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塑料包裝廢棄物的回收再生工藝綜述

2013-09-02 10:35 來(lái)源：世界再生網(wǎng) 責(zé)編：錢瑩

摘要：: 商品的增多也帶來(lái)了包裝廢棄物的增多,，在這些包裝廢棄物中，塑料材料占到了首位,。只有將這些塑料包裝的廢棄物回收處理或再生利用,，才能解決這些廢棄物給周圍環(huán)境帶來(lái)的污染問(wèn)題。

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小C專訪｜正博總經(jīng)理范

小C專訪·煒岡股份董事

　　【CPP114】訊：商品的增多也帶來(lái)了包裝廢棄物的增多，在這些包裝廢棄物中,，塑料材料占到了首位,。只有將這些塑料包裝的廢棄物回收處理或再生利用，才能解決這些廢棄物給周圍環(huán)境帶來(lái)的污染問(wèn)題,。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,，包裝也越來(lái)越受到人們的重視，現(xiàn)在產(chǎn)品的包裝已成為商品不可缺少的一部分,。塑料有良好的物理,、化學(xué)性能，具有較好的力學(xué)性能,、可隨意造型,、良好的印刷性等優(yōu)點(diǎn)，成為包裝商品的首選,。目前,，全球每年的塑料產(chǎn)量超過(guò)1億噸，包裝占到了整個(gè)市場(chǎng)的30%以上,。

塑料包裝之所以發(fā)展迅速,，關(guān)鍵是它在材料的性能價(jià)格比上超過(guò)了現(xiàn)今的所有材料，但商品使用后,，包裝即被廢棄,，從其回收處理的角度來(lái)說(shuō),，這種材料不易回收利用，且不易分解,，大量的廢棄塑料會(huì)造成社會(huì)環(huán)境的嚴(yán)重污染,，也會(huì)由此引發(fā)眾多嚴(yán)重的社會(huì)問(wèn)題。塑料包裝廢棄物已占到廢棄塑料中的85%以上,，因此,，回收處理與再生利用技術(shù)也越來(lái)越受到社會(huì)的關(guān)注。

塑料包裝廢棄物的處理方法基本上可分為填埋,、焚燒及回收再生利用

填埋

填埋方法簡(jiǎn)單,，不需要投資，不需要任何設(shè)備,，深埋后也不會(huì)對(duì)地表產(chǎn)生污染或危害地表植被,，能最快的速度解決這種材料對(duì)環(huán)境的污染。但這種方法久之會(huì)占用大量土地,，被深埋后,，由于隔絕空氣、陽(yáng)光,，塑料不易被風(fēng)化分解,，多了會(huì)造成地下水的污染，阻礙地下水流動(dòng)的下滲,。在進(jìn)行填埋前,，可將這些廢棄物粉碎為小碎片以加速其在地下分解風(fēng)化的速度。現(xiàn)今所謂的環(huán)保型塑料包裝也是利用這個(gè)原理,，將一些易分解材料融入塑料材料中,，以易于其在地下的分解。

焚燒

焚燒法可將不能再次利用的混雜塑料紙與焚燒爐中焚化,，由其產(chǎn)生的大量熱量克再次充分利用,。焚燒后塑料的體積可減少到以前的10%一下，且易于分解,。但應(yīng)注意的事,，焚燒的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體，對(duì)環(huán)境及人體造成危害,，所以對(duì)于廢氣及殘?jiān)奶幚響?yīng)符合一定的標(biāo)準(zhǔn),。

回收再生利用

“回收再生利用”是一種最積極的促進(jìn)材料再循環(huán)使用的方式，是保護(hù)資源,，保護(hù)生態(tài)環(huán)境的最有效處理方法,。

回收可循環(huán)使用(復(fù)用)

這種方法主要針對(duì)硬質(zhì)、光滑,、干凈且易清洗的大型容器,，包括大容量的液體瓶,、塑料桶等。

其工藝大致如下：

分裂篩選水洗亞硫酸氫鈉侵泡水洗蒸餾水洗

五十度烘干相應(yīng)的衛(wèi)生檢驗(yàn)循環(huán)再用

再生技術(shù)(二次利用)

機(jī)械處理再生利用：包括了直接再生利用及改性再生利用,。

直接再生利用原理簡(jiǎn)單,，但篩選工藝較為復(fù)雜。其中分為“閉合”及“非閉合”兩種,。所謂“閉合”(如HDPE牛奶瓶回收后經(jīng)加工重新做回牛奶瓶),，即在再生加工時(shí)加入大量新鮮同類樹脂，約90%左右,，通過(guò)這種方法生產(chǎn)的產(chǎn)品在用途和機(jī)械運(yùn)行特征中與新鮮樹脂制品沒(méi)有明顯的區(qū)別,，再生性能優(yōu)良。

“非閉合”(如用HDPE牛奶瓶回收后做成洗衣店用的HDPE洗滌劑瓶,，然后再次回收后又做成塑料箱)即直接加工清洗,，不用或少用新鮮樹脂，在混合的工程中加入一些配合劑用以調(diào)節(jié)樹脂的物理化學(xué)性能,，由于材料在上次使用過(guò)程中老化以及在再加工過(guò)程中老化,，故此種再生塑料制品的力學(xué)性能相比新鮮樹脂較低。

直接再生利用又可廢棄塑料的來(lái)源及途徑分為三種方法

1.不必分檢,、清洗等處理，直接破碎后塑化成型,。這種方法在對(duì)塑料包裝廢棄物的使用中用于一些雖經(jīng)使用,，但十分干凈，沒(méi)有任何污染的塑料容器,。

2.要經(jīng)過(guò)分離清洗,、干燥、破碎等處理,。對(duì)于沒(méi)有污染的容器,，經(jīng)清洗以防破壞儀器。這種方法的對(duì)象一般為來(lái)自商品流通消費(fèi)后由不同渠道收集的包裝廢棄物,，各種途徑和各種形狀的包裝容器,、薄膜等。

3.要經(jīng)過(guò)特別的預(yù)處理,。如PS塑料緩沖材料,，事先要進(jìn)行脫泡減容的處理，再輸入機(jī)器進(jìn)行處理,。

改性再生利用的目的是為了提高再生料的基本力學(xué)性能,，以滿足再生專用制品質(zhì)量的需要。改性再生主要分為兩類,，物理改性和化學(xué)改性,。

物理改性借助混煉工藝,，在塑料廢棄物活化后加入一定量的無(wú)機(jī)填料，同時(shí)還應(yīng)配以較好的表面活性劑,，以增加填料與再生塑料材料之間的親和性,。但在加工過(guò)程中，填料表面與樹脂表面易形成界面層,，對(duì)再生材料性能影響很大,，可對(duì)填料進(jìn)行活化處理后再進(jìn)行復(fù)合。

廢舊塑料再生后存在一大問(wèn)題,，即力學(xué)性能較差,，在加工的同時(shí)可對(duì)再生材料進(jìn)行增韌改性，即加入彈性體或共混熱塑彈性體,，在通過(guò)共混來(lái)提高材料的韌性,。也可利用增強(qiáng)改性以增強(qiáng)其力學(xué)性能，這類增強(qiáng)往往使用纖維來(lái)增強(qiáng)塑料的,，再生后的材料各方面的性能將大大提高,，強(qiáng)度，模量均會(huì)超過(guò)原廢舊塑料的值,。其耐熱性,，抗蠕變性、抗疲勞性均有提高,，但制品脆性會(huì)有所增大,，即其拉斷力增大，而斷裂深長(zhǎng)率會(huì)大大減小,。

在回收再生的過(guò)程中,，可將幾種聚合物在相溶劑的作用下混合，使其結(jié)構(gòu)和分子間力發(fā)生變化,，使其合金化,，此種方法可使再生材料兼很多有優(yōu)良的性能。在加工過(guò)程中有目的的加入某種有特性的主要再生材料,，可達(dá)到預(yù)期的力學(xué)效果,。如用25%的LLDPE與LDPE共混，經(jīng)吹塑成地膜,，厚度會(huì)比一般的地膜減少33%,，其拉伸強(qiáng)度會(huì)增大45%以上，直角撕裂強(qiáng)度也會(huì)提高50%以上,。這樣可大大延長(zhǎng)農(nóng)用膜的使用壽命,，減少使用量，降低成本,。

對(duì)塑料包裝廢棄物的化學(xué)改性,，就是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)的手段對(duì)材料進(jìn)行改性,，使其在分子結(jié)構(gòu)上發(fā)生變化，從而獲得更優(yōu)良的特殊性能,。

化學(xué)改性的方法很多,，但其本質(zhì)都是在舊的大分子鏈上或鏈間起到化學(xué)反應(yīng)，依靠分子鏈或鏈端的反應(yīng)性基團(tuán)進(jìn)行再次反應(yīng),，在鏈上接上某種特性基團(tuán),，接上一個(gè)特征支鏈，或在大分子鏈間反應(yīng)基團(tuán)進(jìn)行反應(yīng),，形成膠聯(lián)結(jié)構(gòu),，從而導(dǎo)致材料性能的改變。

膠聯(lián)改性有化學(xué)膠聯(lián)和輻射膠聯(lián)兩種,，化學(xué)膠聯(lián)通常在材料的軟化點(diǎn)之上使材料充分塑化,，然后加入過(guò)氧化物類的膠聯(lián)劑，使材料分子膠聯(lián),。輻射膠聯(lián)即應(yīng)用輻射源的各種高能射線,，將加有膠聯(lián)劑的材料輻射膠聯(lián)。

再生產(chǎn)應(yīng)用中可以將物理,、化學(xué)改性同時(shí)運(yùn)用于同一材料上,，在特定的螺桿擠出機(jī)中，使多種材料一邊進(jìn)行物理改性,，以便進(jìn)行化學(xué)改性,，然后將兩者共混，這種技術(shù)方式既可以縮短改進(jìn)過(guò)程的時(shí)間和生產(chǎn)周期,，生產(chǎn)連續(xù)化，也能得到較好的改性效果,。

化學(xué)處理再生,，使直接將包裝廢棄塑料經(jīng)過(guò)熱解或化學(xué)試劑的作用進(jìn)行分解，其產(chǎn)物可得到單體,、不同聚體的小分子,、化合物、燃料等化工產(chǎn)品,。這種回收處理的方式可以使自然資源的使用形成一個(gè)“封閉”的循環(huán),。此種處理再生有著顯著的優(yōu)點(diǎn)，分解生成的化工原料在質(zhì)量上與新的原料不分上下,，可以與新材料等同使用,。

化學(xué)處理再生利用：主要有熱分解和化學(xué)分解兩類

1.熱分解

熱分解以所得的產(chǎn)物：油、氣,、固體或混合體的不同以及工藝的不同可分為：油化工藝,、氣化工藝及炭化工藝,。

熱分解油化工藝的特點(diǎn)是分解產(chǎn)物產(chǎn)物主要是油類物質(zhì)，另外還有一些可利用的氣體和殘?jiān)�,。此種工藝可以處理多種塑料廢棄物,，如PE、PS,、PMMA,、PVC等。

熱分解氣化工藝主要是用于城市內(nèi)混有塑料包裝廢棄物的垃圾及一些多種混雜的廢舊塑料垃圾,。這種工藝程序簡(jiǎn)單,，對(duì)要處理的廢舊塑料，不需要預(yù)先處理,，不需要分選篩檢,，只要將混雜垃圾置入加熱分解爐中，經(jīng)過(guò)分解反應(yīng),，就可以得到分解產(chǎn)品,。

熱分解炭化工藝在廢舊塑料進(jìn)行分解處理的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的炭化物質(zhì)，或在更高的溫度下進(jìn)行分解以得到某種特定的炭化物質(zhì),。這些炭化物質(zhì)可以當(dāng)作固體燃料,。

2.化學(xué)分解

化學(xué)分解即通過(guò)化學(xué)的方法把廢棄塑料分解成小分子單體。這種工藝設(shè)備簡(jiǎn)單,，分解產(chǎn)物標(biāo)準(zhǔn),、均勻、易控制,，且產(chǎn)物不需要分離和純化,，但只能用于單一品種的塑料，而且必須是經(jīng)過(guò)預(yù)處理的廢舊塑料,。

化學(xué)分解可用于多種廢舊塑料,，但目前只用于熱塑性聚酯類、聚氨酯類等具有極性的材料,。其分解方法也有多種,，主要有催化劑分解法和試劑分解法。

催化分解法是在復(fù)合催化劑的作用下,，在常溫常壓下進(jìn)行分解反應(yīng),。分解產(chǎn)物為廢舊聚合物的原單體。此種分解方法工藝簡(jiǎn)單,，但對(duì)于催化劑的選用,，裝載比較精細(xì)。處理聚酯所需的復(fù)合催化劑為醋酸鋰，醋酸鈣,，醋酸鋅,。

試劑分解法中醇解應(yīng)用最為廣泛，將廢舊塑料進(jìn)行清潔干燥等預(yù)處理,，破碎后送入反應(yīng)器中,。分解后可獲得多元醇類產(chǎn)品。水解反應(yīng)也是一種較為方便的回收手段,，使縮合反應(yīng)的逆反應(yīng),，所以水解的對(duì)象也多位縮聚物。由于這些分子中具有羥基形成的眾多氫鍵,，分子間作用力強(qiáng),，故可作為塑料材料，但也由于它的基團(tuán)具有親水性或易水解性,，其最終產(chǎn)物為葡萄糖,。

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