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生物聚合物材料及其应用

随着环境保护意识的逐渐普及，人们对环保材料的需求越来越

高。生物聚合物材料因其可降解、可再生等优异特性而备受关注。

本文将介绍生物聚合物材料的概念、种类、制备方法以及在各个

领域的应用。

1.生物聚合物材料的概念

生物聚合物材料指的是来源于生物质资源的高分子材料，因其

生物降解、可再生等特性而备受关注。不同于传统塑料材料，生

物聚合物材料几乎可以在自然环境下完全降解对环境污染较小，

是一种极具环保性的材料。

2.生物聚合物材料的种类

目前生物聚合物材料主要有三类：天然高分子材料、合成生物

降解塑料和生物基材料。

天然高分子材料：如淀粉、纤维素等，天然高分子材料不仅可

以与其他材料混合，增加材料的生态性，同时还可以单独成块，

用作包装或餐具等。

合成生物降解塑料：如聚乳酸（PLA）、聚羟基脂肪酸酯

（PHA）等，通过化学合成或生物分解加工而成，具有与传统塑

料相似的性质，而且具有很好的可降解性。

生物基材料：如硅基氧烷、麦秸纤维/高密度聚乙烯复合易拉罐

等，这类材料一般以传统合成材料为基础，加入一些天然物质成

分，达到生物降解的目的。

3.生物聚合物材料的制备方法

(1)天然高分子材料生产方法：

以淀粉为例，生产淀粉餐具一般基于以下工艺流程：淀粉-混合

溶解-吹塑成型-送风(速冻)-加工-个性包装-成品存储。

(2)合成生物降解塑料生产方法：

以聚乳酸为例，其生产工艺流程如下：生物发酵法生产乳酸-聚

合法制备聚乳酸-加工。

(3)生物基材料生产方法：

以石墨烯纳米复合PLA为例，生产工艺流程如下：石墨烯氧化

还原法制备石墨烯纳米-合成PLA-复合。

4.生物聚合物材料在各个领域的应用

(1)食品餐具：

生物聚合物材料在食品包装、餐具等方面应用较为广泛。淀粉

餐具、纤维餐具等已经成为许多快餐店和酒店的首选，不仅安全

环保，并且美观实用。

(2)医疗器械：

生物聚合物材料可用于制作医疗器械，如手术用具和生物支架

等。由于其可降解性和生物相容性，在使用完毕后可以自然降解，

无需人工清除，大大降低医疗废弃物对环境造成的污染。

(3)环境保护：

生物聚合物材料在环保领域的应用极为广泛，如替代传统塑料

材料，作为包装、袋子等；用作治理污染，如污水处理、土壤修

复等。

5.小结

生物聚合物材料以天然性、可降解、可再生等环保特性，备受

广大消费者和生产商青睐。在未来，生物聚合物材料将代替传统

塑料，成为环保材料的主角之一。