Page 224 - 《水产学报》2025年第12期

邱昱，等 水产学报, 2025, 49(12): 129717

表 6 不同降解环境下降解 4 个月单丝的断裂伸长率
Tab. 6 Elongation at break of monofilament under different degradation environments %
PBAT单丝 PBAT monofilament PBAT/淀粉复合单丝 PBAT/starch composite
温度与pH 断裂伸长率 断裂伸长率的下降率 断裂伸长率 断裂伸长率的下降率
temperature and pH
elongation at break reduction rate of elongation at break reduction rate of
elongation at break elongation at break
20 ℃，pH=7 13.77 32.96 11.15 19.99
20 ℃，pH=8 12.97 36.85 9.78 42.67
20 ℃，pH=9 8.57 58.28 7.91 53.63
50 ℃，pH=7 4.08 80.14 3.35 80.36
50 ℃，pH=8 3.16 84.62 3.93 76.96
50 ℃，pH=9 3.12 84.81 2.48 85.46

550 550
C=O
500 −CH 2 −CH=CH− 500 C=O
未降解 undegraded
450 450
−CH=CH−
−CH 2
400 20 °C, pH=7 400 未降解 undegraded
350
350
吸光度 absorbance 300 20 °C, pH=8 吸光度 absorbance 300 20 °C, pH=7
20 °C, pH=8
20 °C, pH=9
250
250
200 50 °C, pH=7 200 20 °C, pH=9
50 °C, pH=7
150 50 °C, pH=8 150 50 °C, pH=8
100 100
50 °C, pH=9 50 °C, pH=9
50 50
4 0003 5003 0002 5002 0001 5001 000 500 4 0003 5003 0002 5002 0001 5001 000 500
波数/cm −1 波数/cm −1
wavenumbers shift wavenumbers shift
(a) (b)
图 6 20 ℃ (a) 和 50 ℃ (b) 海水降解条件下降解 5 个月单丝的红外光谱图
Fig. 6 Infrared spectra of monofilaments degraded for 5 months at 20 ℃ (a) and 50 ℃ (b) seawater
约 1 450 cm 处为芳香族的−CH=CH-吸收峰明 纤维的人工海水降解性能的影响。阐明了淀粉
−1
显减弱。未经过海水降解的 2 种单丝样品特征 改性 PBAT 复合降解材料的降解机理。得出以
峰出现的位置与之前报道的纯 PBAT 特征峰位 下主要结论。
置大体一致 。 可降解塑料的降解途径通常与大分子在一
[22]
降解过程中可能受到水、微生物酶的作用， 定的外部驱动力 (温度、机械应力、辐射等) 作
由表层开始发生水解，分子链的断裂导致特征 用下解聚成自由基以及这些自由基与环境的后
基团的数量减少，峰强降低 ，使共混聚酯分 续反应有关。聚酯材料生物降解的本质是聚酯
[23]
子链中的酯键发生断裂。同时也证明了单丝的 链段中的酯基可进行水解反应，且能被微生物
降解并不是简单的碎片化，而是微观结构分子 分泌酶正向促进，该过程不仅与材料的链段结
层面上的降解。 构、分子质量、结晶性等自身性质有关，还受
环境中微生物种类与数量、环境温度、pH 等外
3 讨论
在因素的影响 。通常认为材料的降解过程涉
[24]
本实验通过采用熔融纺丝法制备 PBAT 与 及 2 个重要因素：①物理化学参数的作用 (非生
[25]
PBAT/淀粉复合单丝，对比分析不同海水降解 物降解)，②微生物活性 (生物降解) ，且生物
环境下降解 5 个月的 PBAT 纤维和 PBAT/淀粉 降解机制更加复杂。在海水降解过程中可能伴
复合单丝热力学、力学性能、降解失重率、红 随着震荡、吸水、膨胀、蠕变、水解等非生物
外光谱和微观结构变化，研究温度、pH 对 2 种 降解和海水中各种附着微生物的生物降解，材

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