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摘要：合成高分子材料在问世之后，凭借着高强度、价格低、耐腐蚀性的特点，在工业、农业和交通等方面广泛的应用。但是在这个过程中，很多高分子废弃物因为有着非自然降解性，给环境造成较大的影响，尤其是塑料饭盒、塑料袋等一次性产品的大量使用，已经造成十分严重的白色污染，研究出有效地降解技术就是当前急需解决的问题。在现阶段，国内外研究较多的技术有固相剪切粉碎技术、超临界水降解技术、微生物的降解技术和能场降解技术。下面就基于作者实际故障经验，简要的分析高分子废弃物降解技术。
关键词：高分子废弃物；固相剪切粉碎；微生物降解
1 固相剪切粉碎技术分析
作为一种连续化聚合物粉碎加工技术，固相剪切粉碎技术主要是一个固相状态下的动力学过程，利用压力场、剪切力场的共同作用使得聚合物材料在其熔点或者是玻璃化温度一下发生弹性变形粉碎。在实际的粉碎过程中，所产生的力化学效应使得不相容聚合物增容，高分子树脂自增塑，可以有效的促进组分粘度相差三个数量级的聚合物混合物有效混合。固态剪切粉碎设备，结构主要包含排列于挤出机主轴上的一系列捏合、剪切单元，并且配置了加热、冷却的部件，高分子研究所的设计磨盘型化学反应器是这样一种新型的加工设备，该设备可以用于几何无微粉的制备、高分子力化学应，还可以应用在共碾磨不同聚合物微粉的制备、高分子力化学反应，还可以用于共碾磨不同聚合物比如说：P66/pp，制备复合微粉，制备聚合物/金属、聚合物/非金属纳米复合材料。在现阶段，固相剪切粉碎技术主要是应用在废PE、PP、PS、PVC和废橡胶等再生。
2 超临界水降解技术
超临界液体主要是指温度、压力分别高出其固有临界温度、临界压力所处的特殊流体状态，超临界水的密度随着温度、压力的变化而不断改变，并且氢键数量得到明显的下降，介电常数值类似于非极性有机物的，因而能溶解非极性的有机物，密度迅速的下降时，其黏度和空气的接近，使得超临界水中的溶质分子扩散变得十分容易。在现阶段，研究比较多的是超临界水在降解聚乙烯、聚丙烯和丁橡胶等材料中的应用。以聚丙烯为例，发现其降解过程中的聚丙烯进行的是自由基反应，由OH完成链引发，降解产物主要是以甲烷为主的可燃性气体、以芳香烬为主的油状产物，其反应的影响因素有温度、压力、时间、水和PP的比值，在温度、压力超过水的临界值，水和PP比例适当的情况下，反应温度则是越高，反应的时间越长那么降解就更加容易。
3 微生物降解技术
微生物降解技术主要是指从自然界筛选出的菌属、经过基因组合诱变技术得到菌属来去除某种或者是某类的有害物质方法，有着处理费用较低，对环境影响较小，应用范围较为广泛，处理效率较高，二次污染较少的优点，自问世以来，其技术已经获取较大的发展。环烷酸主要是炼油厂污水、油砂处理污水的有毒成分之一，对很多种的水生生物产生较大的毒害，研究表明出油砂尾矿石中的 微生物群落能够对环烷酸产生很好的降解效果。有的甚至可以被彻底降解为CO2。氯酚作为一种杀虫剂成分，因为自身特殊结构有着较强的毒性、抗生物降解能力，经过科学家的多年研究分析得知，已经分离出以假单胞菌为主的可有效降解氯酚类化合物的多种微生物菌株，其降解过程就是脱氧的过程，研究发现，腐生菌、假单胞菌等微生物能够有效的降解聚丙烯酰胺，并且降解可以在井下极端的环境下进行，可以采用微生物降解方法，对聚丙烯酰胺所引发的环境问题进行解决。
4 能场降解技术
能场主要是指传输能量的一种特殊物质，在运动过程中，不断的释放出能粒子、连续不断的场波从而可以分解、氧化有机物。在现阶段，超声场、光场、电场等能场降解污染物技术已经广泛的研究。
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4.1 超生场
超声场的降解有机物主要是利用高能超声波在水溶液形成空化泡发生超声空化效应的时候，气泡周围极小空间内产生的温度、压强达到5000k、5*107Pa以上，并且伴随着强烈的冲击波、时速高达400Km的微射流，这些极端的条件能够直接或者是间接的降解水中污染物。其影响因素主要有超声功率强度、超声波频率、反应体系的温度、PH值、作用时间等等。超声波降解可以把水中有毒污染物转换成CO2、H2O、无机离子或者是毒性减小的有机物。
4.2 光场
光催化氧化技术主要是以太阳能为潜在的敷设源，激发出半导体催化剂，产生空穴、电子对，有着较强的氧化还原的作用。在用于降解水中有机物的时候，光生空穴将产生翔基自由基（OH）等强氧化性自由基，成功的分解水中主要包含了难降解有机物在内的大多数污染物。纳米TiO2光催化剂，因为其化学稳定性较高，耐腐蚀性较强，有着较高表面吸附位，催化活性相对好，加上对人体无毒无害，成本低的特点，现已成为当前公认的光催化反应最佳的催化剂。在现阶段就已经研究证明锐钛矿型的纳米TiO2在紫外光的激发下，可以有效的促进PE塑料薄膜、甲基叔丁基醚等难以降解的有机污染物降解。
4.3 电场
等离子体是不同于固、液、气的第四种物质存在的状态，还是指含有足够数量的自由带电离子，因此其行为明显的受到电磁力的影响，但是属于总体上呈现出电中性的非凝聚系统。高压脉冲放电等离子技术就是利用高压脉冲电源在水中或者是空气中放电得到低温等离子体，其过程伴随着物理效应、化学效应。有很多的研究者利用高压脉冲放电技术对水中的有机污染物做出降解研究，发现效果较好，并且发现的可降解的有机物有苯酚、苯乙酮、TNT、各种染料、氯代酚、甲基橙、焦化废水、味精废水的预处理等等。
结束语：
总而言之，不同降解技术有着各自的优缺点，把多种技术协同应用可以扬长避短，提升其降解的效率，这是日后的研究重点。除此之外，我们还需加强高分子材料的回收利用，努力合成环境友好高分子材料，三举齐下，进而有效的解决白色污染和资源的短缺问题。
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论文作者:陈正宇
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/13
标签：技术论文; 聚合物论文; 有机物论文; 微生物论文; 高分子论文; 水中论文; 废弃物论文; 《防护工程》2019年10期论文;