生物淀粉基降解塑料的研究應用

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生物淀粉基降解塑料的研究應用趙衛(wèi)星趙永春姜紅波2（1.寶雞文理學院植物化學陜西省重點實驗室，陜西寶雞2.寶雞文理學院地理科學與環(huán)境工程系，陜西寶雞721013）水，對環(huán)境不造成任何污染，因而淀粉基降解塑料成為國內(nèi)外研究開發(fā)最多的類生物降解塑料。簡單介紹了生物淀粉的結構和性能，重點介紹了生物淀粉基降解塑料的應用和研究進展?！　』痦椖浚宏兾魇≈攸c實驗室重點科學研究項目（2003S018）；陜西省科技發(fā)展計劃項目（2010K01401）；寶雞文理學院科技項目（YK078）自20世紀六、七十年代以來，塑料以其來源豐富、質(zhì)輕、產(chǎn)品美觀、衛(wèi)生、比強度高、質(zhì)量輕、難銹蝕、有一定的絕熱、絕緣性以及具有與金屬加工方便等特點而得到廣泛應用，已經(jīng)滲透到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防及人們生產(chǎn)和生活的各個領域，與混凝土、鋼鐵和木材并稱四大工業(yè)材料a.然而，大量廢棄的塑料制品因為其不可降解性而帶來了題。自20世紀70年代以來，人們開始了對降解塑料的研究和開發(fā)，主要有光降解塑料和生物降解塑料兩大類。其中淀粉作為種天然高分子化合物，其來源廣泛，品種多，成本低廉，并且能在自然環(huán)境下完全降解為二氧化碳和水，不會對環(huán)境造成任何污染，因而淀粉基降解塑料成為國內(nèi)外研究開發(fā)最多的一類生物降解塑料24.本文簡單介紹淀粉的結構和性能，重點介紹生物淀粉基降解塑料的應用和研究進展。　　1淀粉的結構和性能淀粉是植物體中貯存的養(yǎng)分，貯存在種子和塊莖中。不同的植物品種，其淀粉顆粒的形態(tài)、大小以及直鏈淀粉和支鏈淀粉含量的比例都各不相同。大米中含淀粉62%~86%，麥子中含淀粉57%~75%，玉蜀黍中含淀粉65% ~72%，馬鈴薯中則含淀粉超過90%.淀粉有直鏈淀粉和支鏈淀粉兩類，分子間存在氫鏈，溶解性很差，親水但并不易溶于水。直鏈淀粉含幾百個葡萄糖單元，支鏈淀粉含幾千個葡萄糖單元。在天然淀粉中直鏈的占20%~26%，它是可溶性的，其余的則為支鏈淀粉。當用碘溶液進行檢測時，直鏈淀粉液呈顯藍色，而支鏈淀粉與碘接觸時則變?yōu)榧t棕色。　　~100pm.直鏈淀粉的葡萄糖以a~D4，4-糖苷鍵結合的鏈狀化合物，相對分子質(zhì)量為20x 104~200x104.支鏈淀粉中各葡萄糖單元的連接方式除a~D4，4-唐苷鍵外，還存在a-M，6-唐苷鍵，相對分子質(zhì)量為100xl06 400X106.淀粉的性質(zhì)與淀粉的相對分子質(zhì)量、支鏈長度以及直鏈淀粉和支鏈淀粉的比例有關。實驗證明，高直鏈含量的淀粉更適合于制備塑料，所得制品具有較好的機械性能?！　∧壳?，我國還沒有全淀粉塑料的生產(chǎn)，邱威楊等用玉米淀粉和纖維素等混合制得全淀粉塑料，其力學性能等基本能達到傳統(tǒng)塑料的性能標準，且降解性能非常好，通過控制配方，可達到3個月、6個月及1年的不同降解速率，但如材料吸水，則力學性能明顯下降?！　?結束語目前在我國使用最廣泛的填充型降解塑料因為其降解性能差，在一些國家已經(jīng)是淘汰的產(chǎn)品。淀粉基降解塑料主要存在的也就是成本和性能的問題，其中性能又包括降解性能和使用性能。淀粉售價較低，也需要提高其附加值，以促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。淀粉具有良好的高親水性和生物降解性，成為制備降解材料的良好原料，以取代目前廣泛使用的塑料制品，成為淀粉加工的最大課題，具有重要的研究意義，前景非常廣闊。