例如,美国、德国、日本等国家的科研人员将废报纸中提取的纤维材料、木质纤维、水泥等材料混合,用于生产中密度纤维板。采用废纸制成的板材隔热、隔音效果好,价格低廉。
德国的研究人员将废纸作为刨花板生产的原料,主要将其用作中间层或板材的芯层原料。美国的研究人员将旧报纸研磨成粉末,再与聚乙丙烯等聚合材料混合加热,使得混合物料熔化,注入成型机中成型,其防火性能和热稳定性能优于一般树脂材料。
瑞士国家联邦实验室和Isofloc公司合作开发了一种由废纸制成的保温绝缘材料,可用于制作木结构及木屋配件等材料,其添加剂对人类、动物和环境无害,而且在防火方面具有应用价值。
芬兰国家技术研究中心开发了一项综合利用废弃纸制品和废弃纺织物的技术,将废纸、旧衣料、废棉、木基纤维等制成黏胶型再生纤维。废纸还可以用于生产纸浆模塑制品,废纸产生的一次纤维或二次纤维为主要原料,并用特殊的模具使纤维脱水成型,再经干燥和整型而得到的材料,可用于食品、家电等商品的包装。
除了利用废纸生产新型材料外,国外还有研究将废纸用于制造化工材料。新加坡国立大学工程学院的研究人员将废纸用于生产气凝胶,在2016年首次实现将废纸转化为绿色纤维素气凝胶,制备出无毒、轻巧、灵活、高强及防水的产物,可应用到石油泄漏清理、隔热和包装等许多领域。日本KataoKaShigyoKK公司开发出以报纸为原料的生产乳酸的低成本方法,采用纤维素酶将废纸二次纤维制成葡萄糖,然后再通过发酵工艺生成乳酸。
废塑料资源化利用
2018年,联合国环境规划署首次聚焦一次性塑料污染问题;2019年,新修订的《巴塞尔公约》首次纳入废塑料管理的条款,将受污染、混合的“脏”塑料垃圾加入进出口限制对象;德国联邦政府已将减少塑料对环境的污染列入《高科技战略2025》的重点领域。
废塑料资源化利用技术主要分为识别分选技术和处理利用技术两大类。
日常生活消费产生的废塑料,如各种包装袋、饮料瓶、薄膜等,需要进行分选、除杂后才能资源化利用,因此塑料的识别和分选技术就非常关键,例如水力旋风分选、气浮分选等。
在欧美国家,静电分离技术被应用于仅有二元混合塑料的分选,如ABS/PC(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物/聚碳酸酯)、PET/PVC(聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚氯乙烯)、PP/PE(聚丙烯/聚乙烯)等废塑料,废塑料碎片相互碰撞,在电场中因不同的偏离而被分离。还有采用泡沫浮选法的报道,其原理是使气泡黏附在特定聚合物的表面,分离具有相似密度的废旧塑料。
目前,发达国家还开发了基于光谱技术的废塑料分选方法。例如,挪威托姆拉公司的AUTOSORT系统、德国比勒公司的SORTEX系列、德国S+S公司的VARISORT系列、法国PELLENCST公司的MISTRAL等设备,采用近红外光谱技术,对塑料中的HDPE(高密度聚乙烯)、PVC(聚氯乙烯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PE(聚乙烯)等废塑料进行精细化分选,其识别精确度和识别尺寸根据不同公司的算法存在一定的差异。
传统的废塑料资源化利用技术是将其重新熔融造粒,用于生产再生塑料材料。针对不同的废塑料材料,还有等离子气化法、复合容积增容法、高温热解法、流化催化裂化法等技术,都已得到应用。
奥地利埃瑞玛再生工程机械设备公司采用反向逆流技术,即废塑料与挤压螺杆机反方向旋转,提高废塑料回收的性能,降低生产过程中的温度,提高了再生塑料的处理能力和产量,该技术获得了2019年欧洲专利局(EPO)颁发的“欧洲发明奖”。