[发明专利]一种可降解材料及其制备方法

说明书

本发明涉及生物技术领域，公开了一种制备可降解材料的方法，该方法包括将撕裂蜡孔菌接种至含有木质纤维素碎屑的培养基中进行培养，所述撕裂蜡孔菌的保藏编号为CGMCC No.10485。本发明还公开了一种由上述方法制得的可降解材料。本发明中使用的撕裂蜡孔菌的菌丝体可以缠绕固定培养基碎屑(植物性物料)，借助撕裂蜡孔菌，植物性物料可在不经灭菌或抑菌处理的情况下制备可降解材料，且制备过程不要求无菌环境，在很大程度上降低了制备成本。本发明(植物基)可降解材料的制备过程节能环保且获得的可降解材料具有廉价、容易降解的特点。而且，本领域技术人员能够很容易根据材料的预期用途对外形及原料配比进行设计得到外观和性能都满足要求的可降解材料。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体地，涉及一种制备可降解材料的方法以及由该方法制得的可降解材料。

背景技术

泡沫塑料是常见的保温、隔热和缓冲材料，在建筑、包装、填充、能量吸收等多领域有广泛的应用。但是，泡沫塑料面临两大难题：一是原料来自石油，如每生产1m³聚苯乙烯泡沫塑料需要65L石油，而石油是有限的，我国石油的对外依赖度已超过了60％，寻求石油基泡沫塑料的代替物势在必行；二是在自然环境中很难被分解，严重危害生态环境和生活环境。江河湖泊中漂流的塑料废弃物和牧草中夹杂的塑料废弃物己对鱼类和牲畜造成了威胁。比如，每年都有大量的海鸟等动物因食用废弃的塑料死亡。根据加州海岸委员会(California Coastal Commission)的调查，泡沫塑料已是主要的海洋漂流物，而对误食这类塑胶的海洋生物而言，会对其消化系统造成伤害，但目前还没有任何已知的有机体能够对其进行降解。塑料垃圾不仅影响环境美观，而且污染水源和土壤，危及禽畜及野生动物，给地球生态环境带来了沉重负担。我国处理城市垃圾的一个主要的途径和方法就是填埋。一方面由于泡沫塑料密度小、体积大，所选场地会被它很快填满，致使填埋场地处理垃圾的能力大大下降，对环境造成较大的污染；另一方面，场地被全部填埋后，地基相对来说就变得特别松软，垃圾中的细菌、病毒等有害物质很容易浸透到地下，污染地下水，危及环境；塑料焚烧时，会产生二恶英，焚烧泡沫塑料垃圾将对环境造成严重的二次污染。由于国外对泡沫塑料的抵制，产品包装使用的泡沫塑料缓冲材料已经严重影响了我国一些产品的出口。

为解决上述问题，生物基可降解塑料的研究方兴未艾，但至今的生物基塑料，如聚乳酸、PBS、PPC、生物PP、生物基PET、生物基聚酰胺和生物基聚乙烯等，均是以糖为原料，与人畜争粮；即便是以木质纤维素(lignocellulose)为发酵原料，也首先要将木质纤维素水解为糖，然后通过液体深层发酵或生物转化为合成塑料的单体(PHA是利用糖直接生物合成的高分子材料，合成后积累在细胞内，故必须经过破壁工艺，才能获得粗PHA)，再以化学方法聚合为生物基塑料。这样的工艺，原料和能源的消耗大，工艺路线长，生产工艺复杂，设备投资大，产品成本高，合成高分子可降解塑料成本高于现行的通用塑料，生产过程污染较重。因此，现阶段这类产品尚难以普及。

较成熟的淀粉塑料从上世纪80年代得到蓬勃发展，美国年增长率曾高达75％，当时主要是填充型淀粉基生物降解塑料。淀粉基生物降解塑料是至今开发得最多的一类生物降解塑料，国内外的研究很多，仅我国的研究单位就有40家以上。从20世纪90年代陆续发表的研究结果表明，它们只降解其中的淀粉，其它组分仅裂为碎片，仍存在于土壤和水域之中，并不能从根本上解决塑料的“白色污染”。