀粉、甲殼質(zhì)等高分子材料制取生物降解塑料,進(jìn)一步開(kāi)發(fā)改良天然高分子的功能與技術(shù)。B、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(guò)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鑲段共聚進(jìn)行研究開(kāi)發(fā);C、提高生物降解塑料的生物降解性能和降低其成本,并擴(kuò)寬應(yīng)用。D、降解速度的控制研究??傊S著社會(huì)的需要,生物降解塑料會(huì)越來(lái)越受到重視,成為今后一個(gè)時(shí)期的重大研究課題。

全生物降解包裝材料:90 年代初,我國(guó)同美國(guó)、德國(guó)、日本和韓國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家相繼開(kāi)展以淀粉為原料的生物降解包裝材料的研究,取得了可喜的成果。生物降解型聚合物作為一種可自然降解材料,在環(huán)境保護(hù)方面起到了的作用,其研究和開(kāi)發(fā)也得到了迅速發(fā)展。所謂生物降解材料必須是能被微生物完全消化,并只產(chǎn)生自然副產(chǎn)物(二氧化碳、、水、生物質(zhì)等)的材料。淀粉是一年生植物的果實(shí),可以是大米淀粉、玉米淀粉、土豆淀粉、紅薯淀粉、木薯淀粉等。淀粉作為一次性包裝材料,生產(chǎn)和使用過(guò)程中無(wú)污染,而且使用后可做飼料,用于魚及其他動(dòng)物的喂養(yǎng),也可降解后做肥料。

降解塑料由于它具有易降解功能,只適于特定的應(yīng)用領(lǐng)域和某些塑料產(chǎn)品,如一次性包裝材料、地膜、衛(wèi)生材料等。這些產(chǎn)品受污染嚴(yán)重,不易回收,或即使強(qiáng)制收集利用價(jià)值不大,效益甚微或無(wú)效益。
生物降解塑料(BDP)是指在自然界中能被酶或微生物(如細(xì)菌、霉菌和藻類)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機(jī)理,即生物降解塑料被細(xì)菌、霉菌等作用消化吸收的過(guò)程,大致有3種方式:
生物的物理作用——由生物細(xì)胞的生長(zhǎng)而使物質(zhì)發(fā)生機(jī)械性毀壞;
生物的化學(xué)作用——微生物對(duì)聚合物的作用而產(chǎn)生新的物質(zhì);
酶的直接作用——微生物侵蝕部分導(dǎo)致塑料分解或氧化崩裂。