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淀粉基生物降解塑料的设计思路往往是将淀粉进行改性处理改善其热塑成膜性能，或者将淀粉与其他成膜材料、增强剂材料共混制备生物降解塑料。

热塑改性后的淀粉具有大的淀粉结构域、良好的热稳定性能和抗吸水性，但膜的刚度低。为改善对热塑性淀粉膜的性能，他们在热塑性淀粉基质中加入纤维素纳米粒子，获得的膜在刚性、热稳定性、耐湿性等方面均有所提高。

利用甘油增塑改性玉米淀粉，然后将热塑改性淀粉和蜡质淀粉、纤维素纳米晶体复合，制备热塑性玉米淀粉基生物纳米复合材料。经复合后，材料的力学性能和透氧性提高，热稳定性降低。

从小麦秸秆中获取纳米纤维素， 将淀粉、甘油、纳米纤维素混合并持续加热搅拌， 获得黏稠的热塑性淀粉基复合物，并用流延法制作薄膜。相比于未复合纳米纤维素的薄膜，随着纳米纤维素含量的增加，复合薄膜的力学性能先增强后降低，这与纤维的团聚有关。
以D-山梨醇作为淀粉的塑化剂， 在加热剪切的条件下对淀粉进行塑化改性。加入纤维素纳米纤维（CNF）对热塑改性的淀粉进行增强改性，发现 CNF 可改善热塑性淀粉的力学性能和湿敏性。CNF在挤出过程中聚集，而螺杆挤出技术需要分散更均匀的复合物才能得到均匀的材料。
热塑改性的淀粉基生物降解塑料克服了天然淀粉不具加工性的缺陷，但制备的产品存在韧性差、 耐压不高、易碎，特别是遇水后产品易软化，使产品的使用性能受到影响。仍需进一步调整改进产品配方和工艺，使产品具有更好的使用性能。