纖（xiān）維素分子是由葡萄糖經B-14-糖苷鍵連接成（chéng）的鏈式分子，通過同（tóng）向平行排列折疊（dié），並在範德瓦耳斯（sī）力的作用下，相互聚集形成高度（dù）結晶的多層堆砌（qì）結構基纖維，聚集成纖維素（sù）纖維。目前，對於植（zhí）物纖維為主體的複合（hé）材料一（yī）般集中在（zài）纖維板材和纖維素薄膜上。

1)纖維素基生物降解塑料改性方法

纖維素也是一種資源豐富的天然高分子，在纖維素酶的作用下，纖維素可分解為葡萄（táo）糖。日本、俄羅斯、美國均（jun1）已開展了（le）以纖維素衍生物為主（zhǔ）體的生物降解塑料研究（jiū）開發工作（zuò）。纖維素分子結構如圖2-2所示。纖維素有（yǒu）區和非晶區，其強度、彈性視結晶（jīng）部分而（ér）定，而溶（róng）劑浸透性、膨潤能力、反應性、柔軟性與無定形（xíng）部（bù）分有關。纖維（wéi）素分子間有強氫鍵，取向度、結晶度（dù）高，且不溶於一般（bān）溶劑，高溫下分解而不熔融，用（yòng）作塑料具有物理性能差和加工性能差的（de）缺點，須對其進行改性處理。纖維素改性的方法主要有酯化、醚化，以及氧化成醛、酮、酸等。改性後的纖維素可用作生產塑料，纖維素塑料可（kě）作包裝材料（liào），也可製成薄膜（mó），如乙酸纖維素、硝酸纖維素、苯基纖維素（sù）等（děng）。而纖維素改性後對其生（shēng）物（wù）降解性能產生很大影響，使其在自然環境中難以降解。一般來說（shuō），用作生物降解塑料的纖維素（sù）衍生物基本上（shàng）以帶短鏈側基的酯為主，如乙酸纖維素、丙酸纖維素等，這類纖維素的主要（yào）缺點是降解過程緩慢且不完全（quán）。

對纖維素進行酯化，尤其（qí）是長支鏈酯化接枝比較（jiào）困難，原因（yīn）在於纖維素的知個D-葡萄糖基均（jun1）有（yǒu）兩個羥基，分別是（shì）仲醇基和伯醇基，二者（zhě）形成酯的能力不同（tóng）伯醇基易形成酯，而仲醇基較困（kùn）難（nán）。要使纖維素分（fèn）子中羥基都酯化，須（xū）用酸酐動氯酐（gān），而且由於纖（xiān）維素大分子不溶於酯化混合物（wù）中，反應隻在兩相的表（biǎo）麵進行內部不完（wán）全甚至（zhì）未酯化，因此酯化比較困難。在（zài）我（wǒ）國，對纖維素降解塑料的究報道很少。有的學者以纖維素為原料通過酰氯酯化法對纖維素進行改性，製備出取代度不（bú）同的（de）纖維素（sù）酯。通過對其反應條件、結晶性（xìng）能、熱性（xìng）能、生物路解性能的研究，得出長支鏈纖維素酯均為良好生物可降解性物質。細菌對纖維素酯的降解（jiě）起主要作（zuò）用，真菌次之，放線菌最小（xiǎo）。土埋CO測結果表明，成的（de）纖維素酯能夠在土壤中降解，但製備（bèi）條件苛刻（kè），腐蝕設備嚴重且需

要較高的成本。

采（cǎi）用物（wù）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（xiàn）纖維（wéi）素分子間氫鍵斷裂及類酸解的過程，改變其（qí）超分（fèn）子結構，使纖維素直接溶於稀堿溶液，製備（bèi）高品質（zhì）、多相反應（yīng）難以合成的功能纖（xiān）維（wéi）素衍生物，實現這項技術的工業化將是天然纖維素工（gōng）業的（de）一場革（gé）命。

2)纖維（wéi）素基生物降（jiàng）解塑料優勢

纖維素塑料是對纖維素進行化學（xué）改性的產（chǎn）物，屬熱塑性材料。纖維素是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（bàn）生一起。棉（mián）纖維、林木、草稈和甘蔗渣等都含有（yǒu）纖維素，纖維素本身不因加熱而熔（róng）融，不是熱性的。

纖維素與特定的酸和酐反應，一般以（yǐ）硫酸為催化劑，得到纖維（wéi）素（sù）酯。纖維素酯在加熱和加壓條件下，與增塑劑、穩定劑、紫外線抑製劑等（děng）混合，必要時加（jiā）入顏料或染料，製成3.175mm左右的柱（zhù）狀或粒狀的纖維素塑料。纖維素塑料有透明的、半透明的和不透明的，色澤各異，包括特殊顏色如珠光、熒光和（hé）金屬色等。

各種（zhǒng）纖維素塑料都具有理想的（de）綜合性能，容易（yì）加（jiā）工，有卓越的透明（míng）度和著色性，堅韌而具有剛硬，可用輻射和環氧乙烷消毒;其外觀和光學性能優於大多數其他塑料。

纖維（wéi）素塑料的機（jī）械性能因（yīn）增（zēng）塑（sù）劑含量（liàng）差異而不同。增塑劑含量低的，其硬度、剛度和抗張強度高。隨（suí）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。