生(sheng)(sheng)物降(jiang)(jiang)解的實質是(shi)酶促(cu)使塑料(liao)氧(yang)化、水解，導致(zhi)主鏈斷裂(lie)，分子量(liang)降(jiang)(jiang)低，從而失去了原有的機(ji)(ji)械性(xing)能，更易被微生(sheng)(sheng)物所(suo)攝(she)取(qu)。因此(ci)，本章基于生(sheng)(sheng)物降(jiang)(jiang)解塑料(liao)的特性(xing)及生(sheng)(sheng)物降(jiang)(jiang)解塑料(liao)形(xing)成的要素，針對其降(jiang)(jiang)解技(ji)術不同，對生(sheng)(sheng)物降(jiang)(jiang)解塑料(liao)的原料(liao)來源和研究機(ji)(ji)制進行剖(pou)析。

1.天然(ran)基生物降(jiang)解塑料(liao)

天(tian)然(ran)基生物降(jiang)(jiang)解(jie)塑料(liao)(liao)是(shi)由天(tian)然(ran)高(gao)分子制備的(de)(de)生物降(jiang)(jiang)解(jie)塑料(liao)(liao)。存(cun)在于動(dong)植物體內(nei)的(de)(de)天(tian)然(ran)高(gao)分子經過(guo)一(yi)定的(de)(de)加工后均可作(zuo)為可降(jiang)(jiang)解(jie)材(cai)料(liao)(liao)使用，包括植物來源的(de)(de)纖維素(su)、木質素(su)、淀(dian)粉、多糖等，動(dong)物來源的(de)(de)甲(jia)殼素(su)、明(ming)膠等。這類天(tian)然(ran)高(gao)分子材(cai)料(liao)(liao)原料(liao)(liao)來源豐富且(qie)價格低廉(lian)，加上極易被微生物降(jiang)(jiang)解(jie)，而(er)且(qie)產物安全無毒，因而(er)日益受到重視(shi)。但與石(shi)油基高(gao)分子材(cai)料(liao)(liao)相比，天(tian)然(ran)基生物降(jiang)(jiang)解(jie)塑料(liao)(liao)的(de)(de)力學(xue)、熱學(xue)、加工等性(xing)能(neng)(neng)差，不(bu)能(neng)(neng)滿足(zu)現階段(duan)材(cai)料(liao)(liao)多樣(yang)化(hua)和功(gong)能(neng)(neng)化(hua)的(de)(de)要求。目前(qian)主要通過(guo)一(yi)定的(de)(de)加工手(shou)段(duan)對天(tian)然(ran)高(gao)分子物質進行(xing)改性(xing)，以滿足(zu)作(zuo)為工程材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)各(ge)種性(xing)能(neng)(neng)要求。

發展天(tian)然基生(sheng)(sheng)物降(jiang)解(jie)塑料的(de)(de)(de)關鍵在于提高(gao)改(gai)性(xing)技(ji)術(shu)與控制成本。天(tian)然高(gao)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)材(cai)料雖具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)完(wan)全生(sheng)(sheng)物降(jiang)解(jie)特性(xing)，但是它的(de)(de)(de)耐高(gao)溫性(xing)能不好，由天(tian)然高(gao)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)制備(bei)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物降(jiang)解(jie)塑料一般(ban)在50~55℃就(jiu)會發生(sheng)(sheng)變形(xing)。另(ling)外，它的(de)(de)(de)抗拉伸(shen)性(xing)能及柔韌性(xing)也較(jiao)差(cha)。因此(ci)，必須經過化學及物理改(gai)性(xing)，研發出以改(gai)性(xing)為中心(xin)的(de)(de)(de)完(wan)善(shan)工藝和(he)專用設備(bei)，才能獲得(de)具(ju)有(you)廣泛使用價值(zhi)的(de)(de)(de)天(tian)然高(gao)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)降(jiang)解(jie)塑料。例(li)如(ru)，應用納(na)米改(gai)性(xing)技(ji)術(shu)將天(tian)然高(gao)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)與納(na)米添(tian)加劑復(fu)合后制得(de)的(de)(de)(de)食品包裝材(cai)料，能有(you)效地解(jie)決天(tian)然高(gao)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)材(cai)料機械強度和(he)阻隔性(xing)能差(cha)的(de)(de)(de)問題;并且納(na)米材(cai)料也能賦予新復(fu)合材(cai)料更(geng)多的(de)(de)(de)功能特性(xing)。

2.生物(wu)基生物(wu)降解塑料(liao)

生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)基(ji)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)解(jie)塑料(liao)(liao)是以(yi)天然高聚(ju)(ju)物(wu)(wu)或天然單體(ti)合成的(de)高聚(ju)(ju)物(wu)(wu)為基(ji)礎制造的(de)可生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)解(jie)塑料(liao)(liao)。這類塑料(liao)(liao)以(yi)脂肪(fang)族聚(ju)(ju)酯(zhi)(zhi)(zhi)居(ju)多(duo)，主要(yao)包括聚(ju)(ju)羥(qian)基(ji)脂肪(fang)酸(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)(PHA)類[如(ru)聚(ju)(ju)β-羥(qian)基(ji)丁酸(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)(PHB)、聚(ju)(ju)羥(qian)基(ji)戊酸(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)(PHV)，以(yi)及PHB和PHV的(de)共聚(ju)(ju)物(wu)(wu)(PHBV)等(deng)]、聚(ju)(ju)乳(ru)酸(suan)(PLA)、聚(ju)(ju)丁二(er)(er)酸(suan)丁二(er)(er)醇酯(zhi)(zhi)(zhi)(PBS)、聚(ju)(ju)呋喃二(er)(er)甲酸(suan)乙二(er)(er)醇酯(zhi)(zhi)(zhi)(PEF)、聚(ju)(ju)對(dui)苯二(er)(er)甲酸(suan)丙二(er)(er)醇酯(zhi)(zhi)(zhi)(polyethyleneterephthalate， PTT)、聚(ju)(ju)碳酸(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)(PC)等(deng)。此外(wai)還包括聚(ju)(ju)氨基(ji)酸(suan)等(deng)、二(er)(er)氧化碳基(ji)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)解(jie)材(cai)料(liao)(liao)等(deng)。目前， PHA在全球(qiu)的(de)研究主要(yao)集中在利用(yong)其(qi)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)可降(jiang)解(jie)性、生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)相(xiang)容性等(deng)特(te)征(zheng)，開(kai)發(fa)在醫(yi)療、制藥、電子等(deng)高附加值領(ling)域的(de)用(yong)途(tu)。PLA 用(yong)途(tu)廣泛，被應(ying)用(yong)于生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)醫(yi)用(yong)高分(fen)子材(cai)料(liao)(liao)、紡織、包裝、農用(yong)薄膜等(deng)領(ling)域。

利用可再生(sheng)(sheng)(sheng)天(tian)然(ran)生(sheng)(sheng)(sheng)物質資源如(ru)(ru)淀粉(fen)等(deng)，通(tong)(tong)過微生(sheng)(sheng)(sheng)物發酵(jiao)(jiao)直接合成(cheng)聚(ju)合物，如(ru)(ru)聚(ju)羥基脂肪酸(suan)酯(zhi)類(PHA，包括PHB、PHBV等(deng));或通(tong)(tong)過微生(sheng)(sheng)(sheng)物發酵(jiao)(jiao)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)乳酸(suan)等(deng)單(dan)體，再化(hua)學合成(cheng)聚(ju)合物，如(ru)(ru)聚(ju)乳酸(suan)(PLA)等(deng)。

3石油基生物降解塑(su)料(liao)

石油基生(sheng)(sheng)物(wu)降(jiang)解(jie)塑料(liao)(liao)是以(yi)石化產業鏈中所生(sheng)(sheng)產的(de)(de)單體通(tong)過(guo)聚合所制(zhi)造的(de)(de)可生(sheng)(sheng)物(wu)降(jiang)解(jie)塑料(liao)(liao)。主(zhu)要包括(kuo)PCL、PBS、PBAT 等。PCL 具有優良(liang)的(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)相容(rong)性(xing)、記憶性(xing)及(ji)生(sheng)(sheng)物(wu)可降(jiang)解(jie)性(xing)等，產品(pin)多集中在(zai)醫(yi)療和日(ri)用方(fang)面(mian)，如矯正器(qi)、縫合線、繃帶(dai)、降(jiang)解(jie)塑料(liao)(liao)等。PBS耐熱性(xing)能好，是生(sheng)(sheng)物(wu)降(jiang)解(jie)塑料(liao)(liao)材(cai)料(liao)(liao)中的(de)(de)佼(jiao)佼(jiao)者，可以(yi)作(zuo)為各種包裝材(cai)料(liao)(liao)以(yi)及(ji)環(huan)境保護的(de)(de)塑料(liao)(liao)制(zhi)品(pin)。

4共混(hun)型生物降(jiang)解塑料

共(gong)混型生(sheng)物降(jiang)解(jie)(jie)(jie)塑料是指將兩種(zhong)或兩種(zhong)以上高分(fen)子(其(qi)中至少有一種(zhong)組(zu)分(fen)為生(sheng)物可(ke)降(jiang)解(jie)(jie)(jie)型)共(gong)混、復合制備的(de)生(sheng)物降(jiang)解(jie)(jie)(jie)材(cai)料，一般采用(yong)(yong)淀粉、纖(xian)維素、木(mu)質素等(deng)天(tian)然高分(fen)子作為生(sheng)物降(jiang)解(jie)(jie)(jie)組(zu)分(fen)，其(qi)中淀粉的(de)應用(yong)(yong)更為普遍。共(gong)混型生(sheng)物降(jiang)解(jie)(jie)(jie)塑料可(ke)綜合各(ge)組(zu)分(fen)的(de)優良(liang)特性，使材(cai)料既具有生(sheng)物可(ke)降(jiang)解(jie)(jie)(jie)性又提(ti)高了(le)其(qi)在力學、熱學等(deng)方面的(de)性能。