目录 1
1 天然纤维复合材料作为工程器件在航空、汽车和其他领域中的应用 1
1.1 引言 1
1.2 历史概况 2
1.3 天然纤维增强工程材料 4
1.3.1 纤维 4
1.3.2 生物高分子 6
1.4 加工技术 14
1.4.1 无纺布的浸渍 15
1.4.2 构件的制备 18
1.5 准各向同性生物复合材料的性能 18
1.6 应用研究 19
1.6.1 办公椅的设计 19
1.6.2 门板部件 20
1.6.3 挤拉支撑夹板 21
1.6.4 以植物油为基本成分的新型热固性树脂 21
1.6.5 安全头盔 22
1.6.6 铁路车厢的内镶板 23
16.7 手感式图像制品 24
1.6.8 结论 25
1.7 生产 25
1.8 专利 25
1.8.1 纤维 25
1.8.2 树脂 26
1.8.3 复合材料 26
1.9 前景和展望 27
1.11 缩略语 28
1.10 致谢 28
1.12 参考文献 29
2 生物高分子在建筑工程方面的应用 31
2.1 引言 31
2.2 历史概况 32
2.3 建筑业 33
2.3.1 建筑业的规模 33
2.3.2 建筑材料 33
2.3.3 建筑行业使用的化学品 34
2.4.1 混凝土 35
2.4 主要建筑材料 35
2.4.2 灰浆和砂浆 40
2.4.3 墙面粉刷 44
2.4.4 石膏板 45
2.4.5 油漆和涂料 46
2.4.6 油井和气井建设 47
2.5 建筑中使用的生物高分子 52
2.5.1 木质素磺酸盐 54
2.5.2 土壤源的生物高分子 58
2.5.3 烃类生物高分子 59
2.5.4 蛋白质类生物高分子 61
2.5.5 淀粉和纤维素衍生物 63
2.5.6 种子胶 70
2.5.7 渗出胶和根树脂 73
2.5.8 微生物源的生物高分子 75
2.5.9 壳壳糖 84
2.5.10 生物降解高分子 85
2.6 生物高分子的应用前景 86
2.6.1 单宁 87
2.6.2 胶原和明胶 88
2.6.3 海藻酸盐和角叉胶 89
2.6.4 果胶 91
2.6.5 罗望子胶和肉桂胶 92
2.6.6 阿拉伯胶、刺梧桐胶和黄蓍胶 93
2.6.7 葡聚糖和支链淀粉 94
2.7 前景与展望 94
2.8 缩略语 96
2.9 参考文献 97
3.1 引言 101
3 应用于工程与建筑上的合成高分子和生物高分子的微生物降解 101
3.2 历史概况 102
3.3 表面的细菌黏附 103
3.3.1 影响黏附的因素 105
3.3.2 细菌黏附的生态学和经济学含义 106
3.4 生物高分子与合成高分子的腐蚀 107
3.4.1 生物高分子 108
3.4.2 用于工程和建筑上的合成高分子材料 114
3.5 评估生物降解和生物腐蚀的方法 123
3.5.2 部分降解 124
3.5.1 生物降解与分解 124
3.5.3 电阻率变化的灵敏测试 125
3.6 结论 126
3.7 致谢 127
3.8 缩略语 127
3.9 参考文献 128
4 无机聚磷酸盐及其他生物高分子在废水处理中的应用 145
4.1 引言 145
4.2 历史概况 146
4.3 聚磷酸盐的分析方法 148
4.4 聚磷酸盐的合成 148
4.5 聚磷酸盐的细胞功能 149
4.5.1 磷酸原 149
4.5.2 磷酸盐存储物质 150
4.5.3 压力调节器 151
4.6 聚磷酸盐的应用 151
4.6.1 聚磷酸盐的重复利用和回收 151
4.6.2 聚磷酸盐作为廉价的磷酰基供体 156
4.6.3 磷纤维 158
4.7 废水处理中其他生物高分子的应用 159
4.7.1 用于生物可降解絮凝剂的生物高分子 159
4.7.2 生物高分子辅助生物膜形成 160
4.7.3 聚羟基丁酸酯在废水处理厂的脱氮作用过程 160
4.8 前景与展望 160
4.9 专利 161
4.10 缩略语 161
4.11 参考文献 162
5.1 引言 165
5 淀粉基生物可降解材料的应用 165
5.2 历史概况 166
5.3 热塑性淀粉 167
5.4 市场上的Mater-Bi系列产品 177
5.5 结论 182
5.6 参考文献 182
6 化学合成聚酯和生物合成聚酯的化学改性 187
6.1 引言 187
6.2 化学合成聚酯的化学改性 188
6.2.1 聚乳酸、聚羟基乙酸和聚ε-己内酯 188
6.2.2 无规聚3-羟基丁酸酯 198
6.3 生物合成聚酯的化学改性 200
6.3.1 sPHA的化学改性 201
6.3.2 mPHA的化学改性 204
6.4 致谢 209
6.5 缩略语 209
6.6 参考文献 210
7 生物膜 217
7.1 引言 217
7.2 历史概况 218
7.3 生物膜的组成和结构 219
7.3.1 EPS基底 221
7.3.2 生物膜基底的结构 222
7.3.3 生物膜基底的功能性特征 226
7.4 生物膜的形成和发展 227
7.5 生物膜的环境作用 229
7.6 生物膜的生物工艺利用 230
7.6.1 废水处理 231
7.6.2 生物修复 231
7.7 有害的生物膜 231
7.7.2 工业系统的生物污垢 232
7.7.1 医学上的生物膜 232
7.7.3 微生物导致的腐蚀 236
7.7.4 矿物质的生物腐蚀 238
7.7.5 合成高分子的生物腐蚀 239
7.8 生物膜有机体的耐药性增加 240
7.8.1 由反应-扩散相互作用引起的传质控制 242
7.8.2 慢生长速率和总应力响应 244
7.8.3 生物膜特征显型的作用 245
7.8.4 耐久细胞的作用 245
7.9 前景与展望 246
7.10 缩略语 247
7.11 参考文献 247
8 生物高分子的健康一代——聚羟基丁酸酯 255
8.1 引言 255
8.2 历史概况 256
8.3 聚3-羟基丁酸酯 257
8.3.1 机械性能 257
8.3.2 生物相容性 258
8.3.3 体外降解 262
8.3.4 体内降解 265
8.3.5 临床应用研究 267
8.4 聚4-羟基丁酸酯 273
8.4.1 机械性能 273
8.4.2 生物相容性 273
8.4.3 体外降解 274
8.4.4 体内降解 274
8.4.5 临床应用研究 275
8.5 聚羟基脂肪酸酯以外的生物高分子 275
8.5.2 多糖 276
8.5.1 多肽 276
8.6 前景与展望 278
8.7 缩略语 279
8.8 参考文献 279
9 化学合成高分子单体的生物技术生产过程 291
9.1 引言 291
9.2 历史概况 293
9.3 合成高分子的单体 293
9.3.1 二羧酸和二醇 294
9.3.2 羟基酸 297
9.4.1 衣康酸 298
9.4 二羧酸 298
9.4.2 富马酸 300
9.5 氨基酸 301
9.5.1 发酵法生产 301
9.5.2 酶法合成 305
9.6 丙烯酰胺 307
9.7 前景与展望 309
9.8 专利 310
9.11 参考文献 311
9.10 缩略语 311
9.9 致谢 311
10 生物高分子产品的经济分析 317
10.1 引言 317
10.2 历史概况 318
10.3 微生物多糖 320
10.3.1 细菌纤维素（β-D-葡聚糖） 321
10.3.2 支链淀粉（α-D-葡聚糖） 322
10.3.3 黄原胶 325
10.4.1 聚γ-谷氨酸的生产 327
10.4 聚γ-谷氨酸 327
10.4.2 聚γ-谷氨酸的回收 328
10.5 聚羟基烷酸酯 329
10.5.1 聚3-羟基丁酸酯 330
10.5.2 3-羟基丁酸与3-羟基戊酸共聚物 333
10.5.3 3-羟基丁酸与3-羟基己酸共聚物 334
10.5.4 中等链长聚3-羟基烷酸酯 337
10.6 前景与展望 340
10.7 专利 341
10.9 参考文献 343
10.8 缩略语 343
11 高分子产业的可持续发展与农业资源及其技术 351
11.1 引言 351
11.2 技术和可持续性 352
11.2.1 微调经营策略和科技战略 353
11.2.2 生物产业的转变——在荷兰各部门的整合 354
11.2.3 健康和可持续性技术开发的前景 357
11.3 材料和化学工业的国际展望 358
11.3.1 美国——2020年植物／农作物可再生资源和生物工业产品的科技发展目标 358
11.2.4 可持续发展能否推动技术进步 358
11.3.2 美国——2020年化学工业科技展望 359
11.3.3 英国——化学工业的复兴 360
11.3.4 荷兰——催化工业的发展目标 362
11.3.5 经济合作与发展组织——清洁工业产品和过程的生物技术 363
11.3.6 材料工业可持续发展中的关键 364
11.4 转化成目录 366
11.4.1 单体、聚合物和材料的安全与有效生产 366
11.4.2 高性能聚合物和材料 368
11.4.3 安全和有效的废物管理及其转变为资源或能源 370
11.5 结论 371
11.6 缩略语 372
11.7 参考文献 372
12 聚合物的生物可降解性能——规范及测试方法 375
12.1 引言 375
12.2 生物降解的一般机理和定义 376
12.3 测试方法 379
12.3.1 生物可降解塑料测试的普遍原理 382
12.3.2 监测生物降解的分析步骤 384
12.3.3 生物降解标准化测试方法的建立 389
12.4 有关生物可降解塑料的法规 395
12.5 生物可降解塑料的鉴定和标志 397
12.6 缩略语 398
12.7 参考文献 399
13 可堆肥聚合物材料和产品的评价与鉴定 403
13.1 引言 403
13.2 背景 403
13.3 生物可降解性的定义 405
13.4 可堆肥性成为焦点的原因 405
13.5 欧洲理事会关于包装和包装废弃物的法令 406
13.6 堆肥性能的评价 408
13.6.1 表征 410
13.6.2 生物可降解性 410
13.6.3 分解性 411
13.6.4 对堆肥过程的影响 411
13.6.5 对堆肥质量的影响 411
13.7 评价和鉴定 411
13.8 当前的鉴定程序实例 413
13.8.1 生物可降解产品制造商联合会的堆肥标志 413
13.8.2 AVI司的OK堆肥标识语 414
13.8.3 国际生物可降解产品学会的堆肥标识语 415
13.8.4 日本生物可降解塑料协会关于生物可降解塑料的鉴定和标识体系 415
13.8.5 其他发展 416
13.9 展望 417
13.10 缩略语 417
13.11 参考文献 418
14 生物基聚合物和天然纤维复合物的生命周期评估 419
14.1 引言 419
14.2 历史概况 420
14.3 生命周期评估的方法学 422
14.4 比较数据表达 423
14.4.1 淀粉聚合物 424
14.4.2 聚羟基烷酸酯 435
14.4.3 聚丙交酯 438
14.4.4 来源于可再生资源的其他聚合物 439
14.4.5 天然纤维复合材料 442
14.5 总结与比较 446
14.6 讨论 453
14.7.1 总结与发现的深入探讨 457
14.7 结论 457
14.7.2 前景与展望 459
14.8 致谢 460
14.9 缩略语 460
14.10 参考文献 461
15 在社会和政治环境中的生物可降解塑料 465
15.1 引言 465
15.2 范围 466
15.3 应用 466
15.4 性能 469
15.5 原材料基础 470
15.5.1 制造 470
15.5.2 生物降解 471
15.6 评价 473
15.6.1 实际应用的产品 473
15.6.2 综合方案——生态相关性 474
15.7 回收和处理 476
15.8 法律框架 478
15.9 结论和未来的发展 480
15.10 前景与展望 481
15.11 致谢 482
15.12 缩略语 482
15.13 参考文献 483
16 生物高分子的环境影响评价 485
16.1 引言 485
16.2 历史概况 486
16.3 绿色化学的十二个原则 488
16.4 来源于可再生资源的塑料和它们在绿色化学框架中的地位 489
16.4.1 由生物体系直接生产的聚合物 490
16.4.2 由生物体系间接生产的聚合物 491
16.5 生命周期分析在生物高分子生产中的应用 493
16.5.1 发酵法生产聚羟基烷酸酯的生命周期分析 493
16.5.2 植物中聚羟基烷酸酯产物的生命周期分析 494
16.5.3 聚丙交酯的生命周期分析 496
16.6 前景与展望 501
16.7 缩略语 502
16.8 参考文献 503
索引 505