什么是生物可降解材料？

生物可降解材料按降解機(jī)理和破壞方式可分為完全生物降解材料和破壞性生物降解材料兩種。

 01、完全生物降解材料

 完全生物降解材料是指本身可以被細(xì)菌、真菌、放線菌等微生物全部分解的生物降解材料。它能在細(xì)菌或其水解酶作用下，最終分解成CO2和水等物質(zhì)回歸自然，所以被稱(chēng)為“綠色材料”。從制備方法上可分為3種：微生物發(fā)酵法、化學(xué)合成和天然高分子共混。

 微生物發(fā)酵法

 微生物發(fā)酵法是指以有機(jī)物為碳源，通過(guò)微生物發(fā)酵而得到的生物降解材料，主要是以聚羥基脂肪酸酯類(lèi)為主。聚烴基脂肪酸脂(PHA)是由很多細(xì)菌合成的一種細(xì)胞內(nèi)聚酯，具有生物可降解性、生物相容性和可食用性等許多優(yōu)良性能。在生物醫(yī)學(xué)材料、組織工程材料、緩釋材料、電學(xué)材料以及包裝材料等方面發(fā)揮了重要的作用。

 美國(guó)寶潔公司先已開(kāi)發(fā)成功作為縫合線、無(wú)紡布和各種包裝用材料的PHA系列產(chǎn)品及其多種應(yīng)用。目前PHA在全球的研究主要集中在利用其生物可降解性、生物相容性等特征，開(kāi)發(fā)在醫(yī)療、制藥、電子等高附加值領(lǐng)域的用途。

 化學(xué)合成法

 化學(xué)合成高分子型降解材料是指利用化學(xué)方法合成制造的生物降解材料。大多是在分子結(jié)構(gòu)中引入能被微生物降解的含酯基結(jié)構(gòu)的脂肪族聚酯，目前具有代表性的工業(yè)化產(chǎn)品有聚己內(nèi)酯(PCL)、聚琥珀酸丁二脂(BS)、聚乳酸(PLA)、脂肪族聚酯/芳香族聚酯共聚物(CPE)等。

  聚乳酸具有優(yōu)良的生物相容性和可吸收性，無(wú)毒、無(wú)刺激性，它在自然界中能完全分解為CO2和H2O，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，是目前最有前途的可生物降解的聚合物之一。聚乳酸用途廣泛，目前已被應(yīng)用于生物醫(yī)用高分子、紡織和包裝等行業(yè)。聚己內(nèi)酯(PCL)則具有優(yōu)良的生物相容性、記憶性以及生物可降解性等，其產(chǎn)品多集中在醫(yī)療和日用方面如矯正器、縫合線、繃帶、降解塑料等。

 天然高分子共混

 天然高分子生物降解材料是利用生物可降解的天然高分子，如植物來(lái)源的生物物質(zhì)和動(dòng)物來(lái)源的甲殼質(zhì)等為基材制造的材料以使產(chǎn)品具有降解性。植物來(lái)源包括細(xì)胞壁組成的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、淀粉、多糖類(lèi)及碳?xì)浠衔?；?dòng)物來(lái)源主要是蝦、螃蟹等甲殼動(dòng)物。主要品種有PHB/ PCL糊化淀粉/ PCL糊化淀粉/ PHBV等。

  此類(lèi)降解材料原料來(lái)源豐富、可完全生物降解，而且產(chǎn)物安全無(wú)毒性，正日益受到人們重視。然而，天然高分子材料雖具有完全生物降解性。但是它的熱學(xué)、力學(xué)性能差，不能滿(mǎn)足工程材料的性能要求，因此目前的研究方向是通過(guò)天然高分子改性，以得到有使用價(jià)值的天然高分子降解材料。

 02、生物破壞性材料