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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