废旧塑料循环利用技术研究

2021-09-10 07:28喻国伟
科技研究 2021年8期
关键词:循环利用发展方向

喻国伟

摘要:当下人们生活中对于塑料的使用量越来越大,这些塑料中很大一部分难以降解,若不及时对塑料进行回收,会使得白色污染越来越严重。本文对废旧塑料循环利用的主要途径进行了介绍,在展望废旧塑料循环利用技术发展趋势的同时,对具体循环利用技术进行了研究,以期为相关人员的工作展开提供参考。

关键词:废旧塑料;循环利用;发展方向

引言:随着“白色污染”事件的频频发生,人们对废旧塑料的回收工作开始投入越来越多的关注。伴随我国科技的不断进步,我国废旧塑料回收与循环利用技术不断得到新的发展。这一背景下,对废旧塑料的回收、处理、再利用技术进行全面分析,对于促进该技术的进一步发展,具有积极的推动作用。

一、废旧塑料循环利用的主要途徑

废旧塑料循环利用的途径具体有再生颗粒、制取芳香族化合物、制取克漏王、制取多功能树脂、制造燃油等几类。在专用设备中经清晰破碎、加热塑化、液压成型等工序后,即可将聚丙烯、聚乙烯一类的废旧塑料产品再加工为再生颗粒。而芳香族化合物的制取工作以废塑料为原料,来进行化工新原料的制取工作。具体操作过程中,首先对PP、PE进行加热,加热到三百度左右,以使其充分分解为碳水化合物,再次加入由特殊工艺制成的催化及,以合成苯酚、萘、二甲苯等芳香族化合物。并在530度的炉温下展开化学反应,以使废旧塑料能够转化为可用的化学原料,来用于制取汽油改进剂、医药品原料、化工品等,同时以剩余成分转化为氢类可燃物和丙烷等。克漏王作为传统防水材料的升级产品,使用寿命可超过二十年。废旧塑料到克漏王的转换过程不受季节影响,也不需加热过程。废旧塑料同样可用于制作多功能树脂,多功能树脂能够对各类印刷胶、木材胶进行代替,具有抗水防腐、不易老化的特性,也能够用于制造防火装饰板,在室内装潢中被广泛应用。而在以废旧塑料制造燃油方面,我国已经研发出以催化降解液化的方式,经由聚烯烃制取气态烃油的工艺,具有百分之八十五以上的回收率,但该工艺较为复杂,成本较高,可操作性不强。

二、废旧塑料循环利用技术的发展方向

以我国当下的技术水平而言,塑料的化工生产技术正在逐步转型。相应地,废弃塑料的污染处置手段也得到了有效改进,但仍需对废弃聚乙烯材料的处理予以重视,若处理不及时,则会对当地居民身体健康造成较为严重的威胁。由于废弃聚乙烯塑料的白色污染特性,关系到土壤污染、地下水、农作物等相关要素,传统处理模式以填埋或集中焚烧的方式予以处置,但若不经先期处理,直接对废弃聚乙烯塑料予以填埋操作,会使得土壤遭受的污染大为增加。故而,废弃塑料的亟需全新的处理方式。相对而言,若能够将废弃塑料进行转化,转化为可再次利用的化学材料。则一方面能够实现环境污染的降低,另一方面能够提升社会经济效益。当前阶段,对废弃聚乙烯材料的循环利用技术仍呈现繁杂性与繁琐性的技术倾向,这带来了塑料制品二次回收过程中巨大的能源消耗。故而,为实现废弃聚乙烯的有效处理,应当以再生性的循环利用方式作为主流。这一背景下,裂解聚乙烯技术具有广阔的应用前景,这一技术能够将聚乙烯材料转化为复合粉体颗粒与纤维材质。从而获得更加稳定的塑料力学特性,实现环境保护和经济效益的双重提升。

三、废旧塑料循环利用技术研究

(一)热裂解技术

这一技术指的是在缺氧环境中,通过热能使得废弃塑料中的树脂高分子发生化合键断裂,从而实现大分子有机物到小分子燃料气、焦炭、液状物的转化过程。这一方法的最佳条件时在380度温度下进行一小时时间的裂解,这时可达到百分之八十以上的裂解度,百分之九十以上的产油率。研究显示,在温度过高时,液体产率反而随之降低,气体产率则随之增加,甲烷、乙烷、乙烯构成了热解气的主要成分。传统热裂解法由于传热的不均,使得积碳更容易产生,同时所得产品分子质量较大,转化率较低。

(二)再生利用技术

以再生利用技术对废弃塑料进行处理中,再生技术可分为简单再生与改性再生两类。其中明简单再生是对废旧塑料进行分类后,由洗衣粉、火碱、肥皂等清洗剂进行清洗。之后经粉碎、造粒、切粒过程后制为成品,其后予以回收。主体回收内容为塑料生产废料,成分较为单一。改性再生则既有化学改性技术或机械共混技术,改善原料的力学性能,以制成再生制品,其工艺路线较为复杂。如可将废旧PE经充分交联后,形成三维网状立体结构,重塑为热固性塑料后,其力学性能得到明显改变,故而被广泛应用于热水管材、电线电缆等方面。

(三)机械物理技术和复合技术

机械物理技术是指藉由持久、强烈的复合机械力,对废旧塑料进行各个方向的持续施力,以此达到塑料物理性质、形态改变的目的,从而更好对废弃塑料开展回收再利用工作。例如,以废旧塑料代替传统的重油或煤粉,喷吹进高炉后可达80%左右的燃烧率,高于喷煤粉的50%左右燃烧率,这说明了废弃塑料颗粒比起煤粉有更好的燃烧效果。同时由于高炉封口的极高温度,且系统正处于强化原状态,使得产生气体中二噁英等有害物质并未相应增加。

另一方面,复合技术则是指通过其他材料与废旧塑料的混合,达到生产附加值产品的目的。复合技术的开展既能够满足废弃塑料的处理需求,同时能够满足家装、建筑等领域对于传统建材的需求。例如可以木粉与PVC进行木塑复合材料的制备,为此应首先对木粉进行热处理,以防止产品发生起泡,对其中易分解物质和水分进行去除。同时以表面接枝法和偶联法对木粉进行高分子包覆,使其能够亲油。并依照一定复合材料合成条件进行稳定剂及助剂的添加,以便在复合材料完成后及时投入市场。

结语:废旧塑料带来的白色污染已经成为我国经济发展的一大阻碍,为此应强化应用热裂解、再生利用、机械物理、材料复合等相关技术,建立面向未来的废旧塑料循环利用技术体系,从而更好为我国社会发展保驾护航。

参考文献:

[1]景峰,崔升,林本兰.聚乙烯类废塑料循环利用的研究进展.2016

[2]王晴,李思,张金辉.废旧塑料回收利用技术研究进展.2014

[3]任晓红,赵雄燕,姜志绘.废旧塑料回收技术及设备的研究进展.2018

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