塑料的生产与回收利用

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1、塑料的生产与回收利用祝巢人41164054材化1101人类社会的高速发展已经来到了21世纪，随着科学技术水平的飞速提高，人们对于材料的研究和使用技术已经达到了空前的先进水平。从石器时代到青铜时代再到铁的时代，源源不断的新材料推动着社会的稳定发展，材料的利用是支持科学技术发展的基础。20世纪人们发现了高分子材料并获得了制作其的方法。最早的高分子材料只是一些天然的材料如蚕丝、棉麻、木材、毛线等。19世纪30年代末出现了合成高分子材料。1953年，德国科学家Zieglar和意大利科学家Natta发现了一种催化剂，大幅度地

2、扩大合成高分子材料的原料来源，使聚乙烯和聚丙烯能够真正的用于生产使用，确立了合成高分子材料作为当代人类社会文明发展阶段的标志。时至今日，甚至连导电高分子材料以及优秀机械性能的材料的性能和制备都已经被探索到，高分子功能材料的出现将会把科技进步推向到一个新的高潮。源源不断的原材料，各式各样可选的加工工艺和巨大的市场需求使得高分子材料年产量超过2亿吨，其经济效益可见一斑。然而高分子材料在生产。加工和回收、废弃的过程也给环境带来了巨大的压力和负担。在生产时会产生大量的边角料，使用时也多来自商品的包装还有农用的地膜类制品，这

3、些垃圾废物被称作“白色污染”，是多数城市处理垃圾的头痛难题。我国的城市垃圾日产量将近百万吨，其中塑料类占有10%左右，体积占到40%，而且难于分类及处理，行程污染影响人类的生态环境。此外，现在多数处理方式为直接填埋，这样做不仅浪费资源，同时也会污染土壤水体，大部分的塑料会缓慢释放一些有害的添加成分，并且自然降解时间会花上百年。塑料不可降解导致废弃物长期存在行程一个不可不治的环境问题。当今世界上作为材料使用的大量高分子化合物是以煤、石油、天然气等为原料催化裂解为小分子有机化合物，再经聚合形成的高分子材料。这些小分子物

4、质被称为“单体”。在进行聚合的过程中，需要的条件较高较复杂，通常需要高温高压的环境以及一些金属或催化剂的存在，在生产中属于比较复杂的环节，同时也会相应产生大量的能耗。另一方面，高分子材料在环境中的危害也是不可忽视的，因为高分子材料不仅仅是合成的聚合物，其中也会添加很多的添加剂，这些添加剂是小分子物质，容易从垃圾废料中脱离，其中有很多是不易被环境降解的物质，而且在环境中有富集作用，会成为环境激素对人和其他生物有害的因素，控制这些添加剂的危害也是很重要的。比如，在生产聚氯乙烯时，原料氯乙烯会引起人体急性或慢性中毒，聚氯

5、乙烯作为一种热敏性塑料，在加工时需要添加近10种添加剂，其中用作稳定剂的镉系、铅系等重金属化合物毒性很大，其他某些增塑剂虽属微毒和无毒，但难以降解，对生物有致癌作用。高分子材料的优良性能使得他的使用者越来越多，但是其中的缺点也同样要被人们重视到。比如油漆中含有的挥发性成分以及复合板材和硬质纤维板中含有的游离甲醛对人体都有很大的毒性。一份来自北京儿童医院的调查显示，近年来小儿白血病的患者明显增加，众多患儿家庭居住环境调查发现家里都是刚刚装修过的，这与广岛原子弹爆炸后白血病人数增多的现象有些许吻合。医学界预测，白血病极

6、可能与环境污染有关。目前能够解决高分子材料的环境污染问题可以着手两个方面，一是绿色可降解材料高分子的生产，二是合理的回收循环利用，两方面的发展和进步才能逐步缓解地球环境日益紧张的情况。关于绿色可降解材料的研究，国内外有许多相关报道，近些年来此方向的研究也成为了热点，随着环境议题的日益激烈，研究者们也在进行各式各样的尝试。现有的绿色高分子塑料可以分为生物降解类，光降解类，光降解/生物降解双降解类。光降解高分子是指聚合物吸收紫外光使之产生水解、胺解、酸解、氧化等化学反应，导致聚合物分子断裂成小分子物质，其机理主要是通过

7、生成自由基活性中间体进行反应。这类高分子材料可以利用太阳能设备进行降解，优点是无污染，低能耗，但离大规模应用还有一定的发展时间。生物降解类的高分子材料是指那些在土壤、生物体内等自然环境中能够被生物微生物等自行分解裂解成小分子物质的塑料制品，这些物质不会长期留在土壤中占用土地资源，因此对环境来说危害可以降到很低。此外，面对日以昂贵的石油资源，传统的高分子材料的制作成长也将越来越高，因此现在人们希望用可再生资源作为制造“天然”生物降解高分子材料。同时这些材料再废弃之后可以作为微生物的食物来源，从而将材料的生产技术与自然

8、界本身包含的生物圈融为一体，减少对自然资源的消耗。这类物质分为三种类型。◆直接从天然提炼使用直接从天然产品提炼的原料，比如淀粉就是其中重要的一种。大多数商业化的产品以淀粉基复合材料形式出现，例如，淀粉+聚己内酯、淀粉+纤维素+矿物质配方、淀粉+大豆蛋白、淀粉+酪蛋白等等。◆由大规模发酵过程生产商业化生物降解材料，聚羟基烷羧酸酯（一种天然存在的聚酯）是典型代表