生物降解材料研究院此前很多推文中，都有提到淀粉基塑料，例如：

①可降解塑料市场发展迅猛：十年近千亿！未来可期

②一只购物袋0.5~1.7元，可降解塑料袋厂家询价太火爆了！

上面两篇文章都有提到淀粉基塑料，并且说明淀粉基塑料降解残留和不能完全分子化降解的问题。

那么淀粉基塑料到底是什么呢？本期为你报道。

1.淀粉基生物降解塑料

淀粉是一种高分子碳水化合物，由葡萄糖分子聚合而成，具有来源丰富、价格低廉、可再生且可完全降解等优点。

淀粉有直链淀粉和支链淀粉两类(见图1):（a）直链淀粉为无分支的螺旋结构;（b）支链淀粉由24～30个葡萄糖残基与α1，4-糖苷键首尾相连而成，在支链处为α1，6-糖苷键。

淀粉属于高度结晶的一种化合物，分子之间靠很强的氢键连接，未改性淀粉的糖苷键一般在℃左右发生断裂，所以淀粉的熔融温度基本高于其分解温度。普通淀粉的粒径约为25μm，既可以作为一种填料制备可降解塑料，也可以改性后制备可降解塑料。

世界上第一篇关于淀粉可降解塑料的专利是由英国研究者Griffin发明的，自此淀粉基塑料研究的大门被打开。德国巴特尔研究所将青豌豆品种进行改性，研制出很高含量的直链淀粉，可以用传统的方法直接加工成型，得到了可以替代聚氯乙烯(PVC)的透明、柔软、可完全降解的薄膜。

淀粉基塑料可分为两大类：破坏性生物降解塑料（淀粉基生物基塑料）与完全生物降解塑料（淀粉基生物降解塑料）。

1.1破坏性生物降解塑料

破坏性生物降解塑料是将淀粉与不可降解树脂共混，固化生成热固性复合材料。（即是以淀粉基生物基塑料：改性淀粉与聚烯烃(如PP/PE/PS等)的混合物，淀粉降解后，留下多孔聚合物不能再降解，对解决污染意义并不大，可见这种塑料并不是以后的发展方向）制品在使用后，淀粉部分首先降解，制品崩裂为碎片，因此又称为崩溃性生物降解塑料，

其中，淀粉质量分数一般为5%～30%。过少的淀粉质量分数并不能起到有效改性的作用，进而不能缩短复合材料的降解周期;淀粉质量分数过多会影响复合材料的力学性能，导致强度大幅下降，不能正常使用。

近年来，科研工作者们将淀粉基生物降解塑料作为研究的重点，研究结果表明:将普通淀粉与非极性的树脂共混时，需要对淀粉进行预处理，改变其结构形貌与表面性能，才能有效地使两相均匀且充分地结合，进而得到性能优良的产品。

1.2完全生物降解塑料

完全生物降解塑料是将淀粉与可降解聚酯（如PLA/PBAT/PBS/PHA/PPC等)共混，得到的一种复合材料，在使用后可以完全降解，对于环境污染较小，是目前应用较广的淀粉基生物降解塑料。

陈静等认为生物基塑料的降解机理主要有三种形式:生物的物理作用、生物的化学作用、酶的直接作用。

一般第一步为生物的物理作用，主要由于生物细胞的增长，导致聚合物组分水解，电离质子化而发生机械性破坏，从而使高聚物分裂成低聚物碎片。

第二步为生物的化学作用，在微生物侵蚀后，其细胞的增长使聚合物产生新的物质，如H2O、CO2和甲烷等。

第三步为酶的直接作用，微生物的酶是蛋白质，而蛋白质由20种氨基酸组成，这些氨基酸的分子链中除了含有氨基与羧基外，部分还含有羟基与巯基等，这些基团不但可以作为电子的供体，而且可以作为氢受体，它们能与塑料分子或者氧分子发生吸附的作用，这些带电质点构成了酶的催化活性中心，使被吸附塑料分子与氧分子反应活化能降低，从而加速了材料的生物降解。

2.淀粉基塑料是否符合降解要求

根据前几天的中国轻工业联合会《可降解塑料制品的分类与标识规范指南》发布，可降解塑料的定义为：

（1）可降解塑料定义本指南所指的可降解塑料，是指在自然界如土壤、沙土、淡水环境、海水环境、特定条件如堆肥化条件或厌氧消化条件中，由自然界存在的微生物作用引起降解，并最终完全降解变成二氧化碳（CO2）或/和甲烷（CH4）、水（H2O）及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质（如微生物死体等）的塑料。秘书处，

转载请注明:http://www.aideyishus.com/lkcf/7416.html