生物降解塑料降解技术及其前景展望！

       生物降解塑料降解技术

       传统塑料的废弃物一般通过堆积填埋的方法进行处理，该方法产生的渗滤液和温室气体不仅会对土壤造成污染，还会加重温室效应。而生物可降解塑料在不同环境条件下( 如堆肥、 土壤和水生系统) ，均有生物降解的可能性。其中，堆肥和土壤降解由于具有微生物多样性而得到了广泛应用。

       一、堆肥降解

       堆肥降解技术是有机废物资源化和有机固体废物处理的有效方法。其主要通过细菌、真菌和放线菌作用于生物可降解塑料，并将其转化为腐殖质的生物化学过程。该技术可以直观地反映塑料在自然条件下的降解情况，已逐渐成为评价塑料可生物降解性能的主要方法。

       将堆肥作为微生物群落，使其对不同生物可降解材料进行生物降解，是近年来广泛研究的课题。生物可降解材料的降解效果通常采用其降解的失重率表示。在纯生物塑料中加入易被降解的材料，制备得到了共混生物复合材料，能提高生物塑料在堆肥条件下的生物降解性。

       Anstey等利用堆肥法对聚丁二酸丁二醇酯（PBS） 进行降解，研究表明，纯PBS经100 d的堆肥降解率为24%；而将含有可溶性糖的豆粕粉末添加到PBS中，得到共混生物复合材料，在相同条件下，该复合材料降解率可以达到60%。

       Wu等将聚乳酸（PLA）/剑麻纤维共混后制成薄膜，在相同条件下，掩埋14周，其降解率比纯PLA提高了50%。Ahn等分别将PLA/淀粉/家禽羽毛纤维（PFF）共混材料和纯PLA制成塑料罐，置于58℃下，堆肥60 d，研究发现，二者降解率分别为53%、13%。

       分析结果表明，在纯PLA中的生物降解能力较低，这是由于，在共混生物复合材料中加入淀粉比纯PLA更易被微生物降解，且在纯PLA生产过程中，成型和挤出等加工操作也能导致其生物降解能力较低。

       Mostafa等利用醋酸纤维素（CA）分别与成本较低的纤维亚麻和棉絮制备得到共混生物复合材料，进行14 d的堆肥后，二者的生物降解率分别为44%、35%。Wu等在相同条件下，堆肥60 d发现，含有稻壳（RH）的聚羟基链烷酸酯（HA）复合材料的降解率比纯PHA提高了45%。这是由于，随着稻壳含量不断增加，共混生物材料的性能明显提升，其吸水性能显著降低，提高了共混生物复合材料在堆肥过程中的降解效果。

       Tabasi等在相同条件下，将PLA、聚－β－羟丁酸（PHB）分别与聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）共混，制成生物塑料，在相同条件下，采用堆肥降解方法发现，2种共混生物材料的降解率明显低于纯PLA、纯PHB。利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）法观察以上2种共混物在堆肥过程中成分的变化，结果表明，降解开始时，2种共混物的生物降解率基本相同；后来，由于PBAT分别与PLA、PHB形成一个三维空间网络，导致该生物共混材料降解速率减缓，最终，降低了降解效果。

       还有研究表明，某些特殊的共混生物复合材料需要在较高温度和较长时间条件下堆肥，才能完全降解。Rudnik等分别研究了PLA在40℃及约150℃自然堆肥及工业堆肥条件下生物降解的情况。结果表明，PLA在自然堆肥条件下的降解速率明显低于后者，因此，温度是影响PLA堆肥降解效果的主要因素。

       尽管市场上的部分生物塑料被贴上纯生物降解的标签，但是，它们堆肥的潜力尚未得到证实。Vaverková等对2个应用于表面清洁的海绵布生物塑料样品（样品A和样品B），在....