塑料再生与利用的新进展

摘要：报告了国内外塑料的发展及再生利用新进展，介绍了有关鉴别、分类、再生、改性、油化等处理技术的进展与发展趋势，提出了塑料回收利用是21世纪的一个新资源的概念
关键词：塑料；再生；利用；新资源
随着高分子材料工业的迅猛发展，塑料加工在短短几十年间已经形成了一个门类齐全，品种繁多，对国民经济发展起重大作用的部门。1978年全世界塑料产品为57mt，1988年为91.54mt，1992年为99.897mt，1994年为107.614mt，1996年为129.4mt，1998年达到140mt，若按同期产生废塑料量为其产量50％计，世界年均废塑料量约70mt。值得注意的是，塑料的产量与年递增，相应地废弃物也一年比一年多，如果不能及时回收利用，一是造成巨大的资源损失；二是造成重大的环境污染。结合生产科研和工业实际与文献调研，提出了塑料再生与利用是21世纪一个新的资源，需要进一步加以开发利用，提出了废旧塑料鉴别分离、分类、改性和再生利用的工艺路线，对复合材料，城市固体垃圾也提出了切实可行的方案，从绿色材料工程角度对21世纪塑料生产、利用、再资源化，以实现可持续发展战略。
1标识、分类、再生利用
为了加强废旧塑料的再生利用，各国都先后立法、采取措施，用法律条文来解决这个威胁人类生存的环境问题，并设法使之再资源化。
首先包装外面都要印有明确的标识，详见表1。中国塑料协会也采用这种标识。现在可以用ISO标准，来标记塑料零件，引用美国塑料工业协会(SPI)的三角箭头符号，取消了数字，增添了公认的聚合物类型缩字母。
塑料废弃物的回收、处理利用及其相关技术可分以下5个方面。
1.1再生利用与改性利用
再生利用是指回收废旧塑料制品经鉴别、分类、清洗、破碎后直接加工成型利用。改性利用是将再生料通过机械共混或化学改性，使再生制品的力学性能、加工性能得到改善或提高。
表1世界塑料用树脂种类标识

1.2热分解回收化工原料
加热使塑料制品中树脂的大分子链分解，使其回到较低相对分子质量状态，回收基本有机化工原料，其缺点是投资较高，技术操作严格。
1.3焚烧回收热能
对于难以鉴别，不好分选处理，无法回收的混杂废旧塑料，可以在焚烧炉中焚烧，回收热能。
1.4掩埋处理
掩埋是指深埋塑料废弃物，至少不影响地表植物生长。贮存到资源缺乏时再开发利用。
1.5降解塑料一次性使用
降解塑料主要是指农地膜和包装物，目的是在自然界中完全降解、分解成水和二氧化碳。降解塑料是从环境角度的处理方法，有光解、微生物降解、光／生双解和复合降解多种方法。现在发展的可降解塑料，可控性还存在一定问题，如周期控制受不同地域温度、湿度、气候、光照等各方面影响，更重要的是作为资源，无疑是一种浪费，作为21世纪，将要重新讨论这个问题。
掩埋虽然方法简单易行，但隐藏危害也相当大，会造成耕地减少和地下水的污染。目前国内外都没有解决气味（空气）污染的问题。
焚烧可以回收热能，但会产生有害物质，其结果是破坏地球外层空间臭氧层，造成地球变暖并形成酸雨，危及人类身体健康。另外，焚烧装置的一次性投资较大。还时有不明的树脂烧坏炉膛的可能。
热分解技术对有机玻璃，聚酯等较有利，但需要投资较大，且对回收废旧塑料洁净度及单纯性要求较高。如DuPont公司聚酯生产提出零废料技术，公司内回收料全部还原成为单体、原料。
塑料的直接再生利用和改性后再生利用是值得提倡方案，是21世纪新的资源。
2塑料直接或改性利用
2.1热塑性塑料的回收利用
2.1.1废聚乙烯(PE)的回收利用
日本工业技术和开发实验室研制出一项由废纸和聚乙烯混合物，经特殊工艺转化为合成木材的新工艺，该工艺将一定大小的废纸，连同聚乙烯碎片送入混合器中，其比例约为3：1至4：1，同时着色成仿木材料，混合器用水夹套维持温度为100℃以除去废纸中水分，当混合时，转动的混合器桨叶之间的剪切摩擦力，使混合物的温度升至130℃，此时聚乙烯熔化，在水夹套中通入水使混合物冷却，便会形成着色的聚乙烯纸片状体，然后把它挤出生成柱状，在液压成型之前，用远红外加热器使其保持半固体状态，据介绍此合成材料与天然木材相似，具有可加工性和结构坚固性。
齐齐哈尔市东府塑料有限公司研制成功了一种被称为“PE”的复合材料以，这种材料是由被称为黑色、白色污染的粉煤灰和废旧塑料复合形成的，用这种材料制成的PF复合盖儿，水箅子，为国家节能利废开辟了一条新路。经黑龙江省建筑材料产品质量监督检验二站三个月自然抗老化强化试验和抗冻融实验说明，该产品使用寿命可超过40年，各项性能指标均满足要求，抗压强度可达20MPa，承载40t。目前，已被列为国家“98年火炬计划”和“98环保开发项目”，是1999年建设部重点推广项目。该企业也已成为全国大规模利用粉煤灰、废塑料生产PF制品的企业。
2.1.2废聚苯乙烯塑料的回收利用
日本宇部兴产公司与CYCON公司共同开发采用天然溶剂“柠檬烯(Limncd）”对可发性聚苯乙烯(EPS)再生利用，并取得了成功。