废塑料综合利用研究进展
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废塑料的资源化利用及降解机制研究废塑料的资源化利用及降解机制研究摘要:随着全球塑料污染问题的日益严重,对废塑料的资源化利用及降解机制的研究已被广泛关注。
本文通过对废塑料的资源化利用方法和降解机制的综述,探讨了目前的研究进展和存在的问题,并提出了未来的发展方向。
引言:塑料是一种重要的工业原料,广泛应用于各个领域。
然而,随着塑料制品的大量生产和使用,废塑料的处理和管理成为了一个严峻的问题。
传统的废塑料处理方法主要是焚烧和填埋,这会导致二次污染和资源的浪费。
因此,研究废塑料的资源化利用和降解机制对于解决塑料污染问题至关重要。
一、废塑料的资源化利用方法1. 回收再利用:废塑料通过回收再利用可以转化为新的塑料制品,以达到资源的循环利用。
目前,回收再利用已成为废塑料处理的主要途径之一。
例如,废旧塑料瓶可以被回收加工成粒子,再用来生产新的塑料制品。
回收再利用不仅可以减少废塑料的排放,还能节约资源。
2. 塑料催化裂解:塑料的催化裂解是将废塑料经过一定的热解条件和催化剂的作用下进行分解,生成石化原料或者低碳烃。
这种方法可以将废塑料转化为可再生资源,如石油和液化天然气,以实现废塑料的资源化利用。
3. 生物降解:生物降解是将废塑料通过微生物代谢转化为可降解的物质。
目前,已有一些菌株被发现能够降解塑料,如聚乳酸和聚羟基烷酯。
然而,生物降解的速度和效率还不够高,需要进一步的研究和改进。
二、废塑料的降解机制研究1. 热分解:热分解是一种在高温和无氧条件下进行的废塑料降解方法。
通过将废塑料暴露在高温环境下,塑料分子将断裂为较小的分子,最终生成低碳烃和其他有机化合物。
热分解可以实现塑料的能量回收和资源利用。
2. 光催化降解:光催化降解是利用光催化剂对废塑料进行降解的方法。
在光催化剂的作用下,废塑料中的化学键被断裂,分解为水和二氧化碳等无害物质。
光催化降解不会产生污染物,并且在可见光下进行。
3. 微生物降解:微生物降解是利用微生物对废塑料进行降解的方法。
塑料垃圾降解研究进展塑料垃圾是当今环境污染的重要因素之一。
长期以来,塑料垃圾的大量累积对土壤、水域和大气造成了严重的影响。
塑料降解研究一直是环保领域的热门话题。
本文将介绍塑料垃圾降解研究的进展,并探讨一些目前正在发展的新技术。
常见的塑料垃圾主要包括聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯等,它们通常需要数十年甚至上百年的时间才能自然降解。
随着科技的进步,人们已经发现一些新的方法来加快塑料垃圾的降解过程。
还有一些新型塑料材料正在被研发,它们具有更好的降解性能。
生物塑料是一种可生物降解的塑料材料,通常由植物或动物的生物质制成。
这些材料在使用后可以通过微生物的作用迅速降解,从而减少了对环境的污染。
另一种有前景的塑料降解技术是利用化学方法来改变塑料的结构,使其更容易降解。
一项研究发现,通过添加添加剂,可以使聚乙烯降解的速度提高50倍以上。
一种称为“碳基自由基反应”的新型降解方法也被证明能够有效分解塑料材料。
虽然上述的研究进展令人鼓舞,但塑料垃圾降解问题仍然十分严峻。
塑料垃圾的快速产生和大量累积给环境带来了巨大的压力。
除了加强降解研究外,减少和回收塑料垃圾同样重要。
为了解决这个问题,一些国家和组织已经采取了一系列措施。
一些国家已经实施了塑料垃圾的限制使用政策,限制了一次性塑料制品的销售和使用。
回收再利用也是减少塑料垃圾的重要方法。
通过回收和再利用,可以减少对新塑料的需求,从而降低对环境的负面影响。
塑料垃圾的降解研究正在取得进展,通过微生物和化学方法可以加快塑料垃圾的降解速度。
生物塑料等新型材料的开发也为塑料垃圾问题的解决提供了新的思路。
尽管如此,降解研究不应成为解决塑料垃圾问题的唯一途径,减少和回收塑料垃圾同样重要,需要全社会的共同努力来推动塑料垃圾问题的解决。
废旧塑料综合利用项目可行性研究报告
一、项目简介
本项目主要是针对废旧塑料的综合利用。
目前,废旧塑料资源的收集
与回收已经取得了较大的进展,但废旧塑料仍有大量的未利用价值,例如,在废旧塑料中有大量的原料可以改造再利用,再加工生产可以进行精细化
的加工,再由工厂进行熔炼,最终变成塑料制品。
二、项目分析
1.市场分析:
目前,塑料制品市场蓬勃发展,各种塑料消费品各有千秋,可以满足
不同的消费群体,有不同的需求,应该利用废旧塑料的重复利用,能够有
效地节省原料,减少生产成本,有利于改善企业的生产率和效率,提高企
业的经济效益,同时也有利于节约能源,保护环境,满足消费者对环保产
品的不断增加的需求。
2.技术分析:
要实现废旧塑料的综合利用,必须采取各类废旧塑料的收集、拆解、
分类、清洗、粉碎、分级、检测,以及改造、再生塑料的生产等一系列措施,这些措施需要先进的技术支持,因此,利用废旧塑料的综合利用,必
须注重技术的研发和引进,以及拓宽塑料原料的替代产品。
三、项目可行性分析
1.经济可行性:
废旧塑料的综合利用,可以改造废旧塑料,从而节省原材料的使用成本,降低生产成本。
塑料垃圾资源化利用技术的研究进展和现状分析塑料垃圾资源化利用技术的研究进展和现状是一个热门的研究领域。
塑料垃圾的大量产生和对环境的负面影响已经引起了人们的关注。
因此,寻找塑料垃圾资源化利用技术成为了一个急迫的任务。
本文将探讨塑料垃圾资源化利用技术的研究进展、现状以及存在的问题。
塑料垃圾的资源化利用技术主要包括物理法、化学法和微生物法三种。
物理法主要是通过塑料垃圾的制粒、破碎和分离等过程将其转化为可再利用的塑料颗粒。
化学法主要是通过加热、加压、溶解等方法将塑料垃圾转化为可再利用的有机化合物。
微生物法主要是利用微生物的生物降解能力将塑料垃圾转化为可再利用的有机物。
在物理法方面,研究者已经开发出了一系列的塑料垃圾再生设备,如塑料垃圾再生破碎设备、塑料垃圾再生制粒设备等。
这些设备可以高效地将塑料垃圾转化为可再利用的塑料颗粒。
在化学法方面,研究者已经开发出了一些塑料垃圾的热解、溶解和重整等技术。
这些技术可以将塑料垃圾转化为可再利用的有机化合物,如燃料和化学品。
在微生物法方面,研究者已经发现了一些具有降解塑料能力的微生物,如异烟肼菌、嗜热菌等。
这些微生物可以利用塑料垃圾作为碳源进行生长,最终将其转化为可再利用的有机物。
然而,塑料垃圾资源化利用技术在实际应用中还存在一些问题。
首先,由于塑料垃圾的种类繁多,不同种类的塑料垃圾需要采用不同的资源化利用技术,这给资源化利用的规模化应用带来了挑战。
其次,塑料垃圾的资源化利用仍存在技术成本高、能源消耗大等问题,限制了其在商业化应用中的推广和应用。
此外,塑料垃圾资源化利用的过程中还会产生一些副产物和废物,如气体和废水,对环境造成新的污染。
为了解决这些问题,研究者正在不断努力改进和开发塑料垃圾资源化利用技术。
一方面,他们正在研究新的塑料垃圾资源化利用技术,如超声波辅助热解、催化气化和生物催化等技术。
这些技术可以提高资源化利用的效率和降低成本。
另一方面,研究者正在研究新的塑料垃圾回收和处理技术,如塑料垃圾分类回收、化学回收和生物降解等技术。
塑料垃圾降解研究进展近年来,随着人类生活水平的提高和工业化进程的加快,塑料制品在日常生活中得到了广泛应用。
塑料垃圾的大量产生和排放已经成为了当今世界面临的一个严重环境问题。
塑料垃圾的长期存在会对生态环境和人类健康造成严重的危害,因此塑料垃圾的降解和回收一直是科研工作者们关注的焦点。
目前,塑料垃圾降解研究正处于快速发展的阶段,不断取得新的进展和突破,为解决塑料垃圾问题提供了新的思路和方法。
本文将对塑料垃圾降解研究的进展进行介绍和分析。
塑料垃圾的降解主要有两种途径,一种是生物降解,即借助微生物或其他生物体对塑料进行分解;另一种是化学降解,即利用化学方法将塑料分解成小分子物质。
目前,生物降解是研究的热点,具有广阔的应用前景和环境友好性。
在生物降解方面,最常见的是利用微生物来分解塑料。
微生物能够利用塑料作为生长能源和碳源,通过代谢作用将塑料分解成水和二氧化碳等小分子物质。
研究表明,许多细菌、真菌和酵母菌都具有降解塑料的能力。
最为突出的是一些特殊的细菌,它们能够分泌特定的酶类来降解塑料。
一些聚酯酶、聚乳酸酶等酶类能够有效地降解PET、PLA等常见塑料。
通过基因工程技术对这些细菌进行改良和优化,可以进一步提高塑料降解效率。
一些土壤中的微生物也能够降解塑料垃圾,因此在自然环境中也可以实现塑料的生物降解。
除了利用微生物,一些昆虫和动物也被发现具有降解塑料的能力。
一些经济发达国家正在利用天牛和天蚕等昆虫来降解塑料垃圾,这为塑料垃圾的生物降解提供了新的思路。
通过对这些生物体降解机理的研究,可以为设计出高效的生物降解塑料提供参考和指导。
在化学降解方面,也取得了一些进展。
目前,最为常见的化学降解方法是热溶解法和催化降解法。
热溶解法是将塑料加热至一定温度,然后与溶剂一起进行反应,使塑料降解为小分子物质。
催化降解法则是利用催化剂将塑料分解成小分子物质。
这些化学降解方法都对资源和璃经济具有一定的帮助,但同时也存在着能耗高、催化剂易受到污染等问题。
塑料垃圾降解研究进展塑料垃圾的降解是环境保护方面的一个重要问题。
由于现代生活的便利和快捷,塑料制品的使用在不断增加,造成了大量的垃圾堆积。
在过去几十年的时间里,许多科学家和研究人员一直在努力寻找有效的方法来解决这个问题。
本文将介绍塑料垃圾降解研究的进展,包括光化学降解、微生物降解、生物炭吸附、化学降解等方面。
1.光化学降解光化学降解是使用光的能量来切断塑料分子链,从而使塑料降解。
这种方法主要使用紫外线和可见光照射塑料垃圾。
目前,研究人员已经开发出了一些新型的材料,如多孔纳米材料和半导体材料,这些材料能够吸收可见光和紫外线,从而引发塑料的降解。
虽然该方法降解速度较快,但存在一些缺点,例如对环境中的其他物质也会产生影响,但是优点在于该方法可以产生资源回收。
2.微生物降解微生物降解是使用微生物的生物作用来降解塑料。
这种方法使用土壤或湖泊中的微生物,加上一些生长条件,可以使塑料分子链断裂,并将其转化为更为简单的化学物质。
由于微生物降解的自然性和环境友好性,这种方法逐渐成为塑料降解研究领域的重要分支。
但是微生物降解需要适当的条件和时间,并且需要一定的空间,这使得该方法的应用受到一定限制。
3.生物炭吸附生物炭是一种由植物材料制成的炭质吸附剂。
由于具有高度的孔隙度和表面积,生物炭可以吸附一些有机物和微生物,这些有机物和微生物可以降解塑料。
因此,生物炭可以用于塑料垃圾的去除和控制。
尽管生物炭具有一定的降解能力,但在实际应用中,其效率仍有局限。
化学降解是使用化学反应来使塑料降解。
这种方法可以使用氧化剂、还原剂、酸、碱等化学物质来分解塑料。
虽然该方法可以迅速降解塑料,但同时也会产生一些有毒的化学物质,可能对环境和人体健康造成危害,不适合长期使用。
废弃塑料资源化利用技术研究随着人类经济和社会发展,塑料制品已经普遍应用于我们日常生活的方方面面。
从商业包装到消费品,塑料制品已经成为现代社会不可缺少的物品。
然而,随着塑料包装垃圾的数量不断增加,对环境产生的压力也日益加剧,尤其是对于一些缺乏垃圾处理设施和垃圾分类管理机制的发展中国家,塑料垃圾的处理问题更加突出。
现代社会中,废弃塑料资源化利用技术的研究和开发已经成为一种热门话题。
废弃塑料的资源化利用,不仅可以缓解环境污染对生态系统的损害,还可以实现塑料资源的再利用,降低原料消耗和生产成本,促进可持续发展。
本文将从世界塑料垃圾处理现状、塑料资源化利用技术研究进展、技术优化和未来展望四个方面,探讨废弃塑料资源化利用技术的研究进展及其应用前景。
一、世界塑料垃圾处理现状目前,塑料垃圾的处理方式主要有焚烧、填埋和回收利用三种。
焚烧是将塑料垃圾燃烧并产生能源,但是会产生有害气体和灰渣,对大气和土壤环境造成二次污染;填埋是将塑料垃圾掩埋在垃圾填埋场中,但会占用大量土地资源。
在回收利用方面,建立回收体系是目前进行塑料垃圾处理及资源化利用的重要措施。
但是由于塑料回收利用技术成本较高,且回收效率低,塑料垃圾的大量产生依旧会造成环境污染。
二、塑料资源化利用技术研究进展废弃塑料资源化利用技术主要包括化学回收、热解和生物分解等方式。
其中,化学回收主要是通过化学反应将废弃塑料转化为可再生燃料或有价化学品,实现塑料资源的再利用;热解则是将塑料在高温下裂解产生油气,再通过裂解油中的成分制备化学品。
生物降解则是通过生物菌落处理和降解塑料垃圾,将其转化为有机化合物。
这三种方式各自有其优缺点,但是都需要进一步的技术优化和提高资源的化学和经济价值。
三、技术优化目前,废弃塑料资源化利用技术仍面临许多技术和经济挑战。
化学回收过程中,多种废弃塑料的混合程度不同,使得塑料分离难度较大;化学反应条件对产物的选择和产品质量有着很大的影响,要兼顾反应条件对成本和其他环节的影响;热解过程中,反应机理复杂,需要考虑裂解产品的来源、催化剂机理等问题。
塑料降解技术的研究与应用随着人们对环境保护意识的不断提高,对塑料垃圾的处理方式也越来越重视。
目前,塑料降解技术已经成为解决塑料污染问题的一个重要途径。
本文将阐述塑料降解技术的研究现状和应用前景。
一、塑料降解技术的分类1、生物降解技术生物降解技术是通过微生物或者酶的作用,将塑料降解成小分子物质。
这种技术是目前最为环保的一种塑料降解技术。
生物降解分为天然降解和人工降解两种,其中天然降解是指由微生物直接降解,人工降解是通过将微生物和其他生物物质添加到塑料中,加速塑料降解过程。
2、物理降解技术物理降解技术是通过高温、紫外线、氧化等方式将塑料分解成小分子物质。
这种技术比较容易实施,但处理后的塑料材料仍然存在,需要进一步处理。
目前,物理降解技术主要是用于塑料回收再利用中。
3、化学降解技术化学降解技术是目前应用最广泛的降解技术。
通过添加化学物质,在一定条件下将塑料分解成小分子化合物。
这种技术具有简单、快速、效果明显等特点,不过化学物质对环境的影响需要考虑。
二、塑料降解技术的研究进展1、生物降解技术生物降解技术由于其环保、低成本的优点,已经得到了广泛的应用。
比如,有研究人员将一种叫做“塑料酵母菌”的微生物添加到塑料中,可将其降解成小分子物质,从而实现环保处理。
此外,还有研究者发现,适当添加种子胶质和淀粉等生物物质能够加速降解过程。
2、物理降解技术物理降解技术的主要问题是处理后的塑料材料仍然存在,需要进一步处理。
目前,研究人员正在探索将物理降解技术与其他降解技术结合,以实现更好的环保效果。
比如,有研究人员发现,高温下将塑料和氯气结合,可实现更快速的降解。
3、化学降解技术化学降解技术的发展主要是围绕着降解剂的研发展开。
目前,发展较为成熟的降解剂有环氧化合物、氧化剂、酸碱等。
但是,这些化学物质对环境有一定风险,需要考虑环保效果。
三、塑料降解技术的应用前景目前,塑料降解技术的应用还处于起步阶段。
但是,随着科技的不断发展,相信这些技术会得到进一步完善和应用。
废弃塑料回收再利用技术的研究与应用随着全球对环境保护的关注度不断提高,废弃塑料的处理问题日益凸显。
为了解决塑料污染带来的环境和资源压力,研究人员和工程师们不断努力开发新的废弃塑料回收再利用技术。
本文将探讨目前在废弃塑料回收再利用领域中的研究和应用技术。
一、机械回收技术机械回收技术是废弃塑料回收再利用的一种重要方法。
该技术通过物理处理过程,将废弃塑料进行分选、破碎、清洗等处理步骤,使其能够重新投入生产线中。
例如,常见的机械回收技术包括塑料破碎机、塑料分选机和塑料回收设备等。
机械回收技术的优点是操作简单、成本较低,可回收废弃塑料中的主要成分。
然而,由于机械回收无法对所有类型的塑料进行有效处理,因此在特定场景下,采取其他回收技术会更为适宜。
二、化学回收技术化学回收技术是一种以化学方法将废弃塑料转化为可再利用的化合物的技术。
其基本原理是将塑料进行热解、裂解或溶解,使其分解成原始物质,然后再进一步转化为新的塑料或其他有价值的化学品。
目前,研究人员已经开发出一系列化学回收技术,如催化裂解、溶液法和气相法等。
化学回收技术的优点是能够处理多种类型的废弃塑料,实现高效率的资源再利用。
然而,该技术在实际应用中仍面临着工艺复杂、成本高昂等挑战。
三、生物降解技术生物降解技术是一种使用微生物或酶类催化剂将废弃塑料降解为可生物降解的物质的技术。
这种技术基于天然的降解过程,通过改变塑料材料的结构,使其能够被微生物分解并转化为有机物或二氧化碳和水等。
生物降解技术具有环境友好、资源节约的特点,对于解决塑料污染问题具有重要意义。
然而,该技术的实际应用受到微生物活性和降解速率等因素的制约。
四、催化转化技术催化转化技术是一种通过添加催化剂来改变废弃塑料分子结构的技术。
该技术基于化学催化的原理,通过调节催化剂的反应条件和催化剂的种类,实现废弃塑料的资源化转化。
催化转化技术具有选择性高、反应速率快等特点,可以有效地转化废弃塑料为高附加值的化学品。
塑料垃圾降解研究进展随着人类活动的增多和生活水平的提高,塑料垃圾日益增多,给环境和生态带来了巨大压力,成为了当今全球所面临的一个严重问题。
传统的塑料制品不能被生物分解,它们最终只能在环境中累积,并对环境造成危害。
因此,降解塑料垃圾已经成为众多科学家和环保工作者的研究热点和关注重点。
下面本文将着重介绍塑料垃圾降解研究的进展。
一、传统塑料垃圾降解的问题传统塑料袋、塑料瓶、塑料餐具等塑料制品的主要成分是聚合物,其分子链很长、结构稳定,不易被微生物分解,甚至需要几百年的时间才能在自然环境中降解。
这种塑料造成的污染一方面威胁着自然环境和人类健康,另一方面还浪费了宝贵的资源。
二、降解塑料的研究方向随着时间的推移,科学家们致力于研究可生物降解的塑料,以通过一种更环保、更可持续的途径替代传统塑料制品。
生物基塑料致力于通过天然有机材料的高效转化实现塑料的制造过程,与传统的化石燃料制造方式相比,得到了更广泛的应用。
生物基塑料的降解时间相对较短,因为它们是由植物、微生物、藻类等自然材料制成。
1. 生物基降解塑料生物基降解塑料已成为一种优秀的替代品。
它们可以从植物或其他生物原料中提炼出来,例如玉米淀粉、木质素等等。
由于这些原材料相对廉价,在可生物降解塑料的生产和制造过程中成为了较好的替代品。
生物基塑料表现出来的优势还包括不会对环境和生物造成损害。
另一个替代塑料的方向是利用其他可降解材料,比如生物纤维素和聚乳酸等。
其中,生物纤维素是一种可再生材料,它有很低的碳排放,而且这种材料比其他材料的成本要便宜得多。
四、总结由此可见,对于塑料垃圾的处理除了日常环保意识的培养和垃圾分类外,还有需要不断探索科学技术方法实现处理。
目前,科学家们已经取得了许多重要的成果,但是,这方面的研究还有很长的路要走。
相信随着科技的发展,我们一定会找到可以有效降解塑料垃圾的更多方法和技术。
废塑料综合利用研究进展塑料制品自20世纪问世以来,因具有质量轻、强度高、耐腐蚀、加工方便和美观实用等特点,广泛应用于各个领域。
随着塑料制品消费量的不断增长,废塑料产生量也迅速增加。
据有关资料统计,全世界塑料产品在2000年已超过1亿t[1],仅中国已超过360万t[2]。
同时,由于塑料难于自然降解,它所造成的环境污染亦日趋严重。
据报道,全世界每年向海洋和江河倾倒的塑料垃圾,破坏了海洋生物的生存环境,造成海洋生物大量死亡;另外,大量塑料垃圾分散于土壤中,影响土壤的透气性,不利于作物生长[3]。
废塑料的处理也成为全球性的问题[4]。
常规的填埋法虽然投资少,容易处理,但它存在占用大量土地资源、影响土地通透性和渗水性、破坏土质、影响植物生长等缺点。
焚烧法虽然有卓越的减量化效果,又能回收部分能源,但焚烧易产生轻质烃类、氮化物、硫化物以及其他的一些有毒物质,排放的废气可通过降雨进入农作物及食物链中,直接威胁人们的身体健康。
因此,只通过末端治理治标不治本,要想真正解决我国废塑料的污染问题,还需要按照清洁生产的思路,采取废物减量化和资源化等措施才能实现。
1 废塑料的再生利用废塑料的再生利用可分为简单再生利用和改性再生利用两大类。
简单再生利用是指将回收的废塑料制品经过分类、清洗、破碎、造粒后直接加工成型[5]。
改性再生利用是根据不同废塑料的特性加入不同的改性剂,使其转化成高附加值的有用材料[6]。
废塑料经过改性后,机械性能得到改善或提高,可用于制作档次较高的塑料制品。
1.1 简单再生利用废塑料的简单再生利用主要用于回收塑料生产及加工过程中产生的边脚料、下脚料等,也用于回收那些易清洗和挑选的一次性废弃品。
该方法国内已经比较成熟,如利用废农膜压制花盆、盘、垃圾桶;利用废PP生产编织袋、打包带、捆扎绳、仪表盘、保险杆;利用废聚氯乙烯生产管材等。
由于简单再生利用所得再生制品的性能欠佳,一般只能作档次较低的塑料制品。
1.2 改性再生利用废塑料的改性再生利用包括物理改性和化学改性,物理改性包括填充改性、共混改性、增韧改性和增强改性,化学改性是指通过接枝、共聚等方法在分子链中引入其他链节和功能基团,或是通过交联剂等进行交联,或是通过成核剂、发泡剂对废塑料进行改性,使废塑料被赋予较高的抗冲击性能、优良的耐热性、抗老化性等,以便进行再生利用。
废旧塑料的改性再利用发展前景广阔,越来越受到人们的重视。
1.2.1 生产塑料“木材”美国AFCO公司率先开发生产了塑料“木材”。
其方法是把各种废塑料粉碎加热成熔融状态,再挤出成型,制成各种形状的塑料“木材”,其产品可除具有木材制品的特性外,还具有强度高、防腐、防虫、防湿、使用寿命长、可重复使用和阻燃等优点,可替代相应的天然木制品,还可运用锯、钉、钻等手段进行加工。
1.2.2 生产胶粘剂利用废塑料生产胶粘剂是目前废塑料综合利用的有效途径之一。
将废聚苯乙烯塑料溶于溶剂中成为均相溶液,再加入活化剂氧化亚铜、引发剂氧化苯甲酸丁脂,升温到90~120℃,加入改性单体(丙烯腈、丙烯醇),在反应釜中反应2 h,使聚苯乙烯接枝上新的官能团,从而改变性质,然后加入填料如硅酸钙,便得到一种耐水性好、胶接强度高的白色粘稠状的胶粘剂。
张忠明等[7]用甲苯、丙酮和乙酸乙酯作溶剂,邻苯二甲酸二丁酯作为改性剂,甘油做增塑剂成功的制备了胶粘剂。
马振荣等[8]利用废聚苯乙烯泡沫塑料制备不干胶时对制备工艺和产品的性能进行了优化,得出最适宜的工艺条件为:聚苯乙烯25%~50%(质量分数,下同)、二甲苯10%~30%、丙酮10%~30%、邻苯二甲酸二乙酯20%~40%和香精适量。
反应条件:加热温度35~50℃,反应时间35~50 min。
陈中元等[9]以废聚苯乙烯为原料制备了改性乳液型胶粘剂,该胶粘剂同传统的胶粘剂相比具有产品稳定性好、粘接性高、成本低、性能好,还具有良好的防水、防潮和防腐性。
宋学君等[10]利用废聚苯乙烯泡沫塑料为原料,石油裂解副产物为主要溶剂,研制出了一种低成本胶粘剂。
由于该方法采用石油裂解副产物为主要溶剂,以污治污且成本低廉,既治理了污染,又获得了良好的经济效益。
1.2.3 生产涂料将废聚苯乙烯塑料、松香、甘油和氧化锌溶于溶剂中,制得聚苯乙烯改性树脂,再加入各种填料与颜料,经研磨过滤可制成各种涂料。
赵世永等[11]用废聚苯乙烯泡沫塑料作原料,乙酸乙酯、乙酸丁酯和甲苯作溶剂,邻苯二甲酸二丁酯作增韧剂,铁红作防锈颜料,松香作改性剂研制出了高性能防锈涂料。
李万海等[12]选用二甲苯、乙酸乙酯和丁醇等作混合溶剂,采用松香作改性剂,邻苯二甲酸酯为增塑剂,非离子与阴离子乳化剂复合体系作乳化剂,60% ZnO 与40%CaCO3作填料,环己酮作防老剂制备了性能优良的涂料,该涂料具有常温下速干,防水防腐性能好,粘附力大,抗冲击力强等优点,可作为防水涂料与防腐涂料广泛应用。
魏庆莉等[13]在最佳工艺条件下制备了一种均匀的乳白色涂料,该涂料耐水时间大于360 h,是较理想的水乳型防水涂料。
1.2.4 应用于水处理废塑料改性后还可制成填料、助凝剂等应用于水处理。
王雪燕等[14]在纤维阳离子改性剂CMA和十二烷基苯磺酸钠存在下,利用废旧塑料对阴离子型染料废水进行脱色研究取得了较好的效果,该方法具有脱色温度低、时间短、脱色率高、操作简单等优点。
汪晓军等[15]对普通塑料进行亲水性改性,制得亲水性塑料悬浮填料。
该填料在污水的好氧处理中可提高污水的处理效率2%~10%,而且大大提高了改性填料的挂膜速度与挂膜强度,提高了好氧生物膜法处理系统的抗冲击负荷能力。
方战强等[16]以废聚苯乙烯泡沫塑料为原料,以浓硫酸为磺化剂,在催化剂AF的催化作用下,合成出强阴离子型高分子助凝剂—聚苯乙烯磺酸钠 (NaPSS)。
该产品在混凝沉降试验中可提高沉降速度30%~60%,可以用于工业废水处理,在一定程度上可以代替已成熟的产品PAM。
2 废塑料的资源化塑料废物资源化,既可以节省和利用资源,降低处理费用,又可消除或减轻废塑料对环境的不利影响,是近年来废塑料资源化研究的焦点。
资源化方法包括油化再生、高炉喷吹、与煤共焦化和固体燃料热能利用技术(RDF)等。
2.1 热分解油化技术废塑料热分解油化技术是指通过加热或加热同时加入一定的催化剂使塑料分解制取燃料油和燃料气的方法,它主要包括热解法、热解—催化改质法和催化热解法。
废塑料热解制燃料油技术在世界范围内已有成功的先例,在我国的研究也较多。
刘以荣等[17]利用不同的废塑料进行热解实验,发现热解产物受原料种类的影响,PS、PP、PE热降解产物的液体收率高,而对于废PET,难以用单独热降解的方法生产燃料油。
Pinto等[18]也研究了原料对产物的影响,发现原料中PE的增加会导致产物中烷烃含量的增加;PS的增加可使产物中芳烃增加;更多的PP有利于烯烃的生成;增加PS和PP有利于增加产物的辛烷值。
刘公召等[19]研究了原料和催化剂对产油情况的影响,结果表明以聚丙烯或聚苯乙烯为原料时,催化剂加入量对轻质油收率的影响不大,而以聚乙烯为原料时,轻质油收率随催化剂加入量的增加而明显升高。
杨震等[20]使用自制的含大孔径分子筛的NLG系列催化剂对聚烯烃类塑料进行热解,热分解后油的产率、油品中汽油馏分和质量等指标均比较理想,而且催化剂可重复再生,成本低廉。
Sharratt等[21]利用流化床反应器对HDPE进行催化热解,由于该实验使用了HZSM-5催化剂,使裂解反应在可低温条件下进行,还可增加产物中小分子碳氢化合物的含量。
程水源等[22]研究了不同比例的聚乙烯和聚丙烯在不同催化剂下产油情况,发现聚丙烯比例越高,液体回收率和汽油组分产率就越高,复合催化剂比单一催化剂效果要好。
李晓祥等[23]采用热解—催化改质法对聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)混合塑料进行了热解研究,得出PE、PP、PS三种塑料的最佳热解反应温度分别为430 ℃、410 ℃和360 ℃,最佳催化改质温度为350 ℃。
Wang等[24]将热塑性塑料PE、PP、PS、PET和ABS与废润滑油一起进行共炼,发现与废润滑油共炼后无需高压加氢过程就可生产优质的油品,反应最佳条件为反应温度460℃,反应时间30 min,在此条件下HDPE和LDPE均能达到最高产率(>99%)。
Yanika等[25]采用红泥作为催化剂和Cl元素的吸收剂对PVC进行脱氯研究,发现350℃下1 h脱氯效率即可超过90%。
热分解油化技术的优势是:产生的氮氧化物、硫氧化物等公害物较少;生成的气体或油能在低空气比下燃烧,废气量较少,对大气的污染较少;热分解残渣中,腐败性有机物量少;排出物密度高,结构致密,废物大大被减容;能转换成有价值的能源。
热分解油化技术存在的问题是:处理的原料单一;生产出的油达不到国家标准;催化剂价格高、寿命短、设备投资大,使得回收利润很低;工艺流程较为复杂,操作较困难,不能进行规模化生产。
总之,为了使该技术商业化必须结合废塑料收集、分类、预处理等和后处理中的烃类精馏、纯化等技术,才能使该技术具有竞争性。
2. 2 超临界水油化技术超临界水油化技术是采用超临界水为介质,对废塑料实现快速、高效分解的方法,由于该方法具有分解速度快、二次污染少而且比较经济等优点,成为国内外研究的焦点[26-27]。
马沛生等[28]对PS以及PS/PP混合塑料进行超临界水降解,研究发现PS可在380 ℃、1 h内完全降解;PS/PP(质量比7/3)可在390 ℃、1 h内完全降解。
侯彩霞等[29]研究了PE以及PE/PS混合塑料的超临界水降解情况,当反应温度为440℃、反应时间为30 min时,PE和PE/PS混合物完全降解为液体和气体。
苏晓丽等[30]以PE为原料进行超临界水降解,考察了反应条件对产物成分的影响,发现温度和反应时间是影响油收率和组成的主要因素,随温度升高和反应时间延长,油收率下降,气相产物收率增加,油品轻质化程度提高。
王军等[31]研究了PP的超临界水降解情况,得出最佳反应条件水与PP的质量比应大于2.67。
要使回收率达到90%以上,反应时间应超过2.5 h。
超临界水油化技术的优势是:分解反应程度高,可以直接地获得原单体化合物;可以避免热分解时发生的炭化现象,油化率提高;反应在密闭系统中进行,不污染环境;反应速度快,效率高;反应过程几乎不用催化剂,易于反应后产物的分离操作。
超临界水油化技术存在的问题是:需在要高温、高压条件下进行反应;设备投资大、操作成本难以降低;腐蚀问题、临界点附近的变化规律、反应与传递过程机理等问题还有待于进一步研究。
2.3 高炉喷吹技术废塑料高炉喷吹技术是将废塑料用作炼铁高炉的还原剂和燃料,使废塑料得以资源化利用和无害化处理的方法,治理“白色污染”具有广阔前景。