废旧塑料的回收利用与前景

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废旧塑料回收利用与前景
摘要:废旧塑料的危害已经成为世界各国关注的焦点,由于其重量小、体大、难分解的特点,决定了它的处置不宜填埋;同时,废旧塑料的热值较大,废塑料的回收利用不仅有利于环境保护,且对资源回收利用、节能减排有重要意义。 本文描述了目前废旧塑料的产生、分布、回收、输送以及再利用现状,着重阐了废旧塑料的回收并生产出再生颗粒的设计,实现废旧塑料回收利用的可行性、经济性和高效性。废旧塑料由于自身重量轻、体积大、难降解,燃烧后产生多种有毒物等特性,使废旧塑料的处置十分困难。 同时,废旧塑料热值较高,蕴含着巨大的再生资源,因此,废旧塑料的回收利用,对节能减排和环境保护有十分重要的意义。
关键词:废旧塑料;回收利用;再生;环境保护
由于塑料制品自身所具有的优良品质和低成本等优点,已被广泛应用于农业、工业包装及人们的日常生活中。但由于是高分子聚合物,难以自然降解,这些大量的废旧农用薄膜、包装用塑料膜、塑料袋和一次性塑料餐具等由于大多呈白,因此造成“白污染”【1】。在我国所消费的全部塑料制品总量中,包装用塑料所占比重已经超过30%。其大部分以薄膜、塑料
袋和餐具的形式被丢弃在环境中,不仅影响景观,而且因其难以降解对生态环境造成潜在危害。目前,人们反映强烈的主要是视觉污染问题,而对于废旧塑料长期和深层次的潜在危害还缺乏足够认识。事实上,白污染不但对环境带来严重影响,而且会危害人们的身体健康。
发展改革委正抓紧修订《产业结构调整指导目录》,将超薄塑料购物袋列入淘汰类产品目录。此后许多地方政府也发出相关禁令,所取得的效果正在显现。为消除铁路两侧的“白污染”问题,原铁道部于1996年在全国铁路系统提出禁止使用一次性发泡塑料饭盒,通过加强管理已取得显著改观;杭州是我国最早禁止使用一次性泡沫快餐具的城市【2】33ri,此后多地通过禁止使用一次性难降解的塑料包装物等措施,在一定范围和一定程度上减轻了污染的危害。但从实践的结果来看,单靠禁止是很难彻底解决“白污染”问题的,必须标本兼治,综合运用各种技术方法和措施。
我国经济正由中高速增长迈向中高端水平,人与自然的矛盾更加突出,经济与环境的矛盾迫使我们必须改变原有的经济发展方式。必须强化全民的资源环境危机意识,发展循环经济以提高资源使用效率,发展清洁生产以降低生产过程中的污染成本,发展绿消费以减
少消费过程对生态的破坏,发展新能源以实现生产方式的彻底超越。唯有如此,才能实现社会的可持续发展,实现向生态工业文明的跨越,培育出人与自然、人与人双重和谐的生态文明【3】。因此,绿战略的实施是我国经济可持续发展的必然选择,可降解塑料已成为塑料工业可持续发展的关键。
进行产品设计时,在满足使用功能和外观需求的前提下,应尽量减少原料用量;避免过度包装和重复包装;避免使用多种塑料,控制塑料的外部黏合剂用量,减少使用不利于回收的工艺部件及外加零件;在进行产品设计时就考虑回收和拆卸处理的需要,以及适宜回收的材料,考虑的重点不在于制作个别零部件应采用何种塑料最为理想,而是考虑可以广泛应用的材质【4】
负离子节能灯作为具有降解功能的新材料,降解塑料除具有与同类普通塑料相当或相近的应用性能和卫生性能外,最根本区别在于完成其使用功能后,能在自然环境条件下较快地降解成为易于被环境消纳的碎片或碎末,并随时间的推移进一步降解成CO2和H2O,最终回归自然【5】。从社会经济及技术发展看,要减轻并最终根治废弃塑料对环境的污染,加快新型降解塑料的研究与开发最为关键,这也是解决塑料包装与环境问题的措施之一。目前国内外
降解塑料的开发虽有了一些进展,但仍难以在成本上满足廉价塑料包装的要求。因此,必须在低成本上下功夫,以利于应用的普及化。近年来聚乳酸(PLA)、聚乙烯醇(PVA)、聚己内酯(PCL)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)等可降解材料以及其与纤维和其他材质的改性复合材料的研究比较活跃,也取得了很大进展,应尽快实现产业化并投放市场。
根据目前的资源储备和技术条件,废旧塑料必须而且完全可以回收,经处理后重复使用,达到治理污染,降低生产成本,增加经济效益的目的。山东省年废弃塑料量已近300万t,如果达到欧洲的回收利用率,每年可回收利用100~150万t,约占同期国产塑料原料生产量的20%左右。因此,废旧塑料的回收利用是大有可为的【6】
塑料废弃物的回收利用重点是塑料包装废弃物。塑料包装废弃物的回收利用,涉及技术和社会问题、经济效益和社会或环境效益问题。同时应当认识到,并非所有塑料包装废弃物都有材料回收利用价值,特别是大量混杂包装废弃物以及包装有毒物质的包装物,都不宜用材料回收办法来处理,而有赖于化学回收利用或能源回收利用法。化学回收利用和热能回收利用工艺的选择,也决定于塑料的特定热性能和化学分解性能、经济可行性、环境效应以及当地塑料废弃物的资源状况【7-8】
由于不同极性塑料的不相容性和各种塑料熔点或软化点的不同,在同一加工温度下难以加工成型【9】,同时其混合后制成的制品易出现分层,所以为使废塑料得到更好的再生利用,必须经过鉴别分离。在塑料制品的鉴别技术中,虽然有比先进的近红外线(NIR)光谱鉴别法、中红外线(MIR)光谱鉴别法、热分析鉴别法、X射线荧光(XRF)鉴别法、激光发射光谱分析(LIESA)鉴别法、等离子体发射光谱法、元素鉴别法、密度鉴别法、显反应鉴别法等方法【9】聚氨酯生产工艺,但由于需专业仪器设备才能完成,塑料回收企业一般并不具备,通常仍然需要外观鉴别法、溶解鉴别法、燃烧鉴别法、热解鉴别法等传统鉴别技术【10】
目前,我国塑料回收行业普遍存在技术落后、缺少专用设备仪器、人工成本偏高等问题,在采用传统鉴别技术的同时,其不同塑料废弃物间的分离绝大部分也采取传统的人工分离方法。采用此方法容易将热塑性制品与热固性制品分开,还可以分开较易识别不同原料品种的同类制品。其他辅助方法有风力分离法、浮选分离法、低温分离法、静电分离法、磁选分离法等【11】,但在现实中极少使用。
自动化机械手臂废弃塑料回收利用的方法很多,要视地域内塑料回收物的品种、数量以及本身污染程度采取不同的再利用方法。其主要方法有分类回收法、热分解法、生物降解法、回收热能法、
化学改性回收利用法、废旧塑料与其他材料复合利用等等【12】。目前,绝大多数采用分类回收法对废弃塑料先进行分类,再进行破碎进而制成再生制品或作为添加物重新进入制品生产过程。
路洪洲等【13】对报废汽车 PP 零部件进行二次破碎和筛分,使用质量分数为 50%PP、30%7467 聚烯烃弹体、3.5% 聚乙烯蜡等组成改性剂对提纯 PP 共混改性后重塑,发现其力学性能提高,满足汽车生产厂家使用要求。汪嘉城等【14】对废旧汽车用 PP 材料回收与同级再利用进行研究,提出塑料喷丸表面附着物去除和新-旧料共混协同处理方法,并加入改性剂对废旧 PP 改性,发现改性后的 PP 材料满足汽车塑料产品使用要求。许欢【15】首先对汽车 PP 材料进行人工加速老化,对其化特性使用现代化方法进行分析,通过混料均匀实验设计回收实验方案,发现 PP 新料(VPP)可以提高悬臂梁缺口冲击强度,POE 具有良好增韧作用。当 PP 回收料(RPP)/VPP/POE 比例为 57.53/32.31/10.17 时,再生材料已基本可满足汽车零部件所需材料性能要求。
从城市生活垃圾中收集的废旧塑料绝大多数为包装塑料(如包装膜、饮料瓶、塑料容器等),这些固体废物多由聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚苯乙烯、聚
氯乙烯(PVC)等制成。对废旧塑料进行有效分选,能够提升塑料再生利用价值,使资源得以充分利用。分选过程主要基于废旧塑料的形状、密度、尺寸、颜和化学组成进行。目前,常用的方法有风选法、浮选法、静电分离法、泡沫浮选法、熔体过滤法、近红外分光光度法和X射线衍射法【16】
周美珍等【17】以废旧聚苯乙烯泡沫塑料为主要原料,经过预处理、溶解、在混合溶剂中的过滤搅拌、乳化、分散、过滤等步骤,使用体积比为3∶2∶1的二甲苯、乙酸乙酯、丙酮作为混合溶剂,以十二烷基苯磺酸钠/壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂(OP-10)作为乳化剂,选用邻苯二甲酸二丁酯为增塑剂,采用正交试验法进行实验,得出涂料的最佳制备条件:泡沫塑料8 g,混合溶剂35mL,邻苯二甲酸二丁酯1.5 g,乳化剂OP-10 1.2 g和十二烷基苯磺酸钠0.3 g。所制乳液涂料在常温条件下的防水防腐性能好,黏附力大,抗冲击力强且涂膜光亮,并且生产成本低廉,制备工艺简单。
废旧塑料还可以通过热分解油化技术、超临界水油化技术以及共焦化技术进行分解处理,得到如乙烯、苯乙烯、焦油等化工原料和燃料油、液化气等燃料,实现废旧塑料的资源化利用和无害化处理【18-19】。综合利用废旧塑料可以减少环境污染,促进绿循环低碳发
展,提高资源循环利用率。
结语
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在废旧塑料的回收过程中,通过使用区块链技术可以有效促进人们参与到废旧塑料回收工作中,并且还可以提升对废旧塑料回收行业的监管力度。对废旧塑料中的高分子化合物进行有效分选,能够提升塑料的再生利用价值,使资源得以充分利用。综合利用废旧塑料可以减少环境污染,促进绿循环低碳发展,提高资源循环利用率。

本文发布于:2024-09-21 15:45:12,感谢您对本站的认可!

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