可降解塑料研究范文篇1

关键词：白色污染；危害；防治对策

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.234

1前言

数量较多的塑料袋、农用薄膜以及一次性塑料在运用之后被丢弃为固体的废物，因为胡乱的扔、丢，同时很难进行降解处理，造成此废弃物挂在树上，草坪、路边以及水面等随处可见，对人们的生活环境造成了非常大的破坏，因为废弃塑料的包装物大都为白色，所以其引起的环境污染便是“白色污染”。

2白色污染概述

白色污染是人们对于难以降解的塑料垃圾（塑料袋）污染环境情况的一种概括。其所代表的是以聚丙烯、聚苯乙烯以及聚氯乙烯等其它的高分子化合物所合成的各式各样的生活塑料物品被运用之后变成的固体废物，因为胡乱的丢弃，无法降解处理，以造成较大环境污染的现象。

3白色污染的危害

3.1视觉污染

塑料是一种非常难以降解的生活垃圾，数量较多的废弃塑料品在旅游区、城市以及水体等地方均能看见，对城市市容、人们的视觉以及景点的美感等均造成了非常大的消极影响。特别是铁路运输领域，旅客在车辆行驶中的过程将已经用过的餐盒扔出窗外，部分列车的服务人们同样将垃圾扔到窗外，导致铁路沿线两侧植物的白色化。

3.2潜在危害

除以上所述的白色污染外，白色污染依然有着非常多的潜在危害。以下针对其所具有的潜在危害进行全面的研究。

（1）塑料袋、一次性饭盒造成的危害。仅仅是由于“一次性”的运用便会导致非常多资源的浪费。在我们国家，超薄塑料袋的加工材料大都源自于废弃的塑料，此废弃塑料里面或许会包含氯乙烯这一类的毒害物质，若运用了涵盖氯乙烯单体塑料品来盛装食物，能够引起手指、手腕浮肿的问题，或许还会造成肝损伤，在一定程度上危及到了人们的身体健康。

（2）土壤恶化加剧，对农作物的生长造成影响。当前人们所大量运用的塑料品均是无法降解的，其加工工艺即使非常的简单、便于操作，然而其在运用之后的处理是非常困难的。由于自然界里面所具有的微生物仅仅可以对分子量低于2000的物质实施分解与运用，但是塑料品的分子量均超出了2万，若微生物可以对其实施分解，其分解所需要的时间为200年。所以，若将塑料品扔在农田里面，是难以在较短的时间范围内被微生物所分解运用的，然而遗存在田间的塑料品不但会对土壤的气密性造成影响，同时还会限制农作物对于水分、阳光的吸收与运用，进而对农作物的生长造成影响。

（3）塑料填埋对于环境造成的影响。当前，填埋处理依然是我们国家处理城市生活垃圾最为主要的形式。因为塑料膜的体积较大、密度相对较小，其可以非常快的填满场地，削弱了填埋场地对于其它来及处理的效率；同时，填埋之后的场地因为地基非常的松软，垃圾里面所涵盖的病毒与细菌等其它有害物质非常容易渗透至地下，对地下水造成污染。

4白色污染的防治Σ

4.1完善相关法律法规

在1980年之后，伴随联合国《二十一世纪议程》与《环境宣言》的出台。我们国家在1989年出台了《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》等其它法律条文，针对固体废弃物所造成污染的防治进行了相应的规定与应对对策。在1996年的时候，中国出台了《中华人民共和国固体废弃物处理法》，其间明确制定了对于固体废弃物的防治全面遵守“无害化、减量化以及资源化”的准则，针对地膜、一次性塑料品的运用同样进行了相应的规定。在2008年6月1日明确指出，在全国所有的超市禁止运用一次性塑料品。将塑料袋的免费使用改为“有偿”使用。针对生产一次性塑料品的企业征收塑料袋治污与生产税费，同时明确限制了塑料袋的运用范畴。然而最为主要的便是增强市场监管，对于违背制度的人员严格惩处。唯有这样，“白色污染”的防治才可以收获较好的成效。

4.2增强宣传教育

增强环境保护意识的宣传教育，在社会层面产生一个相对较好的环保氛围，是防治白色污染的重要基础。增强宣传教育，全面发挥广播、电视以及网络等其它媒体所具备的教育作用。融合图片、构建志愿团队等，以使人们能够有不运用塑料袋的观念，能够达到不随意扔垃圾、对生活垃圾实施区分等。

4.3大力发展科技

高度关注“白色污染”防治的研究与技术创新，研发能够降解的塑料。可降解塑料具备与一般塑料完全相同的运用功能，然而在运用被丢弃之后，其化学架构能够在一些环境下出现改变，使得高分子分解为分子量相对较小的分子，最终被自然所同化。在塑料品的制造环节融入相应数量的添加剂，使得塑料品的平稳性不断降低，非常容易在自然环境里面成功降解。可降解的塑料主要有以下三种：双降解塑料、光降解塑料以及生物降解塑料。我们国家全新塑料的研发同样有了较大的发展，正在研发以秸杆纤维、淀粉以及天然草浆等其它原料所制作成的“绿色”取代品。

4.4确定合理的经济政策

我们国家所具备的全面运用优惠制度无法促使塑料废弃物的回收运用领域产生相对较好的市场体制。为了能够不增多政府部门的负担，并且完全遵循“污染者付费”的准则，需要造成废弃品的企业自身进行回收运用，无法回收运用的公司又或是个人需要上缴相应的回收处理费用，又或是关停整顿，直到将其调控在所规定的范畴内，能够极大的降低白色污染。这样的做法在国外已经普及，然而我们国家当前依然不具备类似的经济政策。

5结语

“白色污染”不单单是技术层面的问题，同时还是社会层面的问题，需要循序渐进。在全球环境趋于一体化的背景之下，非常多的发达国家与民间组织均允诺在环境保护层面向发展中的国家提供技术与资金的支持，我们需要以积极进去的态度，引入资金与最先进的技术，推动“白色污染”的防治。

参考文献：

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1高能脉冲电流改性技术的研究状况

1861年，Geradin等［4－5］首次在铅－锡、汞－钠的熔融合金中观察到了原子在电流作用下发生运动的现象。1959年，Fisk和Huntington提出了电子风驱动力的概念，为电迁移理论奠定了基础。Tроицкий［8］于1963年在对表面涂汞的锌单晶进行研究时发现，当电流密度超过一定数值后，屈服强度骤然下降，塑性增加，表明在一定脉冲电流密度下，且当电子移动速度超过位错的弹性相速时，将会产生电子能量向位错场的传输，促使位错发生移动，这就是电致塑性的物理本质。1966年，Kравченко等重点研究了电子对位错移动的作用，证明了当电流密度超过某一临界值后，电子的漂移速度将大于位错的移动速度，会对位错施加一作用力（即电子风力），从而促进材料中位错的移动。上世纪80年代初期，Conrad等在多晶金属拉伸试验过程中施加脉冲电流，利用热激活辅助位错运动模型合理解释了脉冲电流对材料力学性能的影响规律；并且，还认为除了焦耳热效应之外，短时间高密度脉冲电流之所以使金属塑性得到提升，电子风力是最关键的因素。此外，对不同材料通入高密度脉冲电流之后，塑性变化的巨大差异是由不同材料的变形机制不同所致。

Stepanov［22］开展了脉冲电流对TiAl金属间化合物性能影响的研究，结果表明，经脉冲电流处理后，其力学性能得到了明显的改善，并通过研究金属间化合物的孔隙率、相变产物以及残余应力等的变化解释了性能改善的原因。国内虽然在脉冲电流改性技术的研究方面起步较晚，但也取得了较为丰富、创新的成果。上个世纪90年代，刘志义等研究了脉冲电流对2091铝锂合金超塑性的影响，证明脉冲电流促进了动态再结晶的进程，并且原子的扩散能力得到了大幅度提升，使得空位在晶界处的形成机率增加，从而使其与原子相互结合的几率增加，甚至改善了合金的断裂模式。90年代末，周亦胄等研究了脉冲电流对45号钢损伤的恢复作用，观察到经过脉冲电流处理，钢中的微裂纹可得到愈合，并且裂纹周围的组织发生了变化。这是由于在焦耳热效应的作用下，裂纹处组织可发生局部熔化或软化，加之周围基体由于膨胀程度小，所以产生的热压应力促进了微裂纹的愈合。从2000年开始，姚可夫等发现合理参数的脉冲电流可使Fe73．5Cu1Nb3Si13．5B9非晶薄带在30s内基本完成纳米晶化，相比于传统等温退火，可大幅提高效率。此外，其对TiAl金属间化合物进行脉冲电流实验时发现，高密度脉冲电流可大幅度提升高温流变应力，并且使屈服强度提升50％以上。唐国翌等开发了脉冲电流辅助轧制技术并开展了相应的理论分析，利用该技术轧制出来的轻合金板材具有较高的塑性，并且晶粒得到了细化，组织更加均匀。通过分析国内外在脉冲电流对金属材料改性方面的研究现状，表明脉冲电流对改善材料性能的作用机理主要表现在裂纹愈合、再结晶、相转变等方面，因此，文章将从这3个方面进行深入探讨，对取得的成果进行归纳、总结及分析。

2脉冲电流改性技术机理方面的研究现状

2．1裂纹愈合脉冲电流对金属材料中微裂纹的愈合相比传统热处理具有独特的自诊断性，不需要探测材料内部微裂纹的具置、大小、形状等。促进裂纹愈合的原因主要有，扩散填充、位错填充与热压填充。2．1．1扩散填充Zhou等［39－40］对1045钢通入密度j＝6．4GA／m2的脉冲电流，发现钢中原有微裂纹发生了部分愈合，如图1所示，且对裂纹进行线扫描发现有明显的碳原子富集，但在原始试样中并未发现此现象。由此可见，脉冲电流提高了碳原子的扩散能力，且由于碳原子的扩散能力大于铁原子的扩散能力，因此出现碳原子的富集现象。为了更准确的解释扩散机理，其从电位梯度（dΦ／dx）、温度梯度（dT／dx）、应变梯度（dε／dx）和浓度梯度（dc／dx）方面进行了充分说明，1）碳原子在电位梯度的作用下将由高电位向低电位移动，并在移动过程中碰到空位或微裂纹时，留在其中；2）由于裂纹等缺陷处的电阻大于未损伤基体，碳原子将在温度差的作用下扩散到裂纹处；3）缺陷处由于温升的作用引起的热膨胀大于基体处，因此会产生热压应力，使碳原子移动至微裂纹处；4）在实验开始时，裂纹处碳原子含量较少，在浓度差的作用下，碳原子向裂纹处扩散。由此可见，在上述4个因素的共同作用下，微裂纹将得到一定程度的愈合。此外，对断口SEM照片进行分析，发现施加脉冲电流后的试样断口出现了类似解理的结构，而原始的试样内未有该现象。认为原因是此区域原有的微裂纹在脉冲电流的作用下得到了愈合，加之大量的碳原子在该处富集，从而出现了解理断裂的现象，改变了该合金的断裂方式。

2．1．2位错填充周亦胄通过对1045钢裂纹附近显微结构的观察，发现裂纹两侧的晶粒出现了波纹状结构，如图2所示。认为这是由于位错向裂纹处扩散造成的，在对金属材料通入脉冲电流时，电能、热能、压缩应力可以在极短的时间内输入到金属材料中，在多种因素作用下，很容易发生位错滑移和攀移。大量漂移电子会对金属中缠结的位错发生强烈撞击，产生推力使其发生运动，即电子风力，其表达式主要有3个模型。周亦胄通过Conrad提供的数据计算得出45号钢中电子风力仅有0．1MPa，虽电子风力很小，但不同材料（主要是电导率不同）以及不同的实验参数（电压、频率、脉冲时间等）计算得出来的电子风力是不同的，不能完全忽略电子风力对原子及位错运动的影响。通入电流时，随即产生电子风力，为处于平衡状态的原子提供了一定的电能，从而使原子处于高能激活状态，为随后热效应和热压应力的作用提供了基础。对TC4钛合金进行脉冲电流试验后，宋辉［46］观察到试样中位错密度明显降低，且分布更加均匀、平直，如图3所示。此外，He等发现，对产生加工硬化的黄铜施加一定密度的脉冲电流后，金属内部的位错密度明显降低，位错缠结现象得到明显改善，如图4所示。说明脉冲电流可以使材料内部位错发生运动、湮灭，并且由于金属材料缺陷处有大量的晶格畸变、位错缠结等现象，使缺陷处产生不均匀的焦耳热效应，加之缺陷处电阻率很高，局部区域将在瞬间产生很高的热弹压缩应力，此应力将促进位错向着缺陷处移动并最终消失。

2．1．3热压填充与传统热处理相比，脉冲电流作用时间很短，通入脉冲电流后由于材料本身电阻将导致焦耳热效应。脉冲电流过程是一个快速升温的过程，材料内部处于不稳定状态，即（t）－l（t）≠0，此时材料内部会产生热压应力。由于微裂纹、孔洞等缺陷处的电阻值大于周围基体，所以温升较高，并且由式（3）可知，此时缺陷处由于热压应力的产生而处于受压状态。加之缺陷处温升很高，可能导致局部熔化或软化，在热压应力的作用下，对其愈合也起到了促进作用。当电流撤走后，之后的降温过程会在裂纹处产生拉应力，使裂纹反向收缩。但由于电流通入材料时的温升速度大于降温速度，使得压应力大于拉应力，从而，材料中的微裂纹将得到愈合。但是当电流密度过大或者裂纹尺寸较大时，裂纹的愈合效果不明显，如图5所示。当电流密度过大时，裂纹周围出现局部熔化现象，在熔化处形成孔洞，并且其尺寸大于裂纹的宽度，因此不利于裂纹愈合。宋辉等在脉冲电流对纯钛及钛合金裂纹愈合作用方面做了大量的研究，在对TC4钛合金进行研究时发现，适当的脉冲电流密度对TC4钛合金中微裂纹有良好的治愈作用（如图6所示），但是当电流密度过大时，增塑效果并不理想。此外，通过对比图1和图6发现，脉冲电流通过试样后，裂纹尖端愈合程度最大，裂纹中间部位则愈合程度较低，只是减小了裂纹宽度或部分愈合。对这一现象，周亦胄认为，电流在通过裂纹附近区域时发生绕流，裂纹尖端电流密度最大，裂纹中间处电流密度最小，在邻近裂纹尖端的区域，电流可以通过基体，从而可以使尖端处得到很好的愈合。此外，研究表明在施加脉冲电流过程中，容易出现电击穿现象，该现象对裂纹的愈合也会产生一定的积极作用。电击穿使裂纹处组织发生破坏，此处的原子处于不稳定状态，在温度场和热压应力的作用下，很容易使该处原子发生移动使裂纹愈合。因此，高能脉冲电流对裂纹愈合的机理主要是在非热效应（电激活、电致迁移、电子风力等）的作用下使原子激活、迁移，从而促进位错的移动，随之，在焦耳热效应以及热膨胀产生的热压应力作用下，使已经产生局部熔化或软化的微裂纹得以愈合，从而改善金属材料的力学性能。

2．2再结晶在传统热处理中，纯金属或合金加热到一定温度以后会发生回复和再结晶，进而提高了其塑性和韧性。高能脉冲电流技术不仅可以产生焦耳热效应，还会产生由电流本身引起的电子风力和电致迁移，致使金属在更低温度下发生再结晶。在脉冲电流导致的合金再结晶动力学方面，相关学者进行了深入系统的研究。

2．2．1位错移动传统的再结晶理论认为位错的攀移和滑移由原子的热激活状态所决定，但是通入脉冲电流后，由电流引起的周期性电子风力将位错推至亚晶界，并且该作用力可促进原子的扩散而引起位错的攀移。因此，脉冲电流可通过加速原子的扩散过程促进位错的移动，加快晶界长大速度，有利于在较低温度和较短时间内使金属发生回复与再结晶［。Jiang等在镁合金电致塑性轧制的研究中认为，在脉冲电流实验中需要从空位通量的角度考虑位错的移动。空位通量变化的原因主要有，热效应，即焦耳热效应；非热效应，如电子风力和电致迁移作用。

2．2．2晶核长大国内外学者通过对金属材料施加脉冲电流处理，获得了尺寸更细小、分布更均匀的晶粒。刘志义等在对2091铝锂合金的研究中认为，晶核长大的驱动力是其晶界两侧储存能之差，缠结的位错在热压应力、脉冲电流产生的切应力以及空位流作用下，可获得足够能量攀移到晶界处，从而减少再结晶核心界面处的位错密度，进而降低再结晶核心界面两侧的能量差，最终导致再结晶核心长大速率下降，获得了尺寸较小的晶粒。很多研究表明，与传统热处理相比，脉冲电流处理技术可使材料在低于理论再结晶温度下发生再结晶。另外，一般脉冲电流实验都是在室温下进行，基本为空冷，并且没有保温过程，在较高的温升速度下，会使材料在极短时间内获得足够能量大大增加形核率，且由于冷却速度较快，晶粒没有充足的时间长大，最终获得了较细的晶粒。此外，Barank在对Pb－Sn液态金属凝固过程中通入脉冲电流后计算发现，过冷度增加9℃～15℃，凝固后组织得到了明显的细化。李超对轻合金板材进行脉冲电流超塑成型研究中认为，再结晶形核后，晶核的长大速率由晶界迁移速度决定，其驱动力为形变储存能，并且随着晶核的持续长大，位错密度降低，晶界总面积减少，导致界面自由能降低，结合原子通量的表达式，推导得出了晶核长大速率计算公式以及亚晶界长大速率公式分别。因此，高能脉冲电流通过促进原子扩散、位错移动可加速再结晶速度、提高再结晶形核率，并且在长大过程中，通过降低晶核长大驱动力，可使晶核长大速率降低。脉冲电流对材料影响的上述特点是传统热处理所不具备的，并且结合较快的降温速度，可以很好地解释施加脉冲电流后，材料中出现更细、更均匀晶粒的原因。

2．3相转变Wang等人对Cu－Zn合金进行脉冲电流实验后发现大量的小尺寸铅颗粒在晶界处析出，如图7所示。对于这一现象，其利用Donlinsky等推导出的通电前后载流导体自由能变化的相关公式进行了很好的解释，认为脉冲电流影响相转变的决定性因素是由于形成新相所造成的系统自由能Wf的变化。

3展望

可降解塑料研究范文

绿色化学与传统的化学的共同之处在于都能为人类生活做出贡献,但绿色化学是使反应物的原子100%利用,且实现零排放,即在变废为宝的同时又节约了环境。绿色化学的原子经济性的反映有两个显着有点:一是最大限度的利用了原料,二是最大限度的减少了废物的排放。原子利用率的表达式是:原子利用率=(预期产物的式量/反应物质的式量之和)×100%。

一、绿色原料

绿色原料的选取是进行绿色化学的开始,所以选择原料是十分重要的,要考虑各个方面的影响。如以塑料为例,塑料在工程材料总产量中居第二位,仅次于钢铁材料。但“白色污染”问题引起广泛关注后,可降解塑料成为了化学界的新热点。21世纪初我国塑料制品使用量较大,导致废弃塑料达到几千万吨,其污染所造成的环境压力就相当大了。但如果这些废弃塑料中有少部分是可降解塑料,那对于我们的环境改善将会很有利。据统计,我国生产可降解塑料的厂家还不多,远远达不到市场需求量。

目前世界各国生产可降解塑料的类型主要有光降解塑料、生物降解塑料、化学降解塑料和组合降解塑料等类型。其中光降解塑料和生物降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目,已取得一些进展。

二、绿色溶剂

造成环境污染不仅来源于制造产品的原料,也与生产过程中使用的溶剂有关。目前广泛使用的高挥发性的有机化合物溶剂对环境又十分不利,急需找到替代品,即无毒无害的溶剂已经成为研究绿色化学的重要任务。

正如超临界流体,它是指超临界温度及超临界压力下的流体,是一种介于气态与液态之间是流体。超临界流体的特征是具有流体密度、气体粘度、扩散系数适度和具有可压缩性且无毒、不燃性,但可观的还是廉价。

三、绿色催化剂

1836年瑞典化学家Berzelius提出催化剂作用这一概念后,催化剂在化学反应中就一直在发展,但许多传统的催化剂如液体酸催化剂都对设备严重腐蚀、对人的身体也有很大危害,还有就是排泄物对环境的污染很大。

绿色固体酸碱催化剂在工艺上很易实现连续生产,不存在产物与催化剂分离及对设备的损坏等,并且活性高,这就大大提高生产效率。分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟,彻底消灭了废液排放,废渣也少且无毒无腐蚀性。

四、绿色食品添加剂

我们每天必须摄入一定量的食物来满足自身的生长和发育,但随着生活水平的提高,生产商为了迎合消费者的更高要求,色、香、味和行都要考虑到,且还要延长保存时间。市场上很多食品添加剂是化学合成物质,往往具有一定的毒性,所以在选择时一定要小心。

海藻糖是一种具有很好防腐作用的防腐剂,这是由它的抗干燥特性决定的,它是一种非特异性保护剂,几乎能保护所有的生物分子,且还能在干燥的环境下形成保护膜,达到了防腐和保存的双重效果。

琼脂是一种天然增稠剂,又叫做琼胶,它是一种半乳糖的多糖聚合体,能改善食品物理性质,增加其粘稠性。琼脂在我国很早就可食用了,特别是用于糖果的制造,还有就是增加果酱的粘度。由于琼脂具有粘着性、弹性和持水性,所以它的食用范围非常广泛。

五、绿色农药

农药的种类很多,有的农药可以长期存留在土壤中,很大程度上破坏了生态平衡,还有的进入到食品中,严重的危害了人们的身心健康。

绿色无公害农药有微生物农药、植物源农药、基因工程农药、化学合成类农药、半合成生物农药和激素与信息素等较为广泛。21世纪人类面临的挑战,绿色农药在农业生产甚至国民经济中也会占有重要位置,所以大力开发新型高效低毒的绿色农药是发展的必然趋势。

六、绿色化学品

我们在生活中洗涤用品是必不可少的,但洗涤用品主要是洗涤剂,最终导致大量的洗涤废水被排入环境中,造成污染。

可降解塑料研究范文篇4

关键词：塑料、塑料的定义、塑料的分类、塑料的特征、降解塑料、导电塑料、塑料光纤。

前言：随着塑料工业技术的迅速发展，当前世界塑料总产量已超过1.5亿吨，其用途已渗透到国民经济各部门以及人民生活的各个领域，已和钢铁、木材、水泥并列成为四大支柱材料。但随着塑料产量的不断增长和用途的不断扩大，其废弃物中塑料的重量比已达10%以上，体积比则达30%左右，它对环境的污染、对生态平衡的破坏已引起了社会的极大关注，为此，高效的塑料回收利用技术和降解塑料的研究开发已成为塑料工业界、包装工业界发展的重要发展战略，而且成为全球瞩目的研究开发热点。

一、塑料的定义

塑料是指以树脂（或在加工过程中用单体直接聚合）为主要成分，以增塑剂、填加剂、剂，着色剂等添加剂为辅助成分，在加工过程中能流动成型的材料。

塑料主要有以下特性：①大多数塑料质轻，化学稳定性好，不会锈蚀；②耐冲击性好；③具有较好的透明性和耐磨耗性；④绝缘性好，导热性低；⑤一般成型性、着色性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐热性差，热膨胀率大，易燃烧；⑦尺寸稳定性差，容易变形；⑧多数塑料耐低温性差，低温下变脆；⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶剂。

二、塑料的分类

塑料的分类体系比较复杂，各种分类方法也有所交叉，按常规分类主要有以下三种：一是按使用特性分类；二是按理化特性分类；三是按加工方法分类。

1、按使用特性分类

根据名种塑料不同的使用特性，通常将塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三种类型。

⑴通用塑料

一般是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、酚醛等。

⑵工程塑料

一般指能承受一定外力作用，具有良好的机械性能和耐高、低温性能，尺寸稳定性较好，可以用作工程结构的塑料，如聚酰胺、聚砜等。

在工程塑料中又将其分为通用工程塑料和特种工程塑料两大类。

通用工程塑料包括：聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、热塑性聚酯、超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等。

特种工程塑料又有交联型的非交联型之分。交联型的有：聚氨基双马来酰胺、聚三嗪、交联聚酰亚胺、耐热环氧树指等。非交联型的有：聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮（PEEK）等。

⑶特种塑料

一般是指具有特种功能，可用于航空、航天等特殊应用领域的塑料。如氟塑料和有机硅具有突出的耐高温、自等特殊功用，增强塑料和泡沫塑料具有高强度、高缓冲性等特殊性能，这些塑料都属于特种塑料的范畴。

①增强塑料。增强塑料原料在外形上可分为粒状（如钙塑增强塑料）、纤维状（如玻璃纤维或玻璃布增强塑料）、片状（如云母增强塑料）三种。按材质可分为布基增强塑料（如碎布增强或石棉增强塑料）、无机矿物填充塑料（如石英或云母填充塑料）、纤维增强塑料（如碳纤维增强塑料）三种。

②泡沫塑料。泡沫塑料可以分为硬质、半硬质和软质泡沫塑料三种。硬质泡沫塑料没有柔韧性，压缩硬度很大，只有达到一定应力值才产生变形，应力解除后不能恢复原状；软质泡沫塑料富有柔韧性，压缩硬度很小，很容易变形，应力解除后能恢复原状，残余变形较小；半硬质泡沫塑料的柔韧性和其他性能介于硬质、软质泡沫塑料之间。

2、按理化特性分类

根据各种塑料不同的理化特性，可以把塑料分为热固性塑料和热塑料性塑料两种类型。

⑴热固性塑料

热固性塑料是指在受热或其他条件下能固化或具有不溶（熔）特性的塑料，如酚醛塑料、环氧塑料等。热固性塑料又分甲醛交联型和其他交联型两种类型。

⑵热塑料性塑料

热塑料性塑料是指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料，如聚乙烯、聚四氟乙烯等。热塑料性塑料又分烃类、含极性基因的乙烯基类、工程类、纤维素类等多种类型。

①烃类塑料。属非极性塑料，具有结晶性和非结晶性之分，结晶性烃类塑料包括聚乙烯、聚丙烯等，非结晶性烃类塑料包括聚苯乙等。

②含极性基因的乙烯基类塑料。除氟塑料外，大多数是非结晶型的透明体，包括聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯酯等。乙烯基类单体大多数可以采用游离基型催化剂进行聚合。

③热塑性工程塑料。主要包括聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯、ABS、聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二酯、聚砜、聚醚砜、聚酰亚胺、聚苯硫醚等。聚四氟乙烯。改性聚丙烯等也包括在这个范围内。

④热塑性纤维素类塑料。主要包括醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、塞璐珞、玻璃纸等。

3、按加工方法分类

根据各种塑料不同的成型方法，可以分为膜压、层压、注射、挤出、吹塑、浇铸塑料和反应注射塑料等多种类型。

膜压塑料多为物性的加工性能与一般固性塑料相类似的塑料；层压塑料是指浸有树脂的纤维织物，经叠合、热压而结合成为整体的材料；注射、挤出和吹塑多为物性和加工性能与一般热塑性塑料相类似的塑料；浇铸塑料是指能在无压或稍加压力的情况下，倾注于模具中能硬化成一定形状制品的液态树脂混合料，如MC尼龙等；反应注射塑料是用液态原材料，加压注入膜腔内，使其反应固化成一定形状制品的塑料，如聚氨酯等。

三、塑料的革命

今天我们每个人都被塑料包围着。从儿童玩具到仪器和容器，从计算机和电话机的外壳到汽车轮胎及其他部件，从尼龙紧身内衣到航天飞机零部件，我们的生活被牢牢地拴在大分子的长链上。用科学术语来说，具有这些大分子链的化合物称为聚合物。塑料究竟是怎样制成的，怎样生产出日用物品？有哪些不同寻常的应用前景呢？当然，人们最关心的恐怕还是如何处理和再利用这些难以自然降解的塑料，因为这与环境保护密切相关。

聚合物的分子非常大，有时甚至是几百万个相同的小分子头尾相接而得到一个极长的分子。聚合物也称高分子化合物，不全是人工合成的。在自然界也有天然的大分子：各种生命形式中的蛋白质、土豆和粮食中的淀粉，或者木材的主要成分纤维素都是高分子物质。与一个水或氧的分子相比，高分子化合物的一个大分子要比它们大上数十倍乃至千万倍。

对天然聚合物进行加工可获得人造聚合物，使物质的特性得到加强，从而增强它的性能。从纤维素可生产人造丝，它是像蚕丝一样细和光滑的纤维，但强度极高。

完全人工合成的聚合物“诞生”于1935年，杜邦化学公司实验室研究人员华莱士合成了尼龙的第一个大分子。这种强度极高的纺织纤维的开发开创了我们称为“材料革命”的时代。

不久，除了尼龙的“后几代”纺织纤维外，以塑料和橡胶形式出现的合成聚合物迅速从实验室研究过渡到日常生活的应用之中，并且以质量和价格的优势排挤了木材、金属等传统材料。

当进一步的研究弄清楚了合成聚合物具有的潜能时，一场真正的革命才爆发了：为制造一件产品不再需要从现有的少数材料中去搜寻，而是根据产品性能的要求，去设计生产适合该产品需要的材料。

四、不同塑料的不同表现

无论是一个饮料瓶、一件防风衣还是一盘录像带，这些完全不同的东西都是用相同的聚会物制成的，只要把聚合物加以适当改变，就会使它们呈现出如此不同的性质。

只要改变聚合物大分子的结构，也就是说改变它的基础分子的数量和排列方式，就能赋予它优于另一种材料的特性（如弹性、可塑性等等）。聚合物间的差别不仅取决于构成聚合物的原子的不同性质和这些原子所确定的键的种类，而且还取决于它们的大分子链的结构，即大分子在空间的排列。每一个不同结构就意味着形成一种新的聚合物，并具有与原有的聚合物不同的性能。

聚合物之间的重要差别还在于它们的结晶程度，即大分子顺序排列的程度。可分为结晶聚合物和非结晶聚合物，结晶聚合物的链是有规则和有序排列的，非结晶聚合物的链是不规则排列的。如果聚合物结晶程度比较高，产品就会更坚硬结实但可塑性差，反之亦然。在合成树脂、纤维和橡胶中，合成橡胶是结晶结构较少的聚合物。

不断开发出多种多样的加工方法也使聚合物具有了更广泛用途，使用不同的加工方法可以使相同化学结构的高分子材料获得非常不同的表面特性。所以，做成风衣或绒衣的纺织纤维只是把合成树脂的大分子链“拉长”而已，不“拉长”的用来做瓶子的塑料，“拉长”成薄膜可用作磁带的主要材料。对于橡胶，不管是天然的还是合成的，人们立刻会想到它的弹性。这些弹性聚合物也称弹性体，有一种柔性，但经特殊处理，即硫化作用就成为“橡胶状”和具有抗热性的物质。

五、几种常用塑料的性质和用途

(一）、降解塑料危害更严重

捧在手上的一次性发泡塑料饭盒，颜色不像过去用的那样白了，盒底上“降解塑料”几个大字清晰可辨。“白色污染”的克星真的就是降解塑料吗？使用可降解塑料就意味着更环保了吗？专家的答案显然有点让人出乎意外：降解塑料的危害更严重！

在“2004健康产业与生命科学高层论坛”上，上海市环保产业协会副会长郑华兴先生用十分肯定的口吻对降解塑料予以了否定。郑先生说，目前上海市场上的可降解塑料饭盒有两种，一种是所谓的光降解，即在原有高分子塑料中加入一定比例的光敏剂，或是面碳酸钙、滑石粉；另一种则是生物降解，即在塑料原料中加入淀粉或藕合剂。由于塑料是高分子材料，它永远不能像植物纤维那样还原成二氧化碳和水。降解后的塑料分子依然会与土壤结合，使土壤的微生物减少，造成土壤板结、沙化、农作物减产。说到底，降解塑料实际上只是使塑料提前老化或裂化、粉化，让人眼睛看不见而已，最多也仅仅只是减少了视觉污染。值得关注的是，一个不容忽视的严重后果还将伴随着这一产品的使用而影响消费者的健康，塑料饭盒等产品中添加的碳酸钙及滑石粉会残留在食物当中，消费者食用后会产生肾结石。目前，美国、欧洲、日本、韩国等一些发达国家已不再提倡生产和使用降解塑料一次性用品。

“禁白”的关键是打造环保替代品。据郑先生介绍，上世纪90年代初，国内就已研制生产了以甘蔗、芦苇、稻麦草等天然植物纤维为原料的纸浆餐具，使用中可抗120℃的高温油，100℃开水烫，两小时不渗漏，使用后回收还可再生造纸，填埋可泥化为有机肥料，成为二氧化碳和水，还原于自然，不会污染环境。

但是，由于纸浆餐具的成本较一次性发泡塑料餐具高得多，就是与降解塑料餐具相比也高了许多，致使这一利国利民的环保产品叫好不叫座，偏偏给所谓的降解塑料钻了个空子。

（二）、怎样鉴别食品塑料的安全

塑料由于它轻巧、多用和易塑性、坚固耐久，为食品用塑料开辟了广阔的应用前景。但是食品塑料的兴起，给人类生活、健康带来的安全性问题也不可忽视。特别是那些粗制滥造、以次充好，甚至乱用有毒材料制造的食品容器、餐具、包装材料导致人们发生急、慢性的塑料中毒的事常有发生。因此，对应用广泛、五花十色的食用塑料的鉴别就非常必要。

我国目前允许生产供接触食品的餐具、食品容器、工具、设备、包装材料的塑料主要有四大类:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和三聚氰胺。聚氯乙烯虽然允许单体和纯度限量内使用生产食品容器，但也规定必须配合合格的辅料才能生产，禁止单独使用。

对于各类食用塑料的鉴别和辨认，其实并不难。聚乙烯、聚丙烯是人们应用得最多，接触最广的。日常所见的塑料袋、塑料桶，较脆的筷子、汤匙等。三聚氰胺，主要应用在仿陶瓷的塑料杯，食品用菜盘、容具上，种类较少。

至于聚氯乙烯多用于质地坚固，但接触食品的内衬面必须复合聚乙烯等安全塑料的食具，由于它具有图案鲜明，色彩艳丽，亦颇受欢迎。

还有一种从国外进口的聚偏二氯乙烯，(国内尚未批准)，由于国际上已应用，一般认为亦较安全。市场上常见红色香肠，表面光滑，切面细腻，两端配有两个铝箍的塑料包装材料就是此种。

以上应用于食品上的餐具、容器、包装材料以及生产设备的食用塑料，只要我们了解其各类塑料性能、理化特征与使用范围、禁忌事项，一般来说是比较安全的，不必担心引起塑料中毒。但是商场上经常发现某种制造粗劣、工艺简陋、颜色深重的食具容器，这大多是回收废旧塑料加工的再生塑料，非常有害，国家早就明文严禁再生塑料生产制造食品用具的，其原因也很浅显，因为它的来源复杂，又未经清洗或化学处理，脏污残毒较多，况且回收废塑料往往老化变色，重溶生产时为了掩盖变色大都添加很浓的含有毒质材料的颜料，其成品颜色深褐，甚至墨绿，如用此种塑料盛油或高温的食品，极易溶出有毒的石油副产品(二恶英等)和有害色素，对人具有致癌、致畸、致突变的潜在性危害，其危险就更大了。因此人们对鉴别和安全使用食品塑料都应有科学的常识，避免有毒塑料中毒事故的发生。

（三）、导电塑料的性质及用途

塑料是人们最熟悉的材料之一，它的强度好，密度低，耐腐蚀，可以制成各种机械零件和日用品。同时，它还是一种广泛使用的电绝缘材料，然而你听说过塑料能导电吗？

这纯粹是科学上的一次偶遇。1970年的一天，日本筑波大学的白川教授在指导学生做一项用乙烯气制取聚乙炔的实验时，学生误把比实际需要量多1000倍的催化剂加入试剂中，结果得到的不是应得到的含有碳基长链的黑色聚乙炔粉末，而是一种银光闪闪的薄膜，与其说是塑料，不如说更像金属。1977年，白川在与另外两个美国人研究这种塑料薄膜时发现，掺入碘后它居然能导电，导电率增加了3千万倍。尽管这样，它的导电率只相当于金属铅，或者说是铜和银的百分之几。

80年代初，导电聚合物还是实验室的珍品，而现在已在许多工业领域内应用，并引起研究单位的重视。关于聚合物为什么能够导电，目前还没有圆满的答案。但相信随着科学的发展，终会真相大白。

首先在实验室取得成功并走进市场的是塑料电池。美国布里奇斯通和日本精工埃普森公司合资生产了一种电池，它的一个电极是金属锂，另一个电极是聚苯胺导电塑料。它的尺寸与硬币相仿，可以多次重复充电。作为计算机的辅助电源，具有很长的工作寿命。德国生产的薄型挠性电池，仅明信片那么大，适合于手提式工具的电源。

在改进的塑料电池中，阴极和阳极是由相同的导电塑料薄膜组成，由电解质而不是电极来提供运动的正离子，因此经过多次充电和放电，电极材料依然完好如初。充电次数可达1000次以上。塑料电池体积小、重量轻，可以提供常规铅蓄电池10倍的电力，而且每次充电时间也缩短了。

首先对塑料电池感兴趣的是汽车工业，人们早就希望用蓄电池做动力来代替内燃机，但在此之前蓄电池车都因为太笨重和性能不可靠而无法推广，而塑料电池形状灵活，可以制成薄板装在汽车的车顶或车门夹层里，在汽车内的发动机位置只装一台高效的电动机，便可使汽车的加速性能和爬坡性能大大改善。此外，塑料电池是密封的，不会释放有害的化学物质和气体，因此这种蓄电池车将是一种无公害的小汽车。

导电塑料的另一特点是具有消除静电的功能。计算机和电子设备机房都要求抗静电防护，新型飞机上的电子器件要求防电磁干扰，树脂基复合材料机身、机翼要求防雷击，这些要求都可以用导电塑料薄膜屏蔽加以解决。

导电塑料还有一项重要的潜在用途，就是作为未来机器人的人工肌肉，当用电化学方法对某些导电塑料掺杂和不掺杂时，其体积就能发生膨胀和收缩的变化，使机器人的四肢获得必要的运动。

科学家预言，在未来的能源工业中，导电塑料将成为重要的一员。

（四）、前景广阔的塑料光纤

目前普遍使用的是玻璃光纤，这种光纤有个突出的缺点，就是其直径一旦小于0.1毫米时，因其耐冲击性能差及不易连接，使用便比较困难，而且生产成本较高。能否利用塑料光纤代替玻璃光纤呢？科技工作者为此进行了长期的努力。

由日本三菱丽阳公司首创的一种新型高性能塑料光纤，在该公司的一条专用线上投入使用，从而为塑料进入光通信领域开创了一条新路。这种塑料光纤传送容量高达30兆比特/秒，是玻璃光纤的30倍，可传送500个频道的数字化电视画面。这种塑料光纤柔韧性能好，可随意弯曲，且易于连接，加工制造工艺也比较简单。这种新型光纤的价格只有玻璃光纤的1/5，与使用相同容量的铜线价格相当，在进入普通家庭及企业内部信息网络方面有望取代目前的铜线。

塑料光纤的研制成功，给光通信事业的快速发展与普及带来了新的希望。

（五）、科学家认为塑料将在电子领域取代硅

随着塑料在发光导电性能方面的研究不断取得进步，塑料在电子产品领域的应用范围将越来越广，并日益替代硅。

硅是重要的半导体材料，目前在电子产品领域扮演着几乎不可替代的角色，但是成本较高。塑料通常是由高分子化合物聚合而成，其溶液一般具有较大的粘滞性。随着高分子聚合物也具有自发光以及导电特性的发现，从上个世纪80年代开始人们就逐渐对其进行更加深入的研究。

目前对高分子聚合物特性研究的进展已经帮助人们制造出很多以前通常只用硅材料制作的电子元器件。如目前用高分子聚合物制成的发光二极管，已经应用在许多手机单色显示屏以及其它一些显示设备上。由于这些材料具有自发光的特性，因此制成的新型屏幕比传统的电脑和电视的屏幕要亮100倍，所显示的图片和文字可以从任意角度观看，而现在的液晶显示器则对人的视角限制很大。此外，在一些应用广泛的电子设备制造领域，高分子聚合物也逐渐开始替代硅材料。

科学家认为，未来几年高分子聚合物的研究还将会出现重大突破。如近几年才开始研究的高分子聚合物太阳能电池，目前已经取得一定进展，它将太阳能转化为电能的效率达到了3％左右。一旦研究取得突破，其廉价的成本必将带来广泛的应用前景。而且，目前的制造工艺已经可以将导电塑料做得非常薄，并且具有可以弯曲等其它特性。博伊尔勒据此认为，将其应用在目前的电脑制造上，将有望进一步缩小电脑的体积并提高其运行速度。

（六）、能自我修补的塑料

美国科学家已经研制出一种能自我修补的塑料。这种物质是设计用以填补表层破裂处的一种塑料。现在，塑料用于方方面面，从飞机机翼到家中的各种器具。科学家想找到一种方法使塑料代替那些难于更换或不可能更换的物件。时间长了，塑料物件的表层会破裂，使用时会出现很小的裂口或裂缝。研究人员想弄明白如何阻止塑料产生小裂缝，正是这些小裂缝的增大，才使物件变脆，容易损坏。

塑料是由叫做单体的小分子构成的，这些单体连在一起形成很长的叫做聚合物的分子。聚合物使塑料能够定形而且有强度。研究小组找到了制造一种塑料的方法，这种塑料含有充满液体的微型球状物，而这种液体含有单分子，即形成塑性的材料。然后，研究小组制成含有一种特殊化学物的固体塑料，这种化学物叫催化剂，是使化学反应开始的一种物质。这种新塑料仍然像普通塑料那样会裂缝，但当它的裂缝产生时，这种单体液体会被释放出来并流入裂缝。然后，固体塑料中的催化剂与液体单体产生化学反应，而液体单体与催化剂之间的这种化学反应会产生修补裂口的聚合物分子。修补的塑料其强度相当于未损塑料的75%。据科学家说，这种自补塑料尚未准备生产，但它可能有好几种用途：一是用于航天飞机不能修理或更换的零件，另一个是休体内的关节。

这种物质能够自身修补，犹如人体能够自身愈合一样。

六、材料技术的发展趋势

当前，材料技术的发展趋势有以下几种：

第一，从均质材料向复合材料发展。以前人们只使用金属材料、高分子材料等均质材料，现在开始越来越多地使用诸如把金属材料和高分子材料结合在一起的复合材料。

第二，由结构材料向功能材料、多功能材料并重的方向发展。以前讲材料，实际上都是指结构材料。但是随着高技术的发展，其他高技术要求材料技术为它们提供更多更好的功能材料，而材料技术也越来越有能力满足这一要求。所以现在各种功能材料越来越多，终会有一天功能材料将同结构材料在材料领域平分秋色。

第三，材料结构的尺度向越来越小的方向发展。如以前组成材料的颗粒，尺寸都在微米方向发展的材料。由于颗粒极度细化，使有些性能发生了截然不同的变化。如：以前给人以极脆印象的陶瓷，居然可以用来制造发动机零件。

第四，由被动性材料向具有主动性的智能材料方向发展。过去的材料不会对外界环境的作用作出反应，完全是被动的。新的智能材料能够感知外界条件变化、进行判断并主动作出反应。

第五，通过仿生途径来发展新材料。生物通过千百万年的进化，在严峻的自然界环境中经过优胜劣汰，适者生存的生存规律而发展到今天，自有其独特之处。通过“师法自然”并揭开其奥秘，会给我们以无穷的启发，为开发新材料又提供了一条广阔的途径。

可降解塑料研究范文篇5

关键词：塑料光纤光纤光缆光通讯POF

一、前言

自从业界开创了光纤通讯技术以来，大至归纳，光纤通讯比传统的电铜通讯有3大优点：一是通信容量大；二是抗电磁干扰、保密性能较好；三是重量轻，并可节省大量的铜，如铺设1000公里长的8芯光缆比铺设同样长度的8芯电缆可节省1100吨铜，3700吨铅。因此光纤光缆一经问世就受到通信业界的欢迎，带来了通讯领域的革命以及一轮投资发展热潮。

尽管玻璃光纤具有上述一系列优点，但它有一个致命的弱点就是强度低，抗挠曲性能差，而且抗辐射性能也不好。因此，近20多年来，业界一直没有停止过对光纤其他材料的代用研发，其中对塑料光纤的研发是目前业界最为感兴趣的研究领域之一，目前已经取得较大进展，已经有商用产品面世，现已广泛应用于汽车、CD播放机、工业电子系统、小型光盘系统和个人计算机中。今后还会有许多领域将使用塑料光纤，诸如传感器、光子晶体光纤等。

二、塑料光纤的优点

塑料光纤与玻璃光纤相比，虽透光性差一些，光损耗较大，初期一般为300分贝／公里，传输光带狭窄(限于可见光区)，被认为难以适应多媒体通信网的需要，但它具有轻而柔软、抗挠曲、抗冲击强度高、价格便宜、抗辐照、易加工、并能制成大直径(1～3毫米，以增大受光角度，扩大使用范围)等一系列优点，所以备受青睐。此外，光通过塑料光纤的中心部分的直径约为1毫米，比玻璃光纤大100倍，与纤维之间的连接及与个人机等终端装置的连接都十分容易。因此塑料光纤安装费用很低，安装时采用十分简单的对准连接插头即可，这种插头可用现有的技术生产。

三、塑料光纤产品研发简述

塑料光纤的研究始于二十世纪60年代。1968年美国杜邦公司用聚甲基丙烯酸甲酯为芯材制备出塑料光纤，但光损耗较大。1974年日本三菱人造丝公司以PMMA和聚苯乙烯为芯材、以低折射率的氟塑料为包层开发出塑料光纤，其光损耗为3500dB/km，难以用于通信。

80年代日本的一些大企业和大学对低损耗塑料光纤的制备进行了大量的研究。1980年三菱公司以高纯MMA单体聚合PMMA，使塑料光纤损耗下降到100-200dB/km。1983年NTT公司开始用氘取代PMMA中的H原子，使最低光损耗可达到20dB/km，并可传输近红外到可见光的光波。

近几年来，欧日等国的公司对塑料光纤的研制取得了重要的进展。它们研制成的塑料光纤，光损耗率已降到25～9分贝／公里。其工作波长已扩展到870微米(近红外光)，接近石英玻璃光纤的实用水平。美国研制的一种PFX塑料系列光纤，有着优异的抗辐照性能。此外，美国麻省波士顿光纤公司研制的Opti-Giga塑料光纤更是引人注目，它不仅比玻璃轻、柔性更好、成本更低，而且可在100米内以每秒3兆比特的速度传输数据。这种光纤还可以利用光的折射或光在纤维内的跳跃方式来达到较高的传输速度。现在美欧日已把塑料光纤用于短途传输，如汽车、医疗器械、复印机等。

就目前塑料光纤生产量而言，日本是世界上最大的塑料光纤生产者，然而却是欧洲推动了塑料光纤新应用领域的开发并建立了光纤检验标准。2001年下半年是欧洲塑料光纤工业发展的重要阶段，在这段时间内建立了欧洲塑料光纤检验和测量的新发展方针。世界上第一个专用塑料光纤应用中心(POFAC)在德国Nuremberg落成。德国采用塑料光纤已经研制成功了多媒体总线系统MOST(24Mbit/s)，并且有几家轿车制造商已把该系统引入到自己的产品上。德国宝马公司(BMW)在其新的7个系列产品中开创了使用100m塑料光纤的记录。欧洲2001年塑料光纤学术交流会和欧洲光纤通信会议同时在荷兰的阿姆斯特丹举行。德国汽车工业不仅推动了塑料光纤的应用，而且也推动了塑料光纤检验和测量标准的建立。

日本也建立了塑料光纤标准，但这些标准对欧洲共同体是无效的。日本工业标准只给出了一种型号塑料光纤的标准，其数值孔径为0.5，而且只有650nm一种波长。该标准没有提及在塑料光纤中的不同激励光条件，也没有规定必须在塑料光纤内形成平衡模分布。

此前建立的玻璃光纤检验方法因为会出现瑞利散射而不适于检验塑料光纤，现在市场上仅有瑞士新成立的Luciol仪器公司出售的一种检验塑料光纤的仪器。

德国工程师学会和电子工程学会研究小组已经详细规定了塑料光纤数值孔径、衰减、传输和机械特性以及环境和寿命的测量方法。塑料光纤检验方法和标准的建立必将促进国际塑料光纤贸易的发展，并消除贸易中的误解。

日本对塑料光纤的应用十分重视，早在几年前，NEC、富士通、住友电器工业公司等45家光通信、多媒体产品的生产厂家就联合宣布，将共同实现已在日本开发成功的塑料光纤的实用化。塑料光纤的成本低廉，被认为是将多媒体引进到家庭的关键技术，随后一些生产厂家就着手建立生产线。?

1986年，日本F富士通公司以PC为纤芯材料开发出SI型耐热POF，耐热温度可达135摄氏度，衰减达450dB/km；

1990年，日本庆应大学的小池助教授开发成功折射率渐变型的塑料光纤，芯材为含氟PMMA、包层为含氟，用界面凝胶技术制造。该塑料光纤衰减在60db/km以下，光源650-1300nm，100m带宽3GHz，传输速率10Gb/s，超过了GI型石英光纤，并被广泛认为是高速多媒体时代光纤入户的新型光通信媒介；

1996年，人们纷纷建议以塑料光纤为基础建立极低成本的用户网ATM物理层；1997年，日本NEC公司进行了155Mbit/s的ATM、LAN的试验。

在2000年OFC会议上，日本ASAHIGLASS公司报道了氟化梯度塑料光纤衰减系数在850nm为41dB/km，在1300nm为33dB/km，带宽已达100MHz.km。用这种光纤成功地进行了50m、2.5Gbit/s的高速传输试验和70摄氏度长期热老化试验。实验结论为氟化梯度塑料光纤完全能满足短距离的通信使用要求。

从塑料光纤的研究发展来看，塑料光纤的研究重点主要集中在以下三个方面：

1.降低光损耗；

2.提高带宽（由SI型转为GI型）；

3.提高耐热性。（聚碳酸酯（PC）、硅树脂、交联丙烯酸和共聚物可使耐热性提高到125-150摄氏度）

塑料光纤在衰减与带宽方面的最新实用进展为：日本ASAHIGLASS公司2000年7月称，该公司实施庆应大学的GI-POF技术商品化，采用全氟化聚合物CYTOP制造GI光纤，命名为GI-GOF，商品名为Lucina，衰减速率3Gb/s，带宽大于200MHz.km。

塑料光纤在耐热性方面的最新实用进展为：日本JSR与旭化株式会社联合发展耐热透明树脂ARTON（norbornene,冰片烯）制造的SI-POF，耐热170摄氏度，预计2001年上半年即可供应汽车市场。

四、塑料光纤产品的研发要点

1．光纤结构

塑料光纤顾名思义，即构成光纤的芯与包层都是塑料材料。与大芯径50／125μm和62.5／125μm的石英玻璃多模光纤相比，塑料光纤的芯径高达200－1000μm，其接续时可使用不带光纤定位套筒的便宜注塑塑料连接器，即便是光纤接续中芯对准产生±30μm偏差都不会影响耦合损耗。正是塑料光纤结构赋予了其施工快捷，接续成本低等优点。另外，芯径100μm或更大则能够消除在石英玻璃多模光纤中存在的模间噪音；

2．光纤材料

塑料光纤材料选择时，人们应重点解决的问题是材料的本身衰减要低、色散要小、化稳性要好、制造简单、价格低廉等。

选作塑料光纤芯材有：聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯聚碳酸酯、氟化聚甲基丙烯酸酯和全氟树脂等；选作塑料光纤包层有：聚甲基丙烯酸甲酯、氟塑料、硅树脂等。究其原因是：这些聚合物①具有透光性好，光学均匀、折射率调整便利等；②以单体存在时通过减压蒸馏方法就可以提纯；③形成光纤的能力强；④加工和化稳性好及价格便宜等；

3．制造工艺

目前业界用来制造塑料光纤的两种方法：挤压法和界面凝胶法都是由塑料生产加工工艺演变而来的。

挤压法主要用于制造阶跃折射率分布塑料光纤。该工艺步骤大致如下：首先，将作为纤芯的聚甲基丙烯甲酯的单体甲基丙烯甲酯通过减压蒸馏提纯后，连同聚合引发剂和链转移剂一并送入聚合容器中，接着再将该容器放入电烘箱中加热，置放一定时间，以使单体完全聚合，最后，将盛有完全聚合的聚甲基丙烯甲酯的容器加温至拉丝温度，并用干燥的氮气从容器的上端对已熔融的聚合物加压，该容器底部小嘴便挤出一根塑料光纤芯，同时使挤出的纤芯外再包覆一层低折射率的聚合物，就制成了阶跃型塑料光纤。

梯度折射率分布塑料光纤的制造方法为界面凝胶法，界面凝胶法的工艺步骤大致如下：首先将高折射率掺杂剂置于芯单体中制成芯混合溶液，其次把控制聚合速度、聚合物分子量大小的引发剂和链转移剂放入芯混合溶液，再将该溶液投入一根选作包层材料聚甲基丙烯甲酯（PMMA）的空心管内，最后将装有芯混合溶液PMMA管子放入一烘箱内，在一定的温度和条件下聚合。在聚合过程中，PMMA管内逐渐被混合溶液溶胀，从而在PMMA管内壁形成凝胶相。在凝胶相分子运动速度减慢，聚合反应由于“凝胶作用”而加速，聚合物的厚度逐渐增厚，聚合终止于PMMA管子中心，从而获得一根折射率沿径向呈梯度分布的光纤预制棒，最后再将塑料光纤预制棒送入加热炉内加温拉制成梯度折射率分布塑料光纤；

4．光纤性能

塑料光纤的性能研究重点则是衰减、色散、热稳定性等。

（1）衰减

塑料光纤的衰减主要受限于芯包塑料材料的吸收损耗和色散损耗。人们是通过选用低折射率和等温压缩率小的塑料材料和通过稳定塑料光纤制造工艺降低结构缺陷（如芯直径波动，芯包界面缺陷等），来使塑料光纤获得小的散射损耗，而塑料材料的吸收损耗则是由分子键（碳氢、碳氟等）伸缩振动吸收和电子跃吸收所致的。

在碳氢键为基本骨架的塑料材料中，在波长650nm处的衰减系数大约为120db／km，如果用氟原子置换碳氢键中的氢所组成的氟化塑料材料，其不仅本征衰减小，而且色散也降低了。用氟化塑料制成的梯度折射率塑料光纤，其在红外区无原子振动引起的吸收损耗。故可制得在可见光至红外范围的衰减很小，即在0．85μm波长处衰减系数为41db／km，在1．3μm波长处衰减为33db／km的梯度折射率分布的塑料光纤。

（2）带宽

用作短距离光传输介质的塑料光纤，按其折射率分布形状可分为两种：阶跃折射率分布塑料光纤和梯度折射率分布塑料光纤。阶跃折射率分布塑料光纤由于模间色散作用使入射光发生反复的反射，射出的波形相对于入射波形出现展宽，故其传输带宽仅为几十至上百MHz．km。氟化梯度折射率分布塑料光纤从选择低色散的材料出发，再以优化的梯度折射率分布手段，即可将其折射率分布指数在0．85－1．3μm波长范围内选定为2．07－2．33，从而抑制模间色散，控制出射光波相对于入射光波展宽的效果，进而可制得传输带宽高达几百MHz．km至10GHz．km的梯度折射率分布的塑料光纤。

（3）热稳定

由于塑料光纤是由塑料材料构成的，故其在高温环境中工作会发生氧化降解。氧化降解是光纤芯材料中的羰基、双键和交联形成的。氧化降解将促使电子跃迁加快，进而引起光纤损耗增大。为切实提高塑料光纤的热稳定性，通常的做法是：①选用含氟或硅的塑料材料来制造塑料光纤；②将塑料光纤的光源工作波长选择在大于660nm，以求得塑料光纤热稳定性长期可靠。

五、技术关键

目前对塑料光纤产品的技术关键攻关问题有两个：一是设计新的透光材料和包皮材料。塑料光纤同石英玻璃光纤一样由两部分组成：一为芯材，二为皮层。要制造出高质量的光纤二者都很重要，光纤的芯材要求透明度和折射率越高越好，而皮层则要求折射率小于芯材，并且两者相差越大越好。但要提高芯材的折射率比较难，而降低皮层折射率还有潜力可挖，主要集中在含氟高聚物上。第二个攻关点是工艺条件，研究如何控制芯材聚合物分子量、均匀性和提高透明度的新的光纤技术，进一步提高光的传输效率，降低光损耗率。这两个问题一旦得以圆满解决，则塑料光纤将完全可取代石英光纤。

近年来，日本公司针对塑料光纤透光性较差进行了分析和改进，他们认为，其主要原因在于树脂内的碳氢结合吸收了近红外波长。为此，旭玻璃制造公司开发了一种全氟树脂材料，因为不含氢所以不会吸收近红外波长。同时，由于其具有的环状构造是非晶质的，可见光的透光率已达95％以上。?

光纤内侧的芯线，光的折射率高，而外侧的金属包层折射率低。因此，要采用在芯线中轴线处光的折射率最高，向四周逐渐降低的缓变折射率的结构形式。采用此种结构，能够扩大传送带域，可以每秒传送1吉字节的速度将信息传送200～500米。旭玻璃制造公司将视样品上市情况，在一两年内将这种新型光纤投入批量生产。这些新开发的塑料光纤改善了中心部分的折射率，克服了信号容易衰减的缺点，每条纤维的传输能力可达1～2.5GB／秒，同时在纤维连接时，不需要精确对准位置，在这方面优于玻璃光纤。?

在塑料光纤的容量方面，日本三菱人造纤维公司研制的高容量塑料光纤，有可能取代石英玻璃光纤。这种塑料光纤的原料很普通，由一种在60年明的称之为Polym-ethylmethacrylate的合成树脂制成。三菱人造纤维公司采用一种从光纤中央到边缘递减的渐变折射技术，使信号能够以恒定的正弦曲线在光纤内有效地通过，传输容量是普通塑料光纤的30倍。与直径为0．1—0．01mm的玻璃光纤相比，这种直径1mm的塑料光纤截面大，较易联接，因此安装成本也只有玻璃光纤的1／10左右，与普通铜缆线差不多。过去的玻璃光纤连接一处需花费2万一3万日元，而新塑料光纤的连接费用只要1O日元，可大幅度地节省费用。有关人士称，从成本的角度考虑，若没有此技术，将光纤铺设到家庭是不能实现的。

六、发展展望

塑料光纤作为短距离通信网络的理想传输介质，在未来家庭智能化、办公自动化、工控网络化。车载机载通信网、军事通信网以及多媒体设备中的数据传输中具有重要的地位。

通过塑料光纤，我们可实现智能家电（家用PC、HDTV、电话、数字成象设备、家庭安全设备、空调、冰箱、音响系统、厨用电器等）的联网，达到家庭自动化和远程控制管理，提高生活质量；通过塑料光纤，我们可实现办公设备的联网，如计算机联网可以实现计算机并行处理，办公设备间数据的高速传输可大大提高工作效率，实现远程办公等。

在低速局域网的数据速率小于100Mbps时，100米范围内的传输用SI型塑料光纤即可实现；150Mbps50米范围内的传输可用小数值孔径POF实现。

POF在制造工业中可得到广泛的应用。通过转换器，POF可以与RS232、RS422、100Mbps以太网、令牌网等标准协议接口相连，从而在恶劣的工业制造环境中提供稳定、可靠的通信线路。能够高速地传输工业控制信号和指令，避免因使用金属电缆线路而受电磁干扰导致通信传输中断的危险。

POF重量轻且耐用，可以将车载机通信网络和控制系统组成一个网络，将微型计算机、卫星导航设备、移动电话、传真等外设纳入机车整体设计中，旅客还可通过塑料光纤网络在座位上享受音乐、电影、视频游戏、购物、Internet等服务。

可降解塑料研究范文篇6

关键词：塑料；防渗；防冻胀；排水；农田灌溉

中图分类号：S27文献标识号：A文章编号：1001-4942（2017）04-0151-06

ApplicationResearchProgressofPlasticsin

FarmlandIrrigationandDrainage

LiSha1，GaoYunhua1，ZhengHonggang1，2，ChenYing1

（1.CollegeofHydraulicEngineering，YunnanAgriculturalUniversity，Kunming650201，China；

2.EngineeringResearchCenterofScienceandTechnologyofLandandResources，

YunnanAgriculturalUniversity，Kunming650201，China）

AbstractFortheadvantagesofgoodprocessingproperty，qualitativelight，greatspecificstrength，goodchemicalstabilityandperformancedesignability，plasticiswidelyusedinbuilding，automobile，agricultureandotherfieldssinceinvention.Withthedevelopmentofdomesticplasticsindustry，moreandmoreplasticareusedinagriculture.Theapplicationofplasticinanti-frostbiteswelling，seepagecontrol，drainageinfarmlandirrigationanddrainagewererefinedandsummarized，anditsprospectwasalsogiveninthispapertoprovidereferencesforitsapplicationresearchinirrigationanddrainage.

KeywordsPlastic；Seepagecontrol；Anti-frostbiteswelling；Drainage；Farmlandirrigation

20世o初，人类历史上第一个合成树脂――酚醛树脂在美国诞生并实现工业化生产，拉开了合成树脂和塑料工业发展的序幕。自此，塑料以其加工特性好、质轻、比强度大、化学稳定性好、性能设计性好等优点被广泛应用于建筑、汽车、农业等各个领域。1900年全球塑料的产量和消费量仅2万吨，1995年超过1亿吨，2013年达到2.99亿吨[1]。我国每年塑料制品总产量的20%为塑料薄膜，其中农用塑料薄膜约占30%。据农业部统计，每年需要设施农业塑料制品约300万吨。随着塑料产量的增加，塑料在农业方面应用得越来越多。

我国是一个贫水大国，每年的农业灌溉用水约占用水总量的70%，但灌溉水利用率仅为40%左右[2]，因此，做好农业节水灌溉将会在一定程度上缓解我国的用水紧张。由于渠道输水是灌溉用水的主要运输方式，因此输水渠道质量的好坏将影响灌溉水利用率及用量。农田水量过多将导致涝渍碱灾害，从而造成农作物低产，制约农业生产的发展[3]，因此，农田需要设置排水措施，目前除涝排水的主要方式是渠道排水。因此，渠道的质量还影响农业生产。无论是土渠、浆砌石渠道还是混凝土渠道，都需要进行防渗等处理，而塑料作为一种新型材料在渠道防渗处理等方面发挥着越来越重要的作用。鉴于塑料在输水渠道上的广泛应用，本文对塑料在渠道防渗、防冻胀和排水三个方面的应用研究进展进行综述。

1塑料防渗应用的研究进展

目前，我国干、支渠道防渗长度为55.11万千米，仅占全国渠道总长的18%，80%以上的渠道没有采取防渗措施。渠系水利用系数平均不到0.5，50%以上的水在渠道输水过程中损失。每年由灌溉渠道损失的水量高达1734.62亿立方米，约占全国总用水量的1/3，约为农业用水量的45%，灌溉用水损失十分严重。渠道防渗工程措施，可有效减少渗漏损失70%～90%；降低渠道周围土地的地下水位，减轻土壤盐碱化；节约的水还可增加灌溉面积。因此，渠道防渗措施的应用意义重大，应在全国进行推广[4，5]。现行防渗措施主要有土料夯实、土料护面防渗、砌石防渗、混凝土衬砌防渗、沥青材料防渗、塑料薄膜防渗[6]。早在1949年，美国有关部门已经开始在蓄水池和渠道上进行塑料薄膜防渗实验。20世纪60年代初，我国在北京市东北旺农场南干渠上也开始了塑料薄膜防渗的实验研究，20年后仍保持良好的防渗作用。实践证明，塑料薄膜防渗使用寿命在20年以上，估算可达30～50年，投资仅为混凝土衬砌的1/6～1/10[7]。随着国内塑料工业的发展，应用塑料薄膜防渗的渠道逐渐增多，部分渠道的施工时间及运行效果见表1。

关于塑料薄膜防渗的研究较多。李长山总结了一种用于井灌、提水灌区提高水稻产量、节水的方法――封闭式塑料膜衬输水渠道，该输水渠道能提高渠道水温1℃，每天可减少抽水时间1～2小时[15]。孟宪魁等在白龙水电站引水渠道上使用聚乙烯复合膜进行防渗处理，防渗效果显著[16]。杨自东总结了在益民灌区支渠改建工程中使用塑料薄膜防渗的设计和施工经验并提出建议[17]。李玉柱等根据焉耆县、博湖县两重盐碱区使用塑料薄膜防渗的结果，表明塑料薄膜防渗在节水、降低地下水位、减轻排水渠压力方面有良好效果[18]。田良武等根据多年实践经验制订出《塑料薄膜防渗渠道设计施工细则》[19]。周霖分析了影响塑膜渠道保护层稳定性的主要因素，得到稳定系数分别与土壤的C、φ值、塑膜倾角、渠高和保护层厚度的关系[20]。王俊发等通过土体极限平衡状态提出了防渗铺膜临界角的概念，建立了铺膜临界角的数学模型[21]。袁新明在满足一定水力、稳定、运行管理条件下，以造价最低为目标，对塑料薄膜防渗渠道横断面进行了优化[22]。王俊发等以渠道的流量和工程施工为条件，工程花费最小为目标函数，建立了塑料薄膜防渗梯形渠道的优化数学模型[23]。Giroud提出了土工膜应力应变曲线的数学模型，有利于土工膜的设计应用程序的开发[24]。Ghosh通过预设径向应变测试了复合土工膜的抗刺穿性能[25]。Villard等通过实验和有限元法对合成土工膜在大变形条件下的线性系统进行了分析[26]。Wesseloo等在拉力试验的基础上建立了关于高密度聚乙烯的应力应变数学模型，为土工膜的结构设计提供了理论支撑[27]。Jones等通过直接剪切实验和环剪切实验研究了土工膜界面剪切强度，为土工膜界面的稳定性设计提供了参考[28]。

塑料薄膜防渗具有防渗效果好、适应变形能力强、工程造价低、便于施工等优点，但在实际应用中需注意以下几个问题：①塑料薄膜埋铺形式。塑料薄膜的埋铺形式可影渠道埋藏深度（保护层厚度）、渠道挖填土方工程量、边坡系数和塑料薄膜用量。因此，选择合理的埋铺形式十分重要。埋铺形式主要有梯形、矩形、锯齿形、复式梯形和弧形等。②保护层厚度。决定保护层厚度的因素主要有土质、流速、埋铺形式、边坡高度和冰冻深度等。一般厚度越大，渠坡越稳定，越能避免植物穿透薄膜和增加薄膜使用寿命，但会增加渠道挖填方量和施工期，使工程不经济。③渠坡保护层的稳定性。使用塑料薄膜防渗的渠道多由于土体沿塑膜表面坍滑而破坏，因此渠坡保护层的稳定性关系到渠道的安全和挖填方量的多少。④塑料薄膜的选择。针对渠道的情况选择不同品种、颜色、厚度等。塑料薄膜主要品种有聚氯乙烯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜等；颜色一般选择棕、黑等深色，因为深色透光差，能抑制薄膜下植物生长，减少植物穿透薄膜；采用较厚的薄膜可以增加耐久性但会提高工程造价。

随着国内外对塑料薄膜防渗研究的广泛开展，塑料薄膜防渗施工工艺有所改进，生产技术有所提高，塑料薄膜防渗施工要求高、耐久性差等问题逐渐被克服，在农田灌溉排水中应用得越来越多。

2塑料防冻胀应用的研究进展

渠道冻胀破坏及其防治是北方季节性冻土地区渠道设计中的一个重要问题。北方寒冷地区，由于渠床土壤水分冻结使土体膨胀，从而使衬砌渠道的防渗体受到冻胀破坏，如混凝土衬砌渠道，当土壤水冻胀带来的拉应力大于混凝土板的抗拉强度时，将使混凝土板产生裂缝[29]，导致渠道输水时水量损失，因此，对渠道采取防冻胀的措施十分必要。目前，常用的措施有沙砾垫层置换基土、采用高效防渗措施、提高填方渠道质量、铺设保温层、采用新型断面结构形式、采用新型防渗材料等[30，31]。其中，铺设保温层主要采用聚苯乙烯保温板。现将使用聚苯乙烯保温板进行防冻胀的渠道总结如表2。

基于渠道防冻胀的必要性，相关学者做了大量研究[38-43]。在聚苯乙烯保温板方面，杨育红等根据保温板铺设厚度和防冻胀目的给出保温板导热系数性能指标数值的参考值，为工程使用保温板的质量控制提供有效保障[38]；张军等研究了苯板与垫层材料之间的摩擦角的测定方法，发现非散粒体材料摩擦角测定仪能直接测出摩擦角且便于操作、适用性强[39]；安鹏等基于热阻等效原理给出了苯板部分保温法的计算方法，相较于全保温法降低了19%的工程造价[40]；张彦蕊利用ADINA瞬态温度模式加载温度模拟渠道冻胀过程，研究均布铺设苯板和铺设变厚度苯板状态下渠道温度场的规律，表明铺设变厚度苯板不仅与均布铺设苯板的防冻胀效果一样，还节省材料而降低工程造价[41]；郭婧运用ANSYS软件对铺设不同厚度保温板的衬砌渠道进行热、应力瞬态直接耦合分析，得到渠道不同坡段部位保温板的合理经济厚度[42]。

除了常用的聚苯乙烯保温板，也有其它类型的保温板，如何武全等研究了填充玉米秆碎粉的复合型聚氨酯泡沫保温塑料板[43]；邓昌军在和静县北干渠、程玉辉等在哈达山输水干渠中使用聚氨脂保温板进行防冻胀[44，45]。由于聚苯乙烯保温板具有质轻、不吸水、导热系数低、抗压缩性强、使用寿命长等一系列优点，使得它在渠道防冻胀中应用得越来越广。但使用聚苯乙烯保温板需要考虑以下问题：①苯板厚度。合适的厚度关系到防冻胀效果和工程造价，厚度小影响防冻胀的效果，厚度大则工程造价过高，选择厚度时可考虑部分保温法或变厚度苯板。②苯板上下垫层的施工。由于苯板质地轻，表面抗压强度低，若其上下垫层平整度不够将架空苯板，使苯板损坏破裂影响保温效果。③降低地下水位。在地下水位较高的地区使用苯板时，扬压力较大，易造成衬砌层破坏。

3塑料在渠道排水中应用的研究进展

渠道需要进行排水设计降低地下水位，主要有三个原因：第一，地下水位过高会影响渠坡稳定性；第二，地下水位过高会使渠道周围土地盐碱化；第三，地下水的存在是渠道发生冻胀破坏的条件之一。因此，在渠道的修建过程中需要根据实际情况考虑排水。目前常用的排水方式有暗管排水、明沟排水和竖井排水三种[43-46]，其中，暗管排水以占地面积较少、便于机械化作业等优点使用较多。渠道排水的方式多种多样，现将部分渠道排水的情况总结如表3。

渠道排水是整个设计中重要的一环，塑料排水板作为渠道排水的新方法也有相关学者做了研究。周卫东等在热熔整体式塑料排水板的基础上进行技术创新，不但提高了排水板的性能还降低了造价[53]；王婧等对不同排水板的芯板及滤膜进行物理力学性能试验，得到排水板的通水性能由小到大依次为常规分离式、防淤堵分离式、防淤堵整体式、常规整体式[54]；俞炯奇等对工作2年后的塑料排水板进行检测并与施工前的性能对比，结果表明塑料排水板基本无磨损，滤膜的渗透系数在施工前后量级一致[55]；杨明昌统计和分析了6年塑料排水板的检测资料发现塑料排水板型式越来越多，所采用的材料与制作工艺也越来越好[56]；蒋小鹏等发明一种新型塑料排水板施工装置，其插板头结构简单，施工操作简单，能提高施工效率，节约成本[57]；郑伟发明一种塑料排水板的连接构件，改善了现有塑料排水板与抽真空管道连接方式费时费力，效率低下的问题[58]；邱晨辰等发明了一种新型导电塑料排水板，其基板两侧能滤掉土颗粒，避免土体结构破坏产生横向裂缝，并且排水量有所增加[59]；张禹发明了一种降解加筋塑料排水板，此塑料排水板能减少其对环境的污染[60]；Park等发明了一种具有X形核的塑料排水板的排水系统，它能抵抗周围的侧压力和排水渠道的堵塞[61]。

随着塑料排水板在软土地基中的成功应用，例如沈大高速公路改扩建工程[62]、杭甬高速公路[63]、哈尔滨环城高速公路软土路基[64]等，塑料排水板以排水效果好、具有一定的强度和延伸率、施工速度快、工程费用低等优点也开始在渠道中应用。例如南水北调中线陶岔至鲁山段、南水北调中线荥阳段。无论是使用较多的暗管排水还是新型的排水方式――塑料排水板其主要材料都是塑料，可见塑料在渠道排水中也占用一席之地。

4展望

农业用水约占全国总用水量的63%，其中灌溉用水又占农业用水的90%左右，所以渠道渗漏会导致每年损失大量的水。塑料工业的发展使得塑料这种能防渗、防冻胀、排水又经济的新型材料得以在渠道中应用。塑料的应用降低了渠道防渗的造价，为全国渠道大规模防渗提供可能。虽然我国在塑料薄膜防渗方面取得一定成绩，但其应用基本上都是在北方寒冷地区，南方还很少；目前塑料保温板的种类较少，主要为聚苯乙烯保温板；塑料排水板在软土地基中用得很多，排水效果很好，但在渠道中应用很少；塑料优点众多，可以尝试直接生产塑料渠道。因此，对于本文有以下四个方面的展望：

一是加强塑料薄膜防渗的推广应用。塑料薄膜防渗可推广至全国范围内，鼓励南方地区使用，争取使全国渠道防渗事业更上一个台阶；

二是加快塑料保温板的研发工作。目前保温板种类较少，难以满足日益复杂的自然和社会环境，需生产更多种类、功能更好、造价更低的保温板；

三是提高塑料排水板的使用率。相对于砂砾料垫层，排水板具有施工简便、省略了大批砂石料的运输、节约成本等优点，可以在渠道中大量使用；

四是打造新型塑料渠道。传统渠道（土渠、浆砌石渠道、混凝土渠道等）具有易开裂、占地面积大、造价高等缺点，应充分利用塑料优点，发挥塑料优势，打造新型渠道――塑料渠道。

参考文献：

[1]

中蓝晨光化工研究设计院有限公司《塑料工业》编辑部.2013～2014年世界塑料工业进展[J].塑料工业，2015，43（3）：1-40.

[2]庄d，王燕冬，吕亚洲，等.塑料在我国国民经济建设中的作用[J].塑料，2013，42（6）：35-37，76.

[3]王少丽，王修贵，丁昆仑，等.中国的农田排水技术进展与研究展望[J].灌溉排水学报，2008，27（1）：108-111.

[4]何武全.我国渠道防渗工程技术的发展现状与研究方向[J].防渗技术，2002（1）：31-33.

[5]刘学录.节水农业决策支持系统的数据库建设[J].甘肃农业大学学报，2005，40（3）：384-388.

[6]郭元裕.农田水利学[M].北京：中国水利水电出版社，1997.

[7]金永堂.东北旺农场塑料薄膜防渗渠道的设计施工和运行经验[J].水利水电技术，1984（12）：33-37.

[8]刘世清.塑料薄膜衬砌渠道试验简结[J].灌溉排水学报，1981（4）：32-38.

[9]佚名.渠道衬砌中采用新材料――塑料薄膜防渗[J].水利科技，1978（3）：30-36.

[10]邵润生.花坞口填方渠段塑料薄膜防渗[J].浙江水利科技，1984（2）：37-39.

[11]李文合.塑料薄膜在田间垄沟防渗中的应用[J].地下水，1986（2）：27.

[12]邱艳，李玉德，王兴义.塑料薄膜在灌溉渠道防渗中的应用[J].东北水利水电，2006（6）：61，72.

[13]刘学军，陆立国，洪卫国.宁夏引黄灌区渠道防渗衬砌技术研究[J].西北水资源与水工程，2003，14（4）：17-20.

[14]蒋晓峰，蒋雪梅，林志文，等.聚乙烯PE复合膜在罗廉干渠输水防渗节水工程中的应用[J].现代农业科技，2011（18）：282-283.

[15]李长山.封闭式塑料膜衬渠道[J].水利天地，1990（4）：18.

[16]孟宪魁，赵孟兰.聚乙烯复合膜在白龙水电站渠道防渗中的应用[J].吉林水利，1995（10）：32-34.

[17]杨自东.塑料薄膜防渗渠道设计与施工[J].甘肃水利水电技术，2000，36（4）：244-247.

[18]李玉柱，刘武林，王志坚.塑膜防渗的节水和改良盐碱地的作用[J].农田水利c小水电，1995（1）：9-11.

[19]田良武，朱小军.渠道塑料薄膜防渗[J].中国水运（学术版），2007，7（10）：68-69.

[20]周霖.塑料薄膜防渗渠道土料保护层的稳定分析[J].冰川冻土，1986，8（3）：245-248.

[21]王俊发，马旭，杨传华.土保护层塑料薄膜防渗渠道的铺膜临界角[J].农机化研究，2008（4）：49-51.

[22]袁新明.塑料薄膜防渗渠道横断面的优化设计[J].石河子农学院学报，1992（2）：24-28.

[23]王俊发，杨海，马浏轩，等.塑膜防渗梯形衬砌渠道最佳经济断面的优化设计方法[J].佳木斯大学学报（自然科学版），2005，23（2）：278-280.

[24]GiroudJP.Mathematicalmodelofgeomembranestress-straincurveswithayieldpeak[J].GeotextilesandGeomembranes，1994，13（1）：1-22.

[25]GhoshTK.Punctureresistanceofpre-strainedgeotextilesanditsrelationtouniaxialtensilestrainatfailure[J].GeotextileandGeomembranes，1998，16（5）：293-302.

[26]VillardP，GourcJP，FekiN.Analysisofgeosyntheticliningsyetems（GLS）undergoinglargedeformation[J].Geotextileandgeomembranes，1999，17（1）：17-32.

[27]WesselooJ，VisserAT，RustE.Amathematicalmodelforthestrain-ratedependentstress―strainresponseofHDPEgeomembranes[J].GeotextilesandGeomembranes，2004，22（4）：273-295.

[28]JonesDRV，DixonN.Shearstrengthpropertiesofgeomembrane/geotextileinterfaces[J].GeotextilesandGeomembranes，1998，16（1）：45-71.

[29]陈雯龙.新疆混凝土防渗渠道冻胀破坏成因分析及防冻胀措施[J].水利技术监督，2011（3）：45-47，55.

[30]潘起来.季节性冻土地区衬砌渠道的防冻措施[J].青海大学学报（自然科学版），2004，22（5）：36-38.

[31]张茹，王正中.季节性冻土地区衬砌渠道冻胀防治技术研究进展[J].干旱地区农业研究，2007，25（3）：236-240.

[32]张文智.聚苯乙烯泡沫塑料板在渠道防冻胀中的应用[J].水利与建筑工程学报，2003，1（2）：56-57.

[33]张兴锋.聚苯乙烯泡沫塑料板在三清干渠改建工程中的试验[J].吉林水利，2003（6）：14-16.

[34]周振民，徐苏容，刘月.黄河下游引黄灌区衬砌渠道工程防冻胀破坏措施研究[J].水利与建筑工程学报，2005，3（1）：5-9.

[35]程满金，申利刚，步丰湖，等.聚苯乙烯保温板在衬砌渠道防冻胀中的应用研究[J].灌溉排水学报，2011，30（5）：22-27.

[36]王兴国.PE闭孔泡沫塑料板、聚苯乙烯泡沫保温板在渠道防渗工程中的应用[J].能源研究与管理，2012（2）：70-72.

[37]张欣，李萌.盘锦渠道苯板保温试验研究[J].节水灌溉，2015（12）：25-27.

[38]杨育红，杨永来，孙恒.渠道防冻胀保温板导热系数及其测定因素探讨[J].南水北调与水利科技，2014，12（3）：191-194.

[39]张军，侍克斌，姜海波.聚苯乙烯泡沫板与垫层摩擦特性的试验研究[J].水力发电，2009，35（8）：94-96.

[40]安鹏，邢义川，张爱军.基于部分保温法的渠道保温板厚度计算与数值模拟[J].农业工程学报，2013，29（17）：54-62.

[41]张彦蕊.渠道苯板变厚度铺设抗冻胀数值模拟分析[J].甘肃科技，2015，31（7）：107-109.

[42]郭婧.渠道衬砌聚苯乙烯保温板防冻胀效果数值模拟[D].杨凌：西北农林科技大学，2013.

[43]何武全，郑水蓉，沈长越.渠道防渗防冻胀复合型保温塑料板的试验研究[J].排灌机械工程学报，2012，30（5）：553-557.

[44]邓昌军.北干渠聚氨脂保温板防冻胀浅谈[J].中国水运，2015，15（7）：357-358.

[45]程玉辉，周贺达.聚氨酯保温板在哈达山输水干渠中的应用研究[J].东北水利水电，2010（12）：6-9，71.

[46]李广波，李学森，迟道才.国内外暗管排水的发展现状与动态[J].农业与技术，2003，23（2）：65-71.

[47]郭殿祥，董勤瑞，沈宝巨.高地下水位渠道衬砌排水试验[J].农田水利与小水电，1989（11）：16-19.

[48]吴剑疆，邵剑南.南水北调中线一期工程总干渠高地下水位渠道设计主要问题及对策措施[J].水利水电技术，2014，45（11）：41-44.

[49]王澍，富华，刘立英.运用暗管排水原理治理挖方渠道内侧滑坡[J].黑龙江水利科技，2011，39（3）：143-144.

[50]袁芳，薛明.防渗与排水相结合砼板衬砌渠道的设计方案[J].科技咨询导报，2006（9）：80，82.

[51]黄炜，刘清明，冷星火.南水北调中线陶岔至鲁山段渠道防渗排水设计[J].人民长江，2014，45（6）：4-6.

[52]孟庆亮，吴昊.塑料排水板在渠道工程中的应用[J].河南水利与南水北调，2015（6）：82，90.

[53]周卫东，朱知辉，许正经.新型整体式塑料排水板的新材料和新工艺[J].江苏建材，2008（4）：13-15.

[54]王婧，李涛.塑料排水板芯板及滤膜物理力学性能研究[J].岩土工程学报，2016，38（S1）：125-129.

[55]俞炯奇，孙伯永.长期在地下工作后的塑料排水板的性能研究[J].水利学报，2007（S1）：711-715.

[56]杨明昌.塑料排水板6年检测资料的统计与分析[C]//中国土木工程学会港口工程分会工程排水与加固专业委员会.工程排水与加固技术理论与实践――第七届全国工程排水与加固技术研讨会论文集.深圳，2008：5.

[57]蒋小鹏，乐绍林，龚伟伟，等.一种新型塑料排水板施工装置：CN204551427U[P].2015-08-12.

[58]郑伟.塑料排水板的B接构件：CN205024666U[P].2016-02-10.

[59]邱晨辰，朱颖浩，励彦德，等.一种新型导电塑料排水板：CN205530215U[P].2016-08-31.

[60]张禹.降解加筋塑料排水板：CN105862715A[P].2016-08-17.

[61]ParkCM，ParkJH.DrainagesystemhavingX-shapedcoreforplasticboard，drainmethodW02007091792[P].2007-08-16.

[62]吉文志.塑料排水板法及其在沈大路改扩建工程软基处理中的应用[D].大连：大连理工大学，2003.

可降解塑料研究范文篇7

关键词：农用覆地膜；可降解；发展趋势

中图分类号：X592

文献标识码：A文章编号：16749944（2016）12022002

1引言

农用覆地膜（地膜）即地面覆盖薄膜。地膜可以有效地调节土壤温湿度，储存土壤中的营养物和水分，防止杂草的生长，为农作物的生长创造了良好的生态环境[1]。然而任何事物都具有两面性，虽然使用农用覆地膜使得农业增收增产，但是由于目前的地膜大多是高分子化合物，在自然条件下完全降解相当困难，并且地膜的应用量和使用年限逐年增加，残留大量的地膜造成了“白色污染”，影响农业生产的正常进行，农业环境的安全与健康造成了严重污染[2]。如何解决这个日渐严重的问题就摆在了当前，通过研究表明，研制及使用可降解农用覆地膜则是解决这一问题的重要途径。因此，研究、开发和应用完全可降解农用覆地膜是今后农用覆地膜发展的主要趋势。

2农用覆地膜现状

农用覆地膜大多都是透明或黑色的聚乙烯薄膜，用于覆盖地面。地膜可以保持土壤水分以提高土壤的温湿度，使土壤结构得以维持，防止害虫、微生物引起的病害，使得植物快速生长。在我国一些自然条件恶劣的地区，地膜的使用对农作物育秧和栽培有着很重要的作用[3]。

2.1传统农用覆地膜现状

在农业上使用农用覆地膜，可以有效调节土壤温湿度，储存土壤中的水分和营养物，防止杂草的生长，促使农作物早熟，最终能够增产50%～350%。我国自20世纪70年代末引进了地膜覆盖技术以来，迅速发展起来，给我国的农业带来了一场“白色革命”[4]。由于地膜在保温、保湿、保肥、防寒等方面有着显著的优点，所以地膜的需求量日渐增长。目前，在农业中我国每年传统塑料地膜的使用面积已超过1500万hm2，并有逐年扩大的趋势。我国地膜的生产量和使用量是其它所有国家总和的1.6倍，已经成为世界上使用和生产农用覆地膜数量最多的国家。

但是，就目前社会大环境而言，传统农用覆地膜的发展遇到严重的污染问题，这是一个较为矛盾的结合体。大量的传统农用覆地膜难以自然降解，而对于地膜的回收机构尚不完善，而农业劳动者对于地膜的处理不妥善，一部分人选择弃置于农田，一部分人选择烧毁，无论哪一种方式，都在以不同的形式给环境带来负担，传统农用覆地膜的发展遇到严重阻碍。

2.2可降解农用覆地膜现状

我国是农业大国，农业生产中的地膜使用量大，塑料地膜是最主要也是使用最广泛的地膜，其使用和消费量也是世界第一。然而塑料地膜在使用后不可降解，农田中积累的废弃塑料底膜对农田的污染情况日趋严重。为解决这一问题，可降解地膜的研制陆续登场，主要有光降解塑料底膜、生物降解地膜、光-生物降解地膜三大类。目前，可降解地膜的降解机理也可分为光降解、生物降解、化学降解三大类。

作为农业大国，为降低农用地膜带来的环境污染，研制开发可降解地膜成为解决问题的重要解决途径。可见，可降解地膜的开发有实际意义，得到大环境的支持。现阶段，通过深入研究天然高分子材料的改性技术和成型工艺，以降低生成成本为目的，大力发展完全可降解地膜。

3农用地膜的成型工艺

3.1传统农用覆地膜成型工艺

目前使用的传统农用地膜是一种人工合成的高分子化合物地膜，其成型工艺主要有有挤出吹塑成型、挤出流延成型和双向拉伸薄膜成型3种[1]。

3.1.1挤出和双向成膜

挤出吹塑成膜的主要优点在于设备简单、投资少、无边料，成品率高；幅面宽，焊缝少，易于制袋；薄膜经拉伸、吹胀，力学性能较好；但薄膜厚度均匀度较差，生产线速度慢。目前，挤出吹塑成膜常用于PE、PP、PVC等农用薄膜的成型；采用双向拉伸技术生产的塑料薄膜具有以下特点：与未拉伸薄膜相比，机械性能显著提高，拉伸强度是未拉伸薄膜的3～5倍；阻隔性能提高，对气体和水汽的渗透性降低；光学性能、透明度、表面光泽度提高；耐热性、耐寒性能得到改善，尺寸稳定性好；厚度均匀性好，厚度偏差小；实现高自动化程度和高速生产。适用于双向拉伸生产的塑料薄膜主要包括聚酯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯乙烯和聚酰亚胺薄膜等。

3.1.2反应挤出成膜

反应挤出是20世纪60年代后期才兴起的一种新技术，因其能使聚合物多样化、功能化、生产连续化、工艺操作简单经济而越来越受到重视。反应挤出是以螺杆和料筒组成的塑化挤压系统作为连续反应器，将欲反应的各种原料组分，如单体、引发剂、聚合物、助剂等一次或分次由相同的或不同的加料口加入到螺杆中，在螺杆转动下实现各原料之间的混合、输送、塑化、反应和从口模挤出的过程。可以看出，一般以合成高分子材料为基质的降解地膜不仅制备过程较为复杂繁琐，而且在加工过程中所使用的原料助剂也会对环境造成一定的污染[1]。

3.2可降解农用覆地膜成型工艺

由于环境污染问题日益突出，使用传统农用覆地膜会产生大量的“白色污染”，所以传统覆地膜将逐渐退出历史的舞台，取而代之的则是正在不断发展的可降解农用覆地膜。

3.2.1可降解农用覆地膜原料的选用

在自然界中有一类天然的可降解物质，即纤维素。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的50%以上。棉花的纤维素含量接近100%，为天然的最纯纤维素来源。一般木材中，纤维素占40%～50%，还有10%～30%的半纤维素和20%～30%的木质素。据资料统计，每年全世界的植物物质，只有11%被用作农作物产品、造纸、饲料和建筑原料，而剩余89%的纤维素纤维则被自然界分解转化，造成大量资源浪费[5]。因此，利用植物纤维制备可降解农用覆地膜，既可以充分利用资源，同时也为塑料工业开辟了一个新原料方向。目前非织造农用地膜的生产制造主要研究的原料有以下3种。

（1）最优原料当属短绒棉。短绒棉可从废旧棉制物中提取，资源数量庞大，也实现了废物利用。且棉的纤维素含量如此高，作为可降解的植物纤维，短绒棉成本低，经过再加工可制成棉短绒地膜，完全可降解，对环境无害。随着生活水平提高，国内每年消耗丢弃棉制品数以百万吨，这些废弃棉制品的回收及再利用也已经成了不可忽视的问题。因此，可以将这些废弃棉制品收集起来，经过非织造湿法成网和改性处理，制备可完全降解的农用覆地膜。这样不仅可以有效解决传统地膜产生的环境污染问题，还可以降低成本。通过回收再利用，资源价值进一步达到最大化，符合可持续发展要求[6，7]。

（2）我国具有丰富的麻类纤维资源，种植面积和产量均居世界首位，众多的麻类品种中，经过研究培育、配套合适的加工方法，也能提供优质原料。

（3）在自然界中仍存在着大量其他的植物资源可以为人们所利用，也有一些研究利用各种物理或化学的方法对其形态进行加工处理后，提取纤维用来生产农用地膜。

3.2.2可降解农用覆地膜成型工艺

非织造布加工工艺以其简单、低成本、自动化和无污染等优点受到欢迎，因此非织造布在农业上的应用更是越来越广泛，所以可以采用非织造生产工艺来制备可降解农用覆地膜。

可加工成农用覆地膜的非织造加工工艺有干法成网和湿法成网两种[8]。

（1）干法成网。经梳理成网，或使用梳理成网和气流成网结合，利用针刺加固或化学粘合加固，最终制得非织造可降解农用覆地膜。

（2）湿法成网。将长度较短的纤维素纤维加入适量的助剂，如分散剂、增强剂、粘合剂等，通过打浆、调料、稀释等工序，制得纤维均匀分布的悬浮液，再经过成网、烘干后即可得到非织造可降解农用覆地膜。湿法成网中分散剂的作用机理是减少纤维的絮凝，改进成形质量，得到均匀的成品。而在有纤维素存在时，在成网之前加入的化学助剂主要是湿强剂，它一方面赋予某些产品湿强度，另一方面对纤网提供足够的湿强度，保证纤网有足够的牵伸应力，可供地膜使用时强力的需求。湿法成网制得的可降解农用覆地膜具有厚度较薄、手感柔软、质量较轻、且满足使用要求等优点。

成膜方法的选择依据应根据纤维成网的可行性，由待加工植物纤维的表观特性、物理特征来判断。由于其来源多为废弃棉纤维，根据其原料来源和使用性能要求，建议使用湿法成形加工工艺。

4农用覆地膜存在问题

4.1传统农用覆地膜存在问题

目前我国农业中所用的地膜大多为单体聚乙烯或合成高聚物，而这些聚合物都具有分子量大、性能较稳定、且难以分解的特点，虽然在使用中确保了农作物增产增收，但是在使用过后，残留着大量的地膜碎片，散落在土壤中，严重降低土壤的通透性，给耕作、播种和作物的生长带来了阻碍[8]。具体存在如下问题。

（1）残膜降低了土壤的通透性，养分分布不均，影响微生物的活动和正常土壤的结构，降低了土壤的肥力。

（2）残膜碎片改变了土壤结构，影响土壤的正常渗透，耕地的抗旱能力逐渐降低，甚至会引起土壤次生盐碱化的后果。

（3）残膜给作物的根系发育带来困难，作物不能正常吸收水分和养分，致使产量下降。据测定，种子播在残膜上烂种率为6.92%，烂芽率5.17%，子叶期死苗率3.08%。据相关资料查得，每亩土壤残膜达3.9kg时，小麦减产9%～16%，玉米减产11%～23%，蔬菜减产14.6%～59.2%。严重的影响了农业的可持续性发展。

（4）残膜中会存在有害物质，对农作物会产生毒性，破坏了叶绿素的形成，导致农作物生长缓慢或黄化死亡。

（5）大量残膜存在于耕层，会缠绕播种机，影响田间耕作。

4.2可降解农用覆地膜存在问题

可降解地膜（特别是完全降解地膜）[9]存在的问题来自于原料成本与价格，由于价格昂贵，除非政府补贴，否则很难大面积推广使用。在使用性能方面，如全淀粉塑料地膜、草纤维地膜、纸地膜的干湿强度、拉伸强度等方面都有待改进；在降解性能方面，绝大部分的光-生物降解地膜在降解的可控性、彻底性有待进一步研究；另外，可降解地膜缺乏统一的识别标志和产品检测标准，技术市场和产品市场较为混乱。

5结论

农用覆地膜具有保温、保湿、保肥和防寒等显著优点，使得地膜的需求量日益增长。但传统覆地膜所带来的一系列问题也逐渐显现出来，传统塑料地膜带来的“白色污染”也是越来越严重。不难看出，大量不可降解农膜的使用已迫使人们不得不解决残膜对土壤的污染问题。而采用可降解农用覆地膜则是解决这一问题的重要途径。近年来，草纤维地膜、纸基地膜等环保地膜的研究火热。实践应用表明，以纸浆为原料的纸地膜和以植物纤维为原料的环保型麻地膜效果较好。不但降解效果良好，且对农作物的保温和保湿效果优越，就促进作物的生长而言，与传统农用地膜相比毫不逊色。将植物纤维（或废弃天然纤维）采用非织造生产工艺（干法成网或湿法成网）制成新型的可降解农用覆地膜，环保可降解，解决了传统农用覆地膜难降解的问题，进而解决了废弃地膜造成的“白色污染”，绿色环保，具有良好的社会前景与经济效益。研究、开发和应用完全可降解农用覆地膜是今后农用覆地膜发展的重要趋势。

参考文献：

[1]

黎先发.可降解地膜材料研究现状与进展[J].塑料，2004，33（1）：76～76.

[2]何文清，严昌荣，赵彩霞，等.我国地膜应用污染现状及其防治途径研究[J].农业环境科学学报，2009，28（3）：533～533.

[3]舒帆.我国农用地膜利用与回收及其财政支持政策研究[D].北京：中国农业科学院研究生院.2014.

[4]封俊.可降解农用地膜的研究进展[J].现代化工，1990（2）：8～9.

[5]鹿宝鑫，周睿，王霞.天然纤维基降解塑料地膜的现状与发展趋势[J].农机化研究，2008（12）：207～209.

[6]吕仕元，陆德生，王祖行，等.自然降解农用棉短绒地膜的研制[J].产业用纺织品，2002（2）：13～17.

[7]盛伟，罗军，葛明桥.纸基棉短绒地膜的研制与表征[J].产业用纺织品，2009（3）：9-11.

[8]贾珊珊，徐红.可降解非织造农用地膜的研究进展[J].江苏丝绸.2011，（6）：38～39.

[9]唐赛珍，陶欣.中国降解塑料的研究与开发[J].塑料.2001，30（5）：9～16.

Abstract：

可降解塑料研究范文篇8

关键词：高分子材料可降解生物

1、前言

现代材料包括金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料三大类。20世纪后，合成高分子材料的研究迅速增加，给人们生活带来了巨大的便利。随着高分子材料在各个领域的大量应用，废弃的高分子材料对环境的污染已成为世界性的问题。治理白色污染和寻找新的友好型非石油基聚合物是当前全球关注的问题。生物降解材料正是治标又治本的有效途径，也是我国可持续发展的需要。

2、生物降解机理

高分子材料的降解分为光降解与光学化降解、机械化学降解、热降解与热学化降解、臭氧引发降解、离子降解、辐射分解降解以及生物降解等。生物降解是指高分子材料通过溶剂化作用、简单的水解或酶反应，以及其他有的机体转化为相对简单的中间产物或小分子的过程。

高分子材料的生物降解过程可分为以下4个阶段：水合作用、强度损失、物质整体化丧失和质量损失。依靠范德华力和氢键维系的二次、三次结构的破裂而引发的高分子水合作用以及可能因化学或酶催化水解而破裂的高分子主链使高分子材料的强度降低。对交联高分子材料强度的降低，可能由于高分子主链、外悬基团、交联剂的开裂等造成。高分子链的进一步断裂会导致分子量降低和质量损失。最后分子量足够低的小段分子链被酶进一步代谢为二氧化碳、水等物质。总之，生物的降解并非是单一机理，而是一个复杂的生物物理、生物化学的协同作用，还是一个相互促进的物理化学过程。目前为止，除了生物降解外，高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、生物侵蚀及生物劣化等。

3、生物可降解高分子材料的应用

生物可降解高分子材料的应用范围很广，可用于农业、园林、水产以及装潢、包装、卫生、化妆品等领域，由于成本等因素，目前研究多集中在生物医疗工程领域。

3.1农业、园林、土木等用材

农业、园林、土木等用材包括苗圃用膜材、树根包装袋、防草用地膜、多功能卷材、坡面防护绿化卷材等。各种膜材和功能片材的使用时间不同，有的要求1个季节，有的最少要求1-3年，例如：在树苗培植的几年时间里，用于植树方面的材料最终慢慢降解回归土壤.目前，一些先进的农业国家不断投资建造以家畜粪或农业废弃物为原料的堆肥生产装置，农用等可降解塑料也可通过这些装置回归自然.

3.2装潢、卫生、生活、杂品

装潢、卫生、生活、杂品、医疗用材包括地毯垫布、包装袋、壁纸、帽子、内衣、餐巾纸、桌布、茶叶袋等等。以上大多数都是一次性用品，用后掩埋或燃烧均无毒气产生，还可以与其他有机废弃物一起变为堆肥，回归自然。值得一提的是，一些具有生物体适应性的生物可降解高分子材料，可以广泛地应用于与生物体相接触的地方，今后还将研究出更广泛的用途.例如：一种称为“自由树脂”的材料，能在60℃热水里化成一团软泥，可以加工成各种形状的装饰品、玩具、文具等。冷却后，有足够的强度并长期不变形，再加热后又可以形成新的造型。

3.3包装工程中的应用

在包装行业中，高分子材料的应用越来越多，但是大量废弃的包装材料给环境造成了巨大污染。仅靠减少使用量是不能根本地解决问题的，采用降解性高分子才是可行的办法。目前，各种包装材料中聚乳酸具有最大、最有潜力的应用市场。聚乳酸的阻气阻水性、可印刷性及透明性良好，并且其基本原料乳酸是人体固有的物质之一，对人体无毒无害，在食品包装市场上有很大的前景。

很多大公司都看好这种新型的环保材料。可口可乐公司在盐湖城的冬奥会上用了50万只聚乳酸塑料制成的一次性杯子，这些杯子只需40天就可在露天的环境下消失得无影无踪。

3.4生物医学领域

生物可降解材料在医学领域上的应用原理是在机体生理条件下，通过水解或酶解，从大分子的物质降解为对机体无损害的小分子物质或者是小分子物质在生物体内自行降解，最后通过机体的新陈代谢完全吸收和排泄出去，对机体不产生任何毒副作用。生物降解材料已被广泛用于人造皮肤、缝合线、体内药物缓释剂和骨固定材料等外科手术中。聚丙烯、尼龙及聚酯纤维等合成纤维制成的医用缝合线不能被机体吸收，会产生排异的现象，而且在伤口愈合后还要进行再次手术才能去除。采用聚L-丙交酯（PLLA）、聚乙交酯及其共聚物等制成的外科缝合线，可在伤口愈合后自动降解并被生物体所吸收，无需拆线，现已商业化。用生物可降解的高分子材料制成的人造皮肤可应用于治疗烧伤换皮等场合。另外，在治疗过程中还可将抗生素类药物及骨生长调节蛋白、骨生长因子等植入材料中，可以防止感染并促进骨愈合，控制药物在体内的释放速率，使药物在体内能够保持有效的浓度，减小或消除副作用，尤其是在植入或附于病区时，则更能显示其优越性。微胶囊技术在控制药物定时释放、增加药物的稳定性、降低药物毒副作用和有效利用率等方面具有积极意义。

4、生物可降解高分子前景展望

目前，生物降解聚合物的开发与应用还存在一些问题，国内外普遍承认，降解塑料比同类现行塑料的产品价格要高许多。聚合物的降解性必然会损害产品的持久性，也会在一定程度上降低它的力学性能，从而限制生物降解聚合物的应用范围。尽管如此，随着环保法规的完善和人们环保意识的增强，生物降解聚合物市场继续增长，尤其是在包装材料、塑料薄膜、医用材料等领域的应用。然而就目前研究的成果而言，欲使其普遍使用仍需经过较长的时间。开发低成本、具有降解时控性和高效性的生物塑料是这一领域以后研究的主要方向。

可降解塑料研究范文

关键词：回收热能法；分类回收法；化学还原法；氢化析解法；减类设计法；生物降解法

中图分类号：X783文献标识码：A文章编号：1674-0432（2010）-09-0164-1

塑料制品凭借其轻便、耐腐蚀、外表精致等特点，取代了原有的古老的包装外形，从而形成了新一代的包装风格。但是，令人意想不到的是，正是因为塑料制品的这些优良特点，产生了经久不败的塑料固体废弃物。使用后的塑料制品包装物的随意丢弃已经成为危害我们的生活环境的罪魁祸首，追其最主要的原因，就是这些废弃物的难以处理，而且其无法在土壤里被分解吸收。现在，我国已有的城市固体废弃物中，塑料制品的比例已经达到了18-25%。塑料制品固体废弃物的处理已经不仅只是纯粹的塑料工业的问题，现在已经发展成为公害，而得到国际社会的“特别”关注。

由于我们对生活环境质量的迫切需要，全球塑料制品加工业积极研究出了许多种适应社会发展的新型塑料环保科技。不管是在资源节约方面（主要目的是提高制品的耐用性能、寿命的长远性、产品的多功能化及适量设计），还是在资源回收再利用的方面（主要是研究塑料固体废弃物的高效分选技术，分离技术，高效率熔融再利用的技术、化学回收再利用的技术、完全的生物降解性材料，水溶性能材料，可食用高效薄膜），还有在减量化的技术方面（主要研究的是废弃无塑料压缩减容的技术，薄膜袋装容器制造技术，在保证其应用性能良好的前提下，尽量将其成品向薄型化发展的技术）都有所发展。

在我国，城市的塑料制品固体废弃物的处理方面，目前主要采用的方法之填埋、焚烧和回收再利用。列举几项可行的处理方法：

1焚烧法回收热量

大部分塑料制品是以石油做为原料，其主要的成分是碳氢化合物，可以在空气中燃烧，如聚苯乙烯在燃烧时产生的热量要比染料油的还高。有相当一部分专家都认为，把塑料制品的垃圾送入焚化炉进行燃烧，可以为供暖和发电提供热量，因为石油染料在燃烧时85%都被直接烧掉了，在其中只有5%制成了塑料成品，塑料制品在用完以后再被送去当燃料烧掉是很正常的事情，热量的使用是回收塑料的方法之一，不容小觑。

但是，使用这种方法处理塑料也有一定的弊端的，焚烧法把所有种类的塑料制品全都集中燃烧时，会有很多有毒气体产生。比如：PVC的成分中氯占到一半，在燃烧时释放出的大量氯气会产生很强的腐蚀作用。所以在使用这种方法前之，最好把塑料固体废弃物进行分类挑选。

2分类回收法

想要回收利用塑料制品，最重要的就是对塑料固体废弃物进行严格的分类。最常见的塑料种类有低密度聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚氨酯、高密度聚乙烯、聚酰胺等等，而这几种塑料的差别，一般人也难以分辨。但是现在，对塑料进行分类的工作大都还是由人工来完成的。最近科学家们正在研究如何使用机器对塑料废弃物进行分类。在德国有一家环境设备公司利用红外线来对塑料进行辨认，不仅迅速而且准确，就是进行分拣的经济成本较高，不能普及。

3化学法

近年来研究人员开始从化学的角度分析如何处理塑料固体废弃物的问题，所采用的方法是利用化学作用将聚合物的长链变短，并且恢复其原有物质的性质，分解出来的物质可以用来作为生产新的塑料产品的原料。如果这种方法可以推广的话，无疑将是塑料工业的一大改革。

4减少塑料种类法

为了是塑料制品便于回收利用，在生产塑料制品的时候，设计人员开始考虑怎样避免使用多种材料塑料。近年美国汽车生产公司已经试验在其新款车型的设计中减少30%的塑料种类，其目的是为了便于废气塑料的回收利用。目前，这种想法构思正逐渐影响整个塑料产品加工业。

5析解法

在处理混合塑料废弃物的时候可以利用氢化作用，将混合后的废弃物碎片置于氢反应炉内，以一定的温度加热并且限制其温度，就能产生出瓦斯和合成原油等物质。该种处理方法可以用于处理聚氯乙烯塑料废弃物，其优点是不会产生氯气和有毒的气体二英。使用这种方法处理混合塑料固体废弃物时，根据不同的塑料种类，可将其中的55-75%的成分炼成合成原油。

6高效生物降解法

在研究开发塑料废弃物能源回收再利用技术的同时，使用生物降解法处理塑料制品成为全球各国塑料加工业的研究方向。研究人员希望通过微生物降解的方法是塑料可以在微生物环境中被生物降解，用以处理大量的一次性使用的塑料，特别是农业薄膜和塑料包装废弃物对土地、森林、海洋的污染。研究目标是开发出一种不影响其使用功能，而且在废弃后，可以被环境中的微生物进行分解后完全融入生态循环的有机塑料。同时这种塑料的生产成本不宜过高，具有相当好的经济性。这样的生物降解性塑料在使用后就可与普通生活垃圾一起进行堆肥，而不需要进行分类收集和再处理。而且，生物薄膜分解的产物进入生态循环，不会产生资源浪费和污染的问题。

可降解塑料研究范文篇10

【关键词】生物滴滤塔；挥发性有机废气；净化机理；影响因素

工业生产过程中排放的低浓度挥发性有机物(volatileorganiccompounds,VOCs)不但对人的身体健康具有非常大的危害性，而且对工厂周边环境及生态造成严重的影响。传统的处理技术存在着投资大、运行成本高等弊端。生物法废气净化技术是近年来发展起来的一项净化低浓度工业废气的新型技术,逐渐发展成为工业废气净化研究的前沿热点之一。生物净化技术主要有生物洗涤、生物滴滤和生物过滤。其中生物滴滤塔具有投资省、运行费用低、二次污染小、操作维护简单、净化效果好、反应条件易于控制、经济廉价及环境相容性好等优点而呈现最广阔的应用前景，在国内外已有较多的研究和应用。目前的研究重点主要集中在:净化有机废气的系统快速启动,机理探讨,动力学分析，高效菌种的驯化和筛选；生物反应器运行工况的研究(气流量、循环液流量、温度等)。

1.生物滴滤塔净化VOCs的原理

生物滴滤的实质是附着在生物填料介质上的微生物在适宜的环境条件下，利用废气中的污染物作为碳源和能源，维持其生命活动，并将它们分解为CO2、H2O等无害无机物的过程。废气中污染物首先经历由气相到固/液相的传质过程，然后才在固/液相中被微生物降解。目前，主要存在两种理论来解释这种传质过程，一种是荷兰学者Ottengraf依据吸收操作的双膜理论而提出的“吸收-生物膜”理论；一种是pedersen、孙佩石等依据吸附理论而提出的吸附生物膜理论。

2.填料对去除效果的影响

在挥发性有机废气生物滴滤塔装置中，填料既是微生物生长的支撑载体，又是气液两相的传质介质，其性能直接影响污染物的去除效果及处理费用。相关研究结果表明，气体污染物的去除效率与反应器中填料种类、粒径、孔隙率和比表面积等特性直接相关。因此，为了实现气体污染物的高效去除，选择适合微生物生长、传质效果良好的高效填料非常必要。

目前，国内外研究中利用生物滴滤塔处理的有机废气包括烃类、苯系化合物、低分子脂肪酸和醇类等，采用的填料包括海绵、珊瑚石、陶粒和空心塑料小球等。由于研究报道中采用的填料不同，污染物的去除效率、降解负荷和微生物生长特性相差迥异，因而需要对各种生物滴滤塔填料的性能进行评价。

刘建伟等[1]通过实验比较了海绵、珊瑚石、陶粒和空心塑料小球4中填料的性能，实验结果表明:（1）生物滴滤塔启动时间最短的为海绵生物滴滤塔（约20d），其次为陶粒生物滴滤塔（约25d），启动时间较长的为珊瑚石生物滴滤塔（约35d）和空心塑料小球生物滴滤塔（约40d）;（2）4种填料生物滴滤塔中的异养细菌数量依次为海绵＞陶粒＞珊瑚石＞空心塑料小球;（3）在相同的进气流速下，4种填料生物滴滤塔的填料层压力降依次为珊瑚石＞陶粒＞空心塑料小球＞海绵。最终得出：海绵和陶粒较适宜作为生物滴滤塔的填料。

3.气、液流量对去除效果的影响

试验结果表明[2],无论是在顺流还是在逆流操作情况下,进气流量越高则净化效率越低,这是因为气体流量越大则空塔停留时间越短,同时还容易造成液体在填料床中分布不均(形成局部干涸),从而降低了微生物的代谢能力,所以净化效率降低。在一定的气体流量下,增大液体流量则净化效率降低。这是因为增加液体流量会导致填料表面液膜加厚,增大了传质阻力,所以去除率降低。

徐峰等[3]利用生物滴滤塔对低质量浓度甲苯废气的脱除进行实验研究。实验结果表明,入口甲苯的质量浓度低于11.7mg/L时,甲苯的净化率可保持在97%以上,但超过11.7mg/L时,净化率迅速下降。王鹏飞等[4]采用装有ZAT-2型专利填料的生物滴滤塔反应器,进行“三苯”（苯、甲苯、二甲苯）废气处理的连续流实验研究，结果表明，在温度为20～25℃、pH值为6.3～6.9、苯、甲苯和二甲苯的入口气体质量浓度分别为2.140、2.026和2.017mg/L时，可获得“三苯”废气的最大去除量。

液气比的大小直接影响设备投资及运行费用,是一个重要的操作参数。液气比过大,不仅会使塔内填料层中空隙率减少,造成气液流通面积减小,而且会增加生物膜表面液膜的厚度,直接影响气体扩散速率以及微生物对废气的捕捉效率,使净化效率降低。液气比过小,可能造成填料内液体分配不均,局部微生物可能会因长期缺水和局部干燥而活性下降,甚至死亡。在一定范围内,随液气比的增大,净化效率有一个先升后降的趋势。

4.微生物对去除效果的影响

生物滴滤塔处理挥发性有机废气是利用微生物的代谢活动,将废气中的VOCs转化为简单的无机物(CO2,水等)及细胞组成物质的过程。该过程包括两个阶段：首先污染物由气相进入液相或固相表面的液膜中,进而扩散到生物膜中,再进入微生物细胞内,这属于污染物从气相到生物膜的传质过程;其后通过微生物体的氧化、还原、分解、合成等生化作用,把一部分被吸收的有机物转化为微生物所需要的营养物质,供给微生物生长繁殖所需,另外一部分有机物质则被氧化分解为CO2和H2O等简单无机物和部分有机产物,同时释放出大量的能量。所以生物滴滤塔中的微生物对去除VOCs起到了重要作用。

5.结论与展望

由上综述可知，目前的研究已处于实验室深入和工程应用阶段，但由于VOCs种类复杂，生物技术日新月异，要想满足控制VOCs的实际要求，需要继续在以下几方面开展研究。

（1）生物滴滤床净化亲水性或易降解的VOCs相对简单，提高疏水性或难降解VOCs的处理能力是一个难题。故需培养专属菌种并优化其生存条件；双液相工艺中增加不与水混溶的第二有机相，提高生物对疏水性化合物的吸附能力；采用微孔膜或半透膜与反应器结合，提高疏水性化合物的处理效果。

（2）改善生物滤料、填料的物理性能和使用寿命，以节省投资和能耗。

（3）实现自动控制，提高对各运行参数的控制能力，降低维护费用和发生故障的次数。

（4）加强实际VOCs废气、混合废气的净化研究。因实际废气的气量、成分经常变化，可能含有难降解或有毒性的物质，对净化工艺的完善有重要作用。

（5）生物滴滤模型研究通用性差，缺乏可靠的基础参数，还需完善，这对生物滴滤技术的推广和应用有重要意义。[科]

【参考文献】

［1］刘建伟,王志良.生物滴滤塔处理有机废气的填料选择研究[J].环境污染与防治,2012，34（4）：17-27.

［2］侯长军,饶佳家等.生物滴滤塔降解甲苯废气的操作特性[J].中国给排水,2005,21（12）:50-52.

可降解塑料研究范文1篇11

关键词：环境管理学；问卷调查法；实践

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1671―1580（2015）11―0093―02

环境管理学是一门集自然科学、工程科学和管理学等交叉一体的环境专业基础课，以探究人类作用于自然环境行为的理论和方法为主要内容[1]。由于其知识体系涉及到多学科的内容，那么如何将各学科的研究方法汇集融合，就成为该课程达到实际应用要着重解决的问题。本课程中设计开展了关于食堂塑料袋使用、校园节约用水和一次性电池回收等和同学密切相关的环境问题为题材的调查问卷，借以提高学生实践技能，从而培养其综合能力。本文以校园食堂塑料袋使用为例浅析问卷调查法在环境管理学课程的应用实践。

一、前期准备

在讲述问卷调查法后，组织同学结合课后阅读材料分析总结，分小组讨论存在的疑惑及对方法的理解。教师对反映问题进行解释后，结合目前校园环境内潜在的环境问题，让各小组同学自拟题目设计一份调查问卷。由于问卷调查法主要包括题目、调查内容、问卷设计、数据整理及结果分析等环节[2]，将小组同学进行分工（如组织者、资料调查者、问卷设计者、数据统计者、结果分析者、现场解说者等），明确各自的职责，并将资料汇总集体讨论。学生向指导教师提供可行性报告，教师将建议反馈给学生，最终完成前期准备工作。

二、调查问卷设计

对于一份好的调查问卷而言，明确调查目的至关重要，因其决定了问卷结构、设计方案、题型数量、数据收集和结果分析等。本例是调查学生在校用塑料袋打包食物后引起的“白色污染”问题。问卷应围绕待研究的问题和被调查对象进行设计，并尽可能排除被调查者可能出现的主、客观障碍[3]。

本调查问卷设计过程主要包括以下环节：（1）题目，题目是调查目的的直观体现，应能使被调查者一目了然，不要产生歧义；（2）封面信，致被调查者的信息，即谁调查、调查什么、调查的目的、意义和致谢；（3）指导语，对问卷如何填写进行说明；（4）题型、题量，以选择题为主，可适当加主观题，15～20题或5～10分钟左右完成作答为宜，题量过多则使被调查者不愿意作答或答案有失偏额，而题目太少又达不到调查目的[4]；（5）编码，为题目设置编码以便于统计分析；（6）初稿试用，以本系大二学生为试卷初稿发放对象进行试调查，检验问卷是否存在问题并加以修改。

三、调查问卷发放、收回

精心计划、合理组织、加强领导、完善控制和坚持不懈的创新既是管理的五项基本职能，也是开展此项活动的具体要求。调查问卷采取现场发放回收的方式，地点选择在学校食堂，时间为中午12：00～13：00且就餐结束的同学，便于对调查问卷的有效收集。

现场需要有经过培训的小组成员对被调查者提出的问题进行解释，但切记不要加入提示性内容，并避免被调查者之间的互相干扰。要以真实的情感和语言交流，使被调查者愿意参加调查活动，从而获得较高的收回率。对于收回的调查问卷需要仔细认真的核查，筛选无效问卷（未填写、填写不完全和答案与要求不相符），并将调查问卷归纳整理。

四、调查问卷结果分析

将收回调查问卷数据录入EXCEL软件，对数据统计处理后得出最终结果[5]。以2013年调查问卷结果为例，共发放调查问卷400份，收回385份，收回率为96%。下面就问卷中的一些典型问题和数据进行分析讨论。

1.在关于“为什么用塑料袋打包的原因”问题上，有58.7%的同学认为食堂人多（尤其下课时），36%的同学认为使用比较方便，5.3%的同学担心食堂的餐具不卫生。可见，随着生活经济水平的提高和生活节奏的加快，绝大多数同学是为节省时间和方便而使用塑料袋打包食物。

2.在关于“你看到同学用塑料袋打包情形多少”问题上，有34.7%的同学选择非常普遍，50.7%的同学选择常见，14.6%的同学选择较少。在关于“你对用塑料袋打包的态度”问题上，有34.7%的同学选择非常普遍，50.7%的同学选择常见，14.6%的同学选择较少。由此可见，目前在校园内使用塑料袋打包已经是一种常态化的现象。

3.在关于“你知道塑料袋在正常环境下的降解时间吗”问题上，有4%的同学选择1年，43%的同学选择10年，53%的同学选择100年以上。在关于“你认为大量使用塑料袋对环境污染严重吗”问题上，有91%的同学选择很严重，7%的同学选择不太严重，2%的同学选择没什么污染。有近一半的同学对塑料袋的物理化学性质不是十分清楚，但对其产生的环境污染或影响却有目共睹。这和其他环境问题相类似，人们在资源、能源使用过程中没有正确认识可持续发展的重要性，但一旦超过环境承载力时，环境问题就会突显，甚至威胁到人类身体健康和环境安全。

针对调查结果，同学们查阅资料提出了相关环境管理措施，具体包括：（1）政策方法：制定相关法规，控制难降解塑料袋的生产和使用量，全面推行“限塑令”，提高企业绿色环保意识，生产环境安全塑料袋；（2）经济方法：塑料袋具有不易回收、难降解、高温分解出毒害物质的特点，因此应限制行业享受贷款、补贴和减免税制度，实行“高价使用”，将对环境污染的费用由使用者买单，而不是转嫁给社会；（3）技术方法：改革技术工艺，生产在自然环境中可降解的塑料袋，如生物塑料袋，改进处理技术，避免填埋或焚烧造成的二次污染问题；（4）宣传教育：通过各种途径宣传塑料袋对环境的影响和危害，使公众转变观念，自觉认识到大量使用塑料袋潜在产生的环境问题，在各学龄段开设相关课程或讲座，提高公民环境素质。

[参考文献]

[1]叶文虎，张勇.环境管理学（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2013.

[2]苏超，周蕊.问卷调查法在图书馆学研究中的应用[J].图书馆学研究，2012（12）.

[3]王瑛.问卷调查难点问题分析[J].浙江统计，2009（10）.

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