喻國(guó)偉
摘要:當(dāng)下人們生活中對(duì)于塑料的使用量越來(lái)越大,這些塑料中很大一部分難以降解,若不及時(shí)對(duì)塑料進(jìn)行回收,會(huì)使得白色污染越來(lái)越嚴(yán)重。本文對(duì)廢舊塑料循環(huán)利用的主要途徑進(jìn)行了介紹,在展望廢舊塑料循環(huán)利用技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的同時(shí),對(duì)具體循環(huán)利用技術(shù)進(jìn)行了研究,以期為相關(guān)人員的工作展開(kāi)提供參考。
關(guān)鍵詞:廢舊塑料;循環(huán)利用;發(fā)展方向
引言:隨著“白色污染”事件的頻頻發(fā)生,人們對(duì)廢舊塑料的回收工作開(kāi)始投入越來(lái)越多的關(guān)注。伴隨我國(guó)科技的不斷進(jìn)步,我國(guó)廢舊塑料回收與循環(huán)利用技術(shù)不斷得到新的發(fā)展。這一背景下,對(duì)廢舊塑料的回收、處理、再利用技術(shù)進(jìn)行全面分析,對(duì)于促進(jìn)該技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,具有積極的推動(dòng)作用。
一、廢舊塑料循環(huán)利用的主要途徑
廢舊塑料循環(huán)利用的途徑具體有再生顆粒、制取芳香族化合物、制取克漏王、制取多功能樹(shù)脂、制造燃油等幾類。在專用設(shè)備中經(jīng)清晰破碎、加熱塑化、液壓成型等工序后,即可將聚丙烯、聚乙烯一類的廢舊塑料產(chǎn)品再加工為再生顆粒。而芳香族化合物的制取工作以廢塑料為原料,來(lái)進(jìn)行化工新原料的制取工作。具體操作過(guò)程中,首先對(duì)PP、PE進(jìn)行加熱,加熱到三百度左右,以使其充分分解為碳水化合物,再次加入由特殊工藝制成的催化及,以合成苯酚、萘、二甲苯等芳香族化合物。并在530度的爐溫下展開(kāi)化學(xué)反應(yīng),以使廢舊塑料能夠轉(zhuǎn)化為可用的化學(xué)原料,來(lái)用于制取汽油改進(jìn)劑、醫(yī)藥品原料、化工品等,同時(shí)以剩余成分轉(zhuǎn)化為氫類可燃物和丙烷等??寺┩踝鳛閭鹘y(tǒng)防水材料的升級(jí)產(chǎn)品,使用壽命可超過(guò)二十年。廢舊塑料到克漏王的轉(zhuǎn)換過(guò)程不受季節(jié)影響,也不需加熱過(guò)程。廢舊塑料同樣可用于制作多功能樹(shù)脂,多功能樹(shù)脂能夠?qū)Ω黝愑∷⒛z、木材膠進(jìn)行代替,具有抗水防腐、不易老化的特性,也能夠用于制造防火裝飾板,在室內(nèi)裝潢中被廣泛應(yīng)用。而在以廢舊塑料制造燃油方面,我國(guó)已經(jīng)研發(fā)出以催化降解液化的方式,經(jīng)由聚烯烴制取氣態(tài)烴油的工藝,具有百分之八十五以上的回收率,但該工藝較為復(fù)雜,成本較高,可操作性不強(qiáng)。
二、廢舊塑料循環(huán)利用技術(shù)的發(fā)展方向
以我國(guó)當(dāng)下的技術(shù)水平而言,塑料的化工生產(chǎn)技術(shù)正在逐步轉(zhuǎn)型。相應(yīng)地,廢棄塑料的污染處置手段也得到了有效改進(jìn),但仍需對(duì)廢棄聚乙烯材料的處理予以重視,若處理不及時(shí),則會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)鼐用裆眢w健康造成較為嚴(yán)重的威脅。由于廢棄聚乙烯塑料的白色污染特性,關(guān)系到土壤污染、地下水、農(nóng)作物等相關(guān)要素,傳統(tǒng)處理模式以填埋或集中焚燒的方式予以處置,但若不經(jīng)先期處理,直接對(duì)廢棄聚乙烯塑料予以填埋操作,會(huì)使得土壤遭受的污染大為增加。故而,廢棄塑料的亟需全新的處理方式。相對(duì)而言,若能夠?qū)U棄塑料進(jìn)行轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化為可再次利用的化學(xué)材料。則一方面能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境污染的降低,另一方面能夠提升社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)前階段,對(duì)廢棄聚乙烯材料的循環(huán)利用技術(shù)仍呈現(xiàn)繁雜性與繁瑣性的技術(shù)傾向,這帶來(lái)了塑料制品二次回收過(guò)程中巨大的能源消耗。故而,為實(shí)現(xiàn)廢棄聚乙烯的有效處理,應(yīng)當(dāng)以再生性的循環(huán)利用方式作為主流。這一背景下,裂解聚乙烯技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景,這一技術(shù)能夠?qū)⒕垡蚁┎牧限D(zhuǎn)化為復(fù)合粉體顆粒與纖維材質(zhì)。從而獲得更加穩(wěn)定的塑料力學(xué)特性,實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)效益的雙重提升。
三、廢舊塑料循環(huán)利用技術(shù)研究
(一)熱裂解技術(shù)
這一技術(shù)指的是在缺氧環(huán)境中,通過(guò)熱能使得廢棄塑料中的樹(shù)脂高分子發(fā)生化合鍵斷裂,從而實(shí)現(xiàn)大分子有機(jī)物到小分子燃料氣、焦炭、液狀物的轉(zhuǎn)化過(guò)程。這一方法的最佳條件時(shí)在380度溫度下進(jìn)行一小時(shí)時(shí)間的裂解,這時(shí)可達(dá)到百分之八十以上的裂解度,百分之九十以上的產(chǎn)油率。研究顯示,在溫度過(guò)高時(shí),液體產(chǎn)率反而隨之降低,氣體產(chǎn)率則隨之增加,甲烷、乙烷、乙烯構(gòu)成了熱解氣的主要成分。傳統(tǒng)熱裂解法由于傳熱的不均,使得積碳更容易產(chǎn)生,同時(shí)所得產(chǎn)品分子質(zhì)量較大,轉(zhuǎn)化率較低。
(二)再生利用技術(shù)
以再生利用技術(shù)對(duì)廢棄塑料進(jìn)行處理中,再生技術(shù)可分為簡(jiǎn)單再生與改性再生兩類。其中明簡(jiǎn)單再生是對(duì)廢舊塑料進(jìn)行分類后,由洗衣粉、火堿、肥皂等清洗劑進(jìn)行清洗。之后經(jīng)粉碎、造粒、切粒過(guò)程后制為成品,其后予以回收。主體回收內(nèi)容為塑料生產(chǎn)廢料,成分較為單一。改性再生則既有化學(xué)改性技術(shù)或機(jī)械共混技術(shù),改善原料的力學(xué)性能,以制成再生制品,其工藝路線較為復(fù)雜。如可將廢舊PE經(jīng)充分交聯(lián)后,形成三維網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu),重塑為熱固性塑料后,其力學(xué)性能得到明顯改變,故而被廣泛應(yīng)用于熱水管材、電線電纜等方面。
(三)機(jī)械物理技術(shù)和復(fù)合技術(shù)
機(jī)械物理技術(shù)是指藉由持久、強(qiáng)烈的復(fù)合機(jī)械力,對(duì)廢舊塑料進(jìn)行各個(gè)方向的持續(xù)施力,以此達(dá)到塑料物理性質(zhì)、形態(tài)改變的目的,從而更好對(duì)廢棄塑料開(kāi)展回收再利用工作。例如,以廢舊塑料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的重油或煤粉,噴吹進(jìn)高爐后可達(dá)80%左右的燃燒率,高于噴煤粉的50%左右燃燒率,這說(shuō)明了廢棄塑料顆粒比起煤粉有更好的燃燒效果。同時(shí)由于高爐封口的極高溫度,且系統(tǒng)正處于強(qiáng)化原狀態(tài),使得產(chǎn)生氣體中二噁英等有害物質(zhì)并未相應(yīng)增加。
另一方面,復(fù)合技術(shù)則是指通過(guò)其他材料與廢舊塑料的混合,達(dá)到生產(chǎn)附加值產(chǎn)品的目的。復(fù)合技術(shù)的開(kāi)展既能夠滿足廢棄塑料的處理需求,同時(shí)能夠滿足家裝、建筑等領(lǐng)域?qū)τ趥鹘y(tǒng)建材的需求。例如可以木粉與PVC進(jìn)行木塑復(fù)合材料的制備,為此應(yīng)首先對(duì)木粉進(jìn)行熱處理,以防止產(chǎn)品發(fā)生起泡,對(duì)其中易分解物質(zhì)和水分進(jìn)行去除。同時(shí)以表面接枝法和偶聯(lián)法對(duì)木粉進(jìn)行高分子包覆,使其能夠親油。并依照一定復(fù)合材料合成條件進(jìn)行穩(wěn)定劑及助劑的添加,以便在復(fù)合材料完成后及時(shí)投入市場(chǎng)。
結(jié)語(yǔ):廢舊塑料帶來(lái)的白色污染已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一大阻礙,為此應(yīng)強(qiáng)化應(yīng)用熱裂解、再生利用、機(jī)械物理、材料復(fù)合等相關(guān)技術(shù),建立面向未來(lái)的廢舊塑料循環(huán)利用技術(shù)體系,從而更好為我國(guó)社會(huì)發(fā)展保駕護(hù)航。
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