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)學工程廣泛應用，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，但由于復雜的制備過程導致價格較高;合成高分子型聚合物用塑料的最大缺點在于熔點太低，結(jié)晶度太高;天然高分子型主要是多糖基復合高分子及蛋白質(zhì)復合高分子，可用作生產(chǎn)物降解高分子的原料，它們在自然界資源豐富、易分解、無毒、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)特點及研究現(xiàn)狀。

　　以纖維素為原料通過酰氯酯化法對纖維素進行改性，制備出取代度不同的纖維素酯。通過對其反應條件、結(jié)晶性能、熱性能、生物降解性能的研究，得出長支鏈纖維素酯均為良好生物可降解性物質(zhì)。細茵對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，腐蝕設備嚴重，成本高。采用物理方法對天然纖維素進行改性，例如高壓熱蒸汽對纖維素進行閃爆處理，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)、多相反應難以合成的功能纖維素衍生物，實現(xiàn)這項技術(shù)的工業(yè)化將是天然纖維素工業(yè)的一場革命。

　　利用擠出機、煉塑機、反應鍋系統(tǒng)、流延機等設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，或者原料配方通過反應鍋系統(tǒng)共混，然后通過流延機流延并干燥成膜。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，擴散能力提高，玻璃化溫度降低，分解前實現(xiàn)了微晶熔融，有雙螺旋構(gòu)象轉(zhuǎn)變?yōu)闊o規(guī)線團構(gòu)象，具備熱塑性，可進行塑性加工。全淀粉型理化變化比人工合成塑料復雜，但熱穩(wěn)定性好、安全區(qū)寬，操作不困難。擠出時熔體為Bingham流體，在低剪切速度下沒看到牛頓平坦區(qū)，而表現(xiàn)出快速上升，產(chǎn)生屈服應力，即使熔解聚合物流動的應力，由于熔體的Bingham流體特性，熔體僅在施加高于屈服應力的剪切力時才開始流動，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60%，淀粉塑料明顯吸收水分，導致制品發(fā)霉及強度變差。