塑料包裝廢物的回收再生工藝綜述
商品的增多也帶來了包裝廢棄物的增多在這些包裝廢棄物中塑料材料占到了首位只有將這些塑料包裝的廢棄物回收處理或再生利用才能解決這些廢棄物給周圍環境帶來的污染問題
隨著經濟的發展包裝也越來越受到人們的重視現在產品的包裝已成為商品不可缺少的一部分塑料有良好的物理化學性能具有較好的力學性能可隨意造型良好的印刷性等優點成為包裝商品的首選目前全球每年的塑料產量超過1億噸包裝占到了整個市場的30%以上
塑料包裝之所以發展迅速關鍵是它在材料的性能價格比上超過了現今的所有材料但商品使用后包裝即被廢棄從其回收處理的角度來說這種材料不易回收利用且不易分解大量的廢棄塑料會造成社會環境的嚴重污染也會由此引發眾多嚴重的社會問題塑料包裝廢棄物已占到廢棄塑料中的85%以上因此回收處理與再生利用技術也越來越受到社會的關注
塑料包裝廢棄物的處理方法很多基本上可分為填埋焚燒及回收再生利用
填埋
填埋方法簡單不需要投資不需要任何設備深埋后也不會對地表產生污染或危害地表植被能最快的速度解決這種材料對環境的污染但這種方法久之會占用大量土地被深埋后由于隔絕空氣陽光塑料不易被風化分解多了會造成地下水的污染阻礙地下水流動的下滲在進行填埋前可將這些廢棄物粉碎為小碎片以加速其在地下分解風化的速度現今所謂的環保型塑料包裝也是利用這個原理將一些易分解材料融入塑料材料中以易于其在地下的分解 ｜
焚燒
焚燒法可將不能再次利用的混雜塑料紙與焚燒爐中焚化由其產生的大量熱量克再次充分利用焚燒后塑料的體積可減少到以前的10%一下且易于分解但應注意的事焚燒的過程中會產生大量的有害氣體對環境及人體造成危害所以對于廢氣及殘渣的處理應符合一定的標準
回收再生利用
回收再生利用是一種最積極的促進材料再循環使用的方式是保護資源保護生態環境的最有效處理方法
回收可循環使用（復用）
這種方法主要針對硬質光滑干凈且易清洗的大型容器包括大容量的液體瓶塑料桶等
其工藝大致如下
分裂篩選水洗亞硫酸氫鈉侵泡水洗蒸餾水洗
五十度烘干相應的衛生檢驗循環再用
再生技術（二次利用）
機械處理再生利用包括了直接再生利用及改性再生利用
直接再生利用原理簡單但篩選工藝較為復雜其中分為閉合及非閉合兩種所謂閉合（如HDPE牛奶瓶回收后經加工重新做回牛奶瓶）即在再生加工時加入大量新鮮同類樹脂約90%左右通過這種方法生產的產品在用途和機械運行特征中與新鮮樹脂制品沒有明顯的區別再生性能優良 ｜
非閉合（如用HDPE牛奶瓶回收后做成洗衣店用的HDPE洗滌劑瓶然后再次回收后又做成塑料箱）即直接加工清洗不用或少用新鮮樹脂在混合的工程中加入一些配合劑用以調節樹脂的物理化學性能由于材料在上次使用過程中老化以及在再加工過程中老化故此種再生塑料制品的力學性能相比新鮮樹脂較低
直接再生利用又可廢棄塑料的來源及途徑分為三種方法
1.不必分檢清洗等處理直接破碎后塑化成型這種方法在對塑料包裝廢棄物的使用中用于一些雖經使用但十分干凈沒有任何污染的塑料容器
2.要經過分離清洗干燥破碎等處理對于沒有污染的容器經清洗以防破壞儀器這種方法的對象一般為來自商品流通消費后由不同渠道收集的包裝廢棄物各種途徑和各種形狀的包裝容器薄膜等
3.要經過特別的預處理如PS塑料緩沖材料事先要進行脫泡減容的處理再輸入機器進行處理
改性再生利用的目的是為了提高再生料的基本力學性能以滿足再生專用制品質量的需要改性再生主要分為兩類物理改性和化學改性
物理改性借助混煉工藝在塑料廢棄物活化后加入一定量的無機填料同時還應配以較好的表面活性劑以增加填料與再生塑料材料之間的親和性但在加工過程中填料表面與樹脂表面易形成界面層對再生材料性能影響很大可對填料進行活化處理后再進行復合 ｜
廢舊塑料再生后存在一大問題即力學性能較差在加工的同時可對再生材料進行增韌改性即加入彈性體或共混熱塑彈性體在通過共混來提高材料的韌性也可利用增強改性以增強其力學性能這類增強往往使用纖維來增強塑料的再生后的材料各方面的性能將大大提高強度模量均會超過原廢舊塑料的值其耐熱性抗蠕變性抗疲勞性均有提高但制品脆性會有所增大即其拉斷力增大而斷裂深長率會大大減小
在回收再生的過程中可將幾種聚合物在相溶劑的作用下混合使其結構和分子間力發生變化使其合金化此種方法可使再生材料兼很多有優良的性能在加工過程中有目的的加入某種有特性的主要再生材料可達到預期的力學效果如用25%的LLDPE與LDPE共混經吹塑成地膜厚度會比一般的地膜減少33%其拉伸強度會增大45%以上直角撕裂強度也會提高50%以上這樣可大大延長農用膜的使用壽命減少使用量降低成本
對塑料包裝廢棄物的化學改性就是通過化學反應的手段對材料進行改性使其在分子結構上發生變化從而獲得更優良的特殊性能
化學改性的方法很多但其本質都是在舊的大分子鏈上或鏈間起到化學反應依靠分子鏈或鏈端的反應性基團進行再次反應在鏈上接上某種特性基團接上一個特征支鏈或在大分子鏈間反應基團進行反應形成膠聯結構從而導致材料性能的改變
膠聯改性有化學膠聯和輻射膠聯兩種化學膠聯通常在材料的軟化點之上使材料充分塑化然后加入過氧化物類的膠聯劑使材料分子膠聯輻射膠聯即應用輻射源的各種高能射線將加有膠聯劑的材料輻射膠聯
再生產應用中可以將物理化學改性同時運用于同一材料上在特定的螺桿擠出機中使多種材料一邊進行物理改性以便進行化學改性然后將兩者共混這種技術方式既可以縮短改進過程的時間和生產周期生產連續化也能得到較好的改性效果
化學處理再生使直接將包裝廢棄塑料經過熱解或化學試劑的作用進行分解其產物可得到單體不同聚體的小分子化合物燃料等化工產品這種回收處理的方式可以使自然資源的使用形成一個封閉的循環此種處理再生有著顯著的優點分解生成的化工原料在質量上與新的原料不分上下可以與新材料等同使用
化學處理再生利用主要有熱分解和化學分解兩類
1．熱分解
熱分解以所得的產物油氣固體或混合體的不同以及工藝的不同可分為油化工藝氣化工藝及炭化工藝
熱分解油化工藝的特點是分解產物產物主要是油類物質另外還有一些可利用的氣體和殘渣此種工藝可以處理多種塑料廢棄物如PEPSPMMAPVC等
熱分解氣化工藝主要是用于城市內混有塑料包裝廢棄物的垃圾及一些多種混雜的廢舊塑料垃圾這種工藝程序簡單對要處理的廢舊塑料不需要預先處理不需要分選篩檢只要將混雜垃圾置入加熱分解爐中經過分解反應就可以得到分解產品
熱分解炭化工藝在廢舊塑料進行分解處理的過程中會產生一定的炭化物質或在更高的溫度下進行分解以得到某種特定的炭化物質這些炭化物質可以當作固體燃料 ｜
2．化學分解
化學分解即通過化學的方法把廢棄塑料分解成小分子單體這種工藝設備簡單分解產物標準均勻易控制且產物不需要分離和純化但只能用于單一品種的塑料而且必須是經過預處理的廢舊塑料
化學分解可用于多種廢舊塑料但目前只用于熱塑性聚酯類聚氨酯類等具有極性的材料其分解方法也有多種主要有催化劑分解法和試劑分解法
催化分解法是在復合催化劑的作用下在常溫常壓下進行分解反應分解產物為廢舊聚合物的原單體此種分解方法工藝簡單但對于催化劑的選用裝載比較精細處理聚酯所需的復合催化劑為醋酸鋰醋酸鈣醋酸鋅
試劑分解法中醇解應用最為廣泛將廢舊塑料進行清潔干燥等預處理破碎后送入反應器中分解后可獲得多元醇類產品水解反應也是一種較為方便的回收手段使縮合反應的逆反應所以水解的對象也多位縮聚物由于這些分子中具有羥基形成的眾多氫鍵分子間作用力強故可作為塑料材料但也由于它的基團具有親水性或易水解性其最終產物為葡萄糖 ｜
廢棄材料的應用
PP
將回收后的PP包裝制品進行破碎清洗除去上面附著的灰塵及塵埃雜質晾干在加熱熔融的塑煉后直接造粒形成能再次加工的半成品PP的半成品中可加入適當的增塑劑經過注塑工藝可制成各種工藝品容器零配件板材等
將等量的回收PP與新的PP混合在與10%左右的PE原料相混合可拉成絲制成編織袋集裝袋等在使用中各方面的性能與新鮮樹脂制成的同類產品無明顯差別
PS
回收后的PS緩沖材料包裝制品經清洗后粉碎為粒或末包裝后運送至塑料加工廠也可對其進行脫泡處理收縮后加工再用將新鮮的PS加入到處理后的PS中加入一定量的增塑劑加熱熔融混煉后可制成各種塑料制品
PET
機械處理后的PET再造后不能用于食品包裝廢舊的PET回收處理后只能用于包裝農藥機油器具模型等加工方法也如同其他塑料材料在適宜的環境和工藝下可制成聚酯纖維和服裝材料還可加入醇酚等原料制成油漆材料
以上簡單介紹了有限幾種常用的塑料廢棄物的回收再生工藝以及廢棄材料的應用這些方法已在很多較發達國家應用多年我國在塑料廢棄物的回收再生利用方面相對比較薄弱但近些年隨著我國經濟的快速發展塑料廢棄物的日益增多由這些廢棄物引起的環境污染問題也日益嚴重越來越多的人開始關注塑料材料的再生問題經這些曾經污染環境的廢棄物回收處理形成原材料在保護環境的同時也節省了大量的自然資源將廢棄塑料重新做回商品循環使用
