廢舊塑料回收利用發(fā)展綜述

1、廢舊塑料回收利用發(fā)展綜述（上）廢舊塑料的回收利用作為一項(xiàng)節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的措施，正日益受到重視，有關(guān)回收利用途 徑不斷被開發(fā)出來。由于再生塑料的價(jià)格優(yōu)勢(shì)突出，效益明顯，國(guó)內(nèi)廢舊塑料回收市場(chǎng)也已成氣候。 近期，國(guó)內(nèi)再生塑料市場(chǎng)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，但存在的問題也十分明顯，有待進(jìn)一步規(guī)范市場(chǎng)。一、廢舊塑料回收空間大、效益好1. 市場(chǎng)空間大我國(guó)從2000年起每年從國(guó)外進(jìn)口的廢舊塑料都在 200萬噸以上，并以每年高于10%的速度增 長(zhǎng)。據(jù)有關(guān)部門資料顯示，我國(guó)一些大中城市的塑料、包裝廢棄物已占到垃圾總量的5%10%,接近國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家水平?？梢?，國(guó)內(nèi)塑料制品生產(chǎn)企業(yè)對(duì)廢舊再生塑料的需求缺口還是很大的

2、，國(guó) 內(nèi)廢舊塑料回收的市場(chǎng)空間很大。目前，我國(guó)汽車塑料用量在逐年增加，經(jīng)濟(jì)型轎車每車塑料用量達(dá)5060千克，中高級(jí)轎車達(dá)6080千克，有的甚至可達(dá)100千克；輕、中型載貨車塑料用量達(dá) 50千克左右。平均每輛汽車塑料 用量占汽車自重的5%10%，達(dá)到國(guó)外20世紀(jì)80年代初、中期水平。當(dāng)前，汽車塑化的趨勢(shì)由普 通裝飾件發(fā)展到結(jié)構(gòu)件、功能件，因而塑料原料的使用范圍也由普通塑料（多用于汽車內(nèi)飾件）擴(kuò)展到強(qiáng)度更高、沖擊性更好的復(fù)合材料或塑料合金。到2010年，我國(guó)的汽車塑料總用量將達(dá)到 78萬噸左右。因此，對(duì)于廢舊汽車塑料件的回收、再生和利用來說，我們的任務(wù)將越來越艱巨。但汽車塑料的 回收與再生利用，即

3、便在一些回收處理技術(shù)較先進(jìn)的國(guó)家也尚在研究完善之中。 國(guó)外還主要是采用燃 燒熱能利用的方法來處理廢舊塑料件，并通過一定的清潔裝置，將不能利用的廢氣和廢渣進(jìn)行清潔處理。2. 良好的經(jīng)濟(jì)效益由于再生塑料顆粒的售價(jià)只有 35006300元/噸，新原料一般高達(dá)800010000元/噸，有明顯 的成本優(yōu)勢(shì)。尤其是近來塑料原料的飛漲，使市場(chǎng)對(duì)再生料的需求進(jìn)一步走強(qiáng)。據(jù)核算，而且用廢塑 料再加工制成的產(chǎn)品成本，僅為正品原料制成品的50%。在再生料集中的萊州，2003年LDPE純白再生料一級(jí)品的價(jià)格可達(dá)到 5800元/噸，雜色價(jià)格則根據(jù)質(zhì)量從 2500元4500元不等，而新料的價(jià) 格普遍在7000元以上；PP

4、的純白再生料一級(jí)品的價(jià)格 2003年為5200元/噸，新料的價(jià)格在 6500 元以上。有關(guān)調(diào)查表明，大多塑料制品生產(chǎn)廠家都將使用回收料作為降低生產(chǎn)成本的主要手段，這已是 業(yè)內(nèi)一個(gè)公開的秘密，企業(yè)也藉此來降低成本提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。同樣一件產(chǎn)品如果全部用新料，售價(jià) 要200元，而使用回收料售價(jià)不到100元?？梢赃@樣講，如果塑料制品全部使用新料而不在其中摻雜 回收料的話，企業(yè)就無法在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中生存。正是基于這種狀況，塑料回收料在我國(guó)銷路很好，而且每年有300萬400萬噸的廢舊塑料進(jìn)口國(guó)內(nèi)，被加工成再生塑料原料出售，利潤(rùn)相當(dāng)可觀。再 生塑料的異軍突起，使得廢棄塑料制品成為搶手貨。由于再生塑料的價(jià)格

5、優(yōu)勢(shì)突出，我國(guó)廢舊塑料回收市場(chǎng)也已成氣候。隨著今年國(guó)內(nèi)外塑料原料 價(jià)格的暴漲，再生料的價(jià)格也有所提高，過去不值錢的廢塑料泡沫已從 2元/千克上升到現(xiàn)在的3. 8 元/千克左右。而廢塑料的收購(gòu)價(jià)格并未上漲，因此再生料的利潤(rùn)進(jìn)一步得到提高，市場(chǎng)容量擴(kuò)大。 而且近期隨著國(guó)際國(guó)內(nèi)塑料原料市場(chǎng)的大幅波動(dòng)，再生塑料市場(chǎng)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，廢塑料進(jìn)口也呈上升趨勢(shì)。二、我國(guó)塑料回收存在的問題1 .回收利用水平不足2003年，我國(guó)的塑料制品產(chǎn)量（規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)）達(dá)到1651萬噸，如果算上小型企業(yè)，保守估 計(jì)超過2500萬噸，今年又保持了強(qiáng)勁增長(zhǎng)的勢(shì)頭。若按塑料制品中有20%為可回收塑料計(jì)算，則我國(guó)可回收塑料廢

6、棄物每年約有 400萬一500萬噸，而這還不包括企業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的邊腳料和沒使用過 的殘次塑料制品回收。再生資源回收利用 半五”規(guī)劃中提出，到2005年國(guó)內(nèi)要達(dá)到回收廢舊塑料500萬-600萬噸，然而，我國(guó)2003年回收的廢舊塑料卻只有 200多萬噸。2.回收分類等級(jí)制度不健全塑料回收再利用是一個(gè)世界性的課題，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的一些成功做法就是分門別類合理使用。 廢棄塑料可以按品種規(guī)格分成不同的等級(jí)，經(jīng)過相應(yīng)的加工處理，分類使用。像企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn) 生的邊腳料、殘次品等都屬易于分類回收的塑料，但生活用塑料制品在我國(guó)存在分類回收困難的問題。 一方面是民眾的環(huán)保意識(shí)不強(qiáng)，塑料分類回收的概念還未被大眾認(rèn)

7、同，不同塑料的分類回收還沒有形 成。另一方面，塑料制品按原料分類的標(biāo)志不明顯。國(guó)家規(guī)定塑料制品應(yīng)在顯著部位標(biāo)志出分類回收 標(biāo)志，但多數(shù)制品沒有標(biāo)出，為回收時(shí)的分類造成不便。一些新興塑料產(chǎn)品的回收還沒引起大家的注 意，如光盤、家電塑料、汽車用塑料的回收工作還有待細(xì)化。 廢舊聚酯瓶片的回收新技術(shù)（下）1直接生產(chǎn)纖維的回收技術(shù)廢舊聚酯瓶等包裝物通過收集、分類、凈化、干燥，不用化學(xué)降解只補(bǔ)添必要的助劑進(jìn)行加工 處理，并造粒，使其達(dá)到紡絲原料品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。這種再生聚酯料可以用熔融紡絲法制成短纖維。再加工 成紡織品或非紡，織品，如土工布、針刺地毯及汽車內(nèi)裝飾材料。美國(guó)服裝業(yè)的Patagonia生產(chǎn)出以聚酯瓶回

8、收料生產(chǎn)的纖維為原料制成的戶外運(yùn)動(dòng)衫。大阪的NemotoSangy。公司以聚酯瓶回收料為原料制各種地毯和女裝，20個(gè)500ml的聚酯瓶可以制作一件上衣，5個(gè)21聚酯瓶再生纖維可以制成 0. 09m2地毯，35個(gè)21的聚酯瓶可以制成一個(gè)睡袋所用的全部填料纖維。美國(guó)赫斯特公司推出了一 種名為Trevira- n的產(chǎn)品，它由再生聚酯短纖維和一般普通聚酯短纖維混合而成，該公司向Malden工廠提供的1. 67detx和2. 5dtex兩種規(guī)格，用此混合纖維制的起絨織物難以同純新聚酯纖維區(qū)分。 最近報(bào)道，華東大學(xué)纖維材料改性國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的潘婉蓮等用聚酯瓶片回收料試紡滌綸長(zhǎng)絲成功， 其可紡性和染色性都達(dá)

9、到了紡織染色加工要求。2轉(zhuǎn)變成生產(chǎn)聚酯樹脂原料回收技術(shù)此技術(shù)是將聚酯瓶料通過降解，轉(zhuǎn)化成聚酯中間原料或直接轉(zhuǎn)化為單體，再用于聚酯的生產(chǎn)。 這個(gè)領(lǐng)域比較活躍，經(jīng)濟(jì)效益比較高。2. 1甲醇醇解甲醇醇解原理是廢舊聚酯瓶料在甲醇溶液中醇解得到對(duì)苯二甲酸甲醇酯（DMT）和乙二醇（EG）,醇解的工藝比較簡(jiǎn)單，但產(chǎn)品提純復(fù)雜，最終產(chǎn)品品質(zhì)低；例如，杜邦公司擁有的一項(xiàng)有關(guān)聚酯回收 的專利，就是把粉碎的聚酯瓶料加入到熔融的DMT中，反應(yīng)器加熱到180C200C,然后保持溫度60min120min,直到聚酯瓶料完全溶解，反應(yīng)過程中要用氮?dú)獗Ｗo(hù)。聚酯瓶溶解料趁熱過濾，以除去 不溶的雜質(zhì)。過濾后聚酯溶液可 （1）送人

10、固相聚合裝置中，生產(chǎn)特性粘度更高的樹脂；（2）進(jìn)行甲醇醇解得到對(duì)苯二甲酸甲醇酯（DMT）和乙二醇（EC）。杜邦公司聚酯回收技術(shù)的特點(diǎn)是可回收含非聚酯成份 的廢聚酯，如聚酯與棉混紡織物，有涂層的聚酯膜，啤酒瓶以及工程塑料等。2. 2水解水解的原理是將廢聚酯瓶料同水反應(yīng)，將聚酯降解為對(duì)苯二甲酸（PTA）和EG。工藝也存在后分離問題。例如日本Kobe Steel公司就是利用超臨界水將廢聚酯水解制成TPA和乙二醇。在這個(gè)工藝中，固態(tài)的PET加熱到熔點(diǎn)（245C）,然后與水一起送到反應(yīng)器中進(jìn)行水解反應(yīng)，控制水解時(shí)間，把水解 產(chǎn)物送人分離器中，分離器處于室溫，PTA從水相中分離出來，乙二醇留在溶液中。當(dāng)水

11、解溫度達(dá)到350C，時(shí)間為6min時(shí)，回收率最大，回收的 PTA純度近99%。這個(gè)工藝要在高溫下進(jìn)行，給操作 帶來困難。2. 3乙二醇醇解杜邦公司提出：乙二醇醇解原理是廢聚酯瓶料在乙二醇存在下，降解得到對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 （BHET）和/或低聚物。這種方法由于是部分降解，因而成本相對(duì)較低。其具體的醇解過程如下：廢 聚酯瓶料與過量的乙二醇（摩爾比1: 4）在170 C190C左右進(jìn)行常壓反應(yīng)，催化劑采用醋酸鹽等，反 應(yīng)進(jìn)行2. 5h3. 0h, PET解聚成BHET和EG,降溫至100 C時(shí)過濾雜質(zhì)，再加入阻聚劑，減壓蒸偕出EG,然后再用熱水溶解BHET，除去不溶物與低聚物，冷卻結(jié)晶，過濾得白色

12、針狀BHET晶體。反應(yīng)得到的高純度BHET晶體，可以直接生產(chǎn)纖維級(jí)聚酯。 一般情況下，聚酯生產(chǎn)廠在原有設(shè)備基礎(chǔ) 上，再添加一套乙二醇解聚裝置，然后把解聚產(chǎn)品和新單體按比例混合，直接生產(chǎn)纖維級(jí)聚酯。伊斯 曼化學(xué)公司發(fā)展了乙二醇醇解工藝。在伊斯曼工藝中，乙二醇按一定的比例加到聚酯瓶料中，反應(yīng)在 180C240C下進(jìn)行10min4h,直到得到要求的低聚物為止。把反應(yīng)的混合物溶解于熱醇、酯、氯化 炷、酮等溶劑中，然后熱過濾以除去不溶物，濾液冷卻可得產(chǎn)品，隨后可以把產(chǎn)品送到PET裝置的縮聚反應(yīng)段參加反應(yīng)，生產(chǎn)纖維級(jí)聚酯。伊斯曼工藝的特點(diǎn)是：（1）可以直接處理含有共聚單體的回收 聚酯，如含有間苯二甲酸、1

13、, 4-環(huán)己二甲醇或2, 6荼二酸單體的聚酯；（2）可以直接處理經(jīng)過噴涂、 復(fù)合和提高阻隔層處理過的啤酒瓶和其他飲料瓶；（3）可生產(chǎn)食品級(jí)樹脂o3直接生產(chǎn)精細(xì)化工產(chǎn)品的回收技術(shù)該技術(shù)是指廢聚酯瓶料經(jīng)過降解、酯交換、酯化、縮合等反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化成其他精細(xì)化工產(chǎn)品， 例如法國(guó)TBI公司利用廢聚酯瓶料生產(chǎn)芳香族聚酯多元醇 （APP）的新工廠已投產(chǎn)，該項(xiàng)目投資 53萬 美元，生產(chǎn)能力為1. 5萬t/a。該工廠用PET廢瓶直接生產(chǎn)芳香族聚酯多元醇，具體工藝是將大批壓 扁的PET廢聚酯瓶醇解變成低粘度的芳香聚酯多元醇。芳香聚酯多元醇的粘度為700MPas,其中小分子游離二元醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于 5%,具有良好的貯存

14、穩(wěn)定性。這種芳香族聚酯多元醇可用于生產(chǎn)建筑 用阻燃性聚異割服酸酯硬泡板材，也可用于生產(chǎn)保溫產(chǎn)品，聚氨酯隔音材料，泡沫密封材料，防水涂 料及防水膜等。據(jù)稱，TBI公司這種醇解工藝不受 PET瓶的顏色的影響，這個(gè)優(yōu)點(diǎn)非常重要。因?yàn)楣?業(yè)上還沒有大批分離有色瓶子和透明瓶子的實(shí)際方法，而綠色或棕色的聚酯瓶逞上升趨勢(shì)，人工分撿瓶子，增加了回收成本。濰坊醫(yī)學(xué)院的邵建新等采用廢聚酯瓶料與多元醇進(jìn)行醇解、縮聚反應(yīng)，合成了一種應(yīng)用廣泛、 性能優(yōu)良的1730聚酯絕緣漆，具體步驟如下：將乙二醇 120克，甘油78克，醋酸鋅0. 48克加入三 口瓶中，在攪拌下加熱至 215C，然后分批加入廢聚酯瓶料 309克。當(dāng)廢聚

15、酯料全部溶解，溫度升至 240C后，開始記時(shí)，控制醇解7h7. 5h。將回流裝置改為減壓蒸偕裝置，加入三氧化二鐐0 . 42克，在245C£C下真空縮聚，當(dāng)真空度達(dá)到 93. 33kPa時(shí)，乙二醇基本已蒸完，縮聚反應(yīng)也近終點(diǎn)，保 溫40min。在180'C下，加入磷酸三丁酯0. 48克，加入420克甲酚，攪拌溶解2h。溫度降至120C 以下，將預(yù)先混合好的二甲苯 270克和正猷酸丁酯15克，在攪拌下慢慢加入三口瓶中，再攪拌 1h, 用二甲苯調(diào)整至粘度合格，即得成品。該技術(shù)特點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單、操作方便、效益顯著。北京化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的任彥強(qiáng)等人用聚酯瓶廢料與二聚酸聚酯二醇

16、進(jìn)行酯交換， 制得既有柔性又有剛性，同時(shí)有很好的溶解性的聚酯二醇，為制備聚氨酯涂料開辟新途徑。其具體工 藝如下：將一定量的二聚酸和催化劑混合，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下緩慢地升溫到135C，保溫4ho然后降溫到120C,減壓分離副產(chǎn)物水和過量的二元醇，至無液體抽出為止，冷卻到室溫.將上述二聚酸聚酯二 醇/ PET廢料/催化劑按一定比例混合，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升溫到150C，反應(yīng)8h,冷卻到110C,抽真空至不再有偕出物為止。所得的聚酯二醇可以作為聚氨酯涂料的固含量。據(jù)資料上報(bào)道廢聚酯瓶料還可以解聚、合成為聚酯粉末涂料、不飽和聚酯、聚酯熱熔膠等其他精細(xì)化工產(chǎn)品，這些聚酯再利用產(chǎn) 品可以在一個(gè)間歇反應(yīng)釜中通過升溫降溫、加壓升壓等改變操作條件得到適宜市場(chǎng)要求的產(chǎn)品。所以產(chǎn)品的成本大大地降