高分子材料的循環(huán)應(yīng)用研究

賈 黎

（ 湖北工業(yè)大學(xué)材料與化學(xué)工程學(xué)院，湖北 武漢430068)

高分子材料實質(zhì)是指以高分子為基礎(chǔ)制作而成的材料，目前我國每年的高分子材料生產(chǎn)應(yīng)用已經(jīng)排在而來世界前列，在生活中我們常見到的以高分子構(gòu)成的材料主要包括了涂料、塑料以及橡膠等， 這些高分子材料被廣泛應(yīng)用在各個行業(yè)領(lǐng)域中，同時隨之也會給人們大量高分子廢棄物污染問題，需要及時采取有效解決措施， 提高高分子材料的循環(huán)利用率。 高分子材料循環(huán)應(yīng)用通常會采取生物降解方式，其能夠基于酶作用下促使高聚物內(nèi)化學(xué)鍵產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象，最終完成降解目標。

1 高分子分解材料可循環(huán)應(yīng)用主要類型

1.1 天然高分子

在高分子材料中， 存在著一些來自于自然界中的高分子材料， 這些高分子材料能夠為人類生產(chǎn)生活帶來一定的好處。 比如，常見的纖維素、木質(zhì)素以及甲殼素等，天然高分子微生物能夠被人們進行充分降解[1]，同時可以將其科學(xué)有效制作成薄膜產(chǎn)品，然而如果只是單一采用天然纖維素制作成薄膜，其無法有效具備良好的耐水性。 針對于此， 廠家可以通過綜合運用多種天然高分子材料進行高質(zhì)量薄膜的生產(chǎn)制作，這樣制作出來的薄膜產(chǎn)品不僅具備較強的耐水性，還有著足夠的強度。

1.2 合成高分子

合成高分子材料主要包括了脂肪族聚酯、 芳香族聚酯以及聚酰胺等，其中脂肪族聚酯的應(yīng)用優(yōu)勢特點是具備了良好的生物可降解性，不足之處在于強度和耐熱性不好、熔點偏低，無法被廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)活動中。 而芳香族聚酯和聚酰胺的應(yīng)用優(yōu)勢在于強度好、熔點較高，能夠?qū)⑺鼈冎谱魃a(chǎn)成工程塑料，這類材料的不足在于沒有生物可降解性。 針對此種情況， 相關(guān)工作人員可以通過綜合運用芳香族聚酯和脂肪族聚酯， 將它們科學(xué)有效制作成一定結(jié)構(gòu)的共聚物，這樣一來就能夠保證其不僅擁有較好的生物可降解性，又能夠有著良好的強度和耐熱性。

1.3 混合型高分子

在目前高分子材料市場中， 存在著一些高分子材料由于無法做到生物可降解，因此也就決定了這些高分子材料不能夠進行循環(huán)應(yīng)用，會容易產(chǎn)生廢棄物對生態(tài)環(huán)境造成污染，并且也會促使資源得到浪費[2]。 為了解決該問題，相關(guān)工作人員可以采取往那些不可降解高分子材料中合理加入能夠進行有效降解的高分子材料，這樣就能夠促使新的混合型高分子材料具備可降解性，被人們進行循環(huán)使用。 與天然高分子相比較，混合型高分子材料是難以做到充分降解的。

1.4 微生物生產(chǎn)型

在高分子材料中， 微生物生產(chǎn)型高分子是一種由不同微生物有效合成的高分子材料， 其構(gòu)成形式主要包括了微生物多糖、生物聚酯等。 微生物生產(chǎn)型高分子材料能夠被工作人員進行簡單處理分解，并且分解后其所產(chǎn)生的各類物質(zhì)不會對生態(tài)環(huán)境造成任何污染。 在社會發(fā)展中微生物生產(chǎn)型高分子材料被普遍應(yīng)用在可降解塑料袋的制作生產(chǎn)中。

2 高分子材料循環(huán)應(yīng)用技術(shù)實踐

2.1 化學(xué)循環(huán)技術(shù)

在高分子材料循環(huán)應(yīng)用工作中， 化學(xué)循環(huán)技術(shù)是工作人員常用的一種技術(shù)方法，該項技術(shù)的科學(xué)高效應(yīng)用不僅能夠最大程度降低高分子材料廢棄物的污染程度，還能夠避免資源浪費現(xiàn)象的發(fā)生。 化學(xué)循環(huán)技術(shù)在高分子材料循環(huán)應(yīng)用過程中具備了良好的可操作性與經(jīng)濟性，能夠幫助廠家在最低成本下創(chuàng)造出最大的社會經(jīng)濟效益。 當前人們常用的化學(xué)循環(huán)技術(shù)主要包括了超臨界流體技術(shù)、焦化與液化技術(shù)以及油化技術(shù)。 其中，超臨界流體技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢在于綜合成本低、不污染環(huán)境、效率高等，超臨界流體的代表物質(zhì)有乙醇甲醇、超臨界水、二氧化碳，通過在高分子材料中科學(xué)使用超臨界水作為化學(xué)反應(yīng)的截止， 能夠?qū)⑸钪谐Ｒ姷母鞣N廢棄塑料進行充分降解或者分解，這樣就能夠幫助人們有效解決高分子廢棄材料的環(huán)境污染問題、資源循環(huán)利用問題[3]；焦化與液化技術(shù)被工作人員廣泛應(yīng)用在煤與廢棄塑膠液化過程中， 它們兩者之間會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，有利于優(yōu)化改善煤的液化環(huán)境，從而避免造成對生態(tài)環(huán)境的污染情況。 工作人員通過利用液化技術(shù)能夠在廢塑料中提取出氫物質(zhì)，有效降低煤液化的氫耗量，從而促使人類生活中的廢塑料能夠進行循環(huán)利用，并且最大程度發(fā)揮出煤炭資源的作用；油化技術(shù)被人們劃分為三種方法，它們分別是熱解法、催化熱解法以及熱解催化改質(zhì)法，通過利用油化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對高分子材料的有效裂解目標，并最終生成柴油、汽油等原材料。 油化技術(shù)在高分子材料循環(huán)應(yīng)用中的優(yōu)勢在于生產(chǎn)操作簡單安全、環(huán)境污染少、原材料來源廣，能夠幫助企業(yè)創(chuàng)造出更多的社會經(jīng)濟效益。

2.2 物理循環(huán)技術(shù)

在高分子材料物理循環(huán)技術(shù)實踐應(yīng)用過程中， 工作人員采用的方法主要包括了兩種，一種是通過利用機械共混或者化學(xué)接板實現(xiàn)對再生料的加工操作，該種方法被人們稱之為復(fù)合再利用。 另一種則是通過對那些回收的廢舊物品展開清洗消毒作業(yè)，最終重塑加工形成一個新的產(chǎn)品，將該產(chǎn)品投放到市場進行銷售應(yīng)用，該種方法被人們只作為簡單再生利用。

復(fù)合再利用方法對于循環(huán)應(yīng)用工作人員要求較高， 他們必須學(xué)會規(guī)范操作對應(yīng)的專業(yè)器材設(shè)備和加工技術(shù)。 雖然說復(fù)合再利用方法在加工操作上具有較高的復(fù)雜性，但是通過有效發(fā)揮出該項技術(shù)方法的作用，能夠提升加工產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，促使其得到市場消費者的認可和信賴。 簡單再生利用方法最大的優(yōu)勢在于操作方法簡單，對于工作人員的專業(yè)能力要求不高，只需展開簡單處理就能夠形成新的產(chǎn)品。 其缺點在于產(chǎn)品性能無法得到充分保障，往往只能夠生產(chǎn)出一些低端的塑制品，難以滿足不同層次消費者用戶的需求。 在物理循環(huán)技術(shù)應(yīng)用中， 工作人員最為常用的物理循環(huán)方式是塑木技術(shù)和土木材料化[4]。 其中塑木技術(shù)實質(zhì)是指通過采用高質(zhì)量的聚丙烯樹脂和乙烯，然后融入其他一些材料， 制作加工成一種板材。 相關(guān)工作人員可以利用該板材去替代掉傳統(tǒng)木制品，并且能夠進行循環(huán)使用，這樣一來能夠有效解決傳統(tǒng)木制品對生態(tài)環(huán)境的污染問題。 而土木材料化實質(zhì)是指通過使用一些廢舊高分子展開重新再利用，發(fā)揮出其剩下的價值。 比如， 工作人員可以將那些廢舊的橡膠加工應(yīng)用在鐵路路基、水土保持材料以及人工魚礁上。

3 生物可降解高分子材料應(yīng)用

在人類生產(chǎn)生活中， 生物可降解高分子材料的用途主要體現(xiàn)下幾方面內(nèi)容：a.通過利用生物可降解高分子材料有效幫助人們解決生態(tài)環(huán)境污染問題，充分保障人類社會自然環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。 傳統(tǒng)高分子材料處理方式包括了焚燒、 填埋以及回收利用等，但這幾種方式都會有著一定的弊端，容易造成對生態(tài)環(huán)境的污染， 不利于周圍居民的健康生活。 而采用生物可降解方式，能夠有效避免廢棄高分子材料對周圍環(huán)境造成污染；b.通過利用生物可降解性，制作生產(chǎn)生物醫(yī)用材料。 當前，在我國生物醫(yī)用材料市場上，絕大多數(shù)的控釋膠囊劑與片劑都運用到了包衣的表皮，而這些包衣片中超過了80%都是傳統(tǒng)糖衣片。 而西方發(fā)達國家超過80%的包衣片中都是采用了水溶性高分子材料，與西方發(fā)達國家相比較，我國醫(yī)療行業(yè)的片劑制作水平相對落后， 需要相關(guān)工作人員的進一步深入創(chuàng)新研究。 在發(fā)達國家中，工作人員在片劑與薄膜衣片加工制作中，他們通常會采用倒醋酸纖維素、丙烯酸樹脂、鄰苯二甲酸醋酸纖維素、羥丙纖維素以及羥丙基甲纖維素等。

結(jié)束語

綜上所述，為了促進我國社會建設(shè)穩(wěn)定持續(xù)的發(fā)展，政府部門要引導(dǎo)社會企業(yè)加強對高分子材料的循環(huán)應(yīng)用研究工作。 通過不斷加強對高分子材料的循環(huán)利用工作，不僅能夠幫助人類社會有效節(jié)省更多資源，還可以降低對生態(tài)環(huán)境的污染。 因此，市場企業(yè)要充分發(fā)揮出不同循環(huán)技術(shù)的作用，全面提高高分子材料循環(huán)應(yīng)用水平，為社會發(fā)展創(chuàng)造出更多經(jīng)濟效益，滿足市場不同層次消費用戶的需求。