论高分子材料的回收利用
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高分子材料的可再生利用高分子材料(Polymers)是一类由大量重复单元组成的材料,具有重要的经济和科技意义。
然而,由于其特殊的化学结构和性质,高分子材料的可再生利用一直是一个备受关注的话题。
本文将讨论高分子材料的可再生利用方式以及其在环保和资源利用方面的价值。
一、高分子材料的可再生利用方式1. 回收再利用(Recycling)高分子材料回收再利用是一种非常重要的可再生利用方式。
通过回收废弃的高分子材料,可以将其重新经过加工处理,制成新的高分子制品。
这种方式可以降低新材料的生产成本,减少环境污染,并减少对原始资源的需求。
2. 能源回收(Energy Recovery)对于无法通过传统回收再利用方式进行处理的高分子材料,可以进行能源回收。
能源回收主要包括焚烧和气化两种方式。
焚烧是通过高温将高分子材料转化为能量,同时产生热能可以用于发电或供热。
气化是通过高温和压力将高分子材料转化为气体,可以用于发电或者生产其他化工产品。
二、高分子材料的环保价值1. 减少海洋塑料污染随着塑料制品的广泛应用,海洋塑料污染成为一个全球性的环境问题。
高分子材料的回收再利用可以减少塑料垃圾的数量,从而减少海洋塑料污染的程度。
通过建立完善的高分子材料回收体系,可以有效解决塑料垃圾难以处理的问题。
2. 节约能源和资源传统的高分子材料生产过程需要消耗大量的能源和化石资源。
而通过回收再利用,可以减少对新材料的需求,从而节约能源和资源。
此外,高分子材料回收再利用还可以延长物质的使用寿命,提高资源利用效率。
三、高分子材料的社会经济价值1. 促进循环经济发展高分子材料的可再生利用是循环经济理念的重要体现。
通过将废弃的高分子材料重新利用,可以建立起一个闭环循环,提高资源的利用效率,并促进循环经济的发展。
循环经济可以带动相关产业链的发展,创造就业机会,促进经济的可持续发展。
2. 推动绿色制造和可持续发展高分子材料的可再生利用符合绿色制造和可持续发展的原则。
高分子材料的可再生与再生技术研究近年来,随着环境保护意识的增强和可持续发展的要求,高分子材料的可再生与再生技术备受瞩目。
高分子材料是一类由长链分子构成的材料,通常具有良好的力学性能和化学稳定性,但由于其难以降解和再生利用的特点,对环境造成了一定的负面影响。
因此,研究高分子材料的可再生与再生技术,不仅可以减少对自然资源的依赖,还可以有效降低环境污染,实现可持续发展。
一、可再生技术的发展现状随着科技的进步,目前已有多种可再生技术被提出和应用于高分子材料领域。
其中,物理方法是最常见的可再生技术之一。
通过物理方法,例如再熔、粉碎和纺丝等,高分子材料可以经过简单的转变重新使用。
此外,化学方法也是一种常用的可再生技术。
通过化学方法,将高分子材料进行化学反应,使其分子结构改变,从而实现可再生利用。
二、高分子材料的可再生利用高分子材料的可再生利用主要包括两个方面:一是利用废弃高分子材料进行资源回收,二是通过可再生材料替代传统高分子材料。
对于废弃高分子材料的资源回收利用,目前主要采用物理方法。
例如,将废弃的塑料瓶经过粉碎、回熔等处理,再次加工成为新的塑料制品。
而对于可再生材料的使用,则是通过研发新型的可再生材料来替代传统的高分子材料。
这些可再生材料通常由天然资源或可再生能源提供原料,能够有效减少对非可再生资源的依赖。
三、高分子材料的再生技术研究进展随着可再生技术的不断发展,高分子材料的再生技术研究也日益深入。
目前,已有多种再生技术被应用于高分子材料领域。
例如,通过催化剂的作用,将高分子材料进行催化降解,从而实现高效再生利用。
此外,还有一种新兴的再生技术——生物降解技术。
通过引入生物体,使高分子材料在自然环境中迅速降解,进而实现可再生利用。
这些再生技术的不断发展,为高分子材料的可再生利用提供了新的途径和方法。
四、高分子材料的再生技术面临的挑战与展望尽管高分子材料的再生技术研究取得了一些进展,但仍面临着一些挑战。
首先,高分子材料的再生技术需要解决材料的性能降低和再生成本的提高等问题。
高分子材料的可回收与再生利用技术研究高分子材料被广泛应用于各个行业,如塑料制品、纤维材料等。
然而,由于其难以降解和处理,高分子材料的大量使用也带来了环境问题。
因此,研究高分子材料的可回收与再生利用技术变得尤为重要。
本文将探讨几种常见的高分子材料可回收与再生利用技术。
一、物理回收技术物理回收技术是通过物理性质的差异实现高分子材料的分离与回收。
目前,常见的物理回收技术包括筛选、重力分离和磁力分离。
1. 筛选筛选是一种常见的物理回收技术。
通过不同颗粒大小的筛网,将高分子材料与杂质分离。
这种方法适用于大小差异明显的颗粒,如塑料颗粒的回收。
2. 重力分离重力分离是利用高分子材料与杂质的密度差异进行分离。
通过调整流体的流速和倾角,使高分子材料在重力作用下沉降,而杂质漂浮在流体上方,从而实现分离。
3. 磁力分离磁力分离是利用高分子材料与杂质的磁性差异进行分离。
通过在适当条件下施加磁场,使高分子材料受磁力作用而被吸附,而杂质则不受磁力影响,从而实现分离。
以上物理回收技术可以根据高分子材料的特性和需要,进行组合使用,以提高回收效率。
二、化学回收技术化学回收技术是通过化学反应使高分子材料降解为可再利用的原料。
目前,常见的化学回收技术包括溶解、水解和气相裂解。
1. 溶解溶解是一种常见的化学回收技术。
通过选择合适的溶解剂,将高分子材料溶解为溶液。
然后,通过进一步的分离和纯化步骤,可以回收溶液中的高分子原料。
2. 水解水解是一种通过水作用使高分子材料分解的化学回收技术。
在适当的条件下,高分子材料与水反应,生成较小分子的产物。
这些产物可以被进一步利用,用于生产新的高分子材料。
3. 气相裂解气相裂解是一种将高分子材料加热至高温,使其在缺氧或氧不足的条件下分解为气体产物的化学回收技术。
这些气体产物可以被捕获和回收,并用于生产新的高分子材料。
化学回收技术可以根据具体材料的化学结构和反应条件进行设计和优化,以实现高分子材料的高效回收与再利用。
废旧高分子材料在建筑材料中的回收运用摘要:在现阶段,我国能源短缺问题及环境污染问题愈发严重,各种新型材料的应用既赋予了建筑产业全新的发展活力,又使得以往建筑企业所头疼的材料污染问题得以有效控制。
其中,通过应用废旧高分子材料建设建筑墙体、装饰和地板,不仅能够满足建筑材料可回收利用的基本需求,又可大幅降低建筑工程建设的材料成本,有利于促进整个建筑产业的可持续健康发展。
对此,文章围绕废旧高分子材料,在简述其在建筑材料中回收运用优势的基础上,详细介绍了具体的应用方法,旨在给予国内建筑企业一定的帮助,并最终促进我国建筑产业的进一步创新发展。
关键词:废旧高分子材料;建筑材料;回收运用;可持续发展;应用策略引言:长期以来,建筑行业关于废旧高分子材料如何回收利用所进行的讨论从未停止,而针对包括塑料、纤维、橡胶在内的废旧高分子材料,倘若不采用科学的回收机制进行处理,会因其很难降解而造成较为严重的环境污染问题,同时也会大幅增加建筑施工的总体成本,并最终影响建筑行业的可持续健康发展。
在此基础上,通过就废旧高分子材料进行回收利用,能够将其用于建筑墙体材料、建筑装饰材料等诸多方向,可大幅减少材料处理所致的人力物力成本,最终借此在可持续发展理念的指导下实现建筑产业效益的全面提高。
1 废旧高分子材料的危害近年来,我国社会经济发展迅速,而在产业发展、科技进步使人们生活质量及生活水平显著改善的背景下,以塑料、纤维、橡胶为主的高分子材料作为一种新型建筑材料,逐渐在建筑领域中应用愈发广泛。
然而,在实际建筑行业发展过程中不难发现,虽然高分子材料以其较为突出的应用优势能够满足建筑行业的施工成本降低需求,但针对废旧高分子材料的处理工作一直是整个建筑领域关注的重点。
一方面,围绕塑料、纤维、橡胶等常见高分子材料,其很容易在太阳光照射下分解为各种污染气体,其中尤其是二氧化硫的产生,不仅有毒有害会对大气造成较大污染,同时也是温室效应等其他环境问题的产生因素之一;另一方面,针对聚乙烯等材料,其可降解性相对较差,而由于现阶段我国废旧材料处理工艺相对落后,导致因材料处理所致的白色污染问题十分严重,既会直接对生态环境造成破坏,同时也会在很大程度上影响人们的生活环境,并最终制约材料工艺以及建筑产业的可持续发展。
浅析废旧高分子材料在墙体建筑中的回收与利用【摘要】本文简要介绍了废旧高分子材料的危害及其来源,介绍了几种废旧高分子材料在建筑材料的的回收利用技术,最后对这些废旧高分子材料在建筑材料中的回收应用意义做了简要论述。
【关键词】高分子材料;废旧塑料;建筑材料;回收应用以塑料、纤维、橡胶为主体的高分子材料在我们的生活当中随处可见,高分子材料与我们的生活息息相关,我们的生活与高分子联系也越来越紧密。
随着社会和科学技术的飞速发展及人们消费习惯的改变,人们使用的高分子材料数量也迅速增加,由于通常高分子材料的使用寿命比较短,所以废旧高分子材料的数量也大量增加。
由于大量的废旧高分子材料不能在大自然中自然降解,已经成为环境污染的一个重要来源。
日常生活中用量最大的热塑性高聚物聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP),聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)等树脂制品的消费量达1135万t/年。
据调查,每年产生废弃物数量巨大,美国1800万t,日本488万t,西欧1140万t,我国也有90万t。
目前,废旧高分子材料的处理方式主要是焚烧、填埋以及回收再利用。
回收循环利用高分子材料主要有两种,一是物理循环技术,物理回收循环利用技术主要是指简单再生利用和复合再生利用,回收废旧塑料制品经过分类、清洗、破碎、造粒进行成型加工。
这类再生利用的工艺路线比较简单,生产量巨大,但再生制品的性能欠佳,一般制作档次较低的塑料制品。
二是化学循环利用,通过对回收的高分子废旧材料的化学改性,生产达到同类或异类使用要求的产品。
化学循环再生材料生产工艺复杂,投资高,产品改性彻底,但产量低,对回收高分子材料要求也高。
我国处理废弃的高分子材料的技术还是比较落后,大部分只是较简单地单纯再生及复合再生。
大批量的废弃高分子材料都变成为垃圾,大量的废旧高分子材料已经严重影响了我们的日常生活如:分散在土壤中塑料地膜,易使土质板结,影响农作物对氧、空气、水分、光的吸收;地面上飞散的薄膜碎片易引起火灾、污染环境;部分废旧高分子材料在降解中释放对人体有害的气体及毒素。
高分子材料论文课题名称:高分子材料导论学院:班级:姓名:学号:高分子材料回收利用与发展可降解材料现代文明以经济腾飞和生活水平的提高为主要标志。
随着经济发展,大规模的物质循环不可避免地引起各种问题,如资源短缺、环境恶化已为全球所关注。
科学家预言地球能源(煤、石油、天然气等)不久将消耗完,会发生严重的能源危机;现代工业以及消费业的发展已给大自然带来严重的影响,大气、海洋等受污染,温室效应发生和臭氧层的破坏等等。
所有这些已严重影响着自然界的生态平衡,最终必然会阻碍世界经济的高速发展。
材料的制造、加工、应用等均与环境和资源有直接的关系。
高分子材料自从上世纪初问世以来,因重量轻、加工方便、产品美观实用等特点,颇受人们欢迎,其应用越来越广,从而使用过的高分子材料日益增加。
据统计,2011年,我国塑料制品的产量达5474万吨,同比增长22%。
其中,塑料薄膜的产量为844万吨,占总产量的15%;日用塑料制品的产量为458万吨,占总产量的8%;塑料人造革、合成革的产量为240万吨,占总产量的4%。
如何处理这些废料已成为非常重要的课题。
处理废旧高分子材料比较科学的方法是再循环利用。
循环是废旧高分子材抖利用的有利途径,不仅使环境污染得到妥善的解决,而且资源得到最有效的节省和利用。
从资源利用的角度,对废旧高分子材料的利用首先应考虑材料的循环,然后考虑化学循环及能量回收。
回收:我国塑料回收面临的困难是数量大、分布广、品种多、体积大,许多废塑料与其它城市垃圾混在一起。
处理废塑料的主要方法是:填埋和简单焚烧,但可供填埋场地不断减少,填埋费用急剧上升以及简单焚烧带来的二次污染等问题也给我们敲响了警钟。
国外在废塑料回收方面已积累了不少经验,他们把废塑料的回收作为一项系统工程,政府、企业、居民共同参与。
德国于1993年开始实施包装容器回收再利用,1997年回收再利用废塑料达到60万t,是当年消费量(80万t)的75%。
目前,德国在全国设立300多个包装容器回收、分类网点,各网点统一将塑料制品分为瓶、薄膜、杯、PS发泡制品及其他制品,并有统一颜色标志[2]。
高分子材料的可回收性研究高分子材料是一种在现代工业和科技领域广泛应用的材料。
然而,高分子材料的处理和废弃物处理带来了环境问题。
因此,研究高分子材料的可回收性成为了一个重要的课题。
1. 可回收性的意义高分子材料的可回收性研究不仅有助于环境保护,还可以为可持续发展提供更好的解决方案。
通过回收利用高分子材料,不仅可以降低对原材料的需求,减少资源消耗,还可以减少废物产生和环境污染。
2. 回收方法的研究高分子材料的回收方法有多种多样,常见的有物理回收、化学回收和能源回收等。
物理回收是指通过物理性质的差异来将高分子材料与其他废弃物分离,例如重力分离、筛选和浮选等。
化学回收则是通过化学处理,将高分子材料转化为可再生的原材料。
而能源回收指将高分子材料作为能源利用,例如焚烧产生热能等。
3. 可回收性的影响因素高分子材料的可回收性受到多种因素的影响。
首先,原始的高分子结构和化学性质对回收过程起着重要作用。
不同的高分子材料在回收过程中表现出不同的性质,因此需要根据具体情况选择合适的回收方法。
其次,高分子材料的加工和使用方式也会影响其可回收性。
例如,高分子材料的复合和填充会改变其性质,增加回收的难度。
此外,高分子材料的降解速率也会影响其可回收性。
如果材料降解太快,可能无法进行有效的回收。
4. 可回收性的挑战和前景尽管可回收性的研究已经取得了一定的进展,但仍存在一些挑战。
例如,高分子材料的复合和填充使分离和回收变得更加困难。
此外,高分子材料的回收过程也需要耗费大量的能源和资源。
为了解决这些挑战,相关研究人员正在开展工作,寻找更高效、经济和环保的回收方法。
展望未来,高分子材料的可回收性研究将成为材料科学和工程领域的重要课题。
通过改进高分子材料的合成方法、降解速率和回收方法,我们可以将高分子材料的可回收性提高到一个新的水平。
同时,大力推广高分子材料的可回收性和利用,有助于建立更加可持续的发展模式,保护环境资源,促进经济发展。
高分子材料的再生利用研究一、引言高分子材料因其良好的耐热、耐化学腐蚀、强度高、质轻等特性,被广泛应用于医药、食品、建筑、汽车等多个领域。
然而,随着高分子材料的广泛应用,产生的废弃物和污染物也越来越多,对环境和资源的影响日益显著。
因此,高分子材料的再生利用研究具有重要的意义。
本文将分别从高分子材料的再生利用方法及其应用领域进行介绍,让读者全面了解高分子材料的资源回收与利用。
二、高分子材料的再生利用方法高分子材料是由大分子化合物聚合而成的,常见的高分子材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。
在高分子材料的再生利用研究中,主要有以下方法:1.机械再生法机械再生法是指对高分子材料进行机械性加工后再进行再利用的方法。
例如,将塑料废弃物破碎后,再进行模压成型等加工,其成本低,但产品质量不稳定。
2.化学再生法化学再生法是指对高分子材料进行化学反应或改性后再进行再利用的方法。
例如,将聚乙烯废弃物进行裂解,得到乙烯和一些有机介质,再通过聚合反应制备新的聚乙烯。
3.能量回收法能量回收法是指利用高分子材料中的化学能转化为热能或电能,进行资源回收的方法。
例如,一些聚合物废弃物可用于发电或热能利用。
4.物理再生法物理再生法是指利用高分子材料的物理性质进行回收。
例如,废弃塑料瓶可进行再利用,成为再生塑料颗粒。
5.生物再生法生物再生法是指利用微生物或化学反应降解废弃物,转化为化合物或资源的方法。
例如,通过微生物菌群将废弃聚合物转化为基础化合物,再用化学合成制备新聚合物。
三、高分子材料再生利用的应用领域1.纺织品在纺织品领域,聚酯、尼龙等高分子材料被广泛应用于纺制面料。
高分子材料的再生利用对于纺制面料同样具有重大作用。
例如,废旧服装、包装袋等聚合物制品可进行化学或物理再生利用,再生制为面料等织物。
2.建筑材料在建筑材料领域,聚苯乙烯、聚碳酸酯等高分子材料广泛应用于制造隔热板、隔音板、保温板等建材。
从废弃材料中回收利用高分子材料,制备新型建筑材料是发展的方向之一。
废旧高分子材料的回收与利用高分子材料自上世纪问世以来,因具有质量轻、加工方便、产品美观实用等特点,颇受人们青睐,广泛应用于各行各业。
随着聚合物合成方法的改进,结构修饰与分子设计水平提高和共混改性技术的完善,实现了在分子水平上研究高分子的光电、磁等行为,揭示分子结构和光电、磁等特性的关系导致更新的功能高分子材料的出现。
近年来功能性高分子材料,如智能高分子材料,高性能高分子材料和环境友好高分子材料等相继问市,为高分子材料应用于大型制件和工程提供了技术支持。
与此同时,高分子材料的大量使用及废弃后的不适当处置引发了诸如白色污染之类的问题制约了高分子工业的发展。
况且,高分子材料的原料是石油和天然气,都是不可再生的资源。
近年来,石油原料的有效开采储量迅速下降,能源价格不断上升,更加速了废旧高分子材料的资源化进程。
1 发展概述70年代初,美国就开始研究塑料对环境的污染问题,制止乱丢废弃物,积极处置废弃物。
他们采取的措施主要是减少来源、回收利用、焚烧作为能源利用、填埋等。
西欧国家对固体废弃物的管理采取一致行动,目标一体化,但也考虑各自的地理环境、人口、工业生产能力、国民的生活习惯等因素。
德国焚烧技术较为完善;英国仍以填埋为主,约占其城市固体废弃物的8 %。
但是,现在欧洲最重要的发展趋势是塑料原料的回收和再利用。
意大利塑料废弃物的回收利用工作十分活跃,除了回收利用本国的废弃聚乙烯制品外,还从其他国家如德国、法国进口大量的塑料废弃物进行回收。
日本是亚洲塑料废弃物回收利用工作做得较好的国家之一,日本塑料废弃物的收集、分类、处理、利用都已系列化、工业化。
我国有关部门已将废旧塑料资源化列入议事日程:国家科委已将废旧塑料资源化列入科技攻关项目;环保局将废弃塑料列为21世纪在环保领域要控制的三大重点之一,指出必须强化管理,依靠科技进步搞好回收利用;国家经委等部门也将塑料弃物的综合利用列入重点课题;有关部门还多次主持召开了废旧塑料资源化的经验交流会和学术讨论会。
高分子与环境保护高分子材料是一类在日常生活和工业领域广泛使用的材料,其主要成分是由重复单元构成的大分子聚合物。
在环境保护方面,高分子材料在减少资源消耗、延长产品寿命、节约能源和减少废弃物产生等方面发挥着重要作用。
本文将探讨高分子材料在环境保护中的应用与优势。
一、资源节约与循环利用高分子材料具有良好的可塑性和可加工性,可通过加工成型制备各种功能性产品。
与传统材料相比,高分子材料具有较低的成本和较高的生产效率。
使用高分子材料制造产品可以更好地节约资源,减少原材料的消耗。
例如,利用高分子材料制造的塑料容器相对较轻便,可以减少包装材料的使用量,降低能源和原料消耗。
此外,高分子材料还具有良好的可回收性。
废弃的高分子材料制品可以经过适当的处理和再生利用,实现循环利用。
通过高分子材料的回收利用,可以减少废弃物的排放,缓解环境压力。
相比于传统的焚烧处理方式,高分子材料的循环利用不仅能够减少能源消耗,还能够降低环境污染程度。
二、产品寿命延长与节约能源高分子材料具有良好的耐候性和耐久性,特别是聚合物材料具有较高的化学稳定性和机械强度。
将高分子材料应用于各种领域的产品制造中,可以延长产品的使用寿命,减少因频繁更换而产生的废物。
例如,利用高分子材料制造的轮胎具有较好的耐磨性和耐腐蚀性,可以延长使用寿命,减少废旧轮胎的产生。
此外,高分子材料还具有较低的能量消耗。
在高分子材料的制备过程中,相比其他材料,需要的能量输入较少。
例如,金属制品的生产需要高温热处理,而高分子材料的生产一般不需要高温环境,能够节约能源。
高分子材料制造的产品也可以降低能源消耗,例如,由高分子材料制造的建筑材料可以提供良好的保温和隔热性能,减少能源在建筑物输送过程中的损耗。
三、废物减量与环境污染控制高分子材料在生产和使用过程中,产生的废物较少,能够实现废物减量。
相比于传统材料的生产过程,高分子材料的合成不需要大量有机溶剂,减少了废溶剂的排放。
同时,在高分子材料的应用过程中,由于具有较好的耐久性和耐腐蚀性,减少了因产品损坏而产生的废物。
论高分子材料的回收利用【摘要】随着我国国民经济的不断发展,环境污染问题也日益严重,化工行业渗透在各个方面,与人们的衣、食、住、行密切相关,是国民经济十分重要的一部分,而化工环保也就显得尤为重要。
这其中对原材料成本和副产品循环利用效率为重中之重。
本文综述塑料、橡胶、复合材料和其他交联高分子材料回收利用现状和进展,简述了废弃高分子材料回收利用存在的科学与技术问题及其发展方向。
目前全球高分子聚合物的产量已超过2亿吨,高分子材料在生产、处理、循环、消耗、使用、回收和废弃的过程中也带来了沉重的环境负担。
聚合物废料的来源主要有:1、生产废料:生产过程中产生的废料如废品,边角料等。
其特点是干净,易于再生产;2、商业废料:一次性用于包装物品,电器,机器等包装材料,如泡沫塑料。
3、用后废料:指聚合物在完成其功用之后形成的废料,这类废料比较复杂,其污染程度与使用过程,场合等有关,相对而言污染比较严重,回收和利用的技术难度高,是材料再循环研究的主要对象。
我国每年废弃塑料和废旧轮胎占城市固态垃圾重量的10%,体积30-40%,难以处理,形成所谓“白色污染”(废弃塑料)和黑色污染(废弃轮胎),影响人类生态环境,也影响高分子产业自身的进一步发展。
因此废弃高分子材料的回收利用对建设循环经济、节约型社会意义重大。
【关键字】高分子材料化工环保回收利用1、国内外废弃高分子材料的回收利用研究及现状1.1国内外废弃高分子材料的回收现状废弃高分子材料又叫废弃塑料,随着高分子材料工业的发展,塑料制品的应用也日益广泛,已成为人们生活中不可缺少的重要组成部分,2000年全世界塑料总产量已超过一亿一千万吨,中国总消费两也超过数百万吨,随着塑料产量的增加,废弃塑料数量也在不断增加,全球废弃塑料量也已经达到四千万吨,已成为全世界的“白色污染”,这是环境保护的一大公害,已造成资源的巨大浪费。
由此,已引起全世界各国政府的重视和关注,根据各个国家的实际情况,有的国家投入巨大资金进行治理,美国采取限制塑料的生产,我国政府也非常重视,三令五申,严禁乱扔塑料薄膜袋,减少或杜绝“白色污染”。
我国从20世纪80年代已开始回收高分子材料的工作,但是人们对环境保护意识差,不自觉,乱扔,所以到处都是塑料袋,已造成对环境的“白色污染”。
1988年我国废弃塑料收购量为22.7万吨,2000年收购量为125万吨,在1988年废弃工程塑料和聚酯树脂分别占其产量的2%和5%,各为400吨和5万吨,由于聚酯废弃量较大,故国内首先开发聚酯塑料的回收利用。
在烯烃方面,回收废弃塑料量最大的是聚氯乙烯树脂,约占烯烃塑料的40%,其回收率也高,其次是聚乙烯约占5%-30%,而对聚乙烯包装袋回收利用还是比较低的,再其次是聚丙烯,其积压量很大,没有开展利用起来。
我国从国外引进回收废塑料设备的企业有好几家。
其中,北京从日本引进一套废弃塑料回收装置;上海由联合国提供一套比利时回收废弃塑料装置;成都引进一套奥地利废弃塑料回收装置。
另外中国还有几家自己制造的回收废弃塑料设备。
其中有衡阳废弃塑料回收制造厂,江西回收废弃塑料制造厂。
然而,国内引进的几套废弃塑料回收装置,都不能投入正常生产。
其原因有二:一是废弃塑料难以集中起来,难以满足生产装备的需要,大部分的回收塑料(约占60%)都被乡镇企业所收购,尤其是江苏和浙江一带废旧塑料回收非常活跃,而城市塑料回收的原料满足不了生产,都处于停工和半停工状态;二是进口设备耗电量太高,每处理一吨废弃塑料需耗电在300KW·h以上,另外设备损坏率高,一个月要更换一次,需要大量的外汇。
全世界循环利用废旧塑料的数量由1988年的90万吨增加到1998年的430万吨,到2000年约为1250万吨,世界各国废塑料的处理中其利用率约占废旧量的7%左右。
世界废弃旧塑料主要是在包装、建筑、消费、工业用途、汽车等领域的废弃物;按品种分为聚烯烃、聚酯、聚氯乙烯、尼龙、聚苯乙烯、工程塑料等。
1.2废弃高分子材料回收技术现状在美国和欧洲,聚合物的回收已经从20世纪90年代早期的机械回收发展到原料回收和焚烧能量回收一体化。
在我国一般采用3种方法,一是物理法回收利用废旧高分子材料,二是化学法综合利用,三是通过燃烧废旧高分子材料回收与利用能量。
物理法是废旧高分子材料经收集、分离、提纯、干燥等程序之后,加入稳定剂等各种助剂,重新造粒,并进行再次加工生产的过程。
目前许多高分子材料的循环利用是利用此法来实现的。
化学法是利用光、热、辐射、化学试剂等使聚合物降解成单体或聚合物的过程。
其产物用作油品或化工原料。
能量回收是以高分子材料作为燃料或取热或产生蒸汽,进而进行发电,或用高分子材料作助燃料等过程。
填埋处理:填埋是处理垃圾或固体废弃物的最简单最古老的方法,世界各地普遍采用,但填埋将占有土地,就算填埋结束或者关闭后也不能用作它用,甚至周边土地也受影响,因为会产生污染迁移及不稳定性。
而且填埋会产生渗漏液,渗漏液含有分解产物,许多毒性有机物、络合金属盐、有机金属化合物会从地下渗透到水源,进入河湖,污染水源和土地。
随着时间的延长,不同的污染产物会达到高峰浓度。
同时固体废弃物填埋后分解的废物会产生许多气体,主要是CO2、CH4、H2、N2等,和有毒、不良味道的气体如H2S、挥发性硫醇、带臭味的有机酸。
放出气体的臭味大、污染大且存在爆炸的危险。
且聚合物废料相对密度较小,体积大,在土中难以分解,因而许多国家和地区正积极采取措施减少填埋处理,以减少填埋废料对“地下生态环境的影响”。
再循环:有效的、比较科学的处理废旧高分子材料的方法是再循环。
循环是废旧高分子材料利用的有效途径,不仅使环境污染得到妥善解决,而且资源得到最有效的节省和利用。
从资源的利用角度出发,对废旧高分子材料的利用首先应考虑材料的循环,然后考虑化学循环。
材料循环是指以废旧塑料制品为原料的再资源化和再利用。
化学循环又称为化学裂解,是指通过化学反应使废旧塑料转化成低分子化合物或低聚物。
所采用的工艺方法是将聚合物的长链切断,恢复其原有的性质,裂解出的原料可用来制作新的塑料。
能量回收:指燃烧不能以其它方法加工的混合塑料或残留物,以利用其释放的热能,包括焚烧废物获取能量(EFW,Energy From Waste)和燃烧废物燃料(RDF,Refuse-Derived Fuel)以获取能量。
前者用垃圾作燃料源来产生蒸汽、热水和电;后者用废料制燃烧粒子,并在锅炉或焚烧器中燃烧产生能量。
但是焚烧法会产生有毒气体,污染大气,焚烧的无毒化处理设备投资大、成本高,目前还局限于发达国家和我国局部地区。
能量回收是高分子材料循环利用中比较重要的循环方法,但要注意二次污染问题。
2、高分子材料循环利用工艺2.1高分子材料物理循环工艺1)配料:单一高分子在实际过程中的应用是非常少的,一般情况下要加入各种添加剂,以满足材料的使用性能要求。
利用挤出机或各种混炼机,在原料树脂中混入增塑剂、稳定剂、填料等助剂的操作过程称为配料。
2)造粒及粉碎:经过混炼得到的炼成物,为了减少固体尺寸,一般须经造粒或粉碎,以备下一步成型使用,粉碎后的颗粒大小不均,而造粒可得到比较整齐且具有固定形状的粒子。
3)挤出成型:亦称为挤塑成型或挤压成型,在热塑性塑料成型中是一种用途广泛的加工方法,也是高分子材料循环利用的主要加工方法。
热塑性塑料的挤出成型过程可分为三个阶段:塑化→成型→定型。
挤出成型工艺生产过程连续,生产效率高;投资少见效快,操作简单,工艺容易控制;应用广泛,产品花样多,质量均匀。
4)注塑成型:又称为注射成型,是高分子材料加工的重要方法,可以用于热塑性高分子材料和再生高分子材料的成型,近年也逐渐用于热固性高分子材料成型。
5)压延成型:是热塑性塑料加工的主要工艺之一,对于生产回收薄膜和片材来说,是较佳的生产工艺。
压延成型是先用各种塑炼设备将成型物料加热熔融塑化,然后使已熔融塑化的熔体通过一系列相向旋转的辊筒间隙,使之经受挤压与延展作用成为平面状的连续塑性体,再经冷却定型和适当的后处理即可得到膜、片状塑料制品。
6)吹塑成型:借助压缩空气,使处于高弹态或塑性状态的空心塑料型坯发生吹胀变形,再经冷却定型,获取塑料制品的成型加工方法称为吹塑成型。
7)模压成型:又称压缩成型,此法是先将塑料或再生塑料放入具有一定温度的模具型腔中,然后闭模加压,使其成型并硬化,最后脱模取出制品。
模压生产工艺为:嵌件安放→加料→闭模→排气→固化→脱模→模具清理8)热成型:利用热塑性塑料的片材作为原料来制造塑料制品的方法,制造时先将裁成一定尺寸和固定形样的片材夹在框架上并将它加热到高弹态,而后凭借施加的压力使其贴近模具的表面,得到与型面相仿的形样。
9)发泡成型:泡沫塑料是以树脂为基础而内部具有无数微孔性气体的塑料制品,又称为多孔性塑料。
再生的热固性和热塑性塑料一般都能制成泡沫塑料。
由于有气孔的存在,泡沫塑料具有密度低、隔热、吸音等优点。
泡沫塑料的发泡方法可分为三种:物理发泡法、化学发泡法和机械发泡法。
10)浇铸成型:塑料的浇铸成型类似于金属的浇铸,是从机械工业中的“翻砂”铸造发展起来的一种成型方法。
浇铸成型是将聚合物的单体、预聚的浆状物、熔融的热塑性塑料、高聚物的溶液溶胶等倾倒到一定形状规格的模具里,然后固化定型或因溶剂挥发而硬化成为制品的一种方法。
其工艺过程为:浇铸液的配制→过滤和脱色→浇注→硬化→脱模→后处理→制品2.2高分子材料化学循环工艺废旧高分子材料的化学循环主要是指高分子材料通过粉碎、清洗、干燥后,再进行化学处理,从而得到有用的化工原料或油品的过程。
一般的化学循环工艺为:→燃料气——气体→| →化工原料| →化工原料废旧高分子材料→→裂解设备→ |→液体→| →油品| →铺路——固体→→防漏材料2.3高分子材料能量回收工艺转炉窖和烧火炉是固体废弃物焚烧的最常用的两种,流化床炉适合于水煤渣。
固体废弃物须进行分类,将不能燃烧的物质除去,以减少固体残留物和飞灰,增加焚烧废物的热量。
焚烧的最佳材料是塑料、纸和木质产品,且粉状比较好,块状燃烧也常见,但底部残留物要高得多。
废物由烧火炉栅格引入燃烧室,为了保证固体废弃物中所有有机物的完全燃烧和分解,炉温必须保持在1000-1500℃。
低温、空气流不足和滞留时间过短将会导致散发有机化合物,如二噁英、呋喃、PCB、CO、氯苯、多环芳香族化合物。
废物→废物焚化炉→气体及灰层→后处理→排放↓残留物→处理→填埋3、废弃高分子材料回收的若干科学和技术问题当前处理垃圾的国际潮流是“综合性废物管理”,实行3R行动,把垃圾的产生量减少下来。
3R的行动口号“减量化(Reduce)、再使用(Reuse)、再循环(Recycle)”。
对废弃高分子材料回收利用而言,以下几方面科学和技术问题值得关注并加以深入研究:3.1在高分子材料的制备方面采用高分子材料绿色工程概念。