蜂巢土工格室小編 趙云聰 為大家整理編輯這篇文章：

什么是土工合成材料，概括而言，土工合成材料是應(yīng)用于巖土工程的、以合成材料為原材料制成的各種產(chǎn)品的統(tǒng)稱(chēng)。因?yàn)樗鼈冎饕糜趲r土工程，故冠以“土工”兩字，稱(chēng)為“土工合成材料”，以區(qū)別于天然材料。土工合成材料在早期曾被稱(chēng)為“土工織物”和“土工膜”。隨著工程需要，這類(lèi)材料不斷有新的品種出現(xiàn)，例如土工格柵、土工網(wǎng)和土工模袋等，原來(lái)的名稱(chēng)已不能準(zhǔn)確地涵蓋全部產(chǎn)品，這樣，在其后的一段時(shí)期內(nèi)，把它們稱(chēng)之為“土工織物、土工膜和相關(guān)產(chǎn)品”。顯然，這樣的名稱(chēng)不宜作為一種技術(shù)名詞或?qū)W術(shù)名詞。為此，1994年在新加坡召開(kāi)的第五屆國(guó)際土工合成材料學(xué)術(shù)會(huì)議上，正式確定這類(lèi)材料的名稱(chēng)為“土工合成材料”。

　　土工合成材料的原材料是高分子聚合物（polymer）。它們是由煤、石油、或石灰石中提煉出來(lái)的化學(xué)物質(zhì)制成，再進(jìn)一步加工成纖維或合成材料片材，后制成各種產(chǎn)品。制造土工合成材料的聚合物主要有聚乙烯（PE）、聚酯（PER）、聚酰胺（PA）、聚丙烯（PP）和聚（PVC）等。聚乙烯是在1931年前后，首先由英國(guó)ICI公司研制成功的，1939年成為商品在市場(chǎng)上出售，它是聚合物中分子結(jié)構(gòu)的一種，可分為低分子量和高分子量?jī)深?lèi)。聚乙烯的比重為0.92，耐酸堿，抗化學(xué)劑能力強(qiáng)，吸濕性低，低濕時(shí)仍具柔性，電絕緣性。在1950年前后，又開(kāi)發(fā)出了高密度聚乙烯（HDPE）材料，其比重、機(jī)械強(qiáng)度、熔點(diǎn)和硬度等都比低密度的為優(yōu)。聚酰胺約在1935年研制成功，俗名為尼龍，其吸濕性較高，干燥時(shí)有一定絕緣性、機(jī)械性能好。此外，常用的原材料還有聚，它的比重為1.4，具有的化學(xué)穩(wěn)定性，不燃燒，可用于制造透明薄膜、管道、板材等。

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有幾個(gè)變量我們需要考慮，比如溫度、濕度、微環(huán)境等等。同時(shí)，遺傳修飾也很重要，基因工程改造可以幫助真菌更加有效地降解塑料，雖然有時(shí)候會(huì)有相互矛盾的結(jié)果”。

　　聽(tīng)上去有點(diǎn)不切實(shí)際，但當(dāng)我們面臨如此嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題的時(shí)候，就需要想盡一切辦法了。近的報(bào)告預(yù)測(cè)在未來(lái)的35年內(nèi)，海洋魚(yú)類(lèi)將不堪塑料垃圾的重負(fù)。到2050年，我們生產(chǎn)的塑料垃圾將是現(xiàn)在的3倍。

　　新型技術(shù)能夠緩解這一局勢(shì)，比如中國(guó)正在建造的廢物發(fā)電站。但這種方式也有一定問(wèn)題，因?yàn)槿紵芰蠒?huì)向大氣中釋放二氧化碳，這是我們不愿意看到的。

　　以上原因決定了Fungi Mutarium是一個(gè)很有前景的方向，它僅僅利用了大自然的天然過(guò)程，而且?guī)椭a(chǎn)生了我們?nèi)粘?huì)食用的蘑菇。

　　這一想法早是在2012年由耶魯大學(xué)的研究者們提出的，他們?cè)趤嗰R孫流域發(fā)現(xiàn)一類(lèi)叫做Pestalotiopsis microspore的真菌，該物種能夠降解塑料提供營(yíng)養(yǎng)供其生長(zhǎng)。之后，他們發(fā)現(xiàn)還有大量類(lèi)似于Pestalotiopsis microspora的真菌的存在，比如Pleurotus ostreatus以及Schizophyllum commune。

　　這個(gè)設(shè)備造型很簡(jiǎn)單，主要是由許多個(gè)由瓊脂、淀粉、糖類(lèi)以及小片的無(wú)菌塑料組成的白色小杯子。然后他們將蘑菇種在小杯子的底部中央。它們?cè)谏L(zhǎng)的過(guò)程中就會(huì)不斷地?cái)z取杯中的營(yíng)養(yǎng)。雖然這種方式種出來(lái)的蘑菇聽(tīng)上去不怎么好吃，但是實(shí)際上這一過(guò)程并沒(méi)有任何有害物質(zhì)的積累。“如果有人給我這樣的又好看又好吃的東西，我是不會(huì)拒絕的”。

聚乳酸(PLA)是一種具有優(yōu)良的生物相容性和可生物降解性的合成高分子材料。PLA這種線型熱塑性生物可降解脂肪族聚酯是以玉米、小麥、木薯等一些植物中提取的淀粉為原料,經(jīng)過(guò)酶分解得到葡萄糖,再經(jīng)過(guò)乳酸菌發(fā)酵后變成乳酸,然后經(jīng)過(guò)化學(xué)合成得到高純度聚乳酸。聚乳酸制品廢棄后在土壤或水中,30天內(nèi)會(huì)在微生物、水、酸和堿的作用下徹底分解成CO2和H2O,隨后在太陽(yáng)光合作用下,又成為淀粉的起始原料,不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染,因而是一種完全自然循環(huán)型的可生物降解材料。    

   1.1 聚乳酸的制備  

   目前聚乳酸的生產(chǎn)和制備主要有兩條路線:(1)間接法即丙交酯開(kāi)環(huán)聚合法(ROP法);(2)直接聚合法(PC法)。兩類(lèi)方法皆以乳酸為原料。丙交酯開(kāi)環(huán)聚合法是先將乳酸縮聚為低聚物,低聚物在高溫、高真空等條件下發(fā)生分子內(nèi)酯交換反應(yīng),解聚為乳酸的環(huán)狀二聚體2丙交酯,丙交酯再開(kāi)環(huán)聚合得到聚乳酸,此方法中要求高純度的丙交酯。直接法使用脫水劑使乳酸或其低聚物分子間脫水,以本體或溶液聚　雖然春有百花，夏有涼風(fēng)，但都不如那曼妙旖旎，氣質(zhì)高雅的秋蘭。啊;幽谷出幽蘭，秋來(lái)花畹畹。與我共幽期，空山欲歸遠(yuǎn)。蘭花的花瓣很小，極不被人重視。葉子又細(xì)又長(zhǎng)，呈柳葉行，一條條葉脈清晰可見(jiàn)，看上像一堆草，樸素極了，但失幽雅，青蔥的綠葉，在墨綠色葉片的供托下，顯得格外翠、鮮亮。看著那一盆潔白的蘭花，嫵媚清雅，攝人心魄，你有何感想？蘭花，嫩綠的葉子，好似一插就會(huì)擠出水來(lái)，嫩的弱不禁風(fēng)，嫩的讓人不忍觸及

良好的生物相容性,可生物分解吸收,強(qiáng)度高,不污染環(huán)境,可塑性好,易于加工成型。由于聚乳酸優(yōu)良的生物相容性,其降解產(chǎn)物能參與人體代謝,已被美國(guó)食品局(FDA)批準(zhǔn),可用作手術(shù)縫合線、、微球及埋植劑等。  

丙交酯與乙交酯共聚聚乙交酯(PGA)是的線型脂肪族聚酯,早在1970年,PGA縫合線就已以“Dexon”商品化,但PGA親水性好,降解太快,目前用單體乳酸或交酯與羥基或乙交酯共聚得到無(wú)定型橡膠狀韌性材料,其中通過(guò)調(diào)節(jié)LLAPGA的比例可控制材料的降解速度,作為手術(shù)縫合線已得到臨床應(yīng)用,其中L2丙交酯與乙交酯GA的共聚物已商品化。  

   2.2.2聚乳酸與聚乙二醇(PEG)的嵌段共聚物聚乙二醇(PEG)是的低聚醚大分子,具有優(yōu)良的生物相容性和血液相容性、親水性和柔軟性。朱康杰等以作為催化劑的條件下,通過(guò)開(kāi)環(huán)聚合合成了PLA2PEG2PLA的三嵌段共聚物。這類(lèi)嵌段共聚物具有親水的PEG鏈段和疏水的PLA鏈段,通過(guò)改變共聚物組成,可大幅度調(diào)節(jié)材料的親疏水性能和降解融蝕速率[7]。華南理工大學(xué)的葛建華等[8]將可生物降解高分子聚乳酸與具有親水性鏈段的聚乙二醇共聚制得嵌段共聚物,在一定反應(yīng)條件下,使得材料的接觸角由46°降為10°～23°,顯著改善了聚乳酸材料的親水性。