廢舊塑料的利用及改性

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環(huán)保材料及產(chǎn)業(yè)發(fā)展廢舊塑料的利用及改性劉英?。ū本┕ど檀髮W(xué)輕工業(yè)塑料加工應(yīng)用研究所，北京其應(yīng)用領(lǐng)域，是在新世紀(jì)中發(fā)展塑料工業(yè)的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略。本文介紹了廢舊塑料的利用及改性技術(shù)現(xiàn)狀，并就重點(diǎn)技術(shù)與產(chǎn)品及發(fā)展趨勢提出了自己的看法?！　”娝苤?，塑料工業(yè)包括塑料加工行業(yè)以及合成樹脂、加工助劑等原輔材料、塑料加工機(jī)械制造及模具等行業(yè)在內(nèi)，已成為我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分。改革開放20多年來，我國塑料制品始終保持著持續(xù)高速的發(fā)展，每年的產(chǎn)量已經(jīng)超過2000萬噸，穩(wěn)居世界第二位，成為名符其實(shí)的塑料大國。塑料工業(yè)本身不是“白色污染”的源頭，必須強(qiáng)調(diào)指出，從生產(chǎn)過程、消費(fèi)過程到使用后回收再利用的可能與價(jià)值三個(gè)方面來看，塑料工業(yè)本身是綠色工業(yè)，只要我們把回收及再利用工作做好，塑料工業(yè)的發(fā)展與自然環(huán)境的保護(hù)就一定能和諧共處，共創(chuàng)雙贏。在新世紀(jì)中，塑料工業(yè)將一如既往成為欣欣向榮，蘊(yùn)藏?zé)o限商機(jī)的朝陽工業(yè)?！　∷芰献鰹橐环N全新的高分子材料已經(jīng)為人們所熟知、接受，塑料材料及制品已廣泛應(yīng)用于社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域和人民生活中，成為生活中不可缺少的一部分。但由于種種原因，塑料制品在消費(fèi)后帶來對(duì)環(huán)境直接的、間接的損害引起社會(huì)各界的日益關(guān)注，杜絕“白色污染”　　的呼聲不絕于耳。塑料工業(yè)要持續(xù)、高速發(fā)展就必須正視塑料工業(yè)在發(fā)展過程中帶來的一些負(fù)面影響，而將廢舊塑料回收并加以科學(xué)的、合理的利用，是塑料工業(yè)不可輕視的重要領(lǐng)域，它不僅僅是應(yīng)對(duì)社會(huì)各界對(duì)生和實(shí)現(xiàn)“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”，最大限度利用地球上有限的資源更好地為人類服務(wù)。當(dāng)然做為以廢舊塑料再生利用為主業(yè)的企業(yè)首先面對(duì)的是企業(yè)需要正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須獲取利潤和效益。不可能設(shè)想步入社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)的企業(yè)僅僅為資源再生和保護(hù)環(huán)境而存在而不顧及企業(yè)自身的利益，這種純社會(huì)公益型的企業(yè)除非政府的特殊照顧是不可能生存下去的。過去的幾十年中，塑料行業(yè)內(nèi)曾經(jīng)有不少政府主管部門投資的以回收利用廢舊塑料為主業(yè)的企業(yè)，在80年代還曾引進(jìn)國外先進(jìn)的清洗、粉碎、造粒設(shè)備，但時(shí)至今日已所存無幾，而真正存在的，還能蓬勃發(fā)展的倒是無數(shù)個(gè)大大小小的民營或家庭個(gè)體企業(yè)，這些企業(yè)的存在和健康發(fā)展無疑給我們3點(diǎn)啟示：廢舊塑料很多，做廢舊塑料再生利用的文章大有可為；用廢舊塑料做什么，如何以最低的成本做出有用途的產(chǎn)品是再生利用企業(yè)生存和發(fā)展的關(guān)鍵；現(xiàn)在的廢塑再生利用企業(yè)對(duì)科技的需求十分迫切，如果我們?cè)偕玫募夹g(shù)、裝備更好、更強(qiáng)、更高，那么廢舊塑料將不再成為社會(huì)的包褓，而將成為極有利可圖的寶貴的資源和財(cái)富?！　?我國廢舊塑料處理的方針政策美國年產(chǎn)塑料制品4000多萬噸，產(chǎn)生的廢棄塑料每年多達(dá)數(shù)百萬噸。過去消納廢棄塑料的主要方式是填埋，而可供填埋的土地日益減少，填埋的費(fèi)用和填埋對(duì)環(huán)境生態(tài)影響等問題逐漸轉(zhuǎn)向焚燒提取熱能。采用焚燒處理的廢棄塑料已達(dá)到總廢棄物的20%左右。美國曾寄希望于降解塑料，希望通過塑料材料在環(huán)境中自行降解實(shí)現(xiàn)無害化和減輕廢棄塑料的處理壓力?！　∑駷橹褂捎诮到饧夹g(shù)未達(dá)到預(yù)期效果以及充分利用資源的呼聲不斷高漲，降解塑料在全部塑料產(chǎn)品中的比例很?。?%左右），而對(duì)廢棄塑料的再生利用仍受到一定的重視。但因美國的強(qiáng)國地位，其再生利用重點(diǎn)僅放在生產(chǎn)過程中的邊角料及不合格品的回收利用上，對(duì)于那些還有一定利用價(jià)值，但需進(jìn)行煩瑣處理，特別是要花費(fèi)大量人力的廢舊塑料，美國總是想方設(shè)法將其轉(zhuǎn)移出本土以減輕在本國處理的壓力?！　W洲各國情況不完全相同，焚燒方法處理所占比例已逐漸下降，代之以逐漸健全城市及居民區(qū)垃圾分類收集，分別加以處理的方法。我曾在巴黎附近參觀一個(gè)居住有十萬人的社區(qū)，政府專門委托當(dāng)?shù)匾还具M(jìn)行垃圾分類收集和處理，并建有全部能吃掉社區(qū)垃圾的處理廠，兩個(gè)大發(fā)酵罐每個(gè)長約60米，許多廢塑料膜、袋被粉碎至指甲蓋大小的片狀或短條狀，夾雜在經(jīng)過發(fā)酵的廢渣中，據(jù)說運(yùn)到附近的葡萄園去。在意大利我們參觀了米蘭附近一家廢塑料再生加工廠，廠房外面堆滿了各種各樣的廢塑料薄膜或包裝袋，據(jù)老板說這是政府花錢收售運(yùn)輸，送到這里交給他們免費(fèi)使用的。當(dāng)然在歐洲由于利弊綜合平衡的結(jié)果，其它處理方法如熱解、焚燒、填埋等也占有一定的地位。　　日本國土面積少，沒有供填埋的土地，而且人口密度大，廢棄塑料總量也大，政府和專門成立的行業(yè)協(xié)會(huì)組織都重視塑料廢棄物的回收利用工作，但目前仍以焚燒為主。1994年日本塑料總產(chǎn)量1300萬噸，廢棄塑料約400萬噸，其中填埋處理占25. 5%，焚燒處理占56%，提取熱能發(fā)電占18.5%，可見一斑。焚燒對(duì)日本的環(huán)境污染影響較小主要是因?yàn)槿毡臼菎u國，東西國土狹窄，兩面臨海，焚燒的煙霧可迅速擴(kuò)散。這也是在日本焚燒處理占主要地位的一種國情。我國一直在大量出口含碳酸鈣達(dá)30%的垃圾袋到日本其關(guān)鍵就是所含的碳酸鈣有利于垃圾袋在焚燒爐中燃燒?！　∥覈膰榕c美、歐、日不同，我國人口平均資源并不寬裕，目前每年進(jìn)口的石油已占到總消費(fèi)量的1/ 3，而我國人口絕大部分集中在東部和中部，可耕土地特別是在城鎮(zhèn)周圍非常寶貴，不可能將寶貴的土地?zé)o限度地用做垃圾填埋場。同時(shí)就我國的地理情況和技術(shù)裝備水平來看，無論是熱解還是焚燒提取熱能都會(huì)對(duì)環(huán)境造成更為嚴(yán)重的污染，更是得不償失。國人對(duì)于降解塑料抱有很大的希望，把它看成徹底根治“白色污染”的法寶，但冷酷無情的現(xiàn)實(shí)表明，降解塑料的技術(shù)及產(chǎn)品的應(yīng)用仍然有很大的局限性，尚未被市場普遍接受，特別是關(guān)于“一次性使用的塑料制品在丟棄后還有相當(dāng)高的再利用價(jià)值，一律做成可降解的是不是對(duì)資源的極大浪費(fèi)”的爭論，一直存在于企業(yè)界和學(xué)術(shù)界。因此根據(jù)我國國情明確提出“以回收及再生利用為主，以填埋、熱解、焚燒、可降解等途徑為輔”應(yīng)當(dāng)成為我國廢棄塑料處理的最現(xiàn)實(shí)、最科學(xué)、最具活力和發(fā)展前景的方針政策。　　我國以勤勞節(jié)儉聞名世界，在資源匱乏的年代，自然對(duì)任何物質(zhì)都非常珍惜，所謂新三年、舊三年、縫縫補(bǔ)補(bǔ)又三年這一光榮傳統(tǒng)從塑料行業(yè)誕生之日就深深扎根于行業(yè)之中。早在60年代修舊利廢的企業(yè)以及各種廢棄塑料制成的再生塑料制品就與我們的生活十分貼近?！　〈蠹易顬槭煜さ乃芰闲?，特別是布鞋就分紅底、黑底和白底，老百姓都知道白底的好，因?yàn)槭侨铝献龅?，而紅、黑底是回收料做的。1975年原輕工業(yè)部曾召開“全國廢舊塑料回收利用經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)”，上海等塑料行業(yè)主管部門還專門編寫了小冊(cè)子和書籍。進(jìn)入80年代隨著改革開放的進(jìn)展，大量先進(jìn)技術(shù)、裝備引進(jìn)，我國曾在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的框架內(nèi)，按全國各地區(qū)布點(diǎn)，分別引進(jìn)日本或歐洲的六套廢棄塑料清洗、粉碎、造粒設(shè)備，物資回收行業(yè)也為了將回收的東西深加工，引進(jìn)類似設(shè)備，如在北京就有一套。那時(shí)從事回收、清洗、造粒或直接成型為制品的企業(yè)全國有數(shù)百個(gè)。1993年原中國塑料加工工業(yè)協(xié)會(huì)在山西太原召開廢棄塑料回收再生利用交流會(huì)，共有20多個(gè)省市300余人參加了會(huì)議。在這次會(huì)議上中國塑料加工工業(yè)協(xié)會(huì)廢棄塑料再生利用專業(yè)委員會(huì)宣告成立，標(biāo)志著行業(yè)主管部門對(duì)廢棄塑料處理工作的高度重視?！　‰S著我國改革開放步伐加速，塑料加工所需的合成樹脂原料不但可以在國內(nèi)得到，而且國外原料大批涌入國門，廢棄塑料再生做為塑料原料使用的意義迅速變小，價(jià)值和地位迅速降低，也導(dǎo)致了在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下以廢棄塑料再生為主要業(yè)務(wù)的眾多企業(yè)因無利可圖而垮臺(tái)或轉(zhuǎn)產(chǎn)以全新原料為基礎(chǔ)生產(chǎn)的產(chǎn)品。但同時(shí)我們也看到，依照市場經(jīng)濟(jì)的規(guī)律，一大批新的廢舊塑料加工企業(yè)涌現(xiàn)出來，在許多省市自發(fā)形成了規(guī)?？捎^的廢舊塑料集散市場，新的回收、再生利用技術(shù)與設(shè)備也不斷涌現(xiàn)，而且更貼近國情、貼近市場、貼近下游用戶，更具有生命力。幾年來的實(shí)踐證明，我國廢舊塑料的回收及再生利用的步伐從來就沒有停止過，我國廢舊塑料再生利用的規(guī)模、技術(shù)裝備水平和再生制品的應(yīng)用等方面并不比國外遜色，有些方面做得比國外還要好，甚至達(dá)到國際領(lǐng)先的水平?！　?廢舊塑料利用、改性技術(shù)現(xiàn)狀及存在的問題今天的廢舊塑料回收利用工作已經(jīng)擺脫了單純的勤儉節(jié)約的狹隘概念，它已經(jīng)和環(huán)境保護(hù)、資源循環(huán)利用乃致國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展等戰(zhàn)略措施聯(lián)系在一起，我們也應(yīng)當(dāng)從這樣的高度充分認(rèn)識(shí)從事這一領(lǐng)域工作的重要意義，并對(duì)所面臨的問題及時(shí)加以解決?！　膰鴥?nèi)目前實(shí)際情況看，可將廢舊塑料歸結(jié)為以下4大類：第1類：已經(jīng)步入良性循環(huán)，能夠取得較好效益，再生產(chǎn)品有明確用途的，如：a農(nóng)用塑料大棚模塑料編織袋、編織布、塑料打包帶飲料瓶、中空桶、化妝品瓶等d日用品中純塑料部件、外殼等e.電線、電纜的塑料外皮以上塑料制品的回收和再生利用主要問題是技術(shù)和裝備水平低，在再生過程中，材料性能被不同程度地破壞，再生后的實(shí)際價(jià)值低。所謂一級(jí)回料、二級(jí)回料等，其價(jià)值依據(jù)回收技術(shù)高低每噸可相差千元以上?！　〉?類：生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的或從國外進(jìn)口的邊角料，可加工成再生料，具有較好的性能和應(yīng)用市場，也獲得市場認(rèn)可，效益良好。主要問題是需要有較高的識(shí)別塑料種類的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也容易引發(fā)塑料垃圾進(jìn)口惡性事件。這類廢舊塑料如VCD光盤邊角料、飲料瓶、不合格薄膜、衛(wèi)生巾和尿不濕的邊角料、以及家電、電腦外殼、零件等?！　〉?類：已經(jīng)大量出現(xiàn)但因經(jīng)濟(jì)利益有限，未能進(jìn)入市場和企業(yè)視野的，如EPS泡沫塑料、一次性泡沫餐具、各種背心袋、購物袋、單層或復(fù)合包裝膜片等?！　∵@些制品用后丟棄，飄落在街頭巷尾、道路兩側(cè)、江河湖泊之中，成為千夫所指的“白色污染”，應(yīng)當(dāng)從行政、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)杠桿、人的素質(zhì)等各方面著手綜合解決?！　〉?類：隨著塑料制品使用到期或做為配件，其主要物品加速更新?lián)Q代，一些塑料廢棄物將大量出現(xiàn)，這些材料有許多是經(jīng)共混改性，或不同材料復(fù)合的，如電視機(jī)、家電、電腦、汽車上使用的各種零部件等，有些是已交聯(lián)過的，或表面已經(jīng)涂覆或復(fù)合上熱固塑料層，難于用通常使用的辦法如清洗、粉碎、熔融造粒方法進(jìn)行回收再生。這方面我們還沒有更好的辦法，也沒能在這方面做好充分的技術(shù)準(zhǔn)備?！　?幾種廢舊塑料回收及再生利用技術(shù)廢舊塑料回收及再生利用技術(shù)直接關(guān)系到某種廢舊塑料能不能回收，再生后有無用途，企業(yè)投資此項(xiàng)目除社會(huì)效益后有無經(jīng)濟(jì)效益等問題。隨著某一技術(shù)的出現(xiàn)和逐步完善，有可能根本改變某一種廢舊塑料的命運(yùn)和社會(huì)各方面對(duì)它的認(rèn)識(shí)?！　?.1木塑復(fù)合塑料木塑復(fù)合簡單地理解是木材和塑料的復(fù)合，我們這里指的是木粉或稻殼、秸桿等具有天然植物纖維的材料被粉碎到一定細(xì)度后和塑料復(fù)合，也可以稱之為天纖塑料?！　≡谔炖w塑料中，木粉或稻殼、秸桿粉占一半，另一半可以使用廢舊塑料，而復(fù)合制成的產(chǎn)品可以代替天然木材制作貨物運(yùn)輸所不可缺少的托盤或在其它包裝、建筑、日用等方面使用。天纖塑料的材料性能介于合成樹脂和天然木材之間，具體見表1.以天纖塑料為原料制作的托盤完全可以滿足國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求（GB/T4996-1996和GB/T4995-1996聯(lián)運(yùn)通用平托盤實(shí)驗(yàn)方法、性能要求），同時(shí)避開了木質(zhì)托盤出口必須經(jīng)過熏蒸的要求，簡化了出口手續(xù)和海關(guān)檢驗(yàn)程序?！　‘?dāng)然天纖塑料的加工技術(shù)是比較復(fù)雜的，主要工藝過程及難點(diǎn)為：表1天纖塑料與通用塑料及天然木材的性能對(duì)比性能項(xiàng)目通用塑料普通木材天纖塑料拉伸強(qiáng)度中等較高中等彎曲模量較低較高較高沖擊強(qiáng)度中等較高中等剛性與承載能力中等較高較高吸水性小高小耐老化性低高高耐酸堿性好差好可回收性容易難容易制品成本較高低較低天纖材料的破碎及預(yù)處理（包括干燥和表面處理）首先要把天纖材料破碎到一定細(xì)度，一般要求達(dá)到幾十目?！　∽匀桓稍餇顟B(tài)的天纖填料含水率在5%以上，有的可達(dá)到15%以上，因此做為塑料填料使用必須先經(jīng)過干燥，干燥溫度不宜超過200*C.天纖的化學(xué)組成主要是纖維素，這種多羥基化合物從分子結(jié)構(gòu)和極性角度來說，與通常的聚乙烯、聚丙烯等塑料有相當(dāng)大的差異，因此復(fù)合前必須對(duì)其進(jìn)行表面處理。由于天纖填料的多孔性，往往不宜使用礦物填料表面處理用的偶聯(lián)劑，據(jù)北京化工大學(xué)的研究成果，當(dāng)基體塑料為聚丙烯時(shí)，使用MAH-PP對(duì)天纖填料進(jìn)行表面包覆是最適宜的，而當(dāng)基體塑料為高密度聚乙烯時(shí)，處理劑為乙烯-丙烯酸共聚物（EAA）是最適宜的?！　√炖w塑料的加工研究表明木粉填充聚丙烯體系屬假塑性流體即隨著剪切速率的增加，物料表觀粘度明顯下降。同時(shí)另一特征是木塑復(fù)合體系對(duì)加工溫度非常敏感，也就是說在擠出加工時(shí)微小的溫度波動(dòng)，就可能使物料粘度發(fā)生很大變化，從而影響物料的擠出穩(wěn)定性。另外就是要考慮天纖填料的熱穩(wěn)定性，溫度高時(shí)會(huì)發(fā)生分解與炭化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明適當(dāng)?shù)亟档蛿D出機(jī)溫度、提高機(jī)頭壓力、降低螺桿轉(zhuǎn)速都可以有效地改善天纖塑料的擠出加工性能?！　〖庸ぴO(shè)備研究表明，可以使用單螺桿擠出機(jī)加工天纖復(fù)合塑料生產(chǎn)具有一定截面形狀的型材，但擠出機(jī)必須是排氣式的，而且螺桿的構(gòu)型對(duì)天纖填料在基體塑料中的分散影響顯著。北京化工大學(xué)研究結(jié)果認(rèn)為使用銷釘螺桿對(duì)物料的混合混煉效果明顯優(yōu)于普通螺桿?！　膰鴥?nèi)外的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，在單螺桿擠出機(jī)擠出成型之前，已經(jīng)表面處理過的天纖填料與基體塑料先經(jīng)過同向平行雙螺桿擠出機(jī)混煉造粒是十分必要的。因此天纖塑料成型加工需要有一套相當(dāng)先進(jìn)和完備的裝置和設(shè)備，否則僅憑簡單的加工過程和一般的單螺桿擠出機(jī)很難使天纖復(fù)合塑料的材料性能達(dá)到預(yù)期的要求?！　?.2聚苯乙烯泡沫塑料的回收及再生利用眾所周知，最近一個(gè)時(shí)期的熱門話題是圍剿聚苯乙烯泡沫塑料制成的一次性餐盒。針對(duì)某一種具體的塑料制品，國家各級(jí)政府、新聞媒體、社會(huì)各界給予如此的重視與關(guān)注是塑料工業(yè)發(fā)展史上沒有前例的。其實(shí)發(fā)泡塑料餐盒等一次性餐具的年產(chǎn)量僅5萬噸左右，占全國塑料制品總產(chǎn)量的0.25%，既使全部停產(chǎn)也無關(guān)塑料工業(yè)發(fā)展的大局。但我們應(yīng)當(dāng)從這個(gè)問題上看到塑料工業(yè)與環(huán)境保護(hù)協(xié)同發(fā)展的重要性。聚苯乙烯泡沫餐具造成的環(huán)境污染僅僅停留在人們的視覺中，尚未給土壤、空氣、水帶來直接的危害，如果細(xì)究起來我們目前大量生產(chǎn)的和幾乎無處不在的塑料制品，無論在生產(chǎn)過程中還是在使用后都有可能直接或潛在地對(duì)人類生存的環(huán)境帶來危害。例如很多種加工助劑都是化學(xué)物質(zhì)，有的危害操作工人的健康，有的散發(fā)到大氣中危害更多的人，甚至把臭氧層都破壞了；又如聚氯乙烯異型材加工成門窗應(yīng)用到建筑上，而且成為上至國家領(lǐng)導(dǎo)，下到普通黎民百姓都予以認(rèn)可，在新世紀(jì)中成為加以重點(diǎn)推廣的塑料制品，殊不知在建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)，這些塑料材料產(chǎn)生的毒氣使人窒息死亡的危險(xiǎn)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于木材、鋼鐵和水泥，這些材料在高溫下產(chǎn)生的有毒煙霧彌漫開來達(dá)到一定濃度致人死亡的時(shí)間，也就是給火災(zāi)發(fā)生地人們的逃生時(shí)間僅僅以幾分幾秒來計(jì)算。如果存在著直接的或潛在的危害，是否是這種材料，這種產(chǎn)品就必須加以禁止生產(chǎn)和銷售呢，如果真是這樣，科技進(jìn)步所帶來的文明就所剩無幾了?！　∥覀儗?duì)于出現(xiàn)的白色污染問題要正確對(duì)待，以科學(xué)的、積極的態(tài)度采取恰當(dāng)?shù)拇胧?，而不能遇到問題就一禁了之。同時(shí)我們從事塑料材料與制品生產(chǎn)的企業(yè)家和科技人員也應(yīng)當(dāng)認(rèn)真思考，為什么一種給人們生活帶來極大方便、既安全又衛(wèi)生、既便宜又好用的泡沫塑料產(chǎn)品會(huì)走上絕路了呢，之所以落到如此下場就是因?yàn)槲覀冎幻τ谏a(chǎn)和賺錢，沒有把發(fā)展生產(chǎn)和保護(hù)環(huán)境二者關(guān)系處理好。如果我們把使用過的發(fā)泡塑料餐具都回收并加以再生利用，如果街頭巷尾、道路兩側(cè)、河流湖泊上見不到它們，誰還會(huì)發(fā)令去禁產(chǎn)禁用呢，為什么啤酒瓶、易拉罐乃致塑料飲料瓶等可以被認(rèn)真回收呢，最根本的原因就是價(jià)值規(guī)律在起作用?！　∫虼四芊裼腥巳セ厥眨嬲褟U品當(dāng)成財(cái)寶，是首要的問題。北京市的經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)快餐盒的回收價(jià)達(dá)到2 40元時(shí)，就有人自愿地去做，證明通過經(jīng)濟(jì)杠桿調(diào)節(jié)，回收是不困難的。但另一個(gè)問題是回收來的餐盒有什么用途，能否再創(chuàng)造新的價(jià)值也關(guān)系到回收和再利用能否堅(jiān)持下去，能否在更大的范圍內(nèi)推廣?！　r(shí)至今日?qǐng)?bào)刊上不斷報(bào)道泡沫塑料餐盒仍然暢通無阻，所謂環(huán)保型餐具盡吃閉門羹。我們估且不談各種替代品是否真“環(huán)保”，而是要面對(duì)現(xiàn)實(shí)。泡沫塑料餐盒僅僅是聚苯乙烯泡沫塑料制品中一個(gè)小小的門類，目前我國各類聚苯乙烯泡沫塑料制品達(dá)60多萬噸，其中用后即丟棄的減震包裝材料占一半以上，而且這部分制品的用途是其它種類材料所望塵莫及的。我們著眼于環(huán)境保護(hù)與塑料工業(yè)協(xié)同發(fā)展，必須把包括一次性發(fā)泡塑料餐具在內(nèi)的所有聚苯乙烯泡沫塑料的回收及再利用問題加以科學(xué)地、合理地解決。　　泡沫塑料之所以難回收，主要是質(zhì)輕體積大，運(yùn)輸成本太高。對(duì)此我們主張就地先消泡、再運(yùn)輸即采用非溶劑型熱介質(zhì)法將所收集的聚苯乙烯泡沫塑料的體積在極短時(shí)間內(nèi)（幾十秒鐘到幾分鐘）減少到原來的1/30，密度恢復(fù)到0.9g/cm3以上。泡沫塑料回收再利用的另一個(gè)難題就是雜質(zhì)多，特別是一次性餐盒，剩菜、剩飯、牙簽及油污等，很難像其它回收再生塑料一樣與新料摻合使用，必須找到對(duì)其中的雜質(zhì)不十分敏感的用途，而且用再生料做的制品要有不菲的附加值，才能承受回收和再生的成本。通過多方面比較，我們認(rèn)為使用這種消泡技術(shù)回收的聚苯乙烯泡沫塑料再重新加工成可發(fā)性聚苯乙烯并用于生產(chǎn)泡沫塑料板材是可行的，這種板材用于冷庫或大型廠房房頂、管道保溫等絕熱、隔熱材料可用其所長，避其所短，較之使用全新的可發(fā)性聚苯乙烯（EPS）粒料，可大大節(jié)約原材料成本。國內(nèi)外對(duì)聚苯乙烯泡沫塑料的回收及再利用技術(shù)都十分重視，相關(guān)報(bào)道很多，其技術(shù)路線和用途不外乎：a）熔融造粒、b）熱解提取苯乙烯單體、c）有機(jī)溶劑溶解做粘合劑、d）直接粉碎與水泥等混合做輕體建筑材料等4大類。這些技術(shù)之所以未能大面積推廣其主要問題是：（1）再生產(chǎn)品的附加值低；（2）再生后材料性能被嚴(yán)重破壞；（3）回收再生過程中易產(chǎn)生二次污染。　　我們所發(fā)明的非溶劑型熱介質(zhì)消泡技術(shù)不僅不會(huì)產(chǎn)生新的污染，而且回收物料的物理機(jī)械性能基本上不會(huì)受到損失，其消泡再生的成本也很低，是最科學(xué)的，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性最佳的回收利用途徑。該成果于1998年通過中國輕工總會(huì)主持的技術(shù)鑒定，來自主管部門、大專院校和研究院所的專家一致認(rèn)為該成果在聚苯乙烯泡沫塑料回收及再利用技術(shù)方面達(dá)到國際先進(jìn)水平。我們希望有眼光的企業(yè)家和我們一起努力將此科研成果產(chǎn)業(yè)化，為聚苯乙烯泡沫塑料不再成為公害，為徹底解決“紙塑之爭”為塑料行業(yè)的持續(xù)、健康發(fā)展做出貢獻(xiàn)！　　3.3PP/LLDPE復(fù)合材料邊角料的利用前幾年珠海西海岸塑料原料有限公司從國外進(jìn)口一批塑料邊角料，經(jīng)分析得知是聚丙烯（PP）無紡布和線性低密度聚乙烯（LLDPE）膜復(fù)合在一起的片狀材料，用人工的辦法將二者分離幾乎是不可能的，而在擠出造粒過程中由于兩者加工溫度的差異及熔體粘度的差異很難將二者混合均勻。此種邊角料非常干凈，沒有雜質(zhì)，大部分色澤為白色和天藍(lán)色，而且材料本身應(yīng)具有的物理機(jī)械性能未受到任何損害。我們認(rèn)為此種材料的再利用的關(guān)鍵是找到不經(jīng)分離而混合使用的最佳用途。經(jīng)過研究和實(shí)驗(yàn)我們認(rèn)為將其用作填充母料的載體樹脂最合適，因?yàn)椋?）填充母料產(chǎn)量大，年產(chǎn)數(shù)十萬噸，需用聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴樹脂做載體樹月旨至少5萬噸，市場容量極大，（2）將PP和LLDPE混合使用是目前很多填充母料廠正常的生產(chǎn)方法，很多企業(yè)正是將聚丙烯粒料和聚乙烯粒料混合后一起作為原料使用，（3）這種復(fù)合片材經(jīng)簡單加工以團(tuán)粒形式出售即可為用戶接受。目前這種團(tuán)粒料的售價(jià)為4200元/噸左右。比全新的聚丙烯或聚乙烯樹脂便宜20%~ 30%，每使用一噸這種回收再生材料，可為填充母料生產(chǎn)企業(yè)帶來近2000元的效益，因此深受用戶的歡迎?！　∥覀兯龅墓ぷ骶褪歉鶕?jù)這種復(fù)合材料的組成和材料的力學(xué)性能、加工流動(dòng)性能確定用于填充母料時(shí)的配比以及適當(dāng)調(diào)整加工工藝條件。　　該技術(shù)的成功就在于我們要針對(duì)具體的廢舊塑料尋找最佳的使用方法和用途，不僅可以使回收的邊角料用得其所，而且也為用戶帶來顯著效益。這種回收利用廢棄塑料的技術(shù)無疑具有極強(qiáng)的生命力?！　?廢棄塑料回收及改性技術(shù)展望盡管廢棄塑料的回收及利用，無論是從資源再生的角度來看還是從保護(hù)環(huán)境的角度來看，都具有重要的意義，但我們?nèi)匀徊荒鼙ＷC所有的廢棄塑料都能加以回收和再利用。一方面回收再生利用的成本過高使企業(yè)無法承擔(dān)起僅僅有功于社會(huì)的任務(wù)，另一方面新材料層出不窮，設(shè)計(jì)制造這些新材料時(shí)往往考慮如何滿足使用要求，忽略了使用后能否回收再利用的問題，我們的再生利用技術(shù)進(jìn)展有時(shí)還不能跟上這種新材料的發(fā)展步伐。例如紙塑復(fù)合、鋁塑復(fù)合材料有很好的包裝適應(yīng)性（如軟包裝飲料）和阻隔保鮮性（鋁箔可以有效地阻隔空氣），但僅僅將飲料喝完或?qū)?nèi)裝食品吃掉就把包裝盒、袋丟棄，雖然材料性能未受到損害，但很難將其回收和再利用。又如為了使材料在環(huán)境中耐老化，為了提高材料的強(qiáng)度，現(xiàn)在正大力發(fā)展交聯(lián)材料，如通信、電力電纜的護(hù)套材料、交聯(lián)聚乙烯熱水管、泡沫等。這些經(jīng)過交聯(lián)的材料，無論是化學(xué)交聯(lián)還是輻射交聯(lián)，都很難再加以回收和再利用。我們應(yīng)當(dāng)要求在設(shè)計(jì)生產(chǎn)某種材料或制品時(shí)必須考慮其使用后的可回收利用性，以期將其對(duì)環(huán)境的危害減到最低的程度，但顯然這只能是努力方向，在可以預(yù)見到的相當(dāng)長時(shí)期里很難完全做到?！　?duì)現(xiàn)有的廢棄塑料，如何正確、合理地處理，將可以使用的，還有相當(dāng)使用價(jià)值的部分分離出來并用科學(xué)的、技術(shù)經(jīng)濟(jì)兩方面都可行的方法將其利用好是擺在廢棄塑料再生利用戰(zhàn)線面前的一項(xiàng)重要任務(wù)。這方面技術(shù)的進(jìn)展也是十分顯著的，有的馬上就可以用上，有的可能還需要進(jìn)一步完善。有的方面還需要我們?nèi)ヅρ芯?，有所發(fā)明、有所創(chuàng)造?！　?.1鑒別及分離廢棄塑料的鑒別不僅十分必要而且也存在相當(dāng)大的困難。有經(jīng)驗(yàn)的人可以通過外觀、手感、氣味、密度等方法將不同的塑料加以區(qū)別開來。常用的方法還有通過燃燒時(shí)的火焰、煙霧及氣味加以判斷，必要時(shí)可以使用紅外光譜、核磁共振等確定材料的分子結(jié)構(gòu)。但由于現(xiàn)在很多材料都是通過填充、共混、復(fù)合等方法制成的，為其成分的確定帶來很大的困難。至今我們還缺乏系統(tǒng)介紹這方面的和書籍。　　對(duì)于某些外觀上不容易判別的材料可以采用獨(dú)特的設(shè)備和方法。如對(duì)透明PVC瓶和同樣透明的PET瓶，法國在一臺(tái)專門的儀器上用紅外線照射，操作人員戴上專門的眼鏡可以觀察到在紅外線照射下兩種不同材質(zhì)的瓶子呈現(xiàn)的明暗不同，從而可將其鑒別清楚?！　≡趪鈱?duì)不同種類塑料復(fù)合在一起的廢舊塑料往往使用比重法、離心法和電磁場分離法等方法將其分離開來。由于這些方法原理雖然科學(xué)，但投資大、費(fèi)用高，在我國目前還難以推廣?！　》鬯橥ǔo論是熱解、熔融造粒還是直接復(fù)合再生，廢舊塑料都需要先進(jìn)行粉碎。由于廢舊塑料涉及到的材料本身模量、強(qiáng)度、斷裂伸長率、韌性等性能千差萬別，還有的塑料材料性能在常溫和低溫下呈截然不同的性能，因此粉碎設(shè)備和操作條件也是千差萬別的。我們現(xiàn)在常見的粉碎機(jī)按機(jī)理分有剪切式、沖擊式、渦流式、渦輪式等種類，對(duì)于大多數(shù)廢舊塑料都有相應(yīng)的設(shè)備及適當(dāng)?shù)牟僮鳁l件?！　》鬯樵O(shè)備的進(jìn)展主要集中在如何將具有一定韌性的廢舊塑料破碎至幾十目的細(xì)度，為此已有低溫粉碎機(jī)、渦流或渦輪磨及微粒粉碎機(jī)等出現(xiàn)。我們可以根據(jù)被粉碎物料的性質(zhì)以及粉碎目標(biāo)選擇相應(yīng)的粉碎設(shè)備，但我們總的要求仍然是能在常溫下，比較小的能耗將廢舊塑料粉碎到預(yù)期的細(xì)度，同時(shí)希望設(shè)備經(jīng)久耐用、操作和清理都要方便?！　「男栽趦煞N塑料復(fù)合而又不易分離的情況下，最理想的利用當(dāng)然是不須分離就可使用，如前面所述的PP/LLDPE復(fù)合膜片可以直接做為填充母料載體樹脂使用。但如果兩種塑料從高分子結(jié)構(gòu)角度講是互不相容的如PVC和PE、PP和PA等，在相互分離不可能的情況下可以加入第三種物質(zhì)，或者是相容劑、或者是和兩種塑料都具有較好相容性的另一種塑料。例如氯化聚乙烯（CPE）可以用于聚乙烯（HDPE）和聚氯乙烯的混合物，ABS可以用于PE、PP和聚苯乙烯的混合物，苯乙烯一丁二烯接枝馬來酸酐嵌段共聚物、聚乙烯接枝馬來酸酐等相容劑可以用于HDPE和PET的混合物等，這種改性方法稱之為共混增容改性。　　有的廢舊塑料因色澤、雜質(zhì)等方面的原因不再適宜制作薄膜及表面質(zhì)量要求高的塑料制品，但可以加入礦物粉末、木粉等揚(yáng)長避短，也可以制成有恰好用途的材料或制品，例如制成前面介紹的天纖復(fù)合塑料，以及盆、桶、農(nóng)具等。這種技術(shù)可稱之為填充改性。其關(guān)鍵在于填料的表面處理是否得當(dāng)?！　U棄塑料通過催化降解或加入化學(xué)物質(zhì)改變其分子結(jié)構(gòu)，也可得到有價(jià)值的產(chǎn)品。如汽車上的廢塑料常覆蓋有油漆、金屬等材料，而且很多已經(jīng)過交聯(lián)，用傳統(tǒng)的回收再生方法加以處理不適合，此時(shí)可以通過降解回收單體和低分子量烷烴。又如將聚酯（PET）廢料經(jīng)過增粘，可以得到較高分子量的樹脂，重新用于紡絲或做管材、中空容器等。這種依靠化學(xué)反應(yīng)使廢舊塑料得以再生的稱為化學(xué)改性?！　U舊塑料除回收再生用于塑料原料或通過熱解得到相應(yīng)的化學(xué)產(chǎn)品外，更應(yīng)列為發(fā)展方向的是和其它非高分子材料直接復(fù)合使用。冶金部建筑研究總院多年來研究將廢聚苯乙烯泡沫塑料用于外墻保溫，他們制作的水泥聚苯板是用聚苯乙烯泡沫塑料顆粒、水泥、發(fā)泡劑等經(jīng)攪拌澆注成型的一種新型保溫板材，具有質(zhì)量輕、導(dǎo)熱系數(shù)低（保溫好）的優(yōu)點(diǎn)，且有一定的力學(xué)性能，必要時(shí)還可做成纖維增強(qiáng)型的。他們制作的水泥聚苯板系列產(chǎn)品迄今在節(jié)能建筑外墻保溫方面使用50萬平方米。　　吉林省塑料所曾研究將廢舊聚乙烯加入浙青中提高我國國產(chǎn)浙青的耐寒性，使之可以用于高檔路面。　　國外還有把廢塑料板或電話卡切成纖維狀，然后填充到水泥混凝土中，明顯提高水泥混凝土的彎曲強(qiáng)度等?！　?.4用超臨界水降解廢舊塑料技術(shù)3*Q臨界壓力為2205MPa.當(dāng)溫度和壓力分別超過臨界溫度和臨界壓力時(shí)，水就處于超臨界狀態(tài)，此時(shí)的水稱為超臨界7水具有常態(tài)下有機(jī)溶劑的性能，即能溶解有機(jī)物，而不溶解無機(jī)物，而且此時(shí)超臨界水可以與空氣、氮?dú)?、氧氣和二氧化碳等氣體完全互溶。　　用超臨界水進(jìn)行廢舊塑料降解還是近幾年發(fā)展起來的，日本、美國對(duì)此進(jìn)行了大量研究。日本專利有用超臨界水對(duì)廢舊塑料（PP、PE、PS等）進(jìn)行降解回收的介紹，反應(yīng)溫度為400°C ~600*C，反應(yīng)壓力為25MPa反應(yīng)時(shí)間在10分鐘以下，可獲得90%以上的油化率?！　∮贸R界水進(jìn)行廢塑料的降解其優(yōu)點(diǎn)是明顯的：a用水做介質(zhì)成本低；b.可避免熱解時(shí)發(fā)生炭化現(xiàn)象；c.反應(yīng)在密閉系統(tǒng)中進(jìn)行，不會(huì)給環(huán)境帶來新的污染；這方面的研究還處在初期，但從環(huán)保的角度看，我們可以認(rèn)為超臨界水的應(yīng)用極具發(fā)展前途，我們應(yīng)當(dāng)迎頭趕上，加強(qiáng)這方面的研究?！　?結(jié)束語塑料工業(yè)的持續(xù)快速發(fā)展形勢喜人，塑料材料使用后對(duì)環(huán)境帶來的負(fù)面影響日益加劇。作為塑料加工行業(yè)的從業(yè)人員努力做到塑料工業(yè)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展人人有責(zé)。在廢舊塑料的數(shù)量、種類急劇增加的今天，我們應(yīng)從充分利用地球上有限資源的角度，大力作好廢舊塑料回收及再生利用的工作?；厥占霸偕貌粌H在今天，而且永遠(yuǎn)是廢舊塑料處理的主要途徑。　　我們相信只要持有積極的、負(fù)責(zé)的態(tài)度，依靠科學(xué)技術(shù)發(fā)揮我們的聰明才智，廢舊塑料的回收及再生利用事業(yè)就一定能在獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，為保護(hù)環(huán)境，為人類社會(huì)做出重大貢獻(xiàn)丨