生物降解高分子材料及其應(yīng)用研究

田杰 謝徐筠

摘?要：生物降解高分子材料，是物質(zhì)綜合開發(fā)與運(yùn)用的主要形式，它滿足了社會(huì)資源綜合開發(fā)的多樣性需求。基于此，本文結(jié)合生物降解高分子材料理論，著重通過水環(huán)境生產(chǎn)、醫(yī)療服務(wù)等方面，探究生物降解高分子材料應(yīng)用要點(diǎn)，以達(dá)到明晰材料優(yōu)勢，提升社會(huì)資源應(yīng)用品質(zhì)的目的。

關(guān)鍵詞：生物降解;高分子材料;應(yīng)用方式

生態(tài)化開發(fā)，是社會(huì)發(fā)展資源科學(xué)性管理的主要環(huán)節(jié)，它是社會(huì)資源綜合利用的代表形態(tài)。為了借助生態(tài)化材料優(yōu)化化工、機(jī)械等領(lǐng)域，就應(yīng)該合理把握生物降解高分子材料及其應(yīng)用的方式。

一、生物降解高分子材料概述

高分子，也稱為高分子聚合物，它是由眾多長鏈條分組合而成的，是一種新型分子聚合調(diào)控模式[1]。而生物降解高分子，是指材料可在自然界微生物的作用下，比如真菌等輔助狀態(tài)中，自行發(fā)生分解的轉(zhuǎn)換形式。依據(jù)相關(guān)材料信息，我們將生物降解高分子材料的降解形式分為，物理作用、化學(xué)分解、以及酶三種形式。物理作用，是指通過生物細(xì)胞的附著增長，對材料物質(zhì)破壞;化學(xué)分解，是指依據(jù)材料環(huán)境特征，跟隨產(chǎn)生的相應(yīng)分解變化。酶，是指以酶類物質(zhì)進(jìn)行降解轉(zhuǎn)換。

隨著社會(huì)研究強(qiáng)度逐步加強(qiáng)，生物降解高分子材料的類型也在逐步增多，筆者將其歸納為：（1）微生物式。這類生物降解高分子材料主要是以PHBV為主要材料的物質(zhì)衍生體系，它是生物降解高分子材料的要素生產(chǎn)工藝創(chuàng)新開發(fā)的基礎(chǔ)形式。（2）合成式。該類生物降解高分子材料聚乙烯醇為主導(dǎo)的生產(chǎn)材料應(yīng)用形式。（3）自然形成式。該類生物降解高分子材料，是以纖維素、淀粉、樹皮等材料為主，它是來源于自然環(huán)境中的生物材料因素[2]。

二、生物降解高分子材料的應(yīng)用

（一）水環(huán)境中的材料應(yīng)用

生物降解高分子材料在水環(huán)境中的應(yīng)用，主要是在社會(huì)當(dāng)前漁業(yè)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展造成污染的環(huán)境下，而產(chǎn)生的資源創(chuàng)新開發(fā)形態(tài)。從生物降解高分子材料自身組成因素的視角而言，降解材料是以PCL為主的合成資源，它可以在微生物的作用下分解為水和二氧化碳，而不會(huì)出現(xiàn)大規(guī)模的污染物滯留的問題。同時(shí)，生物降解高分子材料應(yīng)用期間，可依據(jù)水環(huán)境的需求，創(chuàng)建階段性、形式多樣的應(yīng)用材料，在實(shí)際應(yīng)用期間，它不會(huì)受到水環(huán)境的影響，從而也就打造了良好的水資源開發(fā)輔助結(jié)構(gòu)，這樣的物質(zhì)生產(chǎn)方式，可以說是一種良好的水環(huán)境生產(chǎn)輔助材料。

某地區(qū)利用生物降解高分子材料取代尼龍、聚乙烯等漁業(yè)養(yǎng)殖材料后，就主要是利用生物降解高分子材料進(jìn)行生產(chǎn)，本次材料生產(chǎn)控制的要點(diǎn)歸納為：（1）按照地區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖的基本情況，規(guī)劃好生物降解高分子材料覆蓋養(yǎng)殖區(qū)域，然后按照實(shí)際需求進(jìn)行生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié);（2）持續(xù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)處理時(shí)，需要尤為注意材料應(yīng)用的應(yīng)用時(shí)間范圍，然后借助水資源環(huán)境對生物降解高分子網(wǎng)格結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的降解處理。

新產(chǎn)生的生物降解高分子材料在水環(huán)境中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)資源的最優(yōu)化調(diào)節(jié)與系統(tǒng)性控制，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)需求與環(huán)境保護(hù)之間的協(xié)調(diào)性安排，從而規(guī)避了社會(huì)生產(chǎn)對環(huán)境造成的負(fù)面干擾，是一種高品質(zhì)的資源運(yùn)用形態(tài)。

（二）食品加工領(lǐng)域的應(yīng)用

生物降解高分子在食品生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用，是將生物資源轉(zhuǎn)換為可降解、低污染、且無毒的食品加工手段。其一，生物降解高分子材料可作為食品包裝袋，它可以借助食物中的淀粉酶溶解;其二，采用發(fā)泡聚乙烯和聚丙烯材料作為食物保存盒子的材料，實(shí)現(xiàn)了低污染物質(zhì)、低毒物質(zhì)的應(yīng)用。該類物質(zhì)不會(huì)在高溫或者低溫的狀態(tài)下發(fā)生質(zhì)變，自然也不會(huì)產(chǎn)生食物受到保存環(huán)境的污染的問題。

依據(jù)相關(guān)研究資料顯示，在糕點(diǎn)企業(yè)內(nèi)隨機(jī)選擇新鮮食物，分別采用傳統(tǒng)包裝材料和生物降解高分子材料進(jìn)行包裝，同時(shí)將食物防治在低溫環(huán)境下保存24小時(shí)候，檢測食物本身的質(zhì)變情況，前者的質(zhì)變比為3%，后者質(zhì)變比為1%;同時(shí)，包裝材料取下后放置后，前者為發(fā)生變化，后者可在7-15日之內(nèi)，自動(dòng)分解為水和二氧化碳。這一研究結(jié)果，足以說明生物降解高分子材料在食物加工領(lǐng)域中應(yīng)用的安全性，它也為國內(nèi)食品加工企業(yè)發(fā)展提供了材料應(yīng)用的新趨向。

（三）生活用品制造中應(yīng)用

生物降解高分子材料具有較強(qiáng)的可塑性，它是一種形態(tài)“靈活”的材料結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)資源的最優(yōu)化調(diào)配、資源管理，這一點(diǎn)在生活用品制造中的應(yīng)用最具代表。

其一，生物降解高分子材料不會(huì)在高溫環(huán)境下分解，但卻可以改變其存在的形式。比如，樹脂結(jié)構(gòu)等。利用生物降解高分子材料的這一特征時(shí)，制作兒童玩具。即，當(dāng)玩具在常溫環(huán)境中時(shí)，以塑形結(jié)構(gòu)存在。當(dāng)其需要清洗時(shí)，生物降解高分子就可以轉(zhuǎn)換為柔然形態(tài)，隨意變化。以該種材料為基礎(chǔ)制作的玩具不僅保障了兒童日常使用的安全性，還為材料清洗提供了保障，它是一種高品質(zhì)的材料應(yīng)用形式。

其二，生物降解高分子材料具有較高的韌度，它充分利用其中的高分子結(jié)構(gòu)，創(chuàng)建多樣化的材料。比如，以生物降解高分子材料為基礎(chǔ)，制作導(dǎo)熱性強(qiáng)的毛毯。當(dāng)材料日常應(yīng)用時(shí)，它可以迅速通過體溫的變化，自主調(diào)節(jié)分子的聚合強(qiáng)度，以保障表面溫度與人體溫度相似。而當(dāng)其靜置時(shí)，又會(huì)依據(jù)周圍環(huán)境因素進(jìn)行相應(yīng)的判斷，這也是生物降解高分子材料開發(fā)的主要形式。

（四）分子降解醫(yī)學(xué)類融合

隨著生物降解高分子材料的開發(fā)深入性逐步加強(qiáng)，它逐步融合到醫(yī)學(xué)生產(chǎn)領(lǐng)域中。其一，生物降解高分子可以作為藥物分解外層保護(hù)結(jié)構(gòu)，激發(fā)藥物的治療作用發(fā)揮出來，而生物降解高分子材料也會(huì)在胃酸的作用下發(fā)生講解;其二，生物降解高分子可以作為醫(yī)藥保護(hù)結(jié)構(gòu)，生物分子結(jié)構(gòu)可以在藥物控制體系下，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)資源的長期性穩(wěn)定狀態(tài)。比如，醫(yī)學(xué)中常見的藥物資源整合資源，可以借助生物降解高分子結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)分子結(jié)構(gòu)的相對靜止式保存。

三、結(jié)論

綜上所述，生物降解高分子材料及其應(yīng)用研究，是社會(huì)資源綜合運(yùn)用的理論歸納。在此基礎(chǔ)上，本文通過水環(huán)境中的材料應(yīng)用、食品加工領(lǐng)域的應(yīng)用、生活用品制造中應(yīng)用、分子降解醫(yī)學(xué)類融合，分析生物降解高分子材料應(yīng)用要點(diǎn)。因此，文章研究結(jié)果，將為資源綜合應(yīng)用提供新思路。

參考文獻(xiàn)：

[1]燕四偉.生物降解熱塑性聚酯彈性體的合成與性能研究[D].青島科技大學(xué)，2019.

[2]趙海東.新型兼具吸水保水和養(yǎng)分緩控釋性能的生物降解高分子材料研究[D].中北大學(xué)，2019.

作者簡介：田杰（1998-），男，漢族，陜西西安人，本科，研究方向：高分子材料;謝徐筠（1999-），女，漢族，福建順昌人，本科在讀，學(xué)生，研究方向：高分子材料。