塑料回收

废塑料的资源化技术——回收再利用塑料因具有质量轻、强度高、耐磨性好，化学稳定性好、抗药剂能力强、绝缘性能好、经济实惠等优点，因而在生产、生活中得到了广泛的应用。目前就所存在的废塑料的处理方式只有两种：垃圾填埋和焚烧。就填埋方式而言，废塑料在环境中长期不被降解，造成了严重的白色污染。因为塑料制品的自然溶解度极低，正常情况下，弃置于地表的塑料制品需上百年的时间方能消溶殆尽。就焚烧方式而言，其危害性是显而易见，不仅废塑料焚烧时释放出的多种有毒化学气体直接威胁人类的身体健康，未加处理的塑料燃烧会造成严重的环境污染，其燃烧过程中生成的环境污染物如多环芳烃、多氯代多环芳烃、多氯代二苯并二恶英和多氯代二苯并呋喃、多氯联苯、硝基多环芳烃等都会对环境造成危害环保专家指出，焚烧含有塑料和橡胶的垃圾极易产生被称为“地球上毒性最强的毒物---二恶英”。二恶英是氯化三环芳烃类化合物，被誉为环境中的“重复杀手”，是一种毒性极强的特殊有机化合物，包括多氯代二本并二恶英、多氯代二苯呋喃和多氯代联苯等。其毒性比氰化钠要高50-100倍，比砒霜高900倍。二恶英(Dioxin)，又称二氧杂芑，是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质，二恶英实际上是二恶英类一个简称，它指的并不是一种单一物质，而是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大类有机化合物。二恶英包括210种化合物，这类物质非常稳定，熔点较高，极难溶于水，可以溶于大部分有机溶剂，是无色无味的脂溶性物质，所以非常容易在生物体内积累。“二恶英”，常以微小的颗粒存在于大气、土壤和水中，主要的污染源是化工冶金工业、垃圾焚烧、造纸以及生产杀虫剂等产业。日常生活所用的胶袋，PVC（聚氯乙烯）软胶等物都含有氯，燃烧这些物品时便会释放出二恶英，悬浮于空气中。大气环境中的二恶英90%来源于城市和工业垃圾焚烧。含铅汽油、煤、防腐处理过的木材以及石油产品、各种废弃物特别是医疗废弃物在燃烧温度低于300-400℃时容易产生二恶英。聚氯乙烯塑料、纸张、氯气以及某些农药的生产环节、钢铁冶炼、催化剂高温氯气活化等过程都可向环境中释放二恶英。二恶英还作为杂质存在于一些农药产品如五氯酚、2，4，5-T等中。城市工业垃圾焚烧过程中二恶英的形成机制仍在研究之中。目前认为主要有三种途径：1.在对氯乙烯等含氯塑料的焚烧过程中，焚烧温度低于800℃，含氯垃圾不完全燃烧，极易生成二恶英。燃烧后形成氯苯，后者成为二恶英合成的前体；2.其他含氯、含碳物质如纸张、木制品、食物残渣等经过铜、钴等金属离子的催化作用不经氯苯生成二恶英。3.在制造包括农药在内的化学物质，尤其是氯系化学物质,象杀虫剂、除草剂、木材防腐剂、落叶剂、多氯联苯等产品的过程中派生。二恶英主要危害二恶英进入人体的途径主要有呼吸道、皮肤和消化道。它能够导致严重的皮肤损伤性疾病，具有强烈的致癌、致畸作用，同时还具有生殖毒性、免疫毒性和内分泌毒性。如果人体短时间暴露于较高浓度的二恶英中，就有可能会导致皮肤的损伤如出现氯痤疮及皮肤黑斑，还出现肝功能的改变。如果长期暴露则会对免疫系统、发育中的神经系统、内分泌系统和生殖功能造成损害。研究表明，暴露于高浓度的二恶英环境下的工人其癌症死亡率比普通人群高60个百分点。暴露途径由于二恶英所具有脂溶性，记忆沉积于动物脂肪和乳汁中，鱼、家禽、家畜及其蛋、肉、乳是最易受到污染的食品。据估计，有90%的人群是通过饮食（以动物类食品为主）而意外的暴露于二恶英。食品中的二恶英污染主要由各种类型排放物（如焚烧垃圾、生产化学制品）通过生物累积形成的水陆食品链造成二恶英在农田和液体重的沉积所致。其他污染方式还包括动物饲料受到污染、处理下水道污物的方式不对、畜牧业泛滥以及废液的排放和特殊方式的食品加工等.从事某些特殊职业（如纸浆厂、造纸厂、焚烧厂以及有危险废弃物场所）的工人们可能会暴露与二恶英浓度较高的环境中。废塑料的分选是废塑料回收再利用的前提工作这是因为回收来的塑料制品的组成十分复杂，往往是几种塑料的混杂物。由于混合塑料的利用技术还不是很成熟，所以再生利用比较困难。因此在对废塑料再生利用之前，必须进行一定程度的分选。这是因为：其一，不同极性性质的树脂制品是不相容的，混合后的再生制品容易出现分层，发生“貌合神离”现象，制品性能低劣；其二、一般不同的树脂塑料制品熔点或软化点相差较大，难以在同一温度下加工成型。（一）手工分选1．根据不同塑料的常见用途，以经验确定不同废塑料的品种，如颗粒状泡沫包装箱一般为聚苯乙烯（PS）；食品包装袋一般为聚乙烯（PE）；饮料瓶多使用聚对苯二甲酸乙二酯（PET）；打包袋多使用聚丙烯（PP）；塑料建材多为聚氯乙烯（PVC）。2．遇到难以分辨的制品可以用以下4种方法进行鉴别①塑化温度鉴别法：根据不同品种塑料的塑料的塑化温度不同，即使同一品种的塑料也其形态不同而具有不同的塑化温度。可用转矩塑化仪测定塑化温度，如表1可分辨出不同品种塑料。表1不同品种塑料塑化温度品种低密度聚乙烯高密度聚乙烯线性低密度聚乙烯聚丙烯聚苯乙烯聚氯乙烯塑化温度℃110—115140—145125—130165—170145—150150—170②密度鉴别法:根据不同类型塑料具有不同的相对密度，将样品放进配有一定密度的已知溶液中，如表2，根据沉下或浮上鉴别塑料品种。表2通用大品种塑料的密度鉴定溶液类别溶液密度(g/m3)溶液的配制上浮下沉CaCl2溶液1.27水159g，CaCL2100gPE、PP、PSPVCH2O1.0净水PE、PPPVC、PSNaCl溶液1.19水74g，NaCL126gPSPVC乙醇溶液0.91水100g，95%酒精160gPPPE③燃烧鉴别法。根据不同品种塑料燃烧时的表现与特征不同如表3分辨不同品种塑料。表3几种塑料的燃烧特征塑料品种燃烧难易离开火焰分燃烧与否火焰特征燃烧时外观状态气味PE易燃烧上部黄色、下部青色无烟，逐滴滴下如硫磺燃烧气味PP易燃烧上部黄色、下部青色黑烟，逐滴滴下如石油气味PS易燃烧橙黄色、黑烟浓黑烟，软代起泡如苯乙烯味PVC极难否白烟，变软，可抽丝如氯化氢味PET易燃烧内部黄色、外部兰色可裂为碎片刺激性气味尼龙、聚酰胺PA不易燃烧缓慢上部呈黄色燃烧时有液滴如羊毛燃烧气味④外观鉴别法：根据塑料的表面状态和性状等特点如表4进行分类。表4不同塑料品种的外观性状塑料品种外观性状PE手感较滑腻，未着色时呈半透明状、柔而韧，LDPE手感更软，HDPE则稍硬PP比PE更硬，透明度较好，未着色时呈白色透明状PS性脆、易断裂、未着色时无色透明状，敲打时有金属性的清脆声PVC本色为微黄色透明状，透明状较PE、PP好，软制品柔而韧，硬制品的硬度高于LDPE而低于PP（二）在手工分选的基础上再结合一些设备进行分选A．风力分选：根据塑料的相对密度不同，随风飘移的距离也不同。此法不仅能分开相对密度差异较大的塑料，而且可以将相对密度较大的碎石块、土沙块分离出去。其操作步骤是：首先将废塑料制品破碎送入分选装置的料斗中；然后开动风机，使碎片、碎块喷散出去，由落下距离不同而实现分离。B．静电分选：利用各种塑料磨擦带电能力的差异分离混合塑料。其步骤是用表面活性剂对废塑料进行预处理，使废塑料附有10-6级表面活性剂，然后激烈搅拌，磨擦产生静电。当带甲荷的塑料颗粒在12×104V的的电荷中落下时带负电荷的被吸到“正极”侧，带正电荷的被吸到“负极”侧，这样反复操作数次，可依据塑料带电能力不同将塑料品种分开。（带正电）聚苯乙烯聚乙烯聚丙烯聚对苯二甲酸乙=酯聚氯乙烯（带负电）。三、废塑料的资源化技术——回收再利用（一）各种品种的废塑料通用的回收再利用技术，也就是废塑料不要严格的区分为PS、PE、PVC等品种的回收再利用技术。A．废塑料生产涂料废塑料先进行分选杂物、清水洗净、再晾干、晒干或烘干后用粉碎机粉碎成合格的粒度。加入装有混合溶剂（二甲苯70%、乙酸乙酯20%、丁醇10%）的容器中，在一定温度下使PS、PE、PP塑料全部催化溶解，制成塑料胶浆。在另一容器中加入配制好的改性树脂，与塑料胶浆按比例混合[废塑料：改性用树脂：（1~5）：1制成清漆。在清漆中添加颜料、填料、助剂高速搅拌分散均匀，研磨到所需细度，用200#溶剂汽油调节色漆黏度、过滤即得合格色漆产品。表5废塑料生产涂料的配方/%组成废塑料混合溶剂汽油颜料、填料、助剂增塑剂、增韧剂含量15~3050~60适量0~450.5~5B．生产色漆收集的废塑料需预先除杂、清洗、除污、去油，然后晾干、晒干或烘干。将干燥的废塑料适当破碎，投入带搅拌的反应釜中，并加入适当比例的酚醛树脂、甲基纤维素、松香和混合溶剂（氯仿、香蕉水、二甲苯）浸泡24h，高速搅拌浸泡物3h以上使其完全溶解，制得均匀的胶浆状溶液。用80目筛过滤该溶液，得到合格的改性塑料浆，然后按废塑料:混合溶剂:废环氧树脂:废酚醛树脂:颜料=1:10:（0.5~1）:1:（1~2）的配比加入色浆，制得的色漆、耐磨、耐热、耐寒、防水、耐酸碱，是一种物美价廉的装饰材料。C．制备其它涂料如各色荧光漆、珠光漆、夜光漆、示温漆等。在无色清漆中加入各种荧光颜料，在光照之下，能发生波长比吸叫波长略长的荧光，使颜色极为艳丽，可用它代替广告标牌；在五色清漆中加入用金属氧化物处理过的氧化钛—云母珠光粉，则成为晶莹似珍珠光泽的珠光漆；在五色清漆中加入荧光粉和激活剂，可制出能在黑暗中发光的夜光漆，用于书店、影剧院的座椅号、电源开关、隧道的标志等；在五色清漆中加入各种能随温度变化而变色的化合物，可制出示温漆，用于指示工业设备、家用电器以及难以用普通温度进行观测等场所的工作温度。D．废塑料热解油化再生技术对于大量的生活废弃塑料通过加热或加入一定的催化剂，使大分子的塑料聚合物发生分子链断裂，生成分子量较小的混合烃，经蒸馏分离成石油类产品（柴油、汽油、燃料气和地蜡等）。废塑料的热解油化技术不仅对环境无污染，又能将原先用石油制成的塑料还原成石油制品，能最有效的回收能源，但聚氯乙烯（PVC）在较低温度下会释放出HCl气体对反应设备具有严重的腐蚀性，而且影响催化剂的使用寿命和柴油、汽油的质量。因此，裂解原料中一般要求不含聚氯乙烯废塑料。E．废塑料的热能利用技术—制造垃圾固体燃料该技术是将难以再生利用的废塑料粉碎，并与生石灰为主的混合剂混合、干燥加压、固化成直径为20~50mm颗粒的一种方法，该固体燃料使废塑料体积减小，且无臭、质量较稳定，运输和存放方便；其发热量相当于重油，发用效率高；NOX、SOX的排放量很少。对不便直接燃烧的含氯高分子材料废弃物（PVC）可与其它各种可燃垃圾混配成固体燃料，这样使氯不但得到稀释，而且可代替煤用作锅炉和工业窑炉的燃料。（二）针对不同品种的废塑料采取相应不同的回收再利用技术，即废塑料应严格的区分为PE、PS、PP、PVC等品种A．各品种废塑料通用的材料再生利用技术材料再生利用技术即是通过原形（如旧货商店的物品）或改制利用，以及通过粉碎、热熔加工、溶剂等手法，使废塑料作用原料应用的技术。该技术对塑料的分类要求较严格。材料再生的基本手段有机械再生法、溶剂再生法和热熔加工再生法。机械再生法为：①将简单分离的物料输入专用生产线，切碎、筛选和烘干；②科学分离和清洗；③制成粒料或粉料，作为再生原料出售或利用。该技术适用于所有PVC、PE、PET以及聚氨脂PU、酚醛树脂PE、环氧树脂和不饱和树脂等塑料的再生利用。溶剂再生法为：①将废塑料切片、水洗；②加入合适溶剂使其溶解至最高浓度；③加压溶解除去不溶解成分；④加入非溶剂使残留在溶液中的聚合物沉淀；⑤对沉淀的聚合物进行过滤、洗涤和干燥。该法的关键是要根据不同废塑料选择最佳溶剂和非溶剂。如：PP的最佳溶剂是四氯乙烯、二甲苯、非溶剂是丙酮；PS泡沫塑料的最佳溶剂是二甲苯、非溶剂是甲醇；PVC的最佳溶剂是四氢呋喃或环乙酮，非溶剂是乙醇。用过的溶剂和非溶剂可通过分馏处理加以分离，以便循环再用。由于溶剂法能获得最佳性能的塑料再生原料，所以被广泛用于PS、PP、PVC及尼龙6等废塑料的再生