肖 艷

近些年來(lái)，塑料包裝從出現(xiàn)到大量廣泛的應(yīng)用，發(fā)展很快，可以說(shuō)在包裝歷史上是具有里程碑意義的。它的出現(xiàn)大大地改變和調(diào)整了整個(gè)包裝材料的結(jié)構(gòu)和布局，塑料包裝成為現(xiàn)代商品包裝的重要標(biāo)志，令整個(gè)商品包裝呈現(xiàn)出了一個(gè)嶄新的面貌，使包裝水平上了一個(gè)臺(tái)階。從經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)看，塑料占有著包裝的相當(dāng)大的份額。塑料由于原材料來(lái)源豐富，價(jià)格低廉，合成工藝也較成熟，所以塑料的產(chǎn)品種類很多，價(jià)格也較便宜，更重要的是它兼具多種優(yōu)良的性能，可用于各種商品包裝。目前隨著高分子合成科學(xué)的發(fā)展以及加工技術(shù)的提高，通過(guò)共聚、共混或者改性，賦予了材料更多的特色或特殊功能。新材料層出不窮，品種豐富多彩，大大地促進(jìn)和豐富著包裝行業(yè)，受到社會(huì)的廣泛關(guān)注。

一、廢棄塑料包裝物的回收再用迫在眉睫

20世紀(jì)末以來(lái)，全球面臨著嚴(yán)峻的環(huán)境和資源問(wèn)題。水、空氣、城市固體廢棄物（MSW）的污染，大氣臭氧層的損耗，溫室效應(yīng)等導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境急劇破壞和環(huán)境污染日趨惡化。與此同時(shí)，不可再生資源被肆意開(kāi)發(fā)和過(guò)渡消耗，以及由于全球人口持續(xù)增長(zhǎng)而造成的農(nóng)業(yè)可耕地日益減少，對(duì)人類生存所處的環(huán)境和依存的資源都構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。

眾所周知，塑料包裝材料由于質(zhì)輕、強(qiáng)度高，耐腐蝕性好，同時(shí)易于多元、多層復(fù)合，制得適應(yīng)性強(qiáng)的多功能包裝材料，特別是在節(jié)省資源、節(jié)約能量方面與傳統(tǒng)包裝比較，具有較大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，從而在包裝市場(chǎng)廣受青睞，因此近十多年來(lái)，無(wú)論是塑料軟包裝，還是塑料瓶等硬質(zhì)容器一直保持穩(wěn)步發(fā)展的態(tài)勢(shì)。市場(chǎng)實(shí)踐表明，塑料包裝材料的持續(xù)、穩(wěn)步增長(zhǎng)和被廣泛應(yīng)用是時(shí)代進(jìn)步的表征。同時(shí)也表明，由于包裝等一次性塑料材料和制品不易回收再利用，而又較難在環(huán)境中自然降解，其廢棄物對(duì)環(huán)境造成的污染甚至危害也不容忽視。

廢棄塑料包裝物給環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重污染。據(jù)報(bào)道，全球塑料年生產(chǎn)量已達(dá)2.6億t，其中約30%為包裝、日用和農(nóng)用領(lǐng)域等的一次性消費(fèi)品。這些產(chǎn)品屬“短壽命”應(yīng)用范疇，一般使用1～3個(gè)月或半年時(shí)間，最長(zhǎng)也一年左右，大多就隨同生活垃圾進(jìn)入MSW處理系統(tǒng)，有些被隨意丟棄。據(jù)報(bào)道，目前世界塑料廢棄物年產(chǎn)生量高達(dá)50000kt以上，在MSW中約占10%（重量比）、如美國(guó)塑料廢棄物產(chǎn)生量為16000kt/年，在MSW中占9.6%（其中塑料包裝廢棄物占4.1%）。日本塑料廢棄物（包括未利用的邊角料）產(chǎn)生量約為10000kt/年，在MSW中約占11%。我國(guó)塑料廢棄物產(chǎn)生量8000kt/年，在MSW中占6.6%。另一方面，這些一次性塑料制品的原料大部分為聚烯烴，屬惰性材料，對(duì)微生物不敏感，不易在自然環(huán)境中生物降解。由于場(chǎng)地不足和抑制有害氣體法規(guī)的出臺(tái)，對(duì)塑料廢棄物的填埋和焚燒處理也受到制約。從而在MSW處理方法中也受到限制。為此各國(guó)相繼制定了一些政策法規(guī)，禁用、限用、規(guī)定回收利用目標(biāo)以及收取治污費(fèi)等。京都議定書(shū)進(jìn)一步要求減少產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體排放，這對(duì)發(fā)展中的塑料工業(yè)無(wú)疑是嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。

塑料包裝物還對(duì)資源和能源的消耗帶來(lái)了供求矛盾和沖擊。過(guò)去幾十年來(lái)，塑料工業(yè)的快速發(fā)展，主要是建立在石化原料基礎(chǔ)上。據(jù)報(bào)道，全世界每年約有1.5億石油天然氣等石化資源用于化學(xué)合成“高分子聚合物”。塑料工業(yè)消耗的石油能源占全部石油消耗的7%，其中生產(chǎn)占3%，原料占4%。我國(guó)是一個(gè)石油資源貧乏且又是能耗大國(guó)，石油年耗費(fèi)近4億t，其中1/3以上依賴進(jìn)口。石油是一類資源有限、正在日漸減少又面臨枯竭的不可再生資源。據(jù)報(bào)道，全世界石油可開(kāi)采的年限約45年，天然氣約63年。又據(jù)聯(lián)合國(guó)“世界能源評(píng)估報(bào)告”指出，目前全球能源體系不夠可靠，價(jià)格不夠低，不足以支持廣泛的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。近一年來(lái)，石油價(jià)格暴漲對(duì)塑料工業(yè)帶來(lái)的供求矛盾和沖擊，充分說(shuō)明了塑料工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展必須遵循循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念，加強(qiáng)回收利用，同時(shí)也必須加快擺脫其對(duì)石油過(guò)分依賴的局面。面對(duì)嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)，世界各國(guó)都被迫理性地探索新的發(fā)展模式和發(fā)展戰(zhàn)略，尋求一條經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和社會(huì)發(fā)展與資源、環(huán)境和諧發(fā)展良性循環(huán)的發(fā)展道路。構(gòu)筑資源節(jié)約型、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境友好型社會(huì)，走可持續(xù)發(fā)展道路已成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)和發(fā)展方向。目前歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家正著手研究制定減量化、再資源化及充分利用可再生資源，補(bǔ)充替代不可再生的石油資源的戰(zhàn)略。同時(shí)把從源頭抓起，節(jié)約原材料消耗、清潔生產(chǎn)、減少垃圾產(chǎn)生量及加強(qiáng)資源綜合利用和可再生資源的利用作為重要策略。

二、國(guó)內(nèi)外廢棄塑料包裝物回收再用的發(fā)展動(dòng)態(tài)

遵循循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念，塑料包裝廢棄物的回收利用被認(rèn)為是最有效治理環(huán)境污染，及有效利用資源、節(jié)約能源的好辦法。近些年來(lái)，塑料以其自身的優(yōu)越性，質(zhì)輕、價(jià)廉，來(lái)源豐富強(qiáng)度好，物理性能優(yōu)良等在包裝領(lǐng)域發(fā)展迅速。目前，全球每年的塑料用量超過(guò)1億t，包裝占塑料市場(chǎng)的30%左右，有的甚至高達(dá)50%。在我國(guó)，塑料包裝材料的工業(yè)產(chǎn)值在包裝工業(yè)總值中約占1/3，高居首位。當(dāng)前世界各國(guó)都把塑料廢棄物的處理方向積極轉(zhuǎn)向再生資源和二次資源的開(kāi)發(fā)利用。目前全球都面臨著嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題，水污染、臭氧層的消耗、空氣污染、不可再生資源的浪費(fèi)，以及由于全球人口持續(xù)增長(zhǎng)而造成的農(nóng)業(yè)耕地的過(guò)度使用等，對(duì)人類生存環(huán)境都構(gòu)成嚴(yán)重的威脅和挑戰(zhàn)。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，城市固體廢棄物（MSW）的生產(chǎn)和處理的管理也都被視為治理環(huán)境問(wèn)題的重要部分。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人們生活水平的日益提高，MSW也隨之迅速增長(zhǎng)。據(jù)報(bào)導(dǎo)，美國(guó)每年產(chǎn)生的MSW量約為kt，人均產(chǎn)生量約636kg；歐盟成員國(guó)每年大約產(chǎn)生MSWkt，（不含商業(yè)垃圾），英國(guó)垃圾年處理量kt，日本kt。各國(guó)的人均垃圾排放量在400～600kg之間，如法國(guó)450kg。我國(guó)僅城市的固體廢棄物清運(yùn)量達(dá)kt，人均年產(chǎn)生活垃圾約400kg。由于這些廢棄物量大、分散、臟亂，不易收集再生利用，而且其原料大部分為聚烯烴，屬惰性材料，對(duì)微生物極不敏感，因此很難在環(huán)境中生物降解，它們對(duì)環(huán)境造成的負(fù)面影響和對(duì)生態(tài)平衡造成的破壞日趨嚴(yán)重，從而倍受公眾的責(zé)難。對(duì)此歐美發(fā)達(dá)國(guó)家制訂了相關(guān)法規(guī)，對(duì)那些用后不能自行降解或不易回收利用的一次性塑料產(chǎn)品進(jìn)行限用、禁用、強(qiáng)制收集和制定回收利用指標(biāo)、收取排污費(fèi)或課以高稅等，這些法規(guī)的出臺(tái)對(duì)塑料包裝材料的發(fā)展無(wú)疑是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和威脅。

近十多年來(lái)，歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家相繼制訂了有關(guān)環(huán)保法規(guī)，對(duì)那些不易回收利用或在自然環(huán)境中較難降解的塑料材料和制品，實(shí)施局部禁用、限用、強(qiáng)制收集或者收取污染費(fèi)等措施。由于塑料在包裝領(lǐng)域中的用量非常大，其中不少對(duì)于塑料包裝回收的法規(guī)附著于處理包裝廢棄物制度之中。據(jù)資料報(bào)導(dǎo)，美國(guó)塑料廢棄物的處理方式發(fā)生了很大的變化，填埋處理從上世紀(jì)80年代末的90%下降為37%，而循環(huán)利用和再生利用由17%上升至35%，焚燒回收能源由3%上升至18%。日本材料回收利用16%，能源回收利用39%（其中固體燃料11.1%，焚燒發(fā)電 56.1%，燃燒回收熱能 32.8%），化學(xué)回收利用3%，以上總有效利用率達(dá)58%，而普通焚燒15.2%，填埋26.6%，其它 0.2%。

德國(guó)在環(huán)境保護(hù)和包裝廢棄物的回收方面堪稱世界的典范。他們的居民對(duì)塑料垃圾的分類既認(rèn)真，又準(zhǔn)確，再加上拆卸機(jī)上塑料分類也由手工完成，所以塑料制品僅回收這一方面就超過(guò)了60%（不包括焚燒獲取能量等）。美國(guó)對(duì)塑料的回收率達(dá)50%，僅新澤西州的塑料再生中心（CPRR）建立的熱塑性廢舊塑料處理裝置，就具有年產(chǎn)3500t再生塑料的能力。90年代美國(guó)的塑料再生制品已達(dá)23萬(wàn)t，20世紀(jì)末達(dá)130萬(wàn)t。法國(guó)1994年塑料廢棄物就達(dá)89萬(wàn)t，其中46萬(wàn)t通過(guò)綠點(diǎn)系統(tǒng)。日本在1995年對(duì)塑料廢棄物回收率達(dá)28%。為了更好的利用再生資源，日本政府決定加大回收處理，制定了塑料廢棄物再循環(huán)目標(biāo)，即到21世紀(jì)總循環(huán)率要達(dá)到90%，物質(zhì)循環(huán)率20%，熱循環(huán)率達(dá)70%，填埋率達(dá)10%。意大利在90年代僅熱塑性塑料回收，就達(dá)25%以上。他們研制了從垃圾中分離塑料的機(jī)械系統(tǒng)，有效地將PE薄膜，袋類分離出來(lái)進(jìn)行處理。歐洲回收利用率接近50%，能量回收利用29.2%。據(jù)專家預(yù)測(cè)，到21世紀(jì)20年代末，全球塑料廢棄物的回收利用率在塑料廢棄物處理總量中所占比重將上升到50%以上，其中循環(huán)利用和再生利用占42%，焚燒回收能源26%，熱解回收化學(xué)品及燃料油25%，其它7%。我國(guó)是世界塑料生產(chǎn)、消費(fèi)大國(guó)，也是塑料、廢塑料進(jìn)口量最大的國(guó)家之一。據(jù)報(bào)導(dǎo)，目前全球塑料消費(fèi)量達(dá)2.6億多噸，塑料表觀消費(fèi)量達(dá)5191.4萬(wàn)t/年，在全球塑料總消費(fèi)量中約占20%。我國(guó)塑料制品市場(chǎng)很大。據(jù)了解2008年我國(guó)塑料包裝材料產(chǎn)量1261萬(wàn)t。在塑料制品總量中約占1/3，再加上農(nóng)用、日用一次性消費(fèi)品，則約一半的塑料制品一年內(nèi)變?yōu)閺U棄物，而目前回收率還較低。而且我國(guó)每年塑料缺口量很大，約45%依靠進(jìn)口解決。因此，加強(qiáng)塑料廢棄物資源化再利用，潛力很大。

塑料包裝之所以發(fā)展迅猛，關(guān)鍵是它在材料的性能價(jià)格比上超過(guò)了所有的材料，而且對(duì)于發(fā)展中國(guó)家來(lái)說(shuō)，更適應(yīng)其國(guó)情和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。塑料包裝材料的確有許多其他包裝材料所不具備的功能，然而由于塑料在回收處理上確有難度，所以由此帶來(lái)了許多嚴(yán)重的社會(huì)問(wèn)題及污染問(wèn)題。因此研發(fā)塑料包裝廢棄物的回收處理與再生技術(shù)，具有特別重大的意義。

三、常用的塑料包裝材料的類別、性能特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍

塑料是以合成或天然的高分子樹(shù)脂為主要材料。添加各種助劑后，在一定的溫度和壓力下具有延展性，冷卻后可以固定其形狀的一類材料。天然或合成高分子樹(shù)脂分子在熔融狀態(tài)下，且周圍均勻的分布助劑分子的過(guò)程叫塑化。塑料包裝是包裝業(yè)中四大材料之一：紙及紙板占30%，塑料占25%，金屬占25%，玻璃占15%。塑料的主要特性是：密度小，比強(qiáng)度高，可以獲得較高的包裝得率，即“單位質(zhì)量的包裝體積或包裝面積大??；大多數(shù)塑料的耐化學(xué)性好，有良好的耐酸，耐堿，耐各類有機(jī)溶劑，長(zhǎng)期放置，不發(fā)生氧化；成型容易，所需成型能耗低于鋼鐵等金屬材料；具有良好的透明性，易著色性；具有良好的強(qiáng)度，單位重量的強(qiáng)度性能高，耐沖擊，易改性；加工成本低；絕緣性優(yōu)。

塑料是以高分子合成樹(shù)脂為主要成分，在一定條件下可塑制成型且在常溫下保持形狀不變的材料。塑料的種類很多，從根本結(jié)構(gòu)和受熱后的性能來(lái)作區(qū)分，根據(jù)塑料自身的性能來(lái)分可以分為多次反復(fù)進(jìn)行熔融成型加工而基本能保持其特性的熱塑性塑料和只能進(jìn)行一次熔融成型的熱固性塑料兩大類。根據(jù)其用途來(lái)分可以分成使用面廣，價(jià)格便宜，綜合性能較好的通用塑料，如PE，PP，PVC，PS和胺基塑料有良好的物理力學(xué)強(qiáng)度，可能代替金屬使用在工程機(jī)械上的工程性塑料如：ABS，尼龍，聚酯，POM，TPX-1等。以及在某一性能上具有特別優(yōu)良的一類工程塑料，如具有特別好的耐輻射性，耐高溫性等的特種塑料，如聚芳砜，液晶聚合物等。根據(jù)熱塑性樹(shù)脂分子結(jié)晶大小來(lái)分，可以把熱塑性塑料分成無(wú)定型聚合物和結(jié)晶型聚合物兩類。熱塑性塑料的分子結(jié)構(gòu)為線型，或者支鏈型，當(dāng)它被加熱到某一溫度后將軟化或熔化，這時(shí)可以將其塑化造型，冷卻后定型。熱塑性塑料能反復(fù)加熱反復(fù)塑化。所以說(shuō)此種塑料可塑性好，易加工，可循環(huán)使用。此類塑料如PE（聚乙烯），PP（聚丙烯），PS（聚苯乙烯），PMMA（聚甲基丙烯酸甲 0），PVC（聚氯乙烯），PET（聚醋類）。熱固性塑料顧名思義，即塑料在加熱熔化后一次定型，其后無(wú)論怎樣加熱，將不會(huì)再熔化，即沒(méi)有再塑性，是一次成型材料。熱固性塑料在成型加工前還不是網(wǎng)狀（體型）結(jié)構(gòu)，只是一般線型（或支鏈）分子，但在加熱成型時(shí)就交聯(lián)起來(lái)形成了三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。此種塑料耐熱性好，不易變形。如環(huán)氧樹(shù)脂，酚醛樹(shù)脂均屬此類。熱固性塑料最大的缺點(diǎn)是無(wú)法回收處理，只能一次性使用。因此包裝中一般不使用熱固性塑料，僅采用熱塑性塑料。

塑料包裝由于其自身的特點(diǎn)：品種多，成型種類多，兼具多種優(yōu)良性能，所以在包裝界應(yīng)用廣泛，不論是食品、工業(yè)品、雜貨品、化工品、文化用品都可用，而且在性能上耐常溫的、耐低溫的、耐高溫的、耐拉伸的、耐壓的、防震的各種性能的材料都有。在塑料包裝中一個(gè)最重要的問(wèn)題是要將食品包裝與非食品包裝的材料嚴(yán)格地區(qū)分開(kāi)。因?yàn)樽鳛槭澄锏陌b絕不能有來(lái)自于材料自身的任何污染，要達(dá)到真正的保質(zhì)、保鮮、保味。作為能夠包裝食品的塑料材料，通常有聚乙烯（PE），聚丙烯（PP），聚酯（PET），聚苯乙烯（PS），乙烯一醋酸乙烯共聚物（EVA）等。其原則是材料中沒(méi)有易遷移的有毒有害元素，如氯（Cl），氟（F），澳（Br）等等。

聚丙烯由于結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致材料的柔軟透明，所以易制成薄膜。經(jīng)拉伸后強(qiáng)度提高，非常適宜包裝食品，或與其他材料復(fù)合形成復(fù)合材料進(jìn)行包裝，多用于食品、醫(yī)藥。聚丙烯除了薄膜還可制成各種盒、杯、盤(pán)、瓶等容器，用于盛裝、包裝食品及各種商品，它還可以制成打包帶、編織袋等。聚乙烯分高密度聚乙烯（HDPE）和低密度聚乙烯（LDPE）。低密度聚乙烯可以制成薄膜或與其他材料復(fù)合用于食品包裝及各種商品包裝，而高密度聚乙烯可以制成各種形狀的容器，如盒、盤(pán)、瓶、杯、筒類或做成重包裝袋。聚乙烯塑料還可以制成軟管如牙膏皮，化妝品盒等。聚苯乙烯由于結(jié)構(gòu)因素，屬硬質(zhì)塑料，很脆，可制成各種形狀容器用于食品包裝。也可以經(jīng)化學(xué)改性來(lái)提高抗沖擊性能，或經(jīng)拉伸來(lái)提高它的力學(xué)性能。再者它可制成泡沫緩沖材料。乙烯一醋酸乙烯是一種較新的材料，多用于與其他材料共擠出制成復(fù)合薄膜材料，或與其他材料共同進(jìn)行密封，多用于食品的包裝。

近年來(lái)，塑料包裝行業(yè)的包裝材料、包裝產(chǎn)品產(chǎn)量平穩(wěn)增長(zhǎng)，包裝新材料、新工藝、新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。當(dāng)前世界塑料包裝產(chǎn)品的發(fā)展呈現(xiàn)四大特點(diǎn)：一是新型聚酯包裝獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。其中最引人注目的是聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）的應(yīng)用。這是一種新型聚酯包裝材料，具有良好的阻氣性、防紫外線性和耐熱性。預(yù)計(jì)不久的將來(lái)，PEN將會(huì)大量進(jìn)入包裝領(lǐng)域，引發(fā)PEN之后的又一次包裝革命；二是新型降解塑料受到關(guān)注。隨著國(guó)際環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)ISO14000的實(shí)施，新的降解塑料備受關(guān)注。其中，德國(guó)巴斯夫公司推出了品牌為ECOHEXD的脂肪族二醇與芳香族二羧酸聚合的降解聚酯樹(shù)脂，可用于薄膜生產(chǎn)；三是企業(yè)大力發(fā)展茂金屬塑料。茂金屬聚合物具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如加工性強(qiáng)、高強(qiáng)度、高剛性及透明性好等優(yōu)異性能，因而受到業(yè)界的極大關(guān)注，并因此推出了許多新品。茂金屬塑料將直接沖擊PP、HDPE、LLDPE、彈性體塑料市場(chǎng)，適用于食品包裝、醫(yī)藥包裝、收縮薄膜及衛(wèi)生用品等方面；四是發(fā)泡塑料走向零污染。在這方面，意大利A-MUT公司研制出的擠出發(fā)泡PP片才是泡沫塑料產(chǎn)品的最新發(fā)展。它應(yīng)用MOH-TELL公司的高黏度樹(shù)脂、高熔體強(qiáng)度聚丙烯（HMSPP）、PP均聚物與低ODP化學(xué)發(fā)泡劑配合，生產(chǎn)出具有細(xì)小微孔而且均勻分布的發(fā)泡聚丙烯片材（EPP）。發(fā)泡PP所用HMSPP僅占12.5%，具有極大的經(jīng)濟(jì)意義和環(huán)保意義。與同類產(chǎn)品相比，這種發(fā)泡塑料產(chǎn)品密度低，可節(jié)約20%的原材料。在中國(guó)，塑料包裝材料的使用占整個(gè)塑料產(chǎn)最的26%左右。其中主要的品種為:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龍、乙烯一醋酸乙烯共聚物等等。它們均為熱塑性高分子材料。塑料成品形式有薄膜、纖維及剛性成型材料。其中薄膜可制成各種塑料包裝袋，纖維可以編織成手提袋或較大型的編織袋，剛性成型材料可以制成各種塑料桶、塑料瓶、塑料包裝盒、周轉(zhuǎn)箱、鈣塑箱等等。

四、直接再生利用廢棄塑料的來(lái)源、用途及方法

機(jī)械處理再利用包括直接再生和改性再生兩大類。作為直接再生來(lái)講，工藝比較簡(jiǎn)單，操作方便，易行，所以應(yīng)用較為廣泛。但因制品在使用過(guò)程中的老化和再生加工中的老化所致，其再生制品的力學(xué)性能比新樹(shù)脂制品的低，所以一般用于檔次不高的塑料制品上，如農(nóng)用、工業(yè)用、漁業(yè)用、建筑業(yè)用等等。直接再生主要是指廢舊塑料，經(jīng)前處理破碎后直接塑化，再進(jìn)行成型加工或造粒，有些情況需添加一定量的新樹(shù)脂，制成再生塑料制品的過(guò)程。它可采用現(xiàn)有技術(shù)、設(shè)備，即經(jīng)濟(jì)又高效率。在這過(guò)程還要加人適當(dāng)?shù)呐浜蟿ㄈ绶览蟿?、?rùn)滑劑、穩(wěn)定劑、增塑劑、著色劑等），能改善外觀及抗老化并提高加工性能，但對(duì)材料的力學(xué)強(qiáng)度和性能沒(méi)有幫助。

直接再生廢棄塑料的來(lái)源及用途如下：不必分檢、清洗等前處理，直接破碎后塑化成型方法主要用于包裝制品的生產(chǎn)過(guò)程中的邊角料和殘品，它們可以直接送入料斗與新料同時(shí)使用，不需任何前處理。這種方法還可用于一些雖經(jīng)使用，但十分干凈，沒(méi)有任何污染的塑料容器等。經(jīng)過(guò)分離清洗、干燥、破碎等前處理，尤其對(duì)有污染的制品，首先要粗洗，除去砂土、石塊、金屬等雜質(zhì)，以防損壞機(jī)器，粗洗后離心脫水，再送入破碎機(jī)破碎，破碎后再進(jìn)行精洗，以除掉包裝內(nèi)部的雜質(zhì)。清洗后再干燥，然后直接塑化成型或造粒。此法對(duì)象一般為來(lái)自商品流通消費(fèi)后不同渠道收集的塑料包裝廢棄物，各種用途和各種形狀的包裝容器、薄膜等。其特點(diǎn)是雜質(zhì)多，臟污嚴(yán)重，處理難度大。此法要想得到更好的效果和最佳的經(jīng)濟(jì)效益，就要對(duì)廢棄物進(jìn)行原材料的分類。如PS泡沫類塑料，體積大不易輸入處理機(jī)械，所以要事前進(jìn)行特別的預(yù)處理，例如經(jīng)過(guò)脫泡減容處理，由于制品種類不同可采用不同的脫泡機(jī)。

直接再生法中塑化是很重要的一道工序，是得到新的再生制品的前提。塑化的目的其一是制備再生粒料，其二是經(jīng)塑化后直接成型。在塑化的整個(gè)過(guò)程中還要有一步均化過(guò)程，就是將破碎的廢塑料與各種助劑（如增塑劑、潤(rùn)滑劑、穩(wěn)定劑、防老劑、改性劑等）混煉均勻的過(guò)程。塑化和均化所用設(shè)備有雙輥塑煉機(jī)、密煉機(jī)、單或雙螺桿擠出機(jī)。造粒工藝有冷切、熱切。冷切是擠出的熔體經(jīng)過(guò)冷水槽冷卻后由切粒機(jī)切成粒。熱切是熔體擠出后直接被旋切刀切粒，同時(shí)經(jīng)噴水霧加以冷卻。在直接再生的整個(gè)過(guò)程中，分離工序是一個(gè)難度高的技術(shù)。手工分效率太低，所以必須發(fā)展機(jī)械化和高新技術(shù)分離，如靜電分選，旋風(fēng)分選，離心分造，磁選等，目前已有更新的進(jìn)展和突破。清洗程序可以是手工的，也可是機(jī)械。人工洗效率太低，所以應(yīng)大力發(fā)展機(jī)械清洗。為保證質(zhì)量，應(yīng)先將廢棄塑料放人較熱的洗滌液中浸泡數(shù)小時(shí)，再機(jī)械攪拌，經(jīng)過(guò)它們的彼此碰撞、摩擦而除去污物或雜質(zhì)。干燥多采用有加熱夾層的旋轉(zhuǎn)式干燥器，夾層中通過(guò)熱蒸汽，邊受熱邊旋轉(zhuǎn)，干燥效率高。

材料回收利用是回收利用技術(shù)中投資較小，工藝較簡(jiǎn)單易行的方法，是能源利用率最高的回收方式。但過(guò)去其回收料主要用來(lái)制備中低檔產(chǎn)品或僅作為為降低產(chǎn)品成本與新料共混的填充料使用。近年來(lái)，為提高產(chǎn)品的質(zhì)量和附加值，許多國(guó)家在塑料廢棄物的分選、分離技術(shù)和開(kāi)發(fā)適用改性添加劑及改性技術(shù)的研發(fā)方面正加大科技投入，并取得了較好的進(jìn)展。

五、塑料包裝材料的加工制造工藝與技術(shù)處理方法

塑料包裝廢棄物的處理方法很多，依照綠色包裝的內(nèi)涵來(lái)對(duì)它們進(jìn)行排序，一是回收再利用，二是焚燒獲取能量或重獲原料，三是實(shí)行填埋?；厥赵倮檬且环N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)境的最有效回收處理方法。此法又可分為回收循環(huán)復(fù)用，機(jī)械處理再生利用，化學(xué)處理回收再生。循環(huán)復(fù)用指的是不再有加工處理的過(guò)程，而是通過(guò)清潔后直接重復(fù)再用。這種方法主要是針對(duì)一些硬質(zhì)、光滑、干凈、易清洗的較大容器，如托盤(pán)、周轉(zhuǎn)箱、大包裝盒，及大容量的飲料瓶、盛裝液體的桶等。這些容器經(jīng)過(guò)技術(shù)處理，衛(wèi)生檢測(cè)合格后才能使用。技術(shù)處理工藝如下:首先將它們分類和挑選，將符合基本要求的塑料包裝進(jìn)行水洗—酸洗—堿洗—消毒—水洗—亞硫酸氫鈉浸泡—水洗—蒸餾水洗—50℃烘干—再利用。其中挑選時(shí)是十分嚴(yán)格的，一定是剛用后就丟棄的，基本沒(méi)什么污染，上面無(wú)劃痕，透明、光滑如新瓶一樣方屬基本合格。對(duì)于裝機(jī)油及各種液體、農(nóng)藥的非食用桶和容器處理簡(jiǎn)單些，只水洗（洗滌劑）一晾干或低溫烘干即可再用。

塑料的品種較多，它們的生產(chǎn)原料不同，廢棄物來(lái)源復(fù)雜，通常是兩種或多種塑料及與其它物質(zhì)（如金屬、橡膠等）的混合物。由于各種塑料及其它材料的物化特性差異及不相容性，使直接回收后的混合物的加工性能受到較大影響。為了提高回收產(chǎn)品的利用價(jià)值，一般先將收集的塑料廢棄物進(jìn)行分選，分離，然后根據(jù)不同的材料和不同的應(yīng)用性能要求，采用不同的回收利用技術(shù)加以處理。塑料廢棄物的分選分離主要集中在PE、PP、PVC和PS以及PET等5種主要塑料品種，分選分離技術(shù)過(guò)去以手工分選為主，以后主要采用紅外光譜分選，并逐步開(kāi)發(fā)了比重分離技術(shù)，溶劑分離技術(shù)，利用潤(rùn)濕性分離技術(shù)，磁性分離技術(shù)，靜電分離技術(shù)及計(jì)算機(jī)分離技術(shù)等等。

比重分離技術(shù)是目前廣泛采用的方法之一，是根據(jù)塑料相對(duì)密度的差異，在溶液介質(zhì)（水、水-乙醇、水-鹽）中進(jìn)行浮沉分離。日本塑料處理促進(jìn)協(xié)會(huì)研發(fā)的小懸浮分離裝置一次分離效率可達(dá)到99.9%以上。美國(guó)DOW化學(xué)公司也開(kāi)發(fā)了類似的分離技術(shù)，以液態(tài)碳?xì)浠衔锶〈橘|(zhì)分離混合塑料，已取得較佳效果。該技術(shù)的主要問(wèn)題是分離品種、數(shù)量受一定限制，而且易受添加填充物的干擾。溶劑分離技術(shù)是根據(jù)塑料在不同溶劑中的溶解性能進(jìn)行分離。美國(guó)凱洛格公司與倫塞勒綜合技術(shù)學(xué)院聯(lián)合開(kāi)發(fā)出溶劑法選擇性分離技術(shù)，即將粉碎的塑料廢棄物加入某種溶劑中，在不同的溫度下，溶劑能有選擇地溶解不同的塑料而將它們分離。該技術(shù)的分離效率受溶劑組成、溫度影響。塑料一般是疏水性的，但選擇性添加表面活性劑可以調(diào)整它們的潤(rùn)濕性能，而表面活性劑的潤(rùn)濕作用隨不同塑料而不同，利用潤(rùn)濕性分離技術(shù)就是根據(jù)潤(rùn)濕性的差異作為浮選的基礎(chǔ)而進(jìn)行分離的。電磁分離技術(shù)最先是采用電磁分離器將塑料廢棄物混雜物的金屬鐵分離出去。近年來(lái)，日本京都大學(xué)成功地開(kāi)發(fā)了將塑料廢棄物片置于水槽內(nèi)施以強(qiáng)磁的高效分選新技術(shù)。該技術(shù)主要依據(jù)不同塑料具不同磁性及不同的浮沉深度而進(jìn)行分離。另外，最新研發(fā)成功的電磁快速加熱法可用于將金屬塑料復(fù)合物或組件進(jìn)行分離回收利用。靜電分離技術(shù)主要用于PVC與銅、鋁復(fù)合物或PVC與PS混合料的分離。該法是首先將塑料廢棄物粉碎，然后加上高電壓使之帶電，再通過(guò)電極進(jìn)行篩選分離。目前該法已用于從PVC包覆銅線的廢棄物中分離出PVC和銅，也用于PVC與PET瓶混合廢棄物碎片中將PVC與PET分離回收利用。計(jì)算機(jī)自動(dòng)分選技術(shù)主要優(yōu)點(diǎn)是效率高，并可實(shí)現(xiàn)分選過(guò)程的連續(xù)自動(dòng)化。瑞士Bueher公司在鹵素?zé)糇鳛閺?qiáng)光源照射下，經(jīng)過(guò)4種過(guò)濾器進(jìn)行識(shí)別，通過(guò)計(jì)算機(jī)可從混雜塑料廢棄物中分離出PE、PP、PS、PVC和PET，分離能力為1t/h。反應(yīng)性共混分離技術(shù)是近年開(kāi)發(fā)的新技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)帶涂料層的塑料廢棄物分離回收利用。

塑料合成所用的基本原料來(lái)源豐富，即石油、天然氣、電石、海鹽、煤等，通過(guò)提取其中的小分子化合物（單體），經(jīng)過(guò)不同的聚合方法，采取不同的工藝條件，最后合成出所需要的高分子樹(shù)脂。相對(duì)分子質(zhì)量也是根據(jù)性能需要，控制反應(yīng)條件而得到不同的數(shù)里級(jí)，幾萬(wàn)至幾十萬(wàn)，幾百萬(wàn)，有的相對(duì)分子質(zhì)量分布窄（均一），有的相對(duì)分子質(zhì)量分布寬（不均一）。

塑料成型加工的方法有多種，依據(jù)塑料制品的不同要求而采用不同的成型加工方式。或制成薄膜，或制成容器，或制成板材等等。在眾多的加工方式中，用的最多，或效果最好，工藝又成熟的有以下幾種：注射擠出，中空吹塑與壓延。其原理是先將塑料與配料全部加入注射機(jī)料筒中，通過(guò)加熱使塑料熔融成流動(dòng)狀態(tài)，然后利用推桿的較高壓力和較快的速度，使物料自料簡(jiǎn)末端的直徑很小的噴嘴中注入一個(gè)周圍帶冷卻裝置的閉合金屬模具中，經(jīng)冷卻后，脫模就得到一定形狀的塑料制品。這種成型方法即是注射成型。

六、塑料包裝廢棄物的化學(xué)改性和增韌改性

塑料廢棄物直接再生利用的主要優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單、再生產(chǎn)品成本低，但其主要缺點(diǎn)是其力學(xué)性能大幅度下降，只能制得中低檔制品。為了改善塑料廢棄物再生料的性能，適應(yīng)專用制品的質(zhì)量要求，提高其附加值，近年來(lái)對(duì)回收料的改性添加劑配方及改性技術(shù)的研發(fā)愈來(lái)愈受到重視。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。對(duì)此種改性的化學(xué)方法很多，但最本質(zhì)的是要在舊的大分子鏈上或鏈間起到化學(xué)反應(yīng)。這就是說(shuō)要依靠分子鏈上或鏈端的反應(yīng)性基團(tuán)進(jìn)行再次反應(yīng)，或在鏈上接上某種特征基團(tuán)或接上一個(gè)特性支鏈，或在大分子鏈間反應(yīng)基團(tuán)進(jìn)行反應(yīng)，形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，其結(jié)果舊高分子的結(jié)構(gòu)變了，從而導(dǎo)致其性能的改善和提高。交聯(lián)改性有化學(xué)交聯(lián)和輻射交聯(lián)兩種?；瘜W(xué)交聯(lián)較為方便，所以普遍被采用?；瘜W(xué)交聯(lián)通常是在材料的軟化點(diǎn)之上使材料充分塑化，然后加入過(guò)氧化物類的交聯(lián)劑混合均勻，在交聯(lián)劑分解溫度以下進(jìn)行造粒和制成坯型，待用時(shí)加熱到能產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)的溫度以上完成固化成型。大分子之間形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，即熱固性樹(shù)脂。交聯(lián)后材料各方面性能均大大提高，如耐寒、耐熱、耐磨、耐溶劑，機(jī)械強(qiáng)度、彈性上升，克服了分子間的流動(dòng)，尺寸穩(wěn)定。若交聯(lián)過(guò)程中采用輕度交聯(lián)，在保持熱塑性的前題下還提高了力學(xué)性能，這是最理想的，為這種再生交聯(lián)改性的材料再次廢棄后的利用創(chuàng)造了條件。

廢舊塑料再生后往往抗沖擊性能較差，原因是材料在使用中老化了。大分子鏈有所降解，所以力學(xué)性能有所下降。增韌改性就是在舊塑料中加入彈性體或共混熱塑彈性體，通過(guò)共混來(lái)提高再生塑料的韌性。例如用橡膠增韌改性，聚丙烯PP是一個(gè)最普通的例子。橡膠具有良好的高彈性和耐寒性，耐磨性，耐屈撓性，所以將橡膠加人廢舊的PP或其他塑料中共混，不僅可提高舊PP材料的韌性，抗沖擊性能，還大大改善了舊PP的耐寒性。這類的增強(qiáng)往往是用纖維來(lái)增強(qiáng)塑料的。若纖維增強(qiáng)的是熱塑性塑料，稱之為熱塑性玻璃鋼（FRTPC）。對(duì)回收的包裝廢舊塑料也可以用纖維來(lái)增強(qiáng)，但塑料必須是熱塑性的。增強(qiáng)后復(fù)合材料各方面性能將大大提高，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，而制品成型收縮率卻變小了。而且對(duì)于這種增強(qiáng)改性過(guò)的熱塑性玻璃鋼可反復(fù)加工成型，有很好的應(yīng)用潛力。

塑料廢棄物回收料的改性技術(shù)包括共混合金化技術(shù)，填充增強(qiáng)改性技術(shù)和交聯(lián)改性技術(shù)等。共混、合金化技術(shù)主要將一種塑料廢棄物回收料與其它塑料共混或合金化，其技術(shù)關(guān)鍵在于提高共混物之間的相容性，改善由于各相之間不良的界面粘結(jié)力和應(yīng)力傳遞而造成的較差的力學(xué)性能。共混、合金化改性實(shí)例：HDPE奶瓶回收料中加入結(jié)晶溫度略低于它的均聚PP和共聚PP進(jìn)行共混，可提高共混物的沖擊性能和降低粘度。HDPE與PVC混合回收料中，加入CPE相溶劑后，能大幅度提高共混物的拉伸性能；PP回收料中，加入10%～25%（質(zhì)量分）的HDPE新料進(jìn)行共混，共混料的沖擊強(qiáng)度比PP提高8倍，且改進(jìn)了流動(dòng)性，可用于注塑成型大型容器；PE、PP回收料中，加入3%Bennent GR-25相溶劑，可成型加工符合應(yīng)用性能的瓶、容器、排水用波紋管等。填充增強(qiáng)技術(shù)與新料的填充增強(qiáng)改性技術(shù)類似，包括添加無(wú)機(jī)粉體材料、木粉等進(jìn)行填充改性、添加纖維進(jìn)行增強(qiáng)改性，添加彈性體進(jìn)行增韌改性等，可以制得具有與新料性能接近的復(fù)合材料。

填充、增強(qiáng)改性是在PP回收料中，加入橡膠回收料和云母等混合，可制得建筑用墻磚，由于混合物中含有許多易揮發(fā)組分，在加熱成型中，這些揮發(fā)組分會(huì)使成型制品形成泡沫結(jié)構(gòu)，使墻磚的密度小，質(zhì)量輕，并且具有保溫和隔音性能。HDPE回收料中，加入經(jīng)預(yù)處理的橡膠回收料、玻璃纖維、無(wú)機(jī)填料等進(jìn)行共混增強(qiáng)改性，或加入10%～40%的新的或回收的玻璃纖維增強(qiáng)改性可制得塑料枕木。它與木制枕木比較，具有防腐性能優(yōu)異、壽命長(zhǎng)、強(qiáng)度高和生產(chǎn)周期短的特點(diǎn)。聚烯烴或PVC塑料回收料中，加入經(jīng)用偶聯(lián)劑處理過(guò)的木纖維增強(qiáng)填充處理后，可大幅度提高其制品的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度，用于制備塑料絲筒和容器等。

隨著塑料科技的發(fā)展，特別是循環(huán)經(jīng)濟(jì)法的頒布與實(shí)施，許多國(guó)家對(duì)曾經(jīng)一度困擾社會(huì)的塑料廢棄物，加強(qiáng)資源化再利用，并正在逐步建立一整套從立法、回收、再利用、檢驗(yàn)、銷售等回收利用的管理體系，并研發(fā)出多種多樣的回收利用技術(shù)：循環(huán)利用技術(shù)，材料回收利用技術(shù)，能源回收利用技術(shù)，化學(xué)回收利用技術(shù)，油化、氣化技術(shù)，堆肥化技術(shù)等等。各國(guó)根據(jù)收集的資源情況，經(jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)估后采用不同的方法處理。如回收的廢棄物是經(jīng)分類回收、成分單一、受污染較輕，多數(shù)作為材料再生利用。目前該方法是技術(shù)較成熟，較有實(shí)效的首選方法；而對(duì)一些污染較嚴(yán)重，多元、多層混雜較難分離的一次性包裝廢棄物，則采用焚燒發(fā)電或制成固體燃料回收熱能較為適宜；化學(xué)回收利用技術(shù)是物質(zhì)閉環(huán)反饋式循環(huán)利用的方法，近年來(lái)，發(fā)展十分迅速，特別用于PET瓶回收利用，倍受關(guān)注。以上方法是當(dāng)前較成熟，也是實(shí)用化主要發(fā)展方向。而油化、氣化技術(shù)較復(fù)雜，仍處于實(shí)用化進(jìn)程開(kāi)發(fā)階段。而堆肥化技術(shù)則是與生物降解塑料（特別用作垃圾袋）相結(jié)合的好方法，但生物降解塑料目前尚處于研發(fā)階段。

七、結(jié)束語(yǔ)

塑料包裝材料具有堅(jiān)實(shí)、耐用的優(yōu)點(diǎn)，目前，全球每年的塑料產(chǎn)量超過(guò)1億t，應(yīng)用于包裝的量占到了整個(gè)市場(chǎng)的30%以上。常見(jiàn)包裝廢棄物中塑料材料占到了首位，達(dá)到85%以上，其廢棄物特別是一次性廢棄物用后如不妥善處理，聽(tīng)任其隨意丟棄，對(duì)環(huán)境的污染甚至危害是嚴(yán)重的。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。塑料包裝材料行業(yè)和各相關(guān)部門(mén)應(yīng)面對(duì)這個(gè)現(xiàn)實(shí)，樹(shù)立環(huán)境意識(shí)，加強(qiáng)回收利用，綜合治理，使塑料包裝與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。當(dāng)前，我國(guó)廢塑料回收利用技術(shù)基本成熟，塑料再生利用也是國(guó)家解決資源短缺的一個(gè)重大戰(zhàn)略問(wèn)題，我國(guó)廢塑料回收利用前景看好。