废旧塑料回收再生利用技术的新进展

电子废物中的金属和塑料可以回收再利用。 #生活技巧# #环保生活方式# #电子废物回收#

摘要：塑料制品在给人类生活带来便利的同时也带来了极大的负效应，其形成的“白色污染”，直接污染土壤及地下水。废旧塑料的回收再生利用已成为急待解决的问题，是全球环保界关注的焦点。本文扼要介绍了国内外废旧塑料回收再生技术的最新进展。
关键词：废旧塑料；回收；再生
自塑料问世一个世纪以来，塑料制品为人们的工作和生活带来了舒适、安全与便利。随着我国工农业生产水平及消费需求的日益增长，塑料行业得到了迅速发展，目前我国塑料消费年均增长率为10%,预计到2009年塑料的需求量将突破6000万吨大关。据统计2003年塑料的年消费量约为2,500万吨（见表1），若按其中30%为废弃物计算，则2003年的废旧塑料总量就达到约700万吨。由此可见，被称为“白色污染”的废旧塑料引发的环境问题已日益引起人们的重视。
表1 2003年我国塑料年消费量
 
循环经济的发展遵循着3R法则，即减少资源利用量及废弃物排放量（Reduce）、大力实施物料循环利用即延长产品生命周期（Recycle）和回收利用废弃物（Reuse）。循环经济改变了以往浪费资源的单向流动模式（见图I），减少排放污染，促进了资源回收再生。废旧塑料的回收利用（Recycle and reuse）一直是我国节约能源的主要手段，它不仅可以保护环境，而且实现了资源的循环利用，对我国国民经济的可持续发展具有重要的战略意义。
 
图1浪费资源经济模式
（a）与新循环经济模式（b）的对比
1废旧塑料的回收与分离
废旧塑料种类繁多，性质差异较大，就大品种而言，有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）和对苯二甲酸乙二醇酯（PET）等。其来源主要有工业用品、农用塑料、包装用材料、日常生活用品以及制造厂产生的废品和边角料等。废旧塑料成分复杂，常常会有多种塑料、橡胶甚至金属、泥沙等掺杂在一起，无法进行成型加工。因此，在废旧塑料循环利用之前要进行分离，清除杂质，将不同品种的塑料制品归类分开，力求使用单一品种的塑料。
对废旧塑料的分离方法有目测手工分拣法、密度法、红外分离法、磁选分离法、泡沫浮选分离法、风力分离法、温度分离法和静电分离法等，下面对其中几种先进的方法进行介绍。
1.1红外分离法
红外分离的方法通过对塑料分子中特定官能团的识别来区分塑料的种类，该技术以其分辨率高的特点而成为研究的重点。
Irie等开发了一种分类鉴定仪，采用红外衰减全光谱方法，通过确定一种塑料制品使塑料制品的分选和收集变得容易。Choi等利用近红外的方法对常见的废旧塑料PP,PE,PVC进行分离。宝马汽车公司也大规模采用红外反射技术鉴别聚合物和化合物，其在德国生产的汽车的回收再利用塑料部件率已经达到了80%以上。
1.2泡沫浮选分离法
浮选法最初是作为矿物质的分离技术出现的。对废旧塑料的浮选分离从20世纪70年代才开始应用。早期关于塑料浮选分离的研究仅限于检测塑料的表面活性剂，当前对该技术的研究主要集中在如何选择合适的润湿剂。其原理是当空气通过浸人塑料的含有表面活性剂的水溶液时，由表面活性剂产生的气泡选择性地吸附在不同的塑料表面上（见图2），使塑料漂浮起来达到分离的目的。浮选分离方法有两个途径，一是对疏水性塑料进行表面处理后使之具有亲水性；二是对有部分润湿性的塑料进行表面处理后使之具有疏水性。综合使用这两种方法能够有效地进行对废旧塑料的分离。
 
图2表面活性剂在非极性聚合物表面的吸附机理
1.3静电分离法
值得一提的是，采矿所用的方法越来越多地为人们借鉴应用于废旧塑料的处理，静电分离技术为其中一种。不同的塑料进行摩擦以后，通过表面的电子得失获得相反的电荷，其中介电常数高的塑料表面带正电荷，介电常数低的塑料表面带负电荷。
Vincenzo利用静电法将金属从废旧塑料中分离出来，其对塑料的冷冻粉碎法也是从矿物质粉碎中得到的启发。他采用二氧化碳制冷剂和液氮两种方法对8种不同类型的塑料进行冷冻处理粉碎，有效地提高了塑料回收质量。实验发现，与室温粉碎加工方法相比，冷冻粉碎法能够有效降低塑料碎片的尺寸，增加粉碎塑料的比表面积。

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