影响材料降解性能的外界因素

从可降解材料降解过程中，可以看出微生物降解只是降解过程的一个关键步骤，材料从聚合物降解成水和二氧化碳需要经过很多过程。其中内在因素包括材料自身的结构、聚合物分子量、材料的结晶程度、材料的亲疏水性；外部调教包括环境温度、光照、湿度、含氧量、pH值、其他有机质含量、微生物等。

除了材料本身固有的性质，外界环境条件对材料的降解过程也是至关重要。我们既可以通过控制外界环境条件抑制材料的降解，也可以控制合适的条件加速材料的降解。

首先，温度和湿度不仅会影响聚合物的水解速度（温、湿度越高，水解速度越快），还会影响微生物降解材料的速度。另外，环境中水分的pH也会从两个方面影响材料的降解过程，偏酸或偏碱环境都会加速材料的水解，但过酸或过碱的环境都会影响微生物的生长，并且特定的降解菌株都需要合适的pH值范围。长时间的持续光照可以引发聚合物发生光降解，降低聚合物的分子量，光降解速度相对缓慢，且不能将材料最终降解成水和二氧化碳。

但是材料在光降解后会变脆、变细，有利于材料的生物降解过程。氧气的含量主要决定材料是发生好氧降解还是厌氧降解，一般来说，好氧降解过程中材料最终会降解成水和二氧化碳，而厌氧降解则会有部分甲烷生产。材料所处环境的有机质含量决定着其周围微生物的含量，微生物越多，代谢越旺盛，则材料的降解速度也越快。微生物种类也能决定材料的降解速度，因为并不是所有的微生物都能降解可降解塑料，以聚乳酸PLA为例，只有不到0.04%种类的微生物能够降解PLA。并且不同的微生物种类其降解能力也不一样。

聚合物结构主要影响材料是否能被降解，而外界环境的影响对材料的降解速度至关重要，通常可降解塑料袋或餐具埋在土壤中需要几年甚至十几年才能完全降解，但在堆肥条件下只需要几个月就能完全降解。因此，了解可见各级材料的降解机理，摸清影响材料降解的影响因素，对于指导可降解材料制品的设计、生产、保存、使用和处理具有十分重要的意义。

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