纖維素分子（zǐ）是由葡萄糖經B-14-糖苷鍵（jiàn）連接成的（de）鏈式分子，通（tōng）過同向平行排列折疊，並在範德瓦耳斯（sī）力（lì）的作用下，相互聚（jù）集形成高度（dù）結晶的多層堆砌結構基纖維，聚集成（chéng）纖維素纖維（wéi）。目前，對於植物纖維為主體（tǐ）的（de）複（fù）合材料一般集中在纖維板材和纖（xiān）維素薄（báo）膜上。

1)纖維素基生物降解塑料改性方法（fǎ）

纖（xiān）維素也是一種資源豐富的天（tiān）然高分子，在纖維素酶的作用下（xià），纖維素可分解為葡萄糖。日（rì）本、俄羅（luó）斯、美國均已（yǐ）開展了以（yǐ）纖維素衍（yǎn）生物為主體的（de）生物降解塑料研究開發工作。纖維素分子結構如圖2-2所示。纖維素有區和非晶區，其強度、彈性（xìng）視結晶部分而定，而溶劑浸透（tòu）性、膨潤能（néng）力、反應性、柔軟（ruǎn）性與（yǔ）無定形部分有關。纖維素分子間（jiān）有強氫鍵，取向度（dù）、結晶度高，且不溶於（yú）一般（bān）溶劑，高溫下分解而不熔融，用作塑料具有物理性能差和加工性能差的缺點，須對其（qí）進（jìn）行改性處理。纖維素改性的方法主要有酯化、醚化，以及氧化成醛、酮、酸等。改性後的纖維（wéi）素可用作生產塑料，纖維素塑料可作包裝材料，也可製成薄膜，如乙酸纖維素、硝酸纖維素、苯基纖維素（sù）等。而纖（xiān）維素改性後對其生物降（jiàng）解（jiě）性能產生很大影響，使其在自然環（huán）境中難以降（jiàng）解。一般來說，用（yòng）作生物降（jiàng）解（jiě）塑料的纖維素衍生物基本上以帶短鏈側基的酯為主，如乙酸纖維素（sù）、丙酸纖維（wéi）素等，這類纖維素（sù）的主要缺點是降解過程緩（huǎn）慢且不完全。

對纖（xiān）維素（sù）進行酯（zhǐ）化，尤其是長支（zhī）鏈酯化接枝比較困難，原因在於纖維素的知個D-葡萄糖基均有兩個羥基（jī），分別是仲醇基和（hé）伯醇基，二者形成（chéng）酯的能（néng）力不同伯醇基易形成酯，而仲醇基較困難。要使纖維素分子中羥基都酯化，須用酸（suān）酐動氯酐，而且由於纖維素大（dà）分子不溶於酯化混合物中，反應隻在兩相的表麵進行內部不完全甚（shèn）至未酯（zhǐ）化，因此酯化比較困難。在（zài）我國，對纖維素降解塑料的究報道很少。有的學者以纖維素為（wéi）原料通（tōng）過酰氯酯化法對纖維素進行改（gǎi）性，製備出取代（dài）度不同的（de）纖維素酯。通過對其反應（yīng）條件、結晶性能（néng）、熱性能、生物路解性能的研究，得（dé）出（chū）長支鏈纖維素酯均為良（liáng）好生物可降解性物（wù）質。細菌（jun1）對（duì）纖維素酯的降解（jiě）起主要作（zuò）用，真菌次之（zhī），放線菌最小。土埋CO測結果表明（míng），成的纖維素酯（zhǐ）能夠在（zài）土（tǔ）壤中降解，但製備條件苛刻（kè），腐（fǔ）蝕設備嚴（yán）重且需

要較高的（de）成本。

采用物理方法對天然（rán）纖維素進行改性，例（lì）如采用高壓熱蒸汽對纖維素進行閃爆處理，實現纖維素分子間氫鍵斷裂（liè）及類酸解的過程（chéng），改變其（qí）超分子結構，使纖維素直接溶於稀堿溶液，製備（bèi）高品質、多（duō）相反應難以合成（chéng）的功能（néng）纖維素衍生物，實現這項技術的工業化（huà）將是天然纖維素工業的一場革命。

2)纖維（wéi）素（sù）基生（shēng）物降解塑料優勢

纖維素塑料是對纖維素進（jìn）行化學改性的產物，屬熱塑性材料。纖維素是（shì）植物細胞的主要成分，產生於光合作用，常同木質素、樹脂等伴生一（yī）起。棉（mián）纖維、林木、草稈和（hé）甘蔗渣等都含有（yǒu）纖維素，纖維素本身不因（yīn）加熱而熔（róng）融，不是熱性的。

纖維素與特定的酸和酐反應，一般以硫（liú）酸為催化劑，得到纖維素酯。纖維素酯在加熱和加（jiā）壓（yā）條件（jiàn）下，與增塑劑、穩定劑、紫外線抑製劑等混合，必要時加入顏料或染料，製（zhì）成（chéng）3.175mm左右的柱（zhù）狀或粒狀的纖維素塑料。纖維（wéi）素塑料有（yǒu）透明的、半透（tòu）明的和不透明的（de），色澤各異，包括特殊顏色如珠光、熒光和金屬色等。

各種纖維素塑料都具有理想的綜（zōng）合性能，容易（yì）加工，有卓越的透明度和著色性，堅（jiān）韌而具有剛硬，可用輻射和環氧乙烷消（xiāo）毒;其外觀（guān）和光學性能優（yōu）於大多數其他塑料。

纖維素（sù）塑料的機械性能因增塑劑含量差異而不同。增塑劑含（hán）量低的，其硬度、剛度和抗張強（qiáng）度高。隨著增塑劑含量的增加，這些性能呈下降趨勢，而衝擊強度提高（gāo）。