廢舊塑料回收利用的途徑

塑料在給人們帶來巨大的物質(zhì)文明的同時(shí)，其廢棄物的產(chǎn)生也給人們提出了嚴(yán)峻的問題。廢塑料的回收利用對(duì)于節(jié)約能源、減少廢料體積、降低廢塑料對(duì)環(huán)境的危害及抑制油價(jià)的提高都有重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義。塑料的主要成分是合成樹脂，還有添加各種輔助材料，如填料、增塑劑、潤(rùn)滑劑、穩(wěn)定劑、著色劑等。塑料主要分為聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚酯（PET）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）等。不同的塑料和不同的加工工藝，其回收利用途徑也大不一樣。

一、聚丙烯（PP）

聚丙烯在使用過程中會(huì)發(fā)生老化，在加工過程中。分子結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生變化。高溫氧化、機(jī)械剪切等均會(huì)引起鏈剪斷反應(yīng)，導(dǎo)致交聯(lián)反應(yīng)和降解反應(yīng)，大大影響分子量分布，從而改變聚丙烯材料的流變性能、機(jī)械性能等。聚丙烯應(yīng)用場(chǎng)合不同，其廢料的機(jī)械性能也不一樣；使用過的高分子材料因存在引發(fā)劑等、缺陷降解速度會(huì)加快。因此，要調(diào)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(duì)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。

回收PP的拉伸強(qiáng)度較低，一般制品在18~25MPa左右，用短玻璃纖維(SGF)增強(qiáng)后，其拉伸強(qiáng)度可達(dá)30~35MPa左右。為了改進(jìn)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％-1．5％?；厥誔P也可像回收PE一樣進(jìn)行氯化，氯化產(chǎn)物具有廣泛的應(yīng)用。如APP經(jīng)氯化可得到氯化APP(CAPP)，它具有優(yōu)良的粘結(jié)性能，可制造粘結(jié)劑，用于粘結(jié)PE、PVC、PA、金屬等材料，如用作包裝復(fù)合膜、雙層PP膜、PP膜紙、PP膜鋁箔等的粘合劑。此外，CAPP也可以用作涂料、印刷油墨及極性樹脂的加工助劑等。

聚丙烯的化學(xué)改性還有接枝、嵌段等共聚改性。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(jī)填料的粘結(jié)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。接枝改性的高分子材料的性能與接枝物的物化性能有關(guān)，也與接枝物的含量、接枝鏈的長(zhǎng)度等有關(guān)。其基本性能與聚丙烯相似，但與極性高分子材料、無機(jī)材料、橡膠等的相容性可大大提高。接枝PP的結(jié)晶度和熔點(diǎn)隨接枝物含量的提高而下降，透明性和低溫?zé)岱庑詤s提高。對(duì)于含有PVC的PP回收料，可加入一些CPE相容劑，以提高共混物的性能。

美國(guó)每年有45Kt的廢舊聚丙烯材料可以回收，大約有18Kt再用于制造新的電池箱，其他循環(huán)的聚丙烯材料可用作實(shí)心輪子、裝飾百葉窗和其他注射模壓晶。德國(guó)Herbold公司開發(fā)出PP電池箱的回收系統(tǒng)，在這個(gè)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。

二、聚氯乙烯(PVC)

聚氯乙烯制品很多，按增塑與否可分為硬質(zhì)與軟質(zhì)兩大類。硬質(zhì)PVC制品是用較低分子量PVC加15％沖擊改性劑和3％加工助劑生產(chǎn)的，而分子量較高的PVC難于加工，通過加增塑劑則可加工為軟質(zhì)制品。

PVC制品在加工中添加了大量的添加劑以保證制品的性能，在使用的過程中，受外界條件的影響，PVC樹脂及這些添加劑會(huì)發(fā)生變化。因此在PVC廢料再生加工之前，應(yīng)首先對(duì)廢舊制品中PVC的分子量(或粘度)、雙鍵結(jié)構(gòu)、剩余添加劑種類及含量有一定的了解，然后根據(jù)再生制品的要求，判斷需添加的添加劑種類及用量。例如，可以添加適量的吸收HCl能力較強(qiáng)、熱穩(wěn)定效果較高的三鹽基硫酸鉛，有較強(qiáng)抗氧化性和紫外吸收能力的二鹽基亞磷酸鉛以及有光穩(wěn)定作用的甲基苯甲酰肼等熱穩(wěn)定劑，以滿足再生制品的要求。

由于未加增塑劑，硬質(zhì)PVC制品是可以回收利用的，但僅PVC瓶回收再生有市場(chǎng)價(jià)值，且硬質(zhì)制品一般都含有顏料，回收利用只能用于深色制品。PVC塑料鞋類的回收主要采用重新造粒的方法，將經(jīng)分揀洗凈的廢舊PVC鞋料在雙輥煉塑機(jī)上混煉。此時(shí)，根據(jù)廢料的具體來源和質(zhì)量，加入各種精添加劑，經(jīng)充分混煉后出片、切粒，經(jīng)過濾擠出，制得再生粒料。

PVC門窗廢料經(jīng)收集、分選、清潔、粉碎后，可與新料一起通過共擠出工藝生產(chǎn)再生門窗型材。PVC的燃燒熱為19MJ／kg，因此焚燒PVC廢料回收能量也是一種有效的回收利用方法。西歐和日本曾以該方法為主要的回收途徑，回收的能量主要用于發(fā)電。

三、聚乙烯（PE）

PE農(nóng)用薄膜可以用來再生粒料，PE再生粒料仍可用來生產(chǎn)農(nóng)膜，也可用來制造化肥包裝袋、垃圾袋、農(nóng)用再生水管、柵欄、垃圾箱和土工材料等。

目前電纜材料的再生利用情況如下：銅、鋁的再生利用率達(dá)95%以上，聚乙烯和聚氯乙烯的再利用率僅為3%。環(huán)保型電纜中，銅、鋁的再生利用率與一般電纜相同，其關(guān)鍵是如何將其包覆材料再生利用。把不同物質(zhì)混合摩擦?xí)r，在摩擦物質(zhì)的表面將產(chǎn)生電荷，其中一種帶正電，另一種帶負(fù)電。把各種物質(zhì)按所帶的不同電荷量，由正到負(fù)進(jìn)行排列，形成所謂“摩擦帶電序列”，不同塑

料因其所帶的電荷極性而被相同的電極推斥，被不同極性的電極吸引，就可將不同的塑料分離開來。日本藤倉電線株式會(huì)社開發(fā)了一種新的環(huán)保型阻燃聚乙烯，加入氫氧化鎂和某種特殊的阻燃劑，其比重為1.1，可用比重分離法將其與PVC等材料分離。

高密度聚乙烯（HDPE）是一種由乙烯共聚生成的熱塑性聚烯烴。HDPE是塑料回收市場(chǎng)增長(zhǎng)最快的一部分，這主要因?yàn)槠湟自偌庸?，有最小限度的降解特性和其在包裝用途的大量應(yīng)用。主要的回收利用是將25％的回收材料，例如后消費(fèi)回收物（PCR），與純HDPE經(jīng)再加工后用于制造不與食物接觸的瓶子。

四、聚苯乙烯（PS）

廢棄聚苯乙烯泡沫塑料制品的回收利用，不僅可以保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源，而且具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。塑料制品的回收利用常常采用直接利用和轉(zhuǎn)換利用。

聚苯乙烯泡沫塑料（PSF）回收利用主要途徑有：減容后造粒；粉碎后用作各種填充材料；裂解制油或回收苯乙烯和其他。聚苯乙烯泡沫塑料可熔融擠出造粒制成再生粒料。但因此體積龐大，不便運(yùn)輸，通常在回收時(shí)先需減容。方法有機(jī)械法，溶劑法和加熱法。廢舊泡沫塑料被粉碎后，經(jīng)過紅外線照射加熱，其體積減少到1/20以下；然后與特殊的水泥相混合，制成米花糖狀的建筑材料。這種建筑材料的消音效果平均為60%，對(duì)某些頻率的噪音抑制可達(dá)到90%以上。這種材料現(xiàn)已被用做各種隔音設(shè)施的墻壁和天花板。

聚苯乙烯泡沫塑料制品經(jīng)粉碎后可用作填料，如混凝土復(fù)合板制品、石膏夾芯磚、瀝青增強(qiáng)劑、土壤改性劑。裂解制油或回收苯乙烯，可用于制造涂料和粘接劑等。加入廢聚苯乙烯泡沫塑料、防沉淀劑、增塑劑、酚醛樹脂及其他助劑，可制成用于水泥、鋼鐵、木器的涂料。

五、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯（聚酯）（PET）

在塑料行業(yè)，PET主要用作薄膜和瓶，而薄膜可用作包裝，裝飾，錄音帶基或電容器絕緣，PET片也用作照相片基。薄膜物性粘度與瓶用物料有差異，因此回收利用也稍有差異。

ＰＥＴ瓶大量用于可口可樂、百事可樂、雪碧等碳酸飲料，目前大部分是由ＰＥＴ瓶和ＨＤＰＥ瓶底組成。瓶蓋材料為ＨＤＰＥ，商標(biāo)為雙向拉伸聚丙烯（ＢＯＰＰ）薄膜，采用ＥＶＡ型粘接劑粘附于瓶身。聚酯瓶回收后再利用的途徑有再生造粒、醇解和其他等方法。

PET工業(yè)廢料也可用作粘合劑。日本大阪市立工業(yè)研究所和富士照相軟片公司用PET工業(yè)廢料與甘油反應(yīng)制成粘合劑，用于金屬粘接。PET工業(yè)廢料用已二酸或縮乙二醇改性，也可制得熱熔膠，用于柔性材料，如布，皮革，紙，塑料，鋁等的粘接。

廢舊PET薄膜、片或纖維加上丙二醇、苯乙烯、丙三醇、鄰苯二甲酸酐、順丁烯二酸酐、對(duì)苯二酚及催化劑反應(yīng)可制得不飽和聚酯，用來制造人造人理石。

六、聚氨酯（PU）

聚氨酯（PU）樹脂是由異氰酸酯與多元醇反應(yīng)制成的一種具有氨基甲酸酯鏈段重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的聚合物。PU制品分為泡沫制品和非泡沫制品兩大類。泡沫制品有軟質(zhì)、硬質(zhì)、半硬質(zhì)泡沫；非泡沫制品包括涂料、膠粘劑、合成革、彈性體和彈性纖維（氨綸）等。聚氨酯材料性能優(yōu)異、用途廣泛、制品種類多，其中尤以聚氨酯泡沫塑料的用途最為廣泛。當(dāng)前聚氨酯的回收利用主要有三種方法：物理法、化學(xué)法、能源法。

物理法已有許多報(bào)道和實(shí)用技術(shù)，該方法回收的ＰＵ生產(chǎn)的制品性能較差，只適用于低檔制品。能源回收是通過將廢料焚燒來回收熱量，這種方式會(huì)造成二次污染，基本不再使用。當(dāng)物理回收方法受到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上限制時(shí)，就需要采取化學(xué)法回收，因此化學(xué)法回收聚氨酯一直是化學(xué)家們研究的熱點(diǎn)和發(fā)展方向。

聚氨酯的化學(xué)回收技術(shù)，是指聚氨酯樹脂在化學(xué)降解劑的作用下，降解成低相對(duì)分子質(zhì)量的成分。由于所用降解劑的不同，化學(xué)降解又分許多種類型。不同類型降解劑所得降解產(chǎn)物不同，物化性能及作用也不同，因此可根據(jù)使用目的采用相應(yīng)的降解劑和降解工藝。

東芝公司開發(fā)了冰箱隔熱材料聚氨酯泡沫塑料的連續(xù)化學(xué)回收法（化學(xué)分解法）。使用具有壓縮、加熱及混合三種功能的擠出機(jī)，以乙二醇胺為分解劑，將廢舊聚氨酯樹脂分解成一部分具有氨基甲酸酯鍵的低聚物和多元醇為主體的低聚物。將這種分解物與新鮮多元醇和異氰酸酯混合（分解物約占20％），可生產(chǎn)性能良好的再生聚氨酯泡沫塑料。

廢塑料處理是一個(gè)綜合性的社會(huì)問題，是一項(xiàng)綠色事業(yè)，目前其回收利用，處于一種物理法、化學(xué)法并存的狀態(tài)。盡管化學(xué)方法很有誘惑，但其技術(shù)難度較高，短時(shí)間內(nèi)難以大規(guī)模工業(yè)化。針對(duì)目前我國(guó)保護(hù)森林資源和生態(tài)環(huán)境、封山禁伐的現(xiàn)實(shí)情況，現(xiàn)階段機(jī)械法回收廢塑料制塑木復(fù)合材料是現(xiàn)實(shí)可行、具有經(jīng)濟(jì)性的項(xiàng)目，短時(shí)間內(nèi)即可實(shí)施，同時(shí)可節(jié)約國(guó)家森林資源。