高分子材料的循環(huán)利用研究

楊康

摘 要：隨著社會的不斷進(jìn)步，高分子材料在我國的使用量也在逐年的上升，但是也正是因為如此，高分子所產(chǎn)生的廢物也在逐年的增多。同時經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源的不斷使用，使我國的資源走向匱乏，所以對于高分子材料的循環(huán)利用就顯得更加的重要。本文就是對高分子材料的循環(huán)利用進(jìn)行詳細(xì)的闡述。

關(guān)鍵詞：高分子材料；循環(huán)利用；解決策略

所謂高分子材料就是指以高分子為基礎(chǔ)形成的材料，在現(xiàn)在的生活中，以高分子材料構(gòu)成的材料較多，橡膠、塑料、纖維、涂料和高分子基復(fù)合材料等等。高分子材料在生活的大量出現(xiàn)，使高分子材料廢舊物也大量出現(xiàn)，所以對于高分子材料的循環(huán)利用也顯得格外重要。

現(xiàn)在對高分子材料循環(huán)一般都是采用生物降解的方式，生物降解的方式大概分為三種：生物細(xì)胞的不斷增長對物質(zhì)產(chǎn)生機(jī)制性的破壞；微生物的對聚合物進(jìn)行作用，在聚合物內(nèi)產(chǎn)生新的物質(zhì)；通過酶的作用使高聚物內(nèi)的化學(xué)鍵產(chǎn)生斷裂，從而實現(xiàn)降解。

高分子材料的生物降解主要經(jīng)過兩個過程：首先是微生物的水解酶與高分子材料中的化學(xué)鍵結(jié)合，將化學(xué)鍵斷裂，這樣化學(xué)鍵就從原來高分子轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄠€小分子化合物。之后，被分解掉得化合物就會被微生物吞噬，最終轉(zhuǎn)化為二氧化碳與水。但是現(xiàn)在對生物降解技術(shù)的機(jī)理所了解的還不是特別清楚，生物降解技術(shù)不僅與材料的本身有關(guān)，還與材料所在的環(huán)境有關(guān)。

一、高分子分解材料可循環(huán)使用的類型

（一）微生物生產(chǎn)型

所謂微生物生產(chǎn)型就是各種微生物合成的一種高分子類型，這樣的高分子材料的主要構(gòu)成形式是生物聚酯、微生物多糖。這樣的類型材料更易于分解，而且分解后所產(chǎn)生的物質(zhì)還不易對環(huán)境造成污染，所以微生物分解型材料更適用于制造可降解塑料袋。

（二）合成的高分子

合成的高分子材料以脂肪族聚酯、芳香族聚酯以及聚酰胺為代表，這類聚酯更易于進(jìn)行生物的降解。但是，脂肪族聚酯在使用的過程中存在著一些問題，例如熔點(diǎn)低、強(qiáng)度與耐熱性都不夠。但是芳香族聚酯和聚酰胺在一定程度上卻彌補(bǔ)了這些缺點(diǎn)，使熔點(diǎn)和強(qiáng)度都有所提高，是一種使用性很強(qiáng)的高分子材料。

（三）天然的高分子

大自然不僅賦予了我們生命，而且還賦予了我們很多有意義的東西，其中不乏一些高分子型的材料，例如纖維素、甲殼素、木質(zhì)素等等，這種天然的高分子微生物可被完全降解，這類高分子大部分是利用制成薄膜，但因為纖維素單一的制作，薄膜的耐水性不足，所以一般情況下都是將這幾種自然型高分子材料進(jìn)行混合制作成耐水性強(qiáng)，強(qiáng)度也足夠的薄膜。

（四）混合的高分子

在現(xiàn)在的高分子材料的使用中，其中不乏一些不可降解，無法做到循環(huán)利用的材料。這樣不僅是環(huán)境受到了污染，還使資源受到了浪費(fèi)，但是如果在不可降解的高分子材料中按一定比例混合一些可降解的高分子材料，就使材料具有了一定的可降解，但是這樣的高分子材料無法做到完全降解。

二、高分子材料的循環(huán)利用技術(shù)

（一）高分子材料的物理循環(huán)技術(shù)

所謂物理循環(huán)技術(shù)主要分為兩種，一種是將回收的廢舊物品，進(jìn)行清洗、消毒、重塑后重新加工成新的產(chǎn)品。再投入到市場中應(yīng)用，這種循環(huán)技術(shù)為簡單再生利用，另一種則是通過機(jī)械共混或者是化學(xué)接板對再生料進(jìn)行加工，這種稱為復(fù)合再利用。

簡單再生利用在操作中較為簡單，可以直接進(jìn)行簡單的處理，但是通過這樣的技術(shù)所做出的作品在性能上有所下降，所以只能做一些低端的塑制品。復(fù)合再利用則是一種需要進(jìn)行復(fù)雜的技術(shù)和一些專業(yè)的器材操作，進(jìn)行才能達(dá)到技術(shù)上的要求，雖然復(fù)合再利用技術(shù)在操作上具有一定的復(fù)雜性，但是，加工出來的成品卻具有較高的檔次，所以這種技術(shù)也是被認(rèn)可的。

在物理循環(huán)的技術(shù)中，塑木技術(shù)和土木材料化是當(dāng)下一種比較受歡迎的物理循環(huán)方式。塑木技術(shù)主要是利用乙烯和聚丙烯樹脂，再加上其他的材料進(jìn)行有效的混合，制作成一種板材，這種板材可以對木制品進(jìn)行有效的取代，還可以進(jìn)行多次重復(fù)使用，所以這項技術(shù)的使用大大的減少了環(huán)境的污染。土木材料化則是指將一些廢舊的高分子進(jìn)行重新再利用，將其利用在一些所需要的地方，例如將一些不再使用的橡膠制作成人工魚礁、鐵路路基等等。

（二）高分子材料的化學(xué)循環(huán)技術(shù)

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，也使高分子的化學(xué)循環(huán)技術(shù)不斷進(jìn)步，逐漸變成現(xiàn)在對廢舊高分子材料循環(huán)利用的一種發(fā)展趨勢?；瘜W(xué)循環(huán)技術(shù)的使用可以使污染降到最低，而且可以更好的利用所擁有的資源?？偠灾?，化學(xué)循環(huán)技術(shù)是最經(jīng)濟(jì)有效的一種對高分子重復(fù)利用的一種技術(shù)。在現(xiàn)在的化學(xué)循環(huán)技術(shù)中主要包括油化技術(shù)、焦化與液化技術(shù)、超臨界流體技術(shù)。

油化技術(shù)主要分為三種方法，熱解法、熱解催化改質(zhì)法和催化熱解法?，F(xiàn)在，油化技術(shù)已經(jīng)取得了一些成績，這項技術(shù)將原本的高分子材料進(jìn)行裂解，生成汽油，柴油等一些原材料，而且這項技術(shù)也使環(huán)境的保護(hù)得到了一定的保證。焦化與液化技術(shù)主要是在利用煤與廢舊塑膠共同液化，在液化的過程中進(jìn)行相互作用，實現(xiàn)改善煤的液化環(huán)境，也實現(xiàn)了改變?nèi)藗兩瞽h(huán)境的目的。超臨界流體技術(shù)則是主要應(yīng)用在廢塑料的回收可利用上，這項技術(shù)的使用在一定程度上改善了原本廢塑料化學(xué)回收中所出現(xiàn)的問題，結(jié)焦現(xiàn)象的出現(xiàn)幾率大大降低，并且在所得有用產(chǎn)物的產(chǎn)率也大大提高。

三、結(jié)語

綜上所述，都表明高分子材料的循環(huán)利用可以有效的節(jié)約資源，減少環(huán)境的污染，但是在現(xiàn)在的技術(shù)中依舊存在著很多問題。所以，這就需要在今后的研究中可以將問題進(jìn)行有效的解決，這樣不僅資源可以得到更好的利用，而且對我們的生活的家園環(huán)境也是一種保護(hù)。

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