線性脂肪族聚酯聚-已內(nèi)酯、聚L-乳酸、聚乙交酯及其共聚物已被生物醫(yī)學(xué)工程廣泛應(yīng)用，如整形修外科、骨折內(nèi)固定裝置及其緩釋藥物控制體系，展現(xiàn)其高度生物相容性、生理無(wú)毒性和生物可降解性。微生物產(chǎn)生型的生物降解性能最為優(yōu)異，但由于復(fù)雜的制備過(guò)程導(dǎo)致價(jià)格較高;合成高分子型聚合物用塑料的最大缺點(diǎn)在于熔點(diǎn)太低，結(jié)晶度太高;天然高分子型主要是多糖基復(fù)合高分子及蛋白質(zhì)復(fù)合高分子，可用作生產(chǎn)物降解高分子的原料，它們?cè)谧匀唤缳Y源豐富、易分解、無(wú)毒、生物相容性好，一直受到人們關(guān)注。本文主要介紹天然高分子基生物降解塑料結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及研究現(xiàn)狀。

　　以纖維素為原料通過(guò)酰氯酯化法對(duì)纖維素進(jìn)行改性，制備出取代度不同的纖維素酯。通過(guò)對(duì)其反應(yīng)條件、結(jié)晶性能、熱性能、生物降解性能的研究，得出長(zhǎng)支鏈纖維素酯均為良好生物可降解性物質(zhì)。細(xì)茵對(duì)纖維素酯的降解起主要作用，真菌次之、放線菌最小。土埋CO2釋放量測(cè)試結(jié)果表明，合成的纖維素酯能夠在土壤中降解。但制備條件苛刻，腐蝕設(shè)備嚴(yán)重，成本高。采用物理方法對(duì)天然纖維素進(jìn)行改性，例如高壓熱蒸汽對(duì)纖維素進(jìn)行閃爆處理，改變其超分子結(jié)構(gòu)，使纖維素直接溶于稀堿溶液，制備高品質(zhì)、多相反應(yīng)難以合成的功能纖維素衍生物，實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)技術(shù)的工業(yè)化將是天然纖維素工業(yè)的一場(chǎng)革命。

　　利用擠出機(jī)、煉塑機(jī)、反應(yīng)鍋系統(tǒng)、流延機(jī)等設(shè)備將淀粉按不同的配方與水、纖維素、增塑劑及抗氧劑等高速率混合，擠出塑化，控制溫度及轉(zhuǎn)速，再冷卻粉碎造粒，進(jìn)行吹塑、注塑、壓注、壓片和吸塑等加工成型，或者原料配方通過(guò)反應(yīng)鍋系統(tǒng)共混，然后通過(guò)流延機(jī)流延并干燥成膜。研究表明，天然淀粉分子間以氫鍵相互作用形成微晶結(jié)構(gòu)完整顆粒，團(tuán)粒內(nèi)分子在溫度升高分解，不具熱塑性，增塑后，分子間氫鍵作用削弱，擴(kuò)散能力提高，玻璃化溫度降低，分解前實(shí)現(xiàn)了微晶熔融，有雙螺旋構(gòu)象轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)規(guī)線團(tuán)構(gòu)象，具備熱塑性，可進(jìn)行塑性加工。全淀粉型理化變化比人工合成塑料復(fù)雜，但熱穩(wěn)定性好、安全區(qū)寬，操作不困難。擠出時(shí)熔體為Bingham流體，在低剪切速度下沒(méi)看到牛頓平坦區(qū)，而表現(xiàn)出快速上升，產(chǎn)生屈服應(yīng)力，即使熔解聚合物流動(dòng)的應(yīng)力，由于熔體的Bingham流體特性，熔體僅在施加高于屈服應(yīng)力的剪切力時(shí)才開始流動(dòng)，加工行為類似合成聚合物。整體上講，全淀粉塑料產(chǎn)品推廣仍存在一些問(wèn)題，比如由于淀粉本身結(jié)構(gòu)，難生產(chǎn)厚度小于0.02mm的超薄膜，吹塑成型的瓶類制品易碎，制品耐性差，尤其在南方，濕度超過(guò)60%，淀粉塑料明顯吸收水分，導(dǎo)致制品發(fā)霉及強(qiáng)度變差。