废弃塑料制品的资源再生化处理

1、A,1,废弃塑料制品的危害及资源再生化处理,2013,级环境科学,学号,A,2,塑料的定义,根据美国材料试验协会所下的定义，塑料乃是一种以高分子量有机物,质为主要成分的材料，它在加工完成时呈现固态形状，在制造以及加,工过程中，可以借流动,flow,来造型,塑料是指以树脂,或在加工过程中用单体直接聚合,为主要成分，以增,塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂等添加剂为辅助成分，在加工过程中,能流动成型的材料，是合成的高分子化合物，可以自由改变形体样式,利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料,增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的，它的主要成分是合,成树脂。以合成树脂或天然树脂为基

2、础原料，加入,或不加,各种塑料,助剂、增强材料和填料，在一定温度、压力下，加工塑制成型或交联,固化成型，得的固体材料或制品,A,3,塑料的主要成分,塑料的主要成分是合成树脂,树脂这一名词最初是由动植物分泌出的脂质而得,名，如松香、虫胶等，树脂是指尚未和各种添加,剂混合的高聚物。树脂约占塑料总重量的,40,100,塑料的基本性能主要决定于树脂的本性,但添加剂也起着重要作用。有些塑料基本上是由,合成树脂所组成，不含或少含添加剂，如有机玻,璃、聚苯乙烯等。所谓塑料，其实它是合成树脂,中的一种，形状跟天然树脂中的松树脂相似，但,因经过化学手段进行人工合成，而被称之为塑料,A,4,塑料的性质,它是高分子

3、有机化合物,它可以多种型态存在例如液体固体胶体溶液等,它可以成形,moldable,种类繁多，因为不同的单体及其组成可以合成不同的塑料,用途广泛产品呈现多样化,具有不同的性质,可以用不同的加工方法,processing,method,A,5,塑料的简单介绍,塑料和树脂这两个名词也常混用,分类,塑料可区分为,热固性与热塑性,二类，前者无法重,新塑造使用，后者可一再重复生产,塑料高分子的结构基本有两种类型,第一种是线型,结构,具有这种结构的高分子化合物称为线型高分子化合物,第二种是体型结构,具有,这种结构的高分子化合称为体型高分子化合物。有些高分子带有支链，称为支链高分子,属于线型结构。有些高分子

4、虽然分子间有交联，但交联较少，称为网状结构，属于体型结,构,高分子的分子结构分类,a,线型结构（无支链,b,线型结构（带有支链,c,网状结构（分子链间少量交联,d,体型结构（分子链间大量交联,两种不同的结构，表现出两种相反的性能,线型结构（包括支链结构,高聚物由于有独立,的分子存在，故有弹性、可塑性，在溶剂中能溶解，加热能熔融，硬度和脆性较小的特点,体型结构,高聚物由于没有独立的大分子存在，故没有弹性和可塑性，不能溶解和熔融，只,能溶胀，硬度和脆性较大。塑料则两种结构的高分子都有,由线型高分子制成的是热塑性,塑料，由体型高分子制成的是热固性塑料,热塑性塑料分子结构都是线型结构,在受热时发生软化

5、或熔化,可塑制成一定的形状,冷却后又变硬,在受热到一定程度又重新软化,冷却后又变硬,这种过程能够反复进行多次,如聚氯乙烯,聚乙烯,聚苯,乙烯等,热塑性塑料成型过程比较简单,能够连续化生产,并且具有相当高的机械强度,因此发展很快,热固性塑料的分子结构是体型结构,在受热时也发生软化,可以塑制成一定的形状,但受热到一定的程,度或加入少量固化剂后,就硬化定型,再加热也不会变软和改变形状了,热固性塑料加工成型后,受热不,再软化,因此不能回收再用,如酚醛塑料,氨基塑料,环氧树脂等都属于此类塑料,热固性塑料成型工艺,过程比较复杂,所以连续化生产有一定的困难,但其耐热性好,不容易变形,而且价格比较低廉,A,6

6、,塑料制品在社会中的作用,按化学组成塑料容器可分为,PE,PP,PS,PVC,PET,NY,PC,PF,UF,容器等,按成型方法可将塑料容器分为吹塑、注射、挤出、模,压、热成型、旋转、缠绕成型容器等,按容器的形状和用途塑料容器可分为箱盒类、瓶罐类,袋类、软管类等。日常生活中的塑料制品,A,7,1,PET,聚对苯二甲酸乙二醇酯主要应用,最常见的是用作饮料瓶、屏幕保护膜及其它透明保护膜,PET,也可纺丝,就是我们常说的涤纶，故而奥运期间有回收饮料瓶制衣的说法。许多追求透气和,轻便的运动服就是涤纶制成的，很久以前流行的衣料“的确良”也是此物，但是,限于当时纺丝手段的落后，的确良衣物穿着上不如现在的舒

7、服。此外,PET,亦有许,多工程应用。使用注意,无毒，但合成过程可能存留单体、低分子齐聚物和副反应产物如二甘醇,这些都是有一定毒性的，用于饮料瓶的,PET,原料国家有严格的标准,在塑料中,PET,熔点较高。但是一般的瓶子并不建议重复利用，特别是用于,装开水。因为,PET,瓶一般较薄，采用吹塑的方式制造，瓶体在加热到,90,左右时,由于,PET,分子链的重新排列和内应力作用，瓶体会扭曲收缩，此时使用容易导致,烫伤。此外较高的温度会增加材料中有害物质溶出的风险,2,PE,聚乙烯（高密度聚乙烯,HDPE,低密度聚乙烯,LDPE,主要应用,目前,PE,是应用最广泛的塑料，借助不同的改性方法,PE,可以

8、应用在日常,生活的各个方面。比较有代表性的包括塑料桶、薄膜、纸杯内壁、水管和电缆外,皮等。使用注意,PE,本身无毒。但生产中会用到一些加工或改性助剂，如填料、稳定助剂,或颜料。有些助剂是有毒的,PE,制品由于在较高温度下会软化甚至熔化，应尽量,避免高于开水温度,100,下使用,A,8,3,PVC,聚氯乙烯主要应用,PVC,现在多用于制造一些廉价的人造革，脚垫，下水管道等；由于其电气性能良好又有,一定的自身阻燃特性，被广泛用于电线电缆的外皮制造。此外,PVC,在工业领域应用广泛,特别是在对耐酸碱腐蚀要求高的地方,使用注意,PVC,生产中会使用大量增塑剂（塑化剂，如,DOP,和含有重金属的热稳定剂

9、,且合成过程很难杜绝游离单体的存在，这些都被认为是有毒的。所以,PVC,在接触人体、特别,是医药食品应用中，正逐渐被,PP,PE,所取代,PVC,是一种不耐高温的塑料，无法使用在温度较高的地方,4,PP,聚丙烯豆浆瓶,有优乐乳瓶,果汁饮料瓶,微波炉餐盒,是唯一可以放入微波炉的塑,料盒,主要应用,PP,的使用范围也很广泛，日常用品如包装、玩具、脸盆、水桶、衣架、水杯、瓶子等,等；工程应用如汽车保险杠等。纺成丝的,PP,被称为丙纶，在纺织品、无纺布、绳索、渔网,等制品中很常见。使用注意,PP,与,PE,的加工方法和使用范围类似，本身也无毒。可能的威,胁来自于加工和改性中的助剂。特别是由于,PP,耐

10、候性较差，生产中可能会用到含有重金属,的耐老化剂。相比,PE,制品,PP,制品的耐热性略优，典型的乐扣乐扣水杯使用温度可以达到,110,但是再高的温度就有软化和熔化的危险了，应尽量避免,A,9,废弃塑料所引起的环境危害和社会问题,塑料工业的迅猛发展，也带来了人们不愿意看到的废弃塑料及垃圾,废塑料引起的一系列社会问题。塑料制品的应用已深人到社会的每个,角落，从工业生产到衣食住行，塑料制品无处不在。人们开始发现,塑料垃圾已经悄悄地向我们涌来，严重影响着我们的身体健康和生活,环境，如一些农用土地因废弃地膜的影响而开始减产，废塑料引发的,白色污染”开始让人们头痛，不腐烂不分解的餐盒无法有效回收,生活用

11、塑料垃圾无从下手处理,塑料废弃物剧增及由此引起的社,会和环境问题摆在了人们面前，摆在了全世界人们生活生存的地方,据统计，我国城市生活垃圾年产量目前已达,1,2,亿吨以上，其中废,塑料占,2,一,4,即每年产生废弃塑料总量约,240,万,480,万吨。这些,不能被自然消纳的塑料废弃物的日益增多，不仅严重影响和污染了环,境，甚至将危及人类的生存。由于在我国许多大中城市中尚缺少现代,化的垃圾填埋或焚烧设施，大多数废弃塑料只能采取露天堆放的办法,加之人们的随意丢弃，使得城市处于“白色垃,圾”的包围之中,A,10,对土壤、农作物的危害,就目前世界和我国废旧塑料的现状来看，主要影响社会环境的,废旧塑料是,

12、以农用和包装材料为主。农用废旧塑料以废弃农膜为,主，包括地膜、棚膜,果蔬保鲜膜及农灌防渗膜等。覆盖农膜可增,温、保温、保肥、保水，控制杂,草生长和盐碱地返碱，增产效益显,著，因此，近年来我国农膜的产量总体上,呈上升的趋势。但是，农用薄膜的使用寿命一般较短，我国现有的棚膜使用,寿命通常是,1,2,年，使用后废弃的农膜进入环境，就成为塑料废品的一个重,要组,成部分,以废旧塑料材料为例，这些材料的分子量在,104,105,之间,分子与分子之间结合得相当牢固，在自然条件下，分解速度极为缓,慢。如聚,乙烯、聚氯乙烯塑料薄膜，在土壤中约,300,400,年才能完全降解，它们滞留,在土壤里就破坏了土壤的透气

13、性能，降低了土壤的蓄水能力，影响了农作物,对水分、养分的吸收，阻碍了禾苗根,系的生长，从而造成农作物的大幅度减,产，使耕地劣化。此外，塑料添加剂中的重金属离子及有毒物质会在土壤中,通过扩散、渗透,直接影响地下水质和植物生长。据报道，如果每亩,667m2,地有,3,9kg,残膜，将减产玉米,11,一,13,土豆,5,5,一,9,0,蔬菜,14,6,59,2,也有人做过实验，当每亩农膜残片达,6,9kg,小,麦减产,约,9,当达到,25kg,时减产,26,当前有些农业部门推广无法回收的,0,007mm,超薄地膜，从长远看是不妥当的,A,11,对动物的危害,塑料废弃物对海洋生物造成的危害是石油溢漏危

14、害性的,4,倍，每年仅,丢弃在海洋的废弃渔具就在,15,万吨以上，各种塑料废品在数,百万吨以上,废弃塑料对动物的伤害主要表现在被动物误食，划伤,食道，造成胃部溃,疡等疾患,有毒的塑料添加剂，如抗氧剂三丁基,锡，由于生物富集，会,使动物降低食欲，降低类固醇激素水平，导,致繁殖率降低，甚至死亡,据估计，每年至少有数百万只海洋动物,因误食塑料导致丧生,目前已知,至少有,50,种海鸟喜爱吞食塑料球，将其误认为鱼卵或鱼的幼虫，海龟也,把一些塑料制品当成水母吞食,而海狗喜欢在废塑料渔网中嬉戏玩耍,常被缠绕至死,在陆地，一,些反刍类动物,如牛、羊等牲畜,和鸟类因吞,食草地上的塑料薄膜,碎片，它们在肠胃中累积

15、，造成肠梗阻乃至死亡的,事例已屡见不鲜,如在北京从一只死亡奶牛的胃中清出的塑料薄膜竟有,13kg,A,12,对人体的危害,因塑料废弃物造成的火灾事故时有发生。塑料废弃物的焚烧还会产生有害的,气体，如聚氯乙烯燃烧产生氯化氢,HCl,ABS,丙烯腈燃烧产生氰化氢,HCN,聚氨酯燃烧也产生氰化物，聚碳酸酯燃烧产生光气等有害气体。其中,氯化物燃烧产生,的二曙英等有毒气体能使兽类和鸟类出现畸形和死亡，对生,态的破坏极大。它们对人体的伤害也是极为严重的，表现为肝功,能紊乱和神,经受损，并使癌症的发病率上升等。有些伤害是潜,在的，如,1992,年丹麦研究,人员首先发现，现代人类精子细胞的,数目在过去,50,

16、年间下降了,50,以上，在,40,年代男性的平均精子量是,6000,万个,mL,而现在只有,2000,万个,mi,减,少了,2,3,男子性功能普遍衰退，睾丸癌患病率也较过去,40,年增加,了一倍,多。之所以产生这种现象，二曙英废气能使精子减少也,是其中一个原因。此,外，塑料燃烧产生的一些二氧化物还具有,复制”雌激素的功能，使男子体,内的雌激素成倍增加，而雌激素增加就意味着一定程度的女性化，使男性在,体能方面的爆发,力、持久力等优势趋于弱化,A,13,废弃塑料制品的回收利用,A,14,废旧塑料回收再生方法：熔融再生，热裂解，能量回收，回收化工原料及其它,1,熔融再生,是将废旧塑料重新加热塑化而加

17、以利用的方法,按废旧塑料的来源，此法又可分,为两类：一是由树脂厂、加工厂的边角料回收的清洁废塑料的回收；二是经过使用后混杂,在一起的各种塑料制品的回收再生。前者称单纯再生，可制得性能较好的塑料制品；后者,称复合再生，一般只能制备性能要求相对较差的塑料制品，且回收再生过程较为复杂,2,热裂解,方法是将挑选过的废旧塑料经热裂解制得燃烧料油、燃料气,3,能量回收,利用废旧塑料燃烧时所产生热量的方法,4,回收化工原料,一些品种的塑料，加了聚氨酯可通过水解获得合成时的原料单体。这是一种,利用化学分解废旧塑料变成化工原料进行回收的方法,5,其他,除了上述废旧塑料的回收方法外，还有各种利用废旧塑料的方法，如

18、,将废旧聚苯乙烯泡沫塑料粉碎后混入土壤中以改善土壤的保水性，通气性和排水,性，或作为填料同水泥混合制成轻质混凝土，或加入粘合剂压制成垫子材料等,A,15,废旧塑料综合利用的主要途径,制造燃油,德国巴斯夫等三家化学公司在共同的研究报告中指出，氢,化作用为热裂解法的最优良方式，析解出的合成原油品质量好,可用来炼油。德国已开始在博特普建立一座有希望日产,200t,塑,料燃油的反应炉。德国的韦巴,Ve2ba,能源化工集团公司、日本,政府工业开发试验室和富土循环利用工业公司研究出了一种新,方法，将废旧塑料经过清洗粉碎后，在,300,下熔融，然后在装,有催化剂的两个反应器中进行转化，两个反应器的温度分别是

19、,400,420,和,200,350,废旧塑料即能还原为汽油、煤油,柴油等石油产品。每,kg,的塑料回收后转化为,0.5L,汽油,0.5L,煤,油和柴油,A,16,美国列克星敦肯塔基大学发明了一种废塑料变成优质塑料燃料油的工艺方法,生产的燃料很像原油，甚至比原油更轻，更容易提炼成高辛烷值的燃料油。这种,用废塑料生产的燃料油不含硫磺，杂质也极少。采用类似方法把塑料与煤一起液,化也能生产出优质燃料油,北京双新技术交易公司利用农膜、塑料编织袋、食品袋、快餐盒、饮料瓶,泡沫等废塑料生产汽油和柴油，经国家级检测中心检测，其产品质量优于,GB484-89,中,70,号汽油标准和,GB252-87,中,0,

20、号柴油标准；且每,1.43t,原材料,可生产汽、柴油,1t,各占,50,转化率为,70,以上，生产成本仅,1200,1400,元,t,北京另一家公司每,t,废旧塑料可提取汽油,350kg,柴油,350kg,炭黑,100kg,气,态烃,200kg,几乎,100,变成了有用的产品,中国科学院山西煤化所与江西西华化工公司合作，开发废塑料制油技术,1t,混合废塑料可生产,560kg90,号汽油,140kg0,号柴油,50kg,蜡,190kg,裂解气，炼制,过程无二次污染,另据报导，我国已开发出了一步法直接催化降解液化聚烯烃制取气态烃油的,工艺，总收率达,85,87,如果能将全国,50,的废旧塑料回收起

21、来，那么可增产,石油,75,万,t,相当于新建一座年加工原油,100,万,t,的炼油厂,但在总体上，目前国内外在化学裂解法上都存在着相同的问题，即工艺及设,备较复杂，回收成本高，经济效益差，在工业生产上的可行性较低等,A,17,生产防水抗冻胶,以发泡塑料废弃物为基料每,t,废料可产数,t,成品胶,制取芳香族化合物,日本正在进行以废塑料为原料制取化工原料新技术的实用化研制开发，其方法是,把,PE,PP,等废塑料加热到,300,使之分解为碳水化合物，然后加入催化剂，即可合成苯,甲苯和二甲苯等芳香族化合物。在,525,的温度下反应时，废旧塑料的,70,能够转换为有用,的芳香族物质，这些物质可做化工品

22、和医药品的原料及汽油用燃料改进剂等，用途极广,其余成分可以转换为氢和丙烷,制备多功能树脂胶,可制作防水涂料、防锈漆、家具腻子胶等产品，可替代各种玻璃胶、木材胶、印刷,胶使用,防火装饰板,广泛用于室内装饰、吊顶、家具制造等。该产品不仅外观艳丽多彩，而且具有防火,防水、防腐、绝缘、不变型、不老化、可任意卷曲等特点,A,18,再生颗粒,运用专用造粒设备，可将废旧聚乙烯、聚丙烯等塑料通过破碎,清洗,加热塑化,挤,压成型工艺，加工生产出市场畅销的再生颗粒,8,生产克漏王。它是传统防水材料的升级,换代产品，用在房屋表面，就像涂刷一层玻璃钠，封闭快、渗透性极强，具有干燥迅速,塑化快、流平性能好，附着力强、耐酸碱等特点，使用寿命可达,20,年以上，而且施工方便,一年四季均可施工，不需加热，一涂即成。保定橡胶行业利用再生橡胶和废旧塑料对三元,乙丙,丁基橡胶防水卷材、氯化聚乙烯防水卷材、氯化聚乙烯橡胶共混防水卷材、铝箔塑胶,油毡及,BF-8,型丁基橡胶防水卷材等几种高分子防水卷材进行了研制