生物淀粉基降解塑料的研究應(yīng)用

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生物淀粉基降解塑料的研究應(yīng)用趙衛(wèi)星趙永春姜紅波2（1.寶雞文理學(xué)院植物化學(xué)陜西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西寶雞2.寶雞文理學(xué)院地理科學(xué)與環(huán)境工程系，陜西寶雞721013）水，對(duì)環(huán)境不造成任何污染，因而淀粉基降解塑料成為國(guó)內(nèi)外研究開(kāi)發(fā)最多的類生物降解塑料。簡(jiǎn)單介紹了生物淀粉的結(jié)構(gòu)和性能，重點(diǎn)介紹了生物淀粉基降解塑料的應(yīng)用和研究進(jìn)展?！　』痦?xiàng)目：陜西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)科學(xué)研究項(xiàng)目（2003S018）；陜西省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（2010K01401）；寶雞文理學(xué)院科技項(xiàng)目（YK078）自20世紀(jì)六、七十年代以來(lái)，塑料以其來(lái)源豐富、質(zhì)輕、產(chǎn)品美觀、衛(wèi)生、比強(qiáng)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(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用，已經(jīng)滲透到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防及人們生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)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?yàn)槠洳豢山到庑远鴰?lái)了題。自20世紀(jì)70年代以來(lái)，人們開(kāi)始了對(duì)降解塑料的研究和開(kāi)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(lái)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(huì)對(duì)環(huán)境造成任何污染，因而淀粉基降解塑料成為國(guó)內(nèi)外研究開(kāi)發(fā)最多的一類生物降解塑料24.本文簡(jiǎn)單介紹淀粉的結(jié)構(gòu)和性能，重點(diǎn)介紹生物淀粉基降解塑料的應(yīng)用和研究進(jìn)展?！　?淀粉的結(jié)構(gòu)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(guò)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(gè)葡萄糖單元，支鏈淀粉含幾千個(gè)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(dāng)用碘溶液進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，直鏈淀粉液呈顯藍(lán)色，而支鏈淀粉與碘接觸時(shí)則變?yōu)榧t棕色。　　~100pm.直鏈淀粉的葡萄糖以a~D4，4-糖苷鍵結(jié)合的鏈狀化合物，相對(duì)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(duì)分子質(zhì)量為100xl06 400X106.淀粉的性質(zhì)與淀粉的相對(duì)分子質(zhì)量、支鏈長(zhǎng)度以及直鏈淀粉和支鏈淀粉的比例有關(guān)。實(shí)驗(yàn)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(jī)械性能?！　∧壳?，我國(guó)還沒(méi)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(xué)性能等基本能達(dá)到傳統(tǒng)塑料的性能標(biāo)準(zhǔn)，且降解性能非常好，通過(guò)控制配方，可達(dá)到3個(gè)月、6個(gè)月及1年的不同降解速率，但如材料吸水，則力學(xué)性能明顯下降?！　?結(jié)束語(yǔ)目前在我國(guó)使用最廣泛的填充型降解塑料因?yàn)槠浣到庑阅懿?，在一些?guó)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(wèn)題，其中性能又包括降解性能和使用性能。淀粉售價(jià)較低，也需要提高其附加值，以促進(jìn)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。