廢塑料的再生與利用

中國注塑網(wǎng)

面報(bào)道了目前回收利用的進(jìn)展，提出了廢舊塑料再生和回收利用是21世紀(jì)全人類的重要課題?！　±m(xù)環(huán)節(jié)都進(jìn)一步降低了塑料的性能和價(jià)值，此種回收技術(shù)也稱為下循環(huán)“，有約20*塑料廢棄物能采用此法。再生方法為：隨著高分子材料工業(yè)的迅猛發(fā)展，塑料制品已深入到生活和生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。目前，世界塑料產(chǎn)量已超過100Mt1，塑料的消費(fèi)也一直呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。然而，大規(guī)模的生產(chǎn)和使用必然伴隨著大量廢棄塑料的產(chǎn)生和排出。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在發(fā)達(dá)工業(yè)國家的城市固體廢棄物MSW）中，廢塑料約占10*+20*缽積），每年全人類要丟棄4000萬t廢塑料2'.廢塑料作為垃圾影響市容、危害環(huán)境，形成巨大白色污染”源，造成地下水及土壤污染，妨礙動(dòng)植物生長，危及人類健康和生存。因此，廢塑料的回收再利用已成為人類非常迫切的社會(huì)問題?！　?0世紀(jì)80年代末開始，塑料廢棄物的處理技術(shù)逐步發(fā)展起來。經(jīng)過10多年的努力，在廢塑料的處理上已取得了很大的進(jìn)步。目前，處理廢塑料的方法大致可分為：焚燒、填埋、降解和再生與利用。從環(huán)保和節(jié)約資源角度看，再生與利用是最理想的方法。為此，世界各國一直都在尋找新的合理利用的方法，以保護(hù)人類生活的環(huán)境?！　U舊塑料的再生方法及其用途再生法是指將廢舊塑料重新熔化再制成低價(jià)值的再生塑料。根據(jù)原料性質(zhì)，廢塑料再利用可分為簡單再生利用和復(fù)合再生利用兩大類。簡單再生利用是把單一品種的廢塑料直接循環(huán)回收利用或經(jīng)過簡單加工后加以利用。簡單再生所回收的廢塑料的特點(diǎn)是比較干凈，成分比較單一。采用比較簡單的工藝和裝備即可回收到性質(zhì)良好的再生塑料，其性能與新料相差不多，在很大程度上可以作為新料使用?！　?fù)合再生利用是以混合廢料為原料，再參與其他配料的利用方式，幾乎所有熱塑性廢塑料，甚至混合少量熱固性廢塑料都可以再生回收利用。一般來說，復(fù)合再生塑料的性質(zhì)不穩(wěn)定，易變脆，故常被用來制備較低檔次的產(chǎn)品，如：建材、填料、垃圾袋、微孔涼鞋、雨衣及器械的包裝材料等。由于在循環(huán)的每一連一擠出加工法一熔融再生法一一壓縮加工法I*發(fā)泡加工法浮化法廢塑料再生方法一一溶解再生法一1*壓縮加工法其他一粉碎再生法2.1加工成高技術(shù)復(fù)合材料將分揀出高密度聚乙烯0DPE）和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯2et）軟飲料瓶后，剩下的聚乙烯2e）與其他聚烯烴混合塑料中摻入30*的PET或聚苯乙烯PS）后，用雙螺桿擠出機(jī)等塑料加工設(shè)備進(jìn)行處理，可轉(zhuǎn)變成高技術(shù)復(fù)合材料一種與纖維增強(qiáng)復(fù)合材料相類似的纖維定向均勻分散的混合材料。通過擠出機(jī)螺桿的作用，加入的細(xì)粒塑料拉長成直徑約10！m的花邊狀長纖維。　　塑料合金化合金化“是改善聚合物性能的重要途徑。聚合物合金（ploymeralloy），又稱高分子共混物（polyblend）是表觀均一但含有兩種或兩種以上不同結(jié)構(gòu)的多組分聚合物體系。將未經(jīng)分類的廢塑料拆解后磨碎，如入增強(qiáng)劑、增容劑與添加劑混煉合金化，再擠出成型，可制成具有某種特性的聚合物合金。如：制成各種塑料木材”產(chǎn)品。這種木材“耐潮、耐腐蝕。90年代初，美國拉特格斯大學(xué)廢塑料再生利用中心將廢塑料直接熔融擠出生產(chǎn)人造木材，芝加哥市用這種材料制造船塢、界墻并重新裝點(diǎn)563座公園；比利時(shí)先進(jìn)回收技術(shù)公司將混雜塑料合金化，將生產(chǎn)出塑料木材制成柵欄、跳板、公園座椅、道路標(biāo)志等；瑞士蒂先公司利用廢棄的PET飲料瓶加入穩(wěn)定劑制成隔熱泡沫塑料；臺(tái)灣聯(lián)合化學(xué)試驗(yàn)室將PET和HDPE混合物加入SEBS制成高抗沖擊性塑料再生品。　　用作混凝土原料美國得克薩斯州立大學(xué)采用黃砂、石子、液態(tài)PET和固化劑為原料制成混凝土。這項(xiàng)技術(shù)是將廢軟飲料瓶PET）加工成液態(tài)后，取代普通水泥中的水和泥漿，大大降低了混凝土成本?！　≈仆凉げ牧贤凉ぶ破返膽?yīng)用都是埋、鋪或插入地下，一般不再取出，并不要求材質(zhì)美觀，只要求某些物理性能和化學(xué)性能的技術(shù)指標(biāo)，因此利用廢塑料生產(chǎn)土工制品的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益較好。例如，利用廢PP或HDPE加工成降低地表水位的盲溝或防止滑坡塌方的土工格柵；用廢PP制土筋加強(qiáng)土的拉力）；利用廢尼龍、HDPE、PP可制造護(hù)坡植草的絲網(wǎng)；以廢PVC或LDPE加工防漏或保水的土工膜；用廢PVC制整治鐵路基床翻漿冒泥的排水板，以及用廢LDPE農(nóng)膜加工用于軟土或超軟土地基的排水帶等?！　∑渌猛驹槐緩S家用農(nóng)膜回收的粒料與202CaCO混合，擠出成型管材，用于代替陶瓷排水管；福建永安塑料廠，用廢PVC微孔拖鞋邊角料和廢舊PVC薄膜，加入一些助劑，復(fù)制生產(chǎn)微孔涼鞋，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效果；德國Twaylen研制了從聚烯烴碎片和廢紙混合物生產(chǎn)模塑制品的方法。該法用加壓和磨擦熱壓使廢料形成塊狀物，用高壓使受熱的熱塑性塑料流動(dòng)，裹住紙的碎片使其不外露。這種回收料可生產(chǎn)家具面板、片材等?！　U熱塑性塑料的回收利用PET俗稱滌綸樹脂，被廣泛應(yīng)用于飲料等的包裝材料。在曰本的PET瓶用于盛裝清涼飲料。PET瓶的組成元素為C、H、O，可像木材和紙張一樣燃燒后將轉(zhuǎn)變成水和二氧化碳，不產(chǎn)生任何有害氣體。每千克PET塑料燃燒產(chǎn)生大約5500大卡的熱量。由于不像其他塑料瓶那樣成分復(fù)雜，PET瓶僅由單一樹脂組成，比較容易收回。1998年1月日本PET瓶回收推進(jìn)協(xié)會(huì)公布了第二種指定PET瓶自主設(shè)計(jì)準(zhǔn)則“第二種指定瓶是指飲料醬油和酒類PET瓶，準(zhǔn)則內(nèi)容包括不使用底杯、把手，禁止著色，使用可用物理方法剝除的標(biāo)簽，不使用鋁蓋，只準(zhǔn)用塑料蓋等。為了便于運(yùn)輸，廢PET瓶啟運(yùn)前要作減容處理?！　∵^去，日本PET瓶再生樹脂主要用于制造纖維、片材和非食品用包裝瓶，如著名鞋業(yè)制造商Reebok公司生產(chǎn)一種以回收PET瓶為原料的登山鞋。美國服裝業(yè)的Patagonia生產(chǎn)出由從PET瓶回收的纖維為原料制做的戶外運(yùn)動(dòng)衫。大阪的NemotoSangyo公司用從廢瓶中回收的樹脂為原料制造各種地毯及女裝，從20只PET廢瓶中提取的樹脂可制做一件上衣?！　∪毡局膬?nèi)衣生產(chǎn)廠Gunze公司用PET瓶的回收材料制做襯衫及學(xué)生校服。隨著今后PET瓶回收量進(jìn)一步增加必須開辟新的再生PET制品?！　?gt;公司已利用聚合物合金改性技術(shù)將再生PET加工成性能等于甚至優(yōu)于用PET等材料制造的粉末涂料?！　∧壳坝没瘜W(xué)回收法將PET降解成單體重新合成PET新料已被人們所重視。常見的PET解聚法有用甲醇為溶劑的甲醇分解法；用乙二醇EG）為溶劑的糖原醇分解法和用酸或堿基水溶液的加氫分解法等?！　S的回收利用PS的應(yīng)用也很廣泛。全世界的舊塑料若以體積計(jì)，聚苯乙烯泡沫塑料約占一半。值得注意的是，PS廢棄物老化、降解少，其材料的品質(zhì)與新品并無明顯差異，因此再生利用價(jià)值很高。美國于1989和1991年先后成立了國家聚苯乙烯回收公司NPRC）和泡沫塑料包裝品回收廠商協(xié)會(huì)（AFPR）負(fù)責(zé)促進(jìn)全美此類廢料的回收、利用。日本宇部興產(chǎn)公司與CYCON公司共同開發(fā)采用天然溶劑檸檬烯Limned）*處理廢PS塑料制成再生聚苯乙烯（EPC）取得了成功。另外，還可用廢PS以氯丁膠為粘合劑制成涂料。用廢PS合成溴化聚苯乙烯的阻燃劑也已獲成功。目前廢PS的化學(xué)循環(huán)利用主要是高溫?zé)峤庖曰厥毡揭蚁﹩误wSM），為提高回收率常采用催化裂解法。如用BaO作固體堿催化劑在350R下催化裂解，PS的852可以作為SM或SD回收?！　SF生產(chǎn)快干漆、防水涂料國內(nèi)有將廢聚苯乙烯塑料PSF）溶解在二甲苯中和松香、丙三醇、氧化鋅在一定溫度下經(jīng)混溶共聚得到PS改性樹脂膠，然后再加入顏料填充料進(jìn)行拌合，經(jīng)分散、砂磨便制成各色PS快干漆。另外，PSF還可制成液體防水涂料，其工藝為：PSF的清理及清洗）配制混合溶劑）溶制母液和配制稀釋液）將母液與稀釋液按比例稀釋配制成含固量為定量的基料）將過濾后的基料加入增塑劑、增韌劑，高速攪拌充分混溶后，再投入定量GPS溶液，加入云母粉、石英粉、滑石粉等填料，高速攪拌后加入防老劑、顏料，產(chǎn)品檢驗(yàn)合格后進(jìn)庫待售?！　〉幕厥张c利用廢聚乙烯PE）制品中農(nóng)膜和家用塑料袋最典型，其再生利用工藝有如下幾種：（1）開煉法塑化與模壓成型：破碎料）計(jì)量）塑煉）熱熔坯）模具壓制）制品；（2）擠出法塑化與成型：破碎料或再生粒料）擠出塑化）料坯計(jì)量）模具壓制成型）制品；（3）吹塑中空成型：擠塑塑化）熔融型坯）放入模具）通壓縮空吹一）定型后啟模一）制品?！　×硗?，日本工業(yè)技術(shù)和開發(fā)實(shí)驗(yàn)室研制出一項(xiàng)由廢紙和聚乙烯；E）混合物，經(jīng)特殊工藝轉(zhuǎn)化為合成木材的新工藝，由該工藝生產(chǎn)出的合成材料與天然木材相似，具有可加工性和結(jié)構(gòu)堅(jiān)固性廢熱固性塑料的回收利用熱固性塑料制品的處理比較困難，因?yàn)樗鼈兊姆肿渔準(zhǔn)歉叨冉宦?lián)的，而交聯(lián)的三維網(wǎng)絡(luò)狀分子鏈較難破壞，加熱不熔融，不可能重新用作材料，也很難用熱分解法油化，只能通過化學(xué)途徑?！　F的回收利用的高溫下持續(xù)30min，PF即可被炭化形成碳化物，用鹽酸溶液將碳化物中的灰分溶解掉，然后在850的高溫下，用水蒸氣噴淋，得到活性炭，產(chǎn)率達(dá)12‘。日本資源環(huán)境研究所研究成功利用氫授體溶劑四氫化萘將廢酚醛樹脂分解成單體的液相分解法。此法還可用于環(huán)氧樹脂、聚氨酯、FRP等的油化回收。大阪工業(yè)研究所將廢酚醛樹脂粉碎取代木粉用作酚醛樹脂制品的增強(qiáng)材料，與傳統(tǒng)制品相比耐水性提高6倍，電絕緣性提高10倍，耐熱性亦佳?！　MC的回收利用廢不飽和聚酯（SMC）的回收利用主要用作填料。如將SMC粉碎，作預(yù)制整體模型塑料的填料。另外，也可將SMC加熱后壓碎、切斷，用HCL處理殘留物，回收其中的玻璃纖維。　　PU的回收利用聚氨酯（PU）是縮聚型高分子材料，可以水解成多元醇和多元胺，但純化過程難度較高。對(duì)于PU軟質(zhì)泡沫可用膠粘劑回收，壓塑再利用或低溫回收作填料。對(duì)于反應(yīng)注射成型的聚氨酯，IM-PU）的回收利用，一般采取將泡沫或聚酯經(jīng)過粉碎，與一定的物料混合，經(jīng)過一定的工藝流程，消泡或擠出成型。廢PU雖然可用上述方法回收利用，但回收困難，經(jīng)濟(jì)效益不高。PU具有不能自然降解的特點(diǎn)，因此研究開發(fā)降解和回收利用勢(shì)在必行。目前，日本、德國等國正積極研究開發(fā)PU的生物降解，如用纖維素/木質(zhì)素/樹皮改性PU、淀粉改性PU.另外，德國拜爾化學(xué)公司利用特制的擠出機(jī)開發(fā)出了水解法降解PU產(chǎn)物經(jīng)純化可得到二元酸和二元胺。PU的醇解也是目前用得較多的途徑，廢PU經(jīng)醇解后可得多元混合物?！　?.4復(fù)合材料的回收利用復(fù)合材料的樹脂大多數(shù)是不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂等熱固性樹脂，復(fù)合材料廢料除了用作粉末填料、燃燒取熱及化學(xué)助燃料之外，也用來裂解回收油品、原料等。復(fù)合材料中的碳纖維及一些其他纖維增強(qiáng)材料回收利用價(jià)值極大，有時(shí)還要采用溶解法，專門回收利用。隨著復(fù)合材料的發(fā)展，其回收利用、再資源化應(yīng)越來越引起人們的關(guān)注。