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文檔簡介
1、回收廢舊塑料識別方法之一我們?nèi)粘_^程之中有太多的塑料制品,可以回收利用,初入再生塑料行業(yè)的新手,識料是基本的,也是最為重要的。五大塑料制品最為常見,區(qū)別方法也很多,可以根據(jù)用途來區(qū)分,可以根據(jù)原料來區(qū)分,可以根據(jù)密度來區(qū)分等。 第一種簡易區(qū)分方法:是我們國家及至世界的統(tǒng)一方法,就是常用塑料回收標志。為了統(tǒng)一區(qū)分塑料,便于回收,國際有統(tǒng)一的標志來區(qū)分。見下圖但這種區(qū)分方法雖然簡而易行,但是有時制品上的標志由于時間等原因,難以識別,這時需要經(jīng)驗與知識了。但這種區(qū)分方法雖然簡而易行,但是有時制品上的標志由于時間等原因,難以識別,這時需要經(jīng)驗與知識了。如何判斷再生顆粒的級別?再生顆粒主要是根據(jù)使用的原
2、料不同,以及加工出來的顆粒的特點來區(qū)分等級,一般分為一、二、三級料。一級料是指所使用的原料為沒有落地的邊角料,或者稱為下角料,有些是水口料、膠頭料等,質量也是比較好的,就是沒有使用過的,在加工新料的過程之中,剩余的小邊角,或者是質量不過關的原料。以這些為毛料加工出來的顆粒,透明度較好,其質量可以與新料相比,故為一級料或者是特級料。二級料是指原料已使用過一次的,但是高壓造粒除外,高壓造粒中使用進口大件居多,進口大件如果為工業(yè)膜,是沒有經(jīng)過風吹日曬的,故其質量也非常好,加工出來的顆粒透明度好,這時也應該根據(jù)顆粒的光亮度及表面是否粗糙來判斷。 三級料是指原料已使用過兩次或者多次的,加工出來的顆粒,其
3、彈性,韌性等各個方面均不是很好,只能用于注塑。而一、二級料可以用于吹膜、拉絲等用 途。塑料的改性與回收摘要: 塑料改性技術的發(fā)展不僅使材料的性能大幅度提高,或者被賦予新性能, 進一步拓展了其應用領域, 而且明顯提高了塑料的工業(yè)應用價值,在生產(chǎn)實踐中具有非常重要的地位。目前常用的塑料改性方法有共混改性技術、填充改性與纖維增強技術、化學改性技術和表面改性技術等四種,文中分別對這些塑料改性技術的發(fā)展現(xiàn)狀進行了簡潔的介紹。1、前言隨著科學技術的發(fā)展,人工合成材料得到廣泛應用,已經(jīng)深入到人類生產(chǎn)、生活中的各個領域,與鋼鐵、水泥、木材等一起成為現(xiàn)代工業(yè)的四大基礎材料,在國民經(jīng)濟占據(jù)重要地位。塑料工業(yè)的迅速
4、發(fā)展帶來兩個現(xiàn)實而重要的課題:廢棄塑料的回收與塑料的改性。至 2000年全世界塑料總產(chǎn)量已超過 11,000 萬噸,并且每年還已 8%左右的增長速度繼續(xù)增加,改革開放以來,中國塑料的消費一直保持兩位數(shù)的增長速度,到 2005 年我國塑料制品達到 2,198.55 萬噸 1。塑料制品的廣泛應用方便了人們的生產(chǎn)與生活,也帶來了引起 全社會高度關注的 “白色污染 ”問題。塑料的廣泛應用對材料性能提出更高的要求, 單一高分子材料已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)和生活的需求, 必須對材料進行改性。 所謂塑料改性,是指通過物理、化學或物理 /化學的方法使塑料的性能滿足生產(chǎn)、生活的需要,或使生產(chǎn)成本降低、或使材料的性能得到
5、改善,或被賦予 全新的功能 2 。2、塑料改性的研究概況 塑料的改性方法很多,總體上可以劃分為共混改性、填充與纖維增強改性、化學改性和表面改性等方法3 。2.1 共混改性共混改性是塑料改性最為簡單而直接的方法,主要是指在基體聚合物中添加一種或一種以上的其它聚合物或改性劑制備成宏觀均勻的材料的過程,通常包括物理共混、化學共混和物理/化學共混三種情況。在某種意義上講,聚合物大分子鏈的化學結構沒有發(fā)生劇烈 的變化,主要是體系組成與微觀結構發(fā)生變化。將不同性能的塑料共混,可以大幅度提高聚合物的性能,塑料的增韌改性在生產(chǎn)實踐中得到廣泛應用,是共混改性中非常成功的范例之一。吳馳飛等4-6以回收PET瓶片為
6、主要原料,同時借鑒了低溫固相加工與反應擠出的優(yōu)點, 利用同向雙螺桿擠出機對 PET/PC/SEBS 體系進行共混擠出,采用 4,4 '二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI )為擴鏈劑進行擴鏈和增容,制備出了簡支梁缺口沖擊強度>65J/m2,同時具有較好強度與韌性的新型高分子合金。Guimari?es等7研究了 HDPE/POE共混體系的力學性能和熱性能,結果顯示 HDPE和POE有一定的相互作用,共混物的拉伸性能得到明顯的改善,當POE用量達到5wt%時,可得到室溫超韌材料。馮衛(wèi)星等 冋研究了 PP/POE共混體系的相結構和增韌機理,結果表明 POE在PP中形成均勻的Salami結構,可
7、有效提高 PP的常溫、低溫沖擊強度。采用共混技術不僅可以利用不同塑料的性能的互補性制備性能優(yōu)良的新型聚合物材料,而且可以實現(xiàn)將價格昂貴的塑料與價格相 對低廉的塑料共混,在不降低或略微降低前者性能的前提下降低生產(chǎn)成本。2.2填充與纖維增強改性在聚合物加工成型過程中,為了達到提高塑料某一性能或降低生產(chǎn)成本的目的,多數(shù)情況下會在塑料中添加不同比例的填充劑, 這些填充劑大多數(shù)是無機粉體或纖維等材料。在填充改性體系中,比較成功的例子是納米碳酸鈣和蒙脫土在塑料中的應用。胡圣飛等9人對PVC/CaCO3體系和PVC/ACR/CaCO 3體系的研究表明,當納米 CaCO3的用量為10wt%時,材料的拉伸強度達
8、到最 大,比相應的 PVC和PVC/ACR共混物的拉伸強度高;同時,材料的抗沖強度也得到明顯的改善。任顯誠10等對納米CaCO3增韌增強PP體系進行研究發(fā)現(xiàn),當加入 CaCO3少量時,它主要起到補強的作用,隨著 CaCO3用量的增加,復合材料內(nèi)部的柔性界面層體積分率上 升,柔性界面層在外力作用下先于基體發(fā)生屈服,導致材料的拉伸強度降低。纖維增強復合材料具有 “輕質高強 ”的特點,是一類性能突出的材料,在國民生產(chǎn)中得到廣泛的應用。常用的纖維品種有玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維等,熱塑性塑料基體有PP、PA、PBT、PC、ABS、POM、PPS和PEEK等3。2.3 化學改性化學改性可以賦予塑料更好的
9、物理、化學和力學性能,常用的手段有嵌段共聚、接枝共聚、交聯(lián)和互穿聚合物網(wǎng)絡 (IPN )等技術。在化學改性技術中,嵌段共聚和接枝共聚在塑料的化學改性中應占有重要的地位,其中制備嵌段共聚物常用的方法有活性加成聚合和縮 聚合兩種,制備接枝共聚物常用的方法有鏈轉移接枝、化學接枝和輻射接枝等。接枝共聚物不僅能夠與相應的均聚物共混,改善均聚物的性能,如IPS就是通過采用苯乙烯與 PB進行接枝共聚得到的產(chǎn)品。接枝共聚物即能作為物理共混的增容劑,又能通過接枝的反應性基團發(fā)揮反應性增容劑的作用。華東理工大學高分子合金研究室以LLDPE-g-MA 為相容劑, 制備了性能優(yōu)良的超韌 PET/LLDPE 合金材料,
10、 該材料能夠在常溫下進行類似金屬材料的塑性加工。 接枝技術的 應用還能賦予塑料特殊功能,如鄭安吶等11-13人利用接枝技術,制備了具有廣譜抗菌功能 PP功能材料,產(chǎn)品可以廣泛應用于包裝、管材、 無紡布、汽車、家電等行業(yè)。 Taek Hyeon Kim 14在PE分子鏈上接枝含有位阻酚基團的馬來酰亞胺,研究結果表明,接枝后的PE的抗氧化性能得到明顯改善。嵌段接枝改性塑料品種較多,應用廣泛,如透明包裝材料、分離膜材料、醫(yī)用材料等。對沖擊性能不理想的硬而脆的塑料而言, 在分子鏈上通過接枝共聚技術在分子中引入低體積分數(shù)的軟嵌段,可以明顯改善材料的沖擊性能。如無定形星型苯乙烯-丁二烯聚合物是由 75%的
11、聚苯乙烯鏈段和 25%的聚丁二烯鏈段組成的嵌段共聚物,這種材料的韌性與一般橡膠改性的聚苯乙烯相似,且透明性好,可以 用作透明包裝材料 3?;ゴ┚酆衔锞W(wǎng)絡(IPN)是一種應用目前尚不廣泛而非常有前景的塑料化學改性方法,其特點是通過化學作用強迫各組分的分子鏈 相互纏結形成相互貫穿的交聯(lián)聚合物網(wǎng)絡,實現(xiàn)抑制不相容聚合物熱力學上相分離的目的,增加組分間的相容性,形成更加精細的共混 物結構 3。2.4 表面改性隨著高分子材料工業(yè)的的發(fā)展,不僅對塑料的內(nèi)在性能提出更高的要求,而且對材料的表面的要求也越來越高,如吸附、粘合、 潤滑、染色、電鍍、印刷、防霧等都要求塑料有適當?shù)谋砻嫘阅?,15。為了適應現(xiàn)代化工
12、業(yè)對材料多功能化的需求,需要對聚合物表面進行改性,常用的塑料表面改性方法有化學改性和物理改性。物理改性包括表面機械改性、表面涂覆改性、表面真空鍍、濺射、噴射及 物理氣相沉積等方法;化學改性包括表面火焰改性、溶液處理、放電、射線輻射、電鍍、離子鍍、接枝聚合、滲氮及化學氣相沉積等方 法16。等離子體法是塑料表面改性的重要手段之一,一般聚合物材料經(jīng)等離子體處理后,在表面會產(chǎn)生一些新的基團,從而改變聚合物 的表面性質,如親水性或疏水性、增加表面粘結性、改善印染性等。吳越等17人利用等離子體接枝法對超高分子量聚乙烯纖維進行表面處理,在纖維表面產(chǎn)生活性官能團,有效地提高了纖維/環(huán)氧復合材料的剪切強度(從
13、5.93MPa 提高到 17.5MPa) ,就接枝效果而言,等離 子體-紫外接枝法比離子焊接法好。 Hsieh 等18研究發(fā)現(xiàn),等離子體對聚合物表面的處理效果隨時間衰退。 采用腐蝕性試劑對塑料表面進行處理是化學表面改性的重要重要組成部分, 如工業(yè)中在對 PP、PE、ABS 等塑料鍍金前常用鉻酸洗 液對其表面進行清洗,清晰后的塑料表面不僅表面的無定形聚合物被清除,在表面形成結構復雜的孔穴,而且還有可能在表面引入極性 基團,有利于金屬在塑料表面沉積。近年來, 表面光接枝技術也得到充分的發(fā)展, 已由傳統(tǒng)的表面改性向更高層次的表面高性能化或表面功能化方向發(fā)展3 。這種方法最突出的特點是在不改變本體性能
14、的前提下獲得不同于本體性能的表面特征,常用光源是工業(yè)成本相對較低而選擇性好的紫外光。3、結束語 塑料改性技術不僅是企業(yè)降低成本,增加經(jīng)濟效益的重要手段,而且是企業(yè)提高產(chǎn)品技術含量,增加產(chǎn)品附加值的重要途徑。盡 管改性塑料的應用已經(jīng)深入到國民經(jīng)濟的各個領域,但仍有一系列的難題需要解決。如共混改性塑料時面臨產(chǎn)品成型加工的尺寸穩(wěn)定性 問題,塑料填充改性時面臨的產(chǎn)品 “增重 ”和填充物表面處理問題,濕法表面改性中產(chǎn)生的大量廢液問題等等。隨著科學技術的進步, 新的改性技術的不斷出現(xiàn), 一些關鍵問題也面臨著歷史性的突破。 一旦這些技術的某些環(huán)節(jié)取得進展, 必將給 塑料行業(yè)的發(fā)展帶來革命性的變化。如華東理工
15、大學高分子合金研究室正在研究的低溫固相擠出工藝,不僅有效地解決了回收PET 在二次加工中的降解問題,而且制備的 PET 合金的力學性能優(yōu)于新料產(chǎn)品。對塑料進行改性是獲得具有獨特功能新型高分子化合物最便捷的途徑之一。為了滿足某種用途的要求,如抗老化、抗靜電、抗菌等, 開發(fā)一種全新結構的高分子化合物有時是不可能的,或者可能耗子巨大,而采用對高分子材料的功能化改性技術相對簡單得多。塑料回收再用的主要技術應用迄今為止,包裝工業(yè)仍是中國塑料工業(yè)最大的應用領域。專家預測, 2005 包裝用塑料同比將增長 15%以上,達到 625 萬噸。與應用量 的不斷增長相比,中國包裝用塑料的回收利用卻極不樂觀。廢塑回收
16、應用領域狹窄,可謂回收發(fā)展的一大障礙。本期特別介紹國內(nèi)外關 于廢塑料回收再用的幾種主要技術。燃料 最初,塑料回收大量采用填埋或焚燒,造成大量的資源浪費。因此,國外將廢塑料用于高爐噴吹代替煤、油和焦,用于水泥回轉窯代替煤燒制水泥,以及制成垃圾固形燃料(RDF)用于發(fā)電,效果理想。RDF 技術最初由美國開發(fā)。近年來,日本鑒于垃圾填埋場不足、焚燒爐處理含氯廢塑料時HCI 對鍋爐腐蝕嚴重,而且燃燒過程中會產(chǎn)生二惡英污染環(huán)境,利用廢塑料發(fā)熱值高的特點混配各種可燃垃圾制成發(fā)熱量20,933kJ/kg 和粒度均勻的 RDF 后,既使氯得到稀釋,同時亦便于貯存、運輸和供其他鍋爐、工業(yè)窯爐燃用代煤。高爐噴吹廢塑
17、料技術也是利用廢塑料的高熱值,將廢塑料作為原料制成適宜粒度噴入高爐,來取代焦炭或煤粉的一項處理廢塑料的 新方法。國外高爐噴吹廢塑料應用表明,廢塑料的利用率達80%,排放量為焚燒量的 0.1%1.0% ,產(chǎn)生的有害氣體少,處理費用較低。高爐噴吹廢塑料技術為廢塑料的綜合利用和治理 “白色污染 ”開辟了一條新途徑,也為冶金企業(yè)節(jié)能增效提供了一種新手段。德國、日本 從 1995 年就已有成功的應用。發(fā)電垃圾固形燃料發(fā)電最早在美國應用, 并已有 RDF 發(fā)電站 37 處,占垃圾發(fā)電站的 21.6%。日本已經(jīng)意識到廢塑料發(fā)電的巨大潛力。 日 本結合大修已將一些小垃圾焚燒站改為 RDF 生產(chǎn)站,以便集中后進
18、行連續(xù)高效規(guī)模發(fā)電, 使垃圾發(fā)電站的蒸汽參數(shù)由 30,012提高到 45,012 左右,發(fā)電效率由原來的 15%提高到 20%25% 。日本環(huán)境省正在大力支持以廢塑料為主的工業(yè)垃圾發(fā)電事業(yè),并在2003 年度的預算中提出 10億日元的額度,以著手輔助對 5 處廢塑料發(fā)電設施的整備工作。計劃到 2010 年在日本全國共建 150個廢塑料發(fā)電設施,使工業(yè)垃圾發(fā)電成為新能源的重要一翼。目前日本每年形成的廢塑料總量近 500萬噸, 2000年為 489萬噸。其中 25%作為塑料原料回收循環(huán)再用; 42%埋掉; 6%白白燒掉; 只有 3%用來發(fā)電。當然如果能 100%回收循環(huán)利用最好,但有些廢塑料目前尚
19、無法循環(huán)再利用。用廢塑料進行發(fā)電可以減少煤炭、石油的消耗,以及二氧化碳的排放。日本計劃到2010 年將目前垃圾發(fā)電量提高 5倍,使年垃圾發(fā)電量達 400 萬千瓦以上。油化 由于塑料是石油化工的產(chǎn)物,從化學結構上看,塑料為高分子碳氫化合物,而汽油、柴油則是低分子碳氫化合物,因此,將廢塑料 轉化為燃油是完全可能的,也是當前研究的重點領域。國內(nèi)外在這方面均已取得一些可喜的成績,如日本的富士回收技術公司,利用塑料油化技術,從 1公斤廢塑料中回收 0.6升汽油、 0.21升柴油和 0.21升煤油。他們還投入 18億日元建成再生利用廢塑料油化廠,日處理 10 噸廢塑料,再生出 1萬升燃料油。美國肯塔基大學
20、發(fā)明了一種把廢塑料轉化為燃油的高技術,出油率高達86%。中國北京、海南、四川等地均有關于塑料轉化為燃油研究成果的報道,但尚未看到工業(yè)化的實際應用。建筑應用各種廢塑料都不同程度地粘有污垢,一般須加以清洗,否則會影響產(chǎn)品質量。利用廢塑料和粉煤灰制造建筑用瓦對廢塑料的清洗要 求并不十分嚴格,有利于工業(yè)化應用中的實際操作。向塑料中加入適當?shù)奶盍峡山档统杀?,降低成型收縮率,提高強度和硬度,提高耐 熱性和尺寸穩(wěn)定性。從經(jīng)濟和環(huán)境角度綜合考慮,選擇粉煤灰、石墨和碳酸鈣作填料是較好的選擇。粉煤炭表面積很大,塑料與其具有 良好的結合力,可保證瓦片具有較高的強度和較長的使用壽命。將消泡后的廢聚苯乙烯泡沫塑料加入一
21、定劑量的低沸點液體改性劑、發(fā)泡劑、催化劑、穩(wěn)定劑等,經(jīng)加熱可使聚苯乙烯珠粒預發(fā)泡, 然后在模具中加熱制得具有微細密閉氣孔的硬質聚苯乙烯泡沫塑料板,可用作建筑物密封材料,保溫性能好。復合再生復合再生所用的廢塑料是從不同渠道收集到的,雜質較多,具多樣化、混雜性、污臟等特點。由于各種塑料的物化特性差異大而且 多具有互不相容性,它們的混合物不適合直接加工,在再生之前必須進行不同種類的分離,因此回收再生工藝比較繁雜。國際上已有先 進的分離設備可以系統(tǒng)地分選出不同的材料,但設備一次性投資較高。一般來說,復合再生塑料的性質不穩(wěn)定,易變脆,故常被用來制 備較低檔次的產(chǎn)品,如建筑填料、垃圾袋、微孔涼鞋、雨鞋等。
22、目前,國內(nèi)瀋陽、青島、株洲、邯鄲、保定、張家口、桂林以及北京、 上海等地分別由日本、德國引進 20 多套 (臺)熔融法再生加工利用廢塑料的裝置,主要用于生產(chǎn)建材、再生塑料制品、土木材料、涂料、 塑料填充劑等。合成新材料匈牙利科學家研究出將塑料垃圾轉化成為工業(yè)原料并進行再利用的新技術, 從而改變了以往將這些垃圾隨便丟棄或進行焚燒的做法。 據(jù)介紹,科學家們使用該項新技術能將塑料垃圾加工成一種新型合成材料。實驗表明,這種合成材料與瀝青按比例混合后可以用來 鋪路,增加路面的堅硬程度,減少碾壓痕跡的出現(xiàn),還可以制成隔熱材料而廣泛用于建筑物上。專家認為,由于該技術是塑料垃圾轉化 為新的工業(yè)原料,不僅在環(huán)保
23、方面意義重大,而且還能夠減少石油、天然氣等初級能源的使用,達到節(jié)約能源的效果。中科院廣州化學所科學家經(jīng)多年研制而成的SPS 高效減水劑系列產(chǎn)品, 可賦予混凝土良好的保塑性能、 防水性能及抗凍結性能。 SPS高效減水劑主要由廢舊聚苯乙烯塑料構成,根據(jù)聚苯乙烯較容易引進離子基團的性質,通過化學反應,將離子基團引入到廢舊聚苯乙烯 苯環(huán)上,使經(jīng)過改性的廢舊聚苯乙烯,具有表面活性劑作用,能使水泥喪失包裹拌合水的能力,達到減水的效果。另外,由于聚苯乙烯 是分子量很高的高分子物質,在水泥混凝土凝固過程中,這種改性聚苯乙烯分子可在水泥顆粒表面形成薄膜,提高水泥顆粒間粘合力, 從而增強水泥混凝土的強度,因而成為
24、優(yōu)良的水泥防水、減水劑和增強劑。制取基本化學原料、單體混合廢塑料經(jīng)熱分解可制得液體碳氫化合物,超高溫氣化可制得水煤氣,都可用作化學原料。德國Hoechst 公司、 Rule 公司、 BASF公司、日本關西電力、三菱重工近幾年均開發(fā)了利用廢塑料超高溫氣化制合成氣,然后制甲醇等化學原料的技術,并已工業(yè)化生產(chǎn)。近年來,廢塑料單體回收技術也日益受到重視,并逐漸成為主流方向,其工業(yè)應用正在研究中?,F(xiàn)時研究水平已達到單體回收率聚烯烴為 90%,聚丙烯酸酯為 97%,氟塑料為 92%,聚苯乙烯為 75% ,尼龍、合成橡膠為 80%等。這些結果的工業(yè)應用也在研究中,它對 環(huán)境及資源利用將會產(chǎn)生巨大效益。美國
25、Battelle Memorial 研究所已成功開發(fā)出從 LDPE 、HDPE 、PS、PVC 等混合廢塑料中回收乙烯單體技術, 回收率 58%(質量分數(shù)) , 成本為 3.3 美元 /kg 。人造沙2004 年起,日本 V-ARC 公司開始將家電以及汽車等產(chǎn)生的廢塑料粉碎制成人造沙。 廢塑料制成的人造沙將應用于地基改良材料以及 混凝土二次制品等。將廢塑料再利用為人造沙的例子非常罕見。 V-ARC 公司計劃在 2005 年 5 月將其發(fā)展成年產(chǎn)值 5億日元的大事業(yè)。資料顯示,日本國內(nèi)每年有 500 萬噸左右的廢塑料不能被再利用,其中大部分不得不采取掩埋以及焚燒的方法處理。 V-ARC 打算把
26、這些廢塑料粉碎有效利用為人造沙。人造沙的顆粒大小在1.5 毫米到 7.0 毫米間,能夠根據(jù)用途自由設定。與天然沙相比, 人造沙的特征是成本低、重量輕(不到天然沙的一半) ;顆粒大小均一, 不含水等。 人造沙可以應用于各種建筑材料、屋頂綠化材料、地基改良材料、瓦片、瓷磚以及外墻材料等??萍歼M步為塑料回收描繪綠色前景當你將一個用過的塑料瓶扔進回收桶時,你或許會為自己有道德的舉動而頗感自豪。沒錯,你這個看似簡單的舉手之勞,卻避免了這 個塑料瓶被埋入垃圾堆的命運,使得它可以被回收利用。盡管你的愿望是美好的,但事實上,目前的塑料回收沒你想象的那樣環(huán)?!,F(xiàn)存回收技術不環(huán)保目前大多數(shù)塑料回收廠,特別是那些設
27、在亞洲的回收廠,使用的還是水洗技術。塑料瓶被送到回收廠后,先是被切成碎片,然后通過浮選槽,由于塑料瓶的瓶體是由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)制成,瓶體碎片將沉降在槽底,而瓶蓋則漂浮在水面上,由此將兩者分開,分別加以回收處理。分離出的聚對苯二甲酸乙二酯通過另一個洗滌槽,洗去商標碎片、膠粘劑及其他雜質,然后再經(jīng)淋洗、干燥就可以 融化,供再次使用。按照上述方法,每處理 1 斤塑料,平均要消耗 2 升水。這意味著回收廠不能建在水源缺乏的地區(qū)。漂洗槽中的水通常含有化學污染 物、膠粘劑、商標碎片、食品殘渣等等,如何處理這些洗滌用水也是個問題。在美國,根據(jù)各個州的法律要求,這些廢水要么進入地下 排污系統(tǒng),要么
28、直接排入附近的河流中,回收廠因此經(jīng)常因為排水達不到當?shù)丨h(huán)保要求而被懲罰。另外,經(jīng)過這種方法處理回收的塑料不能滿足食品和飲料行業(yè)的要求,從而無法進入食品和飲料包裝這個最大、也是最有利可圖的市場,只能轉化成一些工業(yè)包裝用品和紡織原料,換取微薄的利潤。上世紀90年代曾在美國俄亥俄州開過塑料回收廠的加理彳德勞仁提斯說:“我們每回收 500克塑料,只能賺 1美分,而且還要不停地交罰款,沒辦法,工廠只好關門?!鳖愃频幕厥諒S在美國已不多見。事實上, 2005年,全美國共回收約 5.3 億公斤塑料,其中的一半以上被運往亞洲國家。英國的情況 更嚴重,每年 9000 萬公斤回收塑料約有 3/4 運往亞洲,因為亞洲
29、國家的勞動力便宜,政府對環(huán)保的要求沒那么嚴格。unPET回收技術有進步位于美國南加州斯巴騰伯格的聯(lián)合資源回收公司不甘寂寞,發(fā)明了一種稱為unPET 的回收技術。他們先用腐蝕性的藥劑(如氫氧化鈉)將那些切成碎片的塑料表面啃”去一層,這樣留下的就是干凈的 PET。為了加快上述過程,需要在 200C加熱4小時。然后用少量磷酸洗去殘留在塑料上面的氫氧化鈉。世界上第一家使用 unPET技術的塑料回收廠于 2000年在瑞士開業(yè),目前全世界共有8家類似的回收廠。美國食品及藥物管理局已經(jīng) 批準,經(jīng)過這種方式回收的塑料,可以用于食品及飲料包裝。這些工廠看來不用擔心關門了,因為他們的利潤要豐厚一些。即便如此, u
30、nPET 技術仍不適合那些水源稀缺的地區(qū),因為在實施腐蝕過程以前,仍然需要用水洗滌塑料,盡管用水量只是通常方 法的一半。澳大利亞木林道夫的一家回收廠建立了自己的循環(huán)水處理系統(tǒng),基本上能夠自給自足。新型回收技術環(huán)保好力卩理德勞仁提斯不甘心失敗。他在加州成立了一家ECO2公司,最近開發(fā)了一種革命性的塑料回收技術。按照該技術,先將切碎的塑料浸泡在一種稱為乳酸乙酯的溶劑中進行清洗,然后用液態(tài)二氧化碳對這些碎片進行激烈的沖洗,將所有殘留的乳酸乙酯帶走。清洗 好的塑料可以融化供再次使用。二氧化碳及其夾帶的乳酸乙酯則用泵抽入一個蒸餾裝置內(nèi),二氧化碳在常溫下即揮發(fā),而乳酸乙酯則要 加熱蒸發(fā),二者分別收集供循環(huán)
31、使用。蒸餾裝置底部剩余的則是那些塑料污染物和溶劑殘留,在常溫下是固體,很容易處理。因為二氧化碳和乳酸乙酯是循環(huán)使用的,而且沒有廢液產(chǎn)生,不需要特別的環(huán)保許可,因此大大降低了工廠的運行成本,加理估計每回收500克PET可賺10美分。乳酸乙酯由甜菜根和玉米制造,美國食品及藥物管理局已經(jīng)批準其可作為食品制造機器的清潔劑,因此乳酸乙酯作為回收塑料的清洗劑應該是安全的, 用這種方法回收的塑料可以用于食品和飲料包裝。 ECO2 公司正在等待美國食品及藥物管 理局的批準書,以便其在加州的工廠開工。如果開足馬力的話,這家工廠一年能回收2700萬公斤 PET。石油價格的不斷上漲刺激了對回收塑料的需求, 越來越多
32、的工廠在興建。 加理計劃在年底前在南加州再開一家年回收2700萬公斤 PET的工廠。無獨有偶, 英國一家使用 unPET 技術的塑料回收廠今年 1 2月份將在倫敦開張, 它可以處理英國每年 9000萬公斤回收塑料的 1/3。但需要回收的塑料瓶數(shù)卻沒有同步增加。據(jù)統(tǒng)計,2005年,在美國,所有使用過的 PET塑料瓶的回收率只有 23%。在英國,回收率也只在 2330%之間。專家擔心如果這種狀況得不到改善,將阻礙這一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,運往亞洲國家的塑料瓶也必然會減少,沒有原料, 誰也開不成工廠?;厥站郾┑母男岳迷鰪姼男?:回收PP的拉伸強度較低,一般制品在1825MPa左右,用短玻璃纖維(SGF)增
33、強后,其拉伸強度可達3035MPa左右。為了改進纖維與樹脂的界面性能,常 用偶聯(lián)劑如KH550、KH560、KH570等,偶聯(lián)劑的用量一般是纖維含量的 0. 2%一 1. 5%,對不同情況有必要試驗確定。聚丙烯的氯化 :回收PP也可像回收PE 一樣進行氯化,氯化產(chǎn)物具有廣泛的 應用。如APP經(jīng)氯化可得到氯化APP(CAPP),它具有優(yōu)良的粘結性能,可制造粘結劑,用于粘 結PE、PVC、PA、金屬等材料,如用作包裝復合膜、雙層 PP膜、PP膜一紙、PP膜一鋁箔等的粘合劑。此外,CAPP也可以用作涂料、印刷油墨及極性樹月旨的 加工助劑等。聚丙烯的接枝改性 :聚丙烯的化學改性還有接枝、嵌段等共聚改性
34、。聚丙烯接枝改 性的目的是為了提高聚丙烯與金屬、極性塑料、無機填料的粘結性 或增溶性。所用的接枝單體一般是丙烯酸及其酯類、馬來酸酐及其 酯類、馬來酰亞胺類等。接枝的方法有:溶液法,在溶劑中加入過氧化物引發(fā)劑進行共聚;輻射法,在高能射線下 接枝;熔融混煉法,在過氧化物存在下,于熔融狀態(tài)下混煉,進行接枝,常常在雙螺桿擠出機中進行。接枝改性的高分子材料的性能與接枝物的物化性能有 關,也與接枝物的含量、接枝鏈的長度等有關,其基本性能與聚丙烯相似,但與極性高分子材料、無機材料、橡膠等的相容性可大大提高,接枝PP的結晶度和熔點隨接枝物含量的提高而下降,透明性和低溫熱封性卻提高?;厥站郾┑慕宦?lián)改性 :回收
35、聚丙烯也可像聚乙烯一樣進行交聯(lián)改性,改性的機理同前面介紹的聚乙烯交聯(lián)相近。聚丙烯的催化裂解和熱裂解 :聚丙烯在 380C 左右裂解,可進行熱裂解和催化裂解。用硅鋁粉末 (Si02Al: 03)作催化劑,催化劑可與裂解產(chǎn)物的氣相和液相接觸。研究表明,用液相接 觸催化劑方法,可得到69%的液體產(chǎn)物,具有沸點30270"C的,2 C6到n-C1s石蠟油;氣相接觸催化,可獲得 54% (質量分數(shù))液體產(chǎn)物,而且得到產(chǎn)物的速 度要低得多。對于催化與非催化降解的研究表明,催化降解的液體產(chǎn)物的不飽和度要大大高于非催化降解,裂解產(chǎn)物也不一樣。聚丙烯在催化劑作用下于 40013 左右分解,可產(chǎn)生一系列
36、物質。研究表明,催化劑含量的提高,可以提高液體產(chǎn)率,而氣體和殘留物的量降低;催化劑的種 類對產(chǎn)率及組成影響不大。溫度對裂解反應有影響,溫度提高,成液率提高,而殘留物百分比降低,氣體量稍有降低。裂解氣氛對裂解產(chǎn)物有影響,在水蒸氣 氣氛下裂解 可以提高成液率。另外,其他廢塑料的混入,未發(fā)現(xiàn)除各聚合物自身裂解產(chǎn)物以外的產(chǎn)物,即在裂解反應中沒有交互作用如協(xié)同反應等發(fā)生。在中 溫裂解條件下,成液率在 70左右,適當改進技術可把成液率提高到 85左右。廢舊聚丙烯回收利用的各種方法聚丙烯在使用過程中會發(fā)生老化,在加工過程中,分子結構也會發(fā)生變化。高溫氧化、機械剪切等均會引起鏈剪斷反應,導致交聯(lián)反 應和降解反
37、應,分子量或者提高或者降低;也大大影響分子量分布,從而改變聚丙烯材料的流變性能、機械性能等。聚丙烯應用場合不 同,其廢料的機械性能也不一樣;使用過的高分子材料因存在引發(fā)劑、缺陷等降解會更快。因此,要調整再生材料體系的穩(wěn)定性,通過 添加穩(wěn)定劑可使再生料的穩(wěn)定性有較大的提高或改善。對于使用過程中性能改變不多的廢塑料,物理加工是再生利用的主要方法。和聚 乙烯相同,廢舊聚丙烯的利用也包括直接利用、改性利用、化學循環(huán)利用等。廢舊聚丙烯的直接利用 :目前最有希望循環(huán)的廢舊聚丙烯材料來自電池箱。估計在美國每年有45kt的PP可以回收,大約有18kt再用于制造新的電池箱,其他循環(huán)的PP材料可用作實心輪子、裝飾
38、百葉窗和其他注射模壓晶。在英國,最大的硬性聚烯烴物品回收者是 Cookson IndustrialMaterials有限公司,主要回收 PP電池箱。該有限公司每年處理、加工 10kt 使用過的聚烯烴物品,做成園藝模壓物品如壇和盤。據(jù) 統(tǒng)計英國有42家公司在進行 PP回收,如MawrCohen Industries有限公司回收PP 膜,并制成粒料。每年在英國回收的 PP廢料達25kt、。在德國, Herbold 公司開發(fā)出 PP 電池箱的回收系統(tǒng),在這個系統(tǒng)中,電池箱首先濕粉碎,通過兩階段的濕分離過程分離出污物,PP粒料被用作制電池外套等。 Hoechst公司在Knaack廠建立投資7. 3X1
39、06美元的聚烯烴回收單元,1992年開工,工廠每年將加工 5kt廢 料,主要原料是來自汽車、日用的 PP廢料。從化工廠生產(chǎn)聚丙烯的過程中,產(chǎn)生 5% 10%非結晶性無規(guī)聚丙烯(APP)副產(chǎn)物,APP可加入瀝青或混凝土中作填充材料。APP粘結性好,適用于作各種物質的粘結劑,如將APP與PP和灰分混合制成混凝土,配人鋁礦渣再制成磚塊;也可將APP與瀝青混合熔融,涂在紙或布上作房頂材料等。來自超市的廢塑料數(shù)量大,比較干凈,易回收。混合物通過加相擴散劑(混容劑 )可大大改善材料的性能。通過加穩(wěn)定劑 (抗氧劑、光穩(wěn)定劑),可較大幅度地改善混合物、單組分聚合物材料的性能,對PP來說,用二壬基二硫碳酰胺鎳或
40、鋅 (nickel or zinc dinonyldithiocarbamate) 效果較好。接在聚合物上的穩(wěn)定劑也能很好地穩(wěn)定聚合物混合物。塑料回收的六大再生方法塑料回收后再生方法有:熔融再生,熱裂解,能量回收,回收化工原料及其他等方法。世界合成樹脂的產(chǎn)量已達 2 億 t ,大量消費后塑料的處理問題已成為當今地球環(huán)境保護的熱點。目前 ,消費后塑料的處理有下述幾種途徑 :1、填埋;2、焚燒; 3、堆肥化; 4、回收再生; 5、采用降解塑料。第一節(jié) 塑料回收再生方法塑料回收后再生方法有:熔融再生,熱裂解,能量回收,回收化工原料及其他等方法。(1)熔融再生熔融再生是將廢舊塑料重新加熱塑化而加以利用
41、的方法。從廢舊塑料的來源分,此法又可分為兩類:一是由樹脂廠,加工廠的邊角料回收的清 潔廢塑料的回收;二是經(jīng)過使用后混雜在一起的各種塑料制品的回收再生。前者稱單純再生,可制得性能較好的塑料制品;后者稱復合再生,一般只能制備性 能要求相對較差的塑料制品,且回收再生過程較為復雜。(2)熱裂解熱裂解方法是將挑選過的廢舊塑料經(jīng)熱裂解制得燃燒料油,燃料氣的方法。3)能量回收能量回收是利用廢舊塑料燃燒時所產(chǎn)生熱量的方法。(4)回收化工原料,一些品種的塑料,加了聚氨酯可通過水解獲得合成時的原料單體。這是一種利用化學分解廢舊塑料變成化工原料進行回收的方法。(5)其他,除了上述廢舊塑料的回收方法外,還有各種利用廢
42、舊塑料的方法,如將廢舊聚苯乙烯泡沫塑料粉碎后混入土壤中以改善土壤的保水性,通氣性和 排水性,或作為填料同水泥混合制成輕質混凝土,或加入粘合劑壓制成墊子材料等。塑料的回收再用與塑料固體廢棄物的處理用石油和煤為原料生產(chǎn)塑料來替代天然高分子材料,曾經(jīng)歷了一條艱難的歷程,整整一代杰出的化學家為實現(xiàn)目前 塑料所具有的優(yōu)良理化特性和耐用性能付出了辛勤的勞動。塑料以其質輕、耐用、美觀、價廉等特點,取代了一大批傳統(tǒng)的包裝材料,促成了包裝業(yè)的一場革 命。但是出乎人膠預料的是,恰恰是塑料的這些優(yōu)良性能性制造了大量耐久不腐的塑料垃圾。用后大量丟棄的塑料包裝物已成為危害環(huán)境的一大禍害,其主要 原因就是這些塑料垃圾難以
43、處理,無法使其分解并化為塵土。在現(xiàn)有的城市固體廢棄物中,塑料的比例已達到15% 20%,而其中大部分是一次性使用的名類塑料包裝制品。塑料廢棄物的處理已不僅是塑料工業(yè)的問題,現(xiàn)已成為公害國際社會的廣泛關注。為了適應保護地球環(huán)境的需要,世界塑料加工業(yè)研究出許多環(huán)保新技術。在節(jié)省資源方面,主要是提高產(chǎn)品耐老性能、延長壽命、多功能化、產(chǎn)品適量設計; 在資源再利用方面,主要是研究塑料廢棄物的高效分選,分離技術、高效熔融再生利用技術、化學回收利用技術、完全生物降解材料、水溶性材料、可食薄膜; 在減量化技術方面,主要是研究廢棄塑料壓縮減容技術、薄膜袋裝容器技術,在確保應用性能的前提下,盡量將制品薄型化技術;
44、在CFC 代用品的開發(fā)方面,主要是研究二氧化碳發(fā)泡技術;在替代物的研究方面,主要是開發(fā) PVC 和 PVDC 代用品。在城市塑料固體廢棄物處理方面,目前主要采用填埋、焚燒和回收再利用三種方法。因國情不同,各國有異,美國以填埋為主,歐洲、日本以焚燒為主。采 用填埋處理,因塑料制品質大體輕,且不易腐爛,會導致填埋地成為軟質地基,今后很難利用。采用焚燒處理,因塑料發(fā)熱量大,易損傷爐子,加上焚燒后產(chǎn) 生的氣體會促使地球暖化,有些塑料在焚燒時還會釋放出有害氣體而污染大氣。采用回收再用的方法,由于耗費人工,回收成本高,且缺乏相應的回收渠道, 目前世界回收再用僅占全部塑料消費量的 15% 左右。但因世界石油
45、資源有限,從節(jié)約地球資源的角度考慮,塑料的回收再用具有重大的意義。為此,目前世界 各國都投入大量人力、物力,開發(fā)各種廢舊塑料回收利用的關鍵技術,致力于降低塑料回收再用的成本的開發(fā)其合適的應用領域。 一回收熱能法大部分塑料以石油為原料,主要成分是碳氫化合物,可以燃燒,如聚苯乙烯燃燒的熱量比染料油還高。有些專家認為,把塑料垃圾送入焚化爐燃燒,可以提 供采暖或發(fā)電的熱量, 因為石油染料 86%都直接燒掉了,其中只有 4%制成了塑料制品, 塑料用完以后再送去當熱能燒掉是很正常的, 熱能使用是塑料回收的最 后方法之一,不容輕視。但是許多環(huán)保團體反對焚燒塑料,他們認為,焚燒法把亂七八糟的化學品全部集中燃燒
46、,會產(chǎn)生有毒氣體。如 PVC 成分中一半是氯, 燃燒時放出的氯氣有強烈的侵蝕破壞力,而且是引起惡英的元兇。目前,德國每年有 20 萬噸的 PVC 垃圾,其中 30% 在焚化爐里燃燒,燒得人心惶惶,法律不得不對此擬定對策。德國聯(lián)邦環(huán)境局已規(guī)定所有的焚化爐都必須 符合每立方米廢氣值低于O.lng(納克)的限量。德國的焚化爐空氣污染標準雖然已經(jīng)屬于世界公認的高標準,但仍然沒有敢說燃燒方法不會因機械故障放出有害 物質,所以可以預見,各國環(huán)保團體仍將大力反對焚化法回收熱能。二分類回收法作為塑料回收,最重要的是進行分類。常見的塑料有聚苯乙烯、聚丙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚酰胺、
47、聚氨酯等,這些塑 料的差別一般人很難分辨?,F(xiàn)在的塑料分類工作大都由人工完成。最近機器分類有了新的研究進展,德國一家化學科技協(xié)會發(fā)明以紅外線來辨認類別,既迅速 又準確,只是分揀成本較高。三化學還原法研究人員開始設法提煉出塑料內(nèi)化學成分以便再利用。所采用的工藝方法是將聚合物的長鏈切斷,恢復其原有的性質,裂解出的原料可用來制作新的塑料。 有些方法是通過加入化學元素促使相結合的碳原子化學裂解,或是加入能源促成其熱裂解。德國拜爾公司開發(fā)出一種水解式化學還原法來裂解 PUC 海綿墊。試驗證明,化學還原法在技術上是可行的,但它只能用來處理清潔的塑料,例如生產(chǎn)制造過 程中產(chǎn)生的邊角粉末和其他塑料廢料。而家庭里
48、使用過的沾染上其他污物的塑料,就很難用化學分解法處理。這種還原法的應用,要到 21 世紀才會大量利用水 解法處理廢料。一些新的化學分解法還在研究過程中,美國福特汽車公司目前正在將酯解法運用于處理汽車廢塑料件。美國倫塞理工學院研制出一種可分解塑料廢棄物的溶液,將這種已申請了專利的溶液和 6 種混合在一起的不同類型的塑料一起加熱。在不同的溫度下,可分 別提取 6 種聚合物。實驗中,將聚苯乙烯塑料碎片和有關溶液在室溫條件下混合成溶解態(tài),將其送入一個密封的容器中加熱,再送入壓力較低的“閃蒸室”中, 溶液迅速蒸發(fā)(可回收再手) ,剩下的就是可再次利用的純聚苯乙烯。據(jù)稱,研究所用的提純裝置,每小時可提純
49、1kg 聚合物。紐約州政府與尼加拉摩霍克電力公司正打算聯(lián)手建造一座小規(guī)模試驗性工廠。投資者聲稱,該廠 建成后,每小時可回收 4t 聚合物原料。其成本僅為生產(chǎn)原料的 30% ,具有十分明顯的商業(yè)價值。四氫化析解法很多專家認為,氫化作用可用于處理混合塑料制品。將混合的塑料碎片置入氫反應爐內(nèi),加以特定溫度現(xiàn)壓力,便能產(chǎn)生合成原油和瓦斯等原料。這種處理 方法可用于處理聚氯乙烯廢料,其優(yōu)點是不會產(chǎn)生有毒的二惡英與氯氣。采用這種方法處理混合塑料物品,根據(jù)不同的塑料成分,可將其中的60% 80的成分煉成合成原油。德國巴斯夫等國家三家化學公司在共同的研究報告中指出,氫化作用為熱裂解法的最優(yōu)良方式,析解出的合成
50、原油品質量好,可用來煉油。美國列克星敦肯塔基大學發(fā)明了一種廢塑料變成優(yōu)質塑料燃料油的工藝方法。用這種方法生產(chǎn)的燃料很像原油,甚至比原油更輕,更容易提煉成高辛烷值的 燃料油。這種用廢塑料生產(chǎn)的燃料油不含硫磺,雜質也極少。采用類似方法把塑料與煤一起液化。也能生產(chǎn)出優(yōu)質燃料油。研究人員在沐浴器中把各種塑料和沸石催化劑、四氫化萘等混合在一起,然后放進一種稱之為“管道炸彈”的反應爐里,用氫加壓并加熱,促使大分子塑料 分解成分子量較小的化合物,這一工藝過程類似于原油處理中的化合。廢塑料經(jīng)此處理后產(chǎn)油率很高,聚乙烯塑料瓶的出油率可達88%。當廢塑料和煤以大致1:1 的比例混合和液化時,可以得到更為優(yōu)質的燃料
51、油。經(jīng)過此工藝方法的經(jīng)濟效益進行評估后預計,采用廢塑料生產(chǎn)燃料油會在510 年內(nèi)變得蛻變具有高爐效益。目前,德國已開始在博特普建立一座有希望日產(chǎn) 200t 塑料燃油的反應爐。五減類設計法研究開發(fā)部門在設計產(chǎn)品時就考慮到回收和拆卸處理的須要,美國適宜回收的材料,考慮的重點不在于制作個別的零部件應采用哪一種塑料最為理想,而是 考慮可以廣泛動用的材質,這是在構思上的革命性轉變。為了有利于回收,設計人員開始在設計產(chǎn)品時避免使用多種塑料,美國寶馬公司準備在其新車設計中減少 40% 的塑料種類,目的是方便廢塑料的回收。汽車 工業(yè)之所以降低塑料使用種類,并且在設計上考慮加收性,主要是期望贏得重視環(huán)保的優(yōu)良形
52、象,受到消費者的欣賞。目前,這種設計構思正逐漸感染整個塑 料加工業(yè)。不過各方面的努力仍然無法使市場上通行的 20 種塑料中的任何一種絕跡。 畢竟產(chǎn)品聽多樣性導致了塑料品種類別的千變?nèi)f化, 例如生產(chǎn)電子計算機使用的塑 料和生產(chǎn)汽車使用的塑料就不一樣。為此,專家建議制定有關回收標準,規(guī)定特種行業(yè)只能使用指定的材料,否則無法控制有效的回收,電子與汽車行業(yè)都已開始制定這樣的標準。世界電子電氣市場對廢棄塑料回收利用已引起重視,國際商用機器公司( IBM )已開始將計算機和商用機器的塑料部件進行標碼,并在開發(fā)可回收再用的塑 料電子部件和簡化拆卸設備的產(chǎn)品結構,同時還考慮取消元件的表面著色,控制塑料添加劑的
53、外部粘合劑的用量減少使用不利用回收的工藝部件及外加零件。廢棄汽車零部件的回收工作也有了很大的進展,許多國家都是以可回收的易回收作為汽車塑料件原料選用和產(chǎn)品設計的前提。有些國家已制定了有效有汽車 塑料件標準回收號碼和回收計劃,并在考慮制定有助于拆卸和分揀汽車塑料的統(tǒng)一標志體系。歐美等國還在研究化學解聚法回收汽車塑料。六生物降解法在積極開發(fā)塑料回收再利用技術的同時,研究開發(fā)生物降解成為當今世界各國塑料加工業(yè)的研究熱點。研究人員希望開發(fā)出一種能在微生物環(huán)境中降解的塑 料,以處理大量一次性使用塑料,特別是地膜及多包裝廢棄物對農(nóng)田、山林、海洋的污染。研究目標是開發(fā)出一種在使用過程中可以保證其名項使用性能
54、,而 一旦用完廢棄后,可被環(huán)境中的微生物分解,從而完全進入生態(tài)循環(huán)的塑料。同時,這種塑料的生產(chǎn)成本較低,具有相應的經(jīng)濟性。如果是這樣的生物分解性 塑料,在使用后就可與普通生物垃圾一起堆肥,而不必花費很大代價進行收集、分類和再生處理。而且,分解產(chǎn)物進入生態(tài)循環(huán),不產(chǎn)生資源浪費問題。在生物降解塑料的研究開發(fā)方面,世界各國都投入了大量財力和人力,花費了很大的精力進行研究。塑料加工業(yè)普遍認為,生物降解塑料是 21 世紀的新技術 課題。80 年代末,為了解決垃圾袋的降解問題,在美國玉米商的推動下,添加淀粉的聚乙烯塑料袋被作為生物降解塑料在歐美風靡一時。但由于其中的聚乙烯不能 降解,故其應用研究已大大降溫
55、。只是由于淀粉的原料來源豐富,而價格便宜,目前仍有不少研究者在從事這方面的研究,希望通過各種配方技術,在降解性 方面有所突破。目前開發(fā)的技術路線主要有微生物發(fā)酵合成法、利用天然高分子(纖維素、木質素、甲殼質)合成法的化學合成法等,并已開發(fā)出一些生物降解塑料的水溶 性樹脂,但總的說來,其生產(chǎn)成本都未達到工業(yè)化批量生產(chǎn)的要求。德國拜爾公司研究纖維制品的專家們經(jīng)過數(shù)年研究,制成的一種可以完全分解為腐殖質的塑料。用這種塑料制成的包裝薄膜,可以在土壤中迅速分解“分化 瓦解”,10天之內(nèi)可以回歸大自然。根據(jù)環(huán)保組織的鑒定,此種塑料及其分解后的中和物對環(huán)境和人類均是安全可* 的。該公司研制成功的這種新型塑料
56、,是將堅硬而不易延伸的纖維素與聚氨酯混和制得。把這種新型塑料埋入土中后,可成為土壤中微生物的可口佳肴,迅速繁殖的微生物很快能將這種材料完全消化成 為腐殖質發(fā)。將這種材料制成的一種家用保鮮膜, 14天后可完全成為粉末, 8 周后會失去 80%的重量。用這種材料制作培養(yǎng)物的營養(yǎng)缽,植入土中數(shù)周后均化 為腐殖質,充當起堆肥的角色。由于這項新技術的生產(chǎn)成本太高。是普通塑料的數(shù)倍,因而目前很難實現(xiàn)商品化生產(chǎn)。在應用實驗方面,經(jīng)過多年的努力,我國在生物降解聚乙烯地膜研究項目上已取得初步成功,開發(fā)出了生物降解地膜試樣,并進行了小面積的試用,從其技 術成熟性方面看來,尚未達到大面積推廣的應用的程度。我國對添加
57、型光降解塑料領域尚未涉足。美國將光降解塑料用于瓶裝飲料的提環(huán)已有多年,以色列和 加拿大對光降解地膜均有試用,但未見大面積應用的報道。據(jù)預測,如將生物降解塑料的工業(yè)化研究算作 100的話,目前的開發(fā)研究只處于 30 的相對階段,預計 2000 年以后,可望實現(xiàn)工業(yè)化。目前,美國對這項技 術的開發(fā)研究處于領先地位,歐洲居次,日本第三。總的來說,在生物降解塑料研究開發(fā)中還有許多有待攻克的難題。首先,對塑料降解的定義尚無統(tǒng)一的認識,即生物分解究竟意味著什么?也就是說生物降 解塑料的分解時間究竟確定為多長?另外,分解的產(chǎn)物應上什么?最終產(chǎn)物究竟是二氧化碳和水,還是對實際應用無害的任何形態(tài)的殘留物?其次,
58、對生物降解塑料的評價試驗尚無世界公認的統(tǒng)一的方法。目前美國材料試驗協(xié)會、日本工業(yè)標準協(xié)會和國際標準化組織都在積極開展這方面的工作, 雖然美國 ASTM 已正式頒布了多項結果也不能完全套用到實際塑料垃圾的處理中。塑料回收再用的主要技術應用(上 )迄今為止,包裝工業(yè)仍是中國塑料工業(yè)最大的應用領域。專家預測,2005包裝用塑料同比將增長 15%以上,達到 625 萬噸。與應用量的不斷增長相比,中國包裝用塑料的回收利用卻極不樂觀。廢塑回收應用領域狹窄,可謂回收發(fā)展的一大障礙。本期特別介紹國內(nèi)外 關于廢塑料回收再用的幾種主要技術。燃料最初,塑料回收大量采用填埋或焚燒,造成大量的資源浪費。因此,國外將廢塑料用于高爐噴吹代替煤、油和焦,用于水泥回轉窯代替煤燒制水泥,以及制成垃圾固形燃料(RDF用于發(fā)電
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