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1、第卷第期合成纤维专题生物可降解聚醋纤维进展俞昊张瑜朱美芳陈彦模中国纺织大学纤维材料改性国家重点实验室上海以刃摘要,随着人们对废弃高分子材料造成环境污染的日益认识对生物可降解材料的研。究得到了重视和发展本文对高分子材料的降解机理和目前在聚酣纤维方面已取得。、的进展进行了讨论着重介绍了目前研究有所发展的聚乳酸人聚印羚基丁。酸醋和聚丁二酸醋类等近几年的工作关键词生物可降解聚醋纤维降解机理微生物纤维性能高分子材料被微生物降解的途径主要有两前言种,一种是合成具有可以被微生物或酶降解高分子材料工业的蓬勃发展为人们生的化学结构的大
2、分子另一种方法是培植专、,。产生活带来了许多性能优良的新材料这些「〕用于降解通用塑料材料的微生物后者受到,材料在各个领域的广泛运用推动了社会的发了舆论界严厉地抨击认为这将会导致物,。因,展但同时大量高分子材料废弃物也带来了种不受控制的增长此目前的研究方向。。较严重的环保问题例如农业用废地膜残留主要还是以合成可降解材料为主,在土壤中可以存在好几十年并对植物根系聚合物的生物降解是一个非常复杂的过,,,的生长及农用机械的工作造成影响降低农程主要取决于聚合物分子的大小和结构微、。田产量到处丢弃的一次性发泡聚苯乙烯制生物种类及
3、温度湿度等环境因素,“”。,品已被人们称为白色污染⋯随着人们一般认为聚合物首先在各种在聚合物,,对环境污染对人类生存威胁的进一步认识表面增殖的细胞释放的酶的催化下通过各高分种反应分解成小的段,当分子量降到留子材料废弃物的环境污染问题越来越受,、以,风,川。到人们的关注环保型材料日益受到政府企。下时就能被微生物吸收这类,一’。。降解一般需要满足以下条件〔」①存在能业及科研机构的重视在这样的环境下生物可降解高分子材料作为一种主要的环保型降解高聚物的微生物②有足够的氧气、湿。材料得到了较快的发展许多科研工作者正气和矿物质养
4、分③对于不同类型的微生物致力于生物可降解材料的合成、表征和测试及高聚物体系,需要提供℃一印℃不等的。一。工作合成纤维的生物可降解性方面的研究温度条件④值大约在左右。,,也受到越来越多的重视许多公司都将重点但最近也有人认为在大多数的情况下。。放在开发这类新型材料上川生物降解并不需要酶引发起始过程的降解速度是由有机化学和物理化学等非生物的机降解机理。理控制的川对脂肪族聚醋降解的研究证。通常所说的生物可降解高分子材料是指实了这样的观点,、、,。受到自然界中的生物如细菌真菌藻类等生物降解具有协同效应并非单一机理比,。目,、。
5、侵蚀后可以完全降解的高聚物前使它具有复杂的生物物理生物化学效应同一一专题合成纤维匹拟年月时伴有其它物化作用,如水解、氧化等,几种脂肪族聚醋具有较好的生物降解性能和。,,,。作用相互促进目前生物降解机理尚未阐生物相容性研究较多应用也较为广泛常述明白。一般将在聚合物表面发生的降解反见的有聚中一经基丁酸醋,聚轻基戊应称非均相降解降解反应在整个聚合物内酸酷,聚乳酸以,聚丁二酸醋,聚己。,。部发生的称均相降解内醋代聚己二酸醋等。许多因素对材料的降解过程产生影响可降解纤维下面列出了一些常见化学结构通常情况下可一生物降解能力由强到
6、弱的顺序聚轻基丁酸酪类可降解纤脂肪族醋键、肤键氨基甲酸醋脂肪维。聚日一经基丁酸醋是一种聚轻基酷肪族醚键亚甲基,,此外,分子量大,分子结构排列规整,疏酸高度结晶熔点高达、、,,。’。。,,水性大的聚合物,不利于微生物的侵蚀与生℃〔它的弋为℃较脆而且它,’。,”」,,长不利于生物降解〔有报道称数均分的热稳定性差医一般不宜进行熔融加工,子量。厌的聚己二酸乙二醋能在细菌的作但可以用氯仿作溶剂进行溶液法加工制成”。。可生物降解产品〔它在熔点以上的时间用下完全降解其原因在于结合聚醋分子的,,。一长就会因为无规剪切通过一个日消去反
7、酷键容易被微生物产生的酶分解应生成丁烯酸和其它低聚物,分子量损失几种聚酷在不同微生物作用下的降解能、·““”。但均聚物通过精确控制温力见表,,、裹及醋分解活性★度降低停留时间等方法可以安全地挤出脂酶来”。,源聚己二聚己内聚丁二酸聚,苯二注模区它和聚丙烯具有相类似的性质一酸乙二酷民环己撑甲酸,酷滩二甲酷一二甲墓但聚丙烯不会降解而且的比重比聚丙、丙二酷’“。,烯重周然而不仅是热不稳定的化白色杆菌团’〕,平卜状假丝醉母以〕学稳定性也不是很好陈这在一定程度上。,白地霉影响了的实际应用价值目前的少根根霉粼印’一。应用研究主要是
8、复合材料〔川和纤维方面代氏根霖,,猪肝脏脂酶粼〕卯另外强度和硬度虽然较高但是非。,注活性以聚醋降解生成的水溶性有机物的量常脆为解决这个矛盾可通过在中共、。。,〔”川。,表示实验时各酶的数量调整到对橄榄油活性值均相同聚增塑段以改善其韧性例如聚,通过各种研究表明极性越小的共聚醋一。一一轻基丁酸酷轻基戊酸醋共聚物可,一。,越易于被真菌降解而细菌对氨基
