世界(jie)合成(cheng)樹(shu)脂的產量已達2億t ,大量消費后(hou)塑料的處理問題已成(cheng)為當今(jin)地球(qiu)環(huan)境保護的熱點。目前,消費后(hou)塑料的處理有下述幾(ji)種途(tu)徑:1填埋:2焚(fen)燒:3堆肥化;4回收再生;5采用降解塑料。
塑料回收再生(sheng)方法(fa)
塑料(liao)回收后再(zai)生方法有:熔(rong)融再(zai)生,熱(re)裂(lie)解,能量(liang)回收,回收化工(gong)原料(liao)及其他等方法。
(1) 熔融(rong)再(zai)生(sheng)熔融(rong)再(zai)生(sheng)是將廢(fei)舊塑料(liao)重(zhong)新加熱塑化而加以(yi)利(li)用(yong)的(de)(de)方法。從廢(fei)舊塑料(liao)的(de)(de)來源分(fen),此法又可分(fen)為兩類(lei):一(yi)是由(you)樹脂廠,加工廠的(de)(de)邊角料(liao)回(hui)(hui)收(shou)的(de)(de)清潔廢(fei)塑料(liao)的(de)(de)回(hui)(hui)收(shou);二是經(jing)過(guo)使用(yong)后混(hun)雜(za)(za)在一(yi)起(qi)的(de)(de)各種塑料(liao)制品的(de)(de)回(hui)(hui)收(shou)再(zai)生(sheng)。前者稱單純(chun)再(zai)生(sheng),可制得性(xing)能(neng)較好(hao)的(de)(de)塑料(liao)制品;后者稱復合再(zai)生(sheng),一(yi)般只能(neng)制備(bei)性(xing)能(neng)要(yao)求相對較差的(de)(de)塑料(liao)制品,且回(hui)(hui)收(shou)再(zai)生(sheng)過(guo)程較為復雜(za)(za)。
(2) 熱裂(lie)解(jie) 熱裂(lie)解(jie)方(fang)(fang)法(fa)是將(jiang)挑選(xuan)過(guo)的廢(fei)舊塑料(liao)經熱裂(lie)解(jie)制得燃燒(shao)料(liao)油,燃料(liao)氣的方(fang)(fang)法(fa)。
(3) 能(neng)量回收(shou) 能(neng)量回收(shou)是利用廢(fei)舊(jiu)塑料(liao)燃(ran)燒時(shi)所產(chan)生(sheng)熱量的方法(fa)。
(4) 回收化(hua)工(gong)(gong)原(yuan)料(liao),一些(xie)品種(zhong)的(de)塑料(liao),加了聚氨酯(zhi)可通(tong)過水解(jie)獲得合成(cheng)時的(de)原(yuan)料(liao)單體。這是一種(zhong)利用化(hua)學分解(jie)廢(fei)舊塑料(liao)變成(cheng)化(hua)工(gong)(gong)原(yuan)料(liao)進行(xing)回收的(de)方法(fa)。
(5) 其他,除了上述廢舊(jiu)塑(su)料的回(hui)收方(fang)法外,還(huan)有(you)各種利用(yong)廢舊(jiu)塑(su)料的方(fang)法,如(ru)將廢舊(jiu)聚苯乙烯泡沫塑(su)料粉碎后混入土壤中以改(gai)善土壤的保水(shui)性,通氣性和排水(shui)性,或(huo)作(zuo)為填料同水(shui)泥混合制成(cheng)輕(qing)質混凝土,或(huo)加入粘合劑(ji)壓制成(cheng)墊子材(cai)料等。
塑料的(de)回收再用與塑料固體廢(fei)棄(qi)物的(de)處(chu)理(li)
用(yong)(yong)石油和(he)煤(mei)為原料(liao)(liao)(liao)生產塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)來(lai)替代(dai)天然高(gao)分子材料(liao)(liao)(liao),曾(ceng)經歷了一條艱(jian)難(nan)的(de)(de)歷程,整整一代(dai)杰出的(de)(de)化學家為實現目(mu)前(qian)塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)所(suo)具有的(de)(de)優(you)良理化特(te)性和(he)耐(nai)(nai)用(yong)(yong)性能付出了辛勤的(de)(de)勞動。塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)以(yi)其(qi)(qi)質輕、耐(nai)(nai)用(yong)(yong)、美觀、價廉等特(te)點(dian),取(qu)代(dai)了一大批(pi)傳統的(de)(de)包(bao)裝材料(liao)(liao)(liao),促成(cheng)了包(bao)裝業(ye)的(de)(de)一場革命。但是(shi)出乎人(ren)膠預料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)是(shi),恰恰是(shi)塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)這些(xie)(xie)優(you)良性能性制(zhi)造了大量耐(nai)(nai)久不(bu)腐的(de)(de)塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)垃(la)圾(ji)。用(yong)(yong)后大量丟(diu)棄的(de)(de)塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)包(bao)裝物已成(cheng)為危(wei)害環境的(de)(de)一大禍害,其(qi)(qi)主(zhu)要原因就是(shi)這些(xie)(xie)塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)垃(la)圾(ji)難(nan)以(yi)處理,無(wu)法使(shi)其(qi)(qi)分解并化為塵土。在(zai)現有的(de)(de)城(cheng)市固體廢(fei)(fei)棄物中,塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)比例已達到15%-20%,而其(qi)(qi)中大部分是(shi)一次(ci)性使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)名類(lei)塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)包(bao)裝制(zhi)品。塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)廢(fei)(fei)棄物的(de)(de)處理已不(bu)僅是(shi)塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)工業(ye)的(de)(de)問(wen)題,現已成(cheng)為公害國際社(she)會(hui)的(de)(de)廣泛關注。
為(wei)了適應(ying)保護地球環境的(de)(de)需要,世界塑(su)料加工(gong)業研究(jiu)出許多(duo)環保新技(ji)術(shu)。在(zai)(zai)節省資(zi)源方面,主要是(shi)(shi)(shi)提(ti)高產(chan)品(pin)(pin)(pin)耐老性能、延長(chang)壽命(ming)、多(duo)功能化(hua)、產(chan)品(pin)(pin)(pin)適量(liang)設(she)計;在(zai)(zai)資(zi)源再利(li)用方面,主要是(shi)(shi)(shi)研究(jiu)塑(su)料廢棄物(wu)的(de)(de)分(fen)選,分(fen)離技(ji)術(shu)、熔融再生(sheng)利(li)用技(ji)術(shu)、化(hua)學(xue)回收利(li)用技(ji)術(shu)、完全生(sheng)物(wu)降解(jie)材(cai)料、水溶性材(cai)料、可食(shi)薄(bo)膜;在(zai)(zai)減量(liang)化(hua)技(ji)術(shu)方面,主要是(shi)(shi)(shi)研究(jiu)廢棄塑(su)料壓縮減容技(ji)術(shu)、薄(bo)膜袋(dai)裝容器技(ji)術(shu),在(zai)(zai)確保應(ying)用性能的(de)(de)前提(ti)下,盡量(liang)將制品(pin)(pin)(pin)薄(bo)型化(hua)技(ji)術(shu);在(zai)(zai)CFC代用品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)開發方面,主要是(shi)(shi)(shi)研究(jiu)二氧(yang)化(hua)碳發泡技(ji)術(shu);在(zai)(zai)替代物(wu)的(de)(de)研究(jiu)方面,主要是(shi)(shi)(shi)開發PVC和PVDC代用品(pin)(pin)(pin)。
在城市塑(su)(su)料固(gu)體(ti)(ti)廢棄物處(chu)理方面,目(mu)前主(zhu)要采用(yong)填埋(mai)(mai)、焚(fen)(fen)燒(shao)和回(hui)收(shou)(shou)(shou)再(zai)(zai)利用(yong)三種方法。因(yin)國(guo)情不同,各(ge)國(guo)有(you)異,美國(guo)以填埋(mai)(mai)為(wei)主(zhu),歐洲、日本(ben)以焚(fen)(fen)燒(shao)為(wei)主(zhu)。采用(yong)填埋(mai)(mai)處(chu)理,因(yin)塑(su)(su)料制品(pin)質(zhi)大體(ti)(ti)輕,且不易腐爛,會(hui)導致(zhi)填埋(mai)(mai)地(di)(di)成(cheng)為(wei)軟(ruan)質(zhi)地(di)(di)基,今后很難利用(yong)。采用(yong)焚(fen)(fen)燒(shao)處(chu)理,因(yin)塑(su)(su)料發(fa)(fa)熱量大,易損傷爐子,加上焚(fen)(fen)燒(shao)后產生(sheng)的(de)(de)氣體(ti)(ti)會(hui)促(cu)使地(di)(di)球(qiu)暖(nuan)化,有(you)些(xie)塑(su)(su)料在焚(fen)(fen)燒(shao)時還會(hui)釋放出(chu)有(you)害氣體(ti)(ti)而污染大氣。采用(yong)回(hui)收(shou)(shou)(shou)再(zai)(zai)用(yong)的(de)(de)方法,由于耗費人(ren)工,回(hui)收(shou)(shou)(shou)成(cheng)本(ben)高,且缺乏相應(ying)的(de)(de)回(hui)收(shou)(shou)(shou)渠道,目(mu)前世界(jie)(jie)回(hui)收(shou)(shou)(shou)再(zai)(zai)用(yong)僅占全部塑(su)(su)料消費量的(de)(de)15%左右。但因(yin)世界(jie)(jie)石油資(zi)源(yuan)有(you)限,從節約地(di)(di)球(qiu)資(zi)源(yuan)的(de)(de)角度(du)考慮,塑(su)(su)料的(de)(de)回(hui)收(shou)(shou)(shou)再(zai)(zai)用(yong)具有(you)重大的(de)(de)意(yi)義。為(wei)此(ci),目(mu)前世界(jie)(jie)各(ge)國(guo)都投入大量人(ren)力(li)、物力(li),開發(fa)(fa)各(ge)種廢舊塑(su)(su)料回(hui)收(shou)(shou)(shou)利用(yong)的(de)(de)關鍵技術,致(zhi)力(li)于降低塑(su)(su)料回(hui)收(shou)(shou)(shou)再(zai)(zai)用(yong)的(de)(de)成(cheng)本(ben)的(de)(de)開發(fa)(fa)其(qi)合適的(de)(de)應(ying)用(yong)領域。
回收(shou)熱能法
大部(bu)分(fen)塑(su)(su)(su)料(liao)以石油(you)(you)(you)為原(yuan)料(liao),主(zhu)要成(cheng)分(fen)是(shi)(shi)(shi)碳氫(qing)化合(he)物,可以燃燒(shao)(shao),如(ru)聚苯乙(yi)烯燃燒(shao)(shao)的熱(re)(re)量(liang)比染料(liao)油(you)(you)(you)還(huan)高(gao)。有些專(zhuan)家認為,把塑(su)(su)(su)料(liao)垃圾送入(ru)焚化爐燃燒(shao)(shao),可以提供采暖或發電的熱(re)(re)量(liang),因為石油(you)(you)(you)染料(liao)86%都直(zhi)接燒(shao)(shao)掉了,其(qi)中(zhong)(zhong)只有4%制成(cheng)了塑(su)(su)(su)料(liao)制品,塑(su)(su)(su)料(liao)用完以后(hou)再送去當熱(re)(re)能燒(shao)(shao)掉是(shi)(shi)(shi)很正常的,熱(re)(re)能使(shi)用是(shi)(shi)(shi)塑(su)(su)(su)料(liao)回收的后(hou)方(fang)法之(zhi)一(yi),不容輕(qing)視。但是(shi)(shi)(shi)許(xu)多環保團體反對(dui)焚燒(shao)(shao)塑(su)(su)(su)料(liao),他(ta)們(men)認為,焚燒(shao)(shao)法把亂七(qi)八糟(zao)的化學(xue)品全部(bu)集中(zhong)(zhong)燃燒(shao)(shao),會(hui)產生有毒氣(qi)體。如(ru)PVC成(cheng)分(fen)中(zhong)(zhong)一(yi)半是(shi)(shi)(shi)氯(lv),燃燒(shao)(shao)時放(fang)出(chu)的氯(lv)氣(qi)有強烈的侵蝕破壞力,而(er)且是(shi)(shi)(shi)引起惡英的元兇。
目(mu)前,德(de)國(guo)每年有(you)20萬噸的(de)PVC垃(la)圾,其中(zhong)30%在焚(fen)化爐里燃燒(shao),燒(shao)得(de)人心(xin)惶惶,法律不得(de)不對(dui)此擬(ni)定(ding)對(dui)策。德(de)國(guo)聯邦環境局已規定(ding)所(suo)有(you)的(de)焚(fen)化爐都(dou)須符合每立方米廢(fei)氣值低于(yu)0.1ng(納克)的(de)限量(liang)。德(de)國(guo)的(de)焚(fen)化爐空(kong)氣污(wu)染標準雖然已經(jing)屬(shu)于(yu)世界公認(ren)的(de)高標準,但(dan)仍(reng)(reng)然沒(mei)有(you)敢(gan)說燃燒(shao)方法不會因機械(xie)故障放出有(you)害物質(zhi),所(suo)以(yi)可以(yi)預見,各國(guo)環保團體(ti)仍(reng)(reng)將(jiang)大力反對(dui)焚(fen)化法回收熱能。
分類回收(shou)法
作為塑(su)料(liao)回(hui)收,重(zhong)要的是(shi)進行(xing)分(fen)類(lei)。常(chang)見的塑(su)料(liao)有聚(ju)(ju)苯乙烯、聚(ju)(ju)丙(bing)烯、密度(du)聚(ju)(ju)乙烯、高(gao)密度(du)聚(ju)(ju)乙烯、聚(ju)(ju)碳(tan)酸酯、聚(ju)(ju)氯乙烯、聚(ju)(ju)酰胺(an)、聚(ju)(ju)氨酯等,這些塑(su)料(liao)的差別(bie)一般人很難分(fen)辨(bian)(bian)。現(xian)在的塑(su)料(liao)分(fen)類(lei)工(gong)作大都(dou)由(you)人工(gong)完成。近機器分(fen)類(lei)有了新的研究(jiu)進展,德國一家化學(xue)科技協會發(fa)明以紅(hong)外線(xian)來辨(bian)(bian)認類(lei)別(bie),既迅(xun)速(su)又準確,只是(shi)分(fen)揀(jian)成本較高(gao)。
化學還原法
研(yan)究人(ren)員開始設(she)法(fa)(fa)提煉出塑料(liao)內化學成分以便(bian)再利用。所采用的工藝方法(fa)(fa)是將聚(ju)合(he)物的長鏈切斷,恢復其原有的性質,裂解(jie)(jie)(jie)出的原料(liao)可用來制作新的塑料(liao)。有些方法(fa)(fa)是通過(guo)加(jia)入(ru)化學元素促使相結(jie)合(he)的碳原子化學裂解(jie)(jie)(jie),或是加(jia)入(ru)能源促成其熱裂解(jie)(jie)(jie)。
德國(guo)拜爾(er)公(gong)司開發出一種水解(jie)(jie)式化學(xue)還(huan)原(yuan)(yuan)法(fa)來(lai)裂解(jie)(jie)PUC海綿墊。試驗證明,化學(xue)還(huan)原(yuan)(yuan)法(fa)在(zai)技術上是可行(xing)的,但(dan)它(ta)只能用(yong)來(lai)處(chu)理清潔的塑(su)料(liao),例如生產(chan)制造過程中(zhong)產(chan)生的邊(bian)角粉末和(he)其他塑(su)料(liao)廢料(liao)。而(er)家(jia)庭里使用(yong)過的沾(zhan)染上其他污(wu)物的塑(su)料(liao),就很難用(yong)化學(xue)分解(jie)(jie)法(fa)處(chu)理。這(zhe)種還(huan)原(yuan)(yuan)法(fa)的應用(yong),要到(dao)21世紀才會大量利用(yong)水解(jie)(jie)法(fa)處(chu)理廢料(liao)。一些(xie)新的化學(xue)分解(jie)(jie)法(fa)還(huan)在(zai)研究(jiu)過程中(zhong),美(mei)國(guo)福特汽(qi)車公(gong)司目前正在(zai)將(jiang)酯解(jie)(jie)法(fa)運(yun)用(yong)于(yu)處(chu)理汽(qi)車廢塑(su)料(liao)件。
美國倫塞理工學院研制出一種(zhong)可分解(jie)塑(su)料廢棄物的(de)(de)(de)溶液(ye)(ye),將(jiang)這種(zhong)已申請了專利(li)的(de)(de)(de)溶液(ye)(ye)和6種(zhong)混合(he)在(zai)一起(qi)的(de)(de)(de)不同(tong)類型的(de)(de)(de)塑(su)料一起(qi)加(jia)熱(re)。在(zai)不同(tong)的(de)(de)(de)溫度下,可分別提取6 種(zhong)聚(ju)合(he)物。實驗中(zhong),將(jiang)聚(ju)苯乙烯(xi)塑(su)料碎片和有關溶液(ye)(ye)在(zai)室(shi)(shi)溫條件下混合(he)成溶解(jie)態,將(jiang)其送入一個密封(feng)的(de)(de)(de)容器中(zhong)加(jia)熱(re),再送入壓力較(jiao)低的(de)(de)(de)“閃蒸室(shi)(shi)”中(zhong),溶液(ye)(ye)迅速(su)蒸發(可回收再手),剩下的(de)(de)(de)就是可再次利(li)用的(de)(de)(de)純(chun)聚(ju)苯乙烯(xi)。
據稱,研究所用的提純(chun)裝置(zhi),每(mei)小時(shi)可(ke)提純(chun)1kg聚(ju)合物(wu)。紐約州政府與尼加拉.摩霍克電力公司(si)正(zheng)打算聯手建(jian)造(zao)一(yi)座小規模試(shi)驗(yan)性工(gong)廠。投資者(zhe)聲稱,該廠建(jian)成后,每(mei)小時(shi)可(ke)回收4t聚(ju)合物(wu)原料。其(qi)成本僅(jin)為生產原料的30%,具有十分明(ming)顯的商業價值。
氫化(hua)析解法
很多(duo)專家(jia)認為,氫(qing)化(hua)作用(yong)可用(yong)于處理(li)(li)(li)混(hun)合(he)(he)塑(su)料(liao)制品。將混(hun)合(he)(he)的(de)(de)塑(su)料(liao)碎片置入氫(qing)反應(ying)爐(lu)內,加以特定溫度現(xian)壓力,便(bian)能產生合(he)(he)成(cheng)原油和瓦斯等(deng)原料(liao)。這(zhe)種處理(li)(li)(li)方法(fa)(fa)可用(yong)于處理(li)(li)(li)聚氯乙烯廢料(liao),其優(you)點是不會產生有毒的(de)(de)二惡英(ying)與氯氣。采用(yong)這(zhe)種方法(fa)(fa)處理(li)(li)(li)混(hun)合(he)(he)塑(su)料(liao)物(wu)品,根據(ju)不同的(de)(de)塑(su)料(liao)成(cheng)分,可將其中(zhong)的(de)(de)60%-80&的(de)(de)成(cheng)分煉成(cheng)合(he)(he)成(cheng)原油。德國巴斯夫等(deng)國家(jia)三(san)家(jia)化(hua)學公司在共同的(de)(de)研究報告中(zhong)指出(chu),氫(qing)化(hua)作用(yong)為熱裂(lie)解(jie)法(fa)(fa)的(de)(de)優(you)良(liang)方式,析解(jie)出(chu)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)原油品質量好,可用(yong)來煉油。
美國列克(ke)星(xing)敦肯塔基(ji)大學發(fa)明了一種廢塑(su)料(liao)(liao)變成塑(su)料(liao)(liao)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)油的工(gong)藝方(fang)(fang)法。用這種方(fang)(fang)法生產的燃(ran)(ran)料(liao)(liao)很像原油,甚至比(bi)原油更輕(qing),更容易(yi)提煉(lian)成高辛烷(wan)值的燃(ran)(ran)料(liao)(liao)油。這種用廢塑(su)料(liao)(liao)生產的燃(ran)(ran)料(liao)(liao)油不含硫磺,雜質也少。采(cai)用類似方(fang)(fang)法把(ba)塑(su)料(liao)(liao)與煤(mei)一起(qi)液化。也能(neng)生產出燃(ran)(ran)料(liao)(liao)油。
研(yan)究人(ren)員在(zai)(zai)沐浴器(qi)中(zhong)把各(ge)種塑(su)料(liao)(liao)和(he)沸石(shi)催化(hua)劑、四氫化(hua)萘等混合在(zai)(zai)一起(qi),然后放(fang)進(jin)一種稱(cheng)之為“管(guan)道炸彈”的(de)反(fan)(fan)應爐里,用(yong)氫加(jia)壓并加(jia)熱,促使大(da)分(fen)子塑(su)料(liao)(liao)分(fen)解(jie)成(cheng)分(fen)子量較小的(de)化(hua)合物,這一工藝(yi)過程類似于原(yuan)油(you)處理中(zhong)的(de)化(hua)合。廢塑(su)料(liao)(liao)經此處理后產(chan)(chan)油(you)率很高,聚乙烯塑(su)料(liao)(liao)瓶(ping)的(de)出油(you)率可達88%。當廢塑(su)料(liao)(liao)和(he)煤以大(da)致1:1的(de)比例混合和(he)液化(hua)時,可以得(de)到更為燃料(liao)(liao)油(you)。經過此工藝(yi)方法的(de)經濟效(xiao)益(yi)(yi)進(jin)行評估后預計,采用(yong)廢塑(su)料(liao)(liao)生產(chan)(chan)燃料(liao)(liao)油(you)會在(zai)(zai)5-10年內變得(de)蛻變具(ju)有高爐效(xiao)益(yi)(yi)。目前,德國已(yi)開始在(zai)(zai)博特普建立一座有希(xi)望日產(chan)(chan)200t塑(su)料(liao)(liao)燃油(you)的(de)反(fan)(fan)應爐。
減(jian)類設計法
研究開發部門在設計產(chan)品時(shi)就考慮(lv)到回(hui)收和拆(chai)卸處(chu)理的(de)(de)須要(yao),美國(guo)適宜(yi)回(hui)收的(de)(de)材料,考慮(lv)的(de)(de)不在于制(zhi)作個別的(de)(de)零部件(jian)應采用(yong)哪一種塑(su)料為理想,而是考慮(lv)可(ke)以廣泛動用(yong)的(de)(de)材質(zhi),這(zhe)是在構思上的(de)(de)革命性轉變。
為了(le)有利于回(hui)收(shou),設計(ji)人員開始在(zai)(zai)設計(ji)產品時(shi)避免使(shi)用多種(zhong)(zhong)(zhong)塑(su)(su)料,美國寶馬公司準備(bei)在(zai)(zai)其新車設計(ji)中(zhong)減少40%的塑(su)(su)料種(zhong)(zhong)(zhong)類,目的是方便廢塑(su)(su)料的回(hui)收(shou)。汽車工業之所(suo)以降低塑(su)(su)料使(shi)用種(zhong)(zhong)(zhong)類,并且(qie)在(zai)(zai)設計(ji)上考慮加收(shou)性,主要是期望贏(ying)得重視環保的優良形象,受到消費者的欣賞。目前,這種(zhong)(zhong)(zhong)設計(ji)構思正逐漸感染(ran)整個塑(su)(su)料加工業。
不(bu)過各方面(mian)的努(nu)力仍(reng)然無法使(shi)市場上通行的20種(zhong)塑(su)(su)料中的任(ren)何(he)一(yi)種(zhong)絕跡。畢(bi)竟產品聽多(duo)樣(yang)(yang)性(xing)導致了塑(su)(su)料品種(zhong)類別的千變萬化,例如生(sheng)產電子計算機使(shi)用的塑(su)(su)料和生(sheng)產汽車使(shi)用的塑(su)(su)料就不(bu)一(yi)樣(yang)(yang)。
為此(ci),專家(jia)建議制定有關回收(shou)標(biao)準,規定特種行(xing)業只能使用指(zhi)定的材(cai)料(liao),否則無(wu)法控制有效的回收(shou),電子與汽車行(xing)業都已開始制定這樣的標(biao)準。
世界電(dian)子電(dian)氣市場對廢棄(qi)塑(su)(su)料(liao)回(hui)收(shou)利(li)用已引起重視(shi),國際商(shang)(shang)用機(ji)器公司(si)(IBM)已開始將計算(suan)機(ji)和商(shang)(shang)用機(ji)器的(de)(de)塑(su)(su)料(liao)部(bu)件(jian)(jian)進行標碼,并在開發可回(hui)收(shou)再用的(de)(de)塑(su)(su)料(liao)電(dian)子部(bu)件(jian)(jian)和簡化(hua)拆(chai)卸設備的(de)(de)產品結構,同時還考慮(lv)取消元件(jian)(jian)的(de)(de)表面著色(se),控制塑(su)(su)料(liao)添加劑的(de)(de)外部(bu)粘合劑的(de)(de)用量減少使用不利(li)用回(hui)收(shou)的(de)(de)工藝部(bu)件(jian)(jian)及(ji)外加零件(jian)(jian)。
廢(fei)棄汽車(che)零部(bu)件(jian)的(de)回(hui)(hui)收工作也有(you)了很大的(de)進展,許多國家都是以可(ke)回(hui)(hui)收的(de)易(yi)回(hui)(hui)收作為汽車(che)塑(su)料(liao)(liao)件(jian)原料(liao)(liao)選用(yong)和產(chan)品設計的(de)前提。有(you)些國家已制(zhi)定(ding)了有(you)效有(you)汽車(che)塑(su)料(liao)(liao)件(jian)標準回(hui)(hui)收號碼和回(hui)(hui)收計劃,并(bing)在(zai)考慮制(zhi)定(ding)有(you)助(zhu)于拆卸(xie)和分(fen)揀汽車(che)塑(su)料(liao)(liao)的(de)統一標志體系。歐美(mei)等(deng)國還在(zai)研究化學解聚(ju)法回(hui)(hui)收汽車(che)塑(su)料(liao)(liao)。
生物降(jiang)解(jie)法(fa)
在(zai)(zai)開發(fa)(fa)塑(su)料(liao)(liao)(liao)回收再利用(yong)技術的(de)同時,研(yan)(yan)究(jiu)開發(fa)(fa)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)降解成(cheng)為當今世界各國塑(su)料(liao)(liao)(liao)加(jia)工業的(de)研(yan)(yan)究(jiu)熱點。研(yan)(yan)究(jiu)人(ren)員希望(wang)開發(fa)(fa)出一(yi)(yi)種能在(zai)(zai)微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)環(huan)境(jing)中(zhong)降解的(de)塑(su)料(liao)(liao)(liao),以處理(li)大(da)量一(yi)(yi)次(ci)性使(shi)用(yong)塑(su)料(liao)(liao)(liao),特別是地膜及多(duo)包裝廢棄(qi)物(wu)(wu)(wu)對農田、山林、海(hai)洋的(de)污染。研(yan)(yan)究(jiu)目(mu)標是開發(fa)(fa)出一(yi)(yi)種在(zai)(zai)使(shi)用(yong)過(guo)程中(zhong)可(ke)以保證(zheng)其名項使(shi)用(yong)性能,而一(yi)(yi)旦用(yong)完廢棄(qi)后(hou),可(ke)被環(huan)境(jing)中(zhong)的(de)微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)分(fen)解,從(cong)而完全進(jin)入(ru)生(sheng)態(tai)循(xun)環(huan)的(de)塑(su)料(liao)(liao)(liao)。同時,這種塑(su)料(liao)(liao)(liao)的(de)生(sheng)產(chan)成(cheng)本較低,具(ju)有相應的(de)經濟性。如果是這樣的(de)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)分(fen)解性塑(su)料(liao)(liao)(liao),在(zai)(zai)使(shi)用(yong)后(hou)就(jiu)可(ke)與普通生(sheng)物(wu)(wu)(wu)垃(la)圾一(yi)(yi)起堆(dui)肥,而不必花費(fei)很大(da)代價進(jin)行收集、分(fen)類和再生(sheng)處理(li)。而且,分(fen)解產(chan)物(wu)(wu)(wu)進(jin)入(ru)生(sheng)態(tai)循(xun)環(huan),不產(chan)生(sheng)資源(yuan)浪費(fei)問題。
在生物降(jiang)解(jie)塑(su)(su)料的研究開(kai)發方面,世界各國(guo)都投入(ru)了大量(liang)財力和人力,花費了很大的精(jing)力進(jin)行(xing)研究。塑(su)(su)料加(jia)工業普(pu)遍(bian)認(ren)為,生物降(jiang)解(jie)塑(su)(su)料是21世紀的新技術課題。
80年代(dai)末,為了解(jie)(jie)決垃(la)圾袋(dai)(dai)的(de)降(jiang)解(jie)(jie)問(wen)題,在美國玉(yu)米商的(de)推動下,添加淀(dian)粉的(de)聚乙烯塑料(liao)(liao)袋(dai)(dai)被作(zuo)為生物降(jiang)解(jie)(jie)塑料(liao)(liao)在歐美風靡(mi)一(yi)時。但由于(yu)其(qi)中的(de)聚乙烯不能降(jiang)解(jie)(jie),故其(qi)應用研(yan)究(jiu)(jiu)已大大降(jiang)溫。只是(shi)由于(yu)淀(dian)粉的(de)原料(liao)(liao)來(lai)源豐富(fu),而價格便宜,目前仍(reng)有不少研(yan)究(jiu)(jiu)者在從事這方面的(de)研(yan)究(jiu)(jiu),希(xi)望(wang)通過各種配方技(ji)術,在降(jiang)解(jie)(jie)性(xing)方面有所突破。
目前開發的(de)(de)技(ji)術路線主(zhu)要有微生(sheng)物發酵合成(cheng)法、利用(yong)天然高分子(纖維(wei)素、木質(zhi)素、甲殼(ke)質(zhi))合成(cheng)法的(de)(de)化學(xue)合成(cheng)法等,并已開發出一些生(sheng)物降解(jie)塑(su)料的(de)(de)水溶(rong)性樹脂,但總的(de)(de)說來,其生(sheng)產(chan)(chan)成(cheng)本都未(wei)達到工業化批量(liang)生(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)要求。
德國拜爾公司研究纖維(wei)制(zhi)品的(de)(de)(de)專家(jia)們經(jing)過數年(nian)研究,制(zhi)成的(de)(de)(de)一種可以完全(quan)(quan)分(fen)(fen)解(jie)(jie)為(wei)腐殖(zhi)質的(de)(de)(de)塑(su)料(liao)。用這種塑(su)料(liao)制(zhi)成的(de)(de)(de)包裝薄膜,可以在土(tu)壤中迅速分(fen)(fen)解(jie)(jie)“分(fen)(fen)化瓦解(jie)(jie) ”,10天之內可以回歸大自然。根據環保組(zu)織的(de)(de)(de)鑒(jian)定(ding),此(ci)種塑(su)料(liao)及其分(fen)(fen)解(jie)(jie)后(hou)的(de)(de)(de)中和物對環境和人類(lei)均是(shi)安全(quan)(quan)可靠的(de)(de)(de)。該公司研制(zhi)成功(gong)的(de)(de)(de)這種新型(xing)塑(su)料(liao),是(shi)將(jiang)(jiang)堅硬而不(bu)易延伸(shen)的(de)(de)(de)纖維(wei)素(su)與聚氨酯混和制(zhi)得。把這種新型(xing)塑(su)料(liao)埋入土(tu)中后(hou),可成為(wei)土(tu)壤中微生物的(de)(de)(de)可口佳肴,迅速繁殖(zhi)的(de)(de)(de)微生物很快能將(jiang)(jiang)這種材料(liao)完全(quan)(quan)消化成為(wei)腐殖(zhi)質發。
將(jiang)這(zhe)種材(cai)料制成(cheng)的(de)(de)(de)一種家用保鮮(xian)膜,14天后可完全成(cheng)為粉末(mo),8周(zhou)后會失(shi)去80%的(de)(de)(de)重量。用這(zhe)種材(cai)料制作培(pei)養物的(de)(de)(de)營養缽,植入(ru)土中(zhong)數周(zhou)后均化為腐殖質,充(chong)當起堆肥的(de)(de)(de)角(jiao)色。由(you)于這(zhe)項(xiang)新技術的(de)(de)(de)生產(chan)成(cheng)本太高。是普通塑料的(de)(de)(de)數倍,因而目(mu)前很難實現商品化生產(chan)。
在(zai)應用(yong)實驗方面(mian)(mian),經(jing)過多年(nian)的(de)(de)努力,我(wo)國(guo)在(zai)生物降(jiang)解(jie)聚乙烯(xi)地(di)(di)膜研究項目上已(yi)取得初(chu)步(bu)成(cheng)功,開發出(chu)了(le)生物降(jiang)解(jie)地(di)(di)膜試樣(yang),并進行了(le)小面(mian)(mian)積(ji)(ji)的(de)(de)試用(yong),從其(qi)技術成(cheng)熟性方面(mian)(mian)看(kan)來,尚未達到大面(mian)(mian)積(ji)(ji)推廣的(de)(de)應用(yong)的(de)(de)程度。我(wo)國(guo)對添(tian)加型光降(jiang)解(jie)塑料領域尚未涉足。美國(guo)將(jiang)光降(jiang)解(jie)塑料用(yong)于瓶裝飲料的(de)(de)提環已(yi)有多年(nian),以(yi)色列(lie)和加拿大對光降(jiang)解(jie)地(di)(di)膜均有試用(yong),但未見(jian)大面(mian)(mian)積(ji)(ji)應用(yong)的(de)(de)報道(dao)。
據預測,如將生物降解塑料(liao)的工業(ye)化研究(jiu)算作100的話,目前(qian)的開發研究(jiu)只處于(yu)30的相對階(jie)段,預計2000年以后,可(ke)望實(shi)現工業(ye)化。目前(qian),美(mei)國(guo)對這(zhe)項技(ji)術(shu)的開發研究(jiu)處于(yu)地位,歐洲居次,日(ri)本第三(san)。
總的(de)來說(shuo),在(zai)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)降(jiang)解(jie)塑(su)料(liao)(liao)研(yan)究(jiu)開發中(zhong)(zhong)還有許(xu)多有待(dai)攻克的(de)難題(ti)。首先,對塑(su)料(liao)(liao)降(jiang)解(jie)的(de)定義尚(shang)無統一的(de)認(ren)識,即生(sheng)物(wu)(wu)(wu)分(fen)解(jie)究(jiu)竟意味(wei)著什么(me)?也就是說(shuo)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)降(jiang)解(jie)塑(su)料(liao)(liao)的(de)分(fen)解(jie)時間究(jiu)竟確定為多長?另外,分(fen)解(jie)的(de)產物(wu)(wu)(wu)應(ying)上什么(me)?終產物(wu)(wu)(wu)究(jiu)竟是二氧化碳和水,還是對實際應(ying)用無害(hai)的(de)任何形態的(de)殘留物(wu)(wu)(wu)?其次(ci),對生(sheng)物(wu)(wu)(wu)降(jiang)解(jie)塑(su)料(liao)(liao)的(de)評價試驗(yan)尚(shang)無世界(jie)公認(ren)的(de)統一的(de)方法。目前美國(guo)材料(liao)(liao)試驗(yan)協會(hui)、日(ri)本工業標準協會(hui)和國(guo)際標準化組織都在(zai)開展這方面的(de)工作,雖(sui)然美國(guo)ASTM已(yi)正式頒布了多項結果(guo)也不能(neng)完全套用到實際塑(su)料(liao)(liao)垃圾的(de)處理中(zhong)(zhong)。