第六章塑料的再生及其稳定化

1、 We use about 32 billion pounds of plastic a year-and recycle only about 2% of it! But recycled plastic can be made into many new products from detergent containers to park benches. 假设2008年初您有1000美元,如果买了达美航空的股票,年底还能剩下49美元; 如果买了AIG的股票,剩下约12美元; 如果买了房地美股票,剩下约2.5美元; 如果买1000美元的啤酒,喝光后再把易拉罐送去回收站,还能换回214美元!

2、 假设2008年初您有1000元,如果买了招商银行的股票,年底还能剩下250元; 如果买了江西铜业的股票,剩下约166元; 如果买了中国船舶股票,剩下约120元; 如果买1000元的三鹿奶粉,喝光后再把空罐送回经销商,还能换回1000元! 成型加工过程中产生的边角料及废品 一般由厂家回收利用或批量出售。 废弃包装材料 废弃塑料的主要来源 废弃塑料制品 日积月累，不可忽视 环境的废塑料不易分解，难以处理，造成环境的废塑料不易分解，难以处理，造成挤占陆地，污染环境挤占陆地，污染环境 塑料农膜进入土壤，阻止土壤的透气性，塑料农膜进入土壤，阻止土壤的透气性，使土质变坏，影响农作物的生长使土质变坏，影响

3、农作物的生长 废塑料已站海洋漂浮物的废塑料已站海洋漂浮物的60以上以上 影响环境的美化影响环境的美化Decomposition RatesPaper2-4 WeeksLeaves1-3 MonthsOrange Peels6 MonthsMilk Carton5 yearsPlastic Bag10-20 YearsPlastic Container50-80 YearsAluminum Can80 YearsTin Can100 YearsPlastic Soda Bottle450 YearsGlass Bottle500 YearsStyrofoamNever Reduce Reuse

4、Recycle 建立完善可行的废塑料回收体系建立完善可行的废塑料回收体系是消除废塑料环是消除废塑料环境污染及再生利用的境污染及再生利用的根本保证。根本保证。人工分离法人工分离法 步骤：步骤： 除去杂物除去杂物 按制品分类按制品分类 按塑料品种分类按塑料品种分类通过塑料的外观和性状识别通过塑料的外观和性状识别燃烧法识别燃烧法识别2. 密度识别法密度识别法3. 溶解识别法溶解识别法4. 仪器检测法仪器检测法 红外光谱、核磁共振、热分析等红外光谱、核磁共振、热分析等Inspection Filtering Chopping and Washing Flotation Tank Drying Melt

5、ing Pelletizing 废塑料再生利用的主要途径废塑料再生利用的主要途径机械再生机械再生1. 简单再生简单再生 废塑料破碎、废塑料破碎、洗涤洗涤重新造粒重新造粒加工制品加工制品加入新料中加入新料中优点优点：经济可行：经济可行缺点缺点：要求相对较清洁的废料：要求相对较清洁的废料 高分离技术高分离技术 产品的最终用途市场有限产品的最终用途市场有限 属劳动密集型加工属劳动密集型加工 改性再生改性再生再生料再生料机械共混改性机械共混改性化学接枝改性化学接枝改性如：增韧、增强、并用、复合、如：增韧、增强、并用、复合、活化粒子填充活化粒子填充如：交联、接枝、氯化如：交联、接枝、氯化优点优点：制品的

6、力学性能得到改善和提高，：制品的力学性能得到改善和提高， 可以做档次较高的再生制品可以做档次较高的再生制品缺点缺点：工艺路线较复杂、：工艺路线较复杂、 有的需特定的机械设备有的需特定的机械设备2. 解聚解聚废塑料废塑料化学反应化学反应热解聚热解聚单体单体分拣分拣分类分类各种树脂各种树脂生产同类树脂生产同类树脂是一种迅速发展的先进回收利用技术是一种迅速发展的先进回收利用技术3. 热解液化和气化热解液化和气化不易分类为单一树脂不易分类为单一树脂品种的混和废塑料品种的混和废塑料不易洗净的污染废塑料不易洗净的污染废塑料烃类气体和合成气烃类气体和合成气氧气氧气无氧气无氧气热解热解液体烃油产品液体烃油产品

7、优点优点：热解液化可以处理所有无法用其它方式处理的废塑料，：热解液化可以处理所有无法用其它方式处理的废塑料， 液化工艺条件可以选择液化工艺条件可以选择 不用预先分离塑料，也不必除去杂质不用预先分离塑料，也不必除去杂质缺点缺点：气化工艺一般要求苛刻的条件：气化工艺一般要求苛刻的条件 热解液化出的液体产品需纯化至无非烃成分热解液化出的液体产品需纯化至无非烃成分 很多有无机填充物的高分子材料，会出现很多有无机填充物的高分子材料，会出现大量残渣。大量残渣。4. 焚烧焚烧 优点优点：能源、燃料：能源、燃料 缺点缺点：尾气的污染：尾气的污染5. 填埋填埋 优点优点：简单：简单 缺点缺点：失去所有可用能源：

8、失去所有可用能源 需要空间大需要空间大 渗出物的污染渗出物的污染 废塑料难分解废塑料难分解 投资巨大投资巨大MaterialBTU/poundAgricultural plastic filmwrap, bags tubes, sheets 18,500-19,500Wood7,000 - 7,500Example: Steps in Recycling Plastics from Discarded Consumer Electronics 一、废塑料的性能特点一、废塑料的性能特点 平均分子量下降平均分子量下降 力学性能下降力学性能下降 熔体粘度下降熔体粘度下降 流动性能提高流动性能提高 聚

9、合物共混体系的相容性聚合物共混体系的相容性 聚合物之间的相容性是决定共混物性能的关键聚合物之间的相容性是决定共混物性能的关键 热力学相容性热力学相容性 工艺相容性工艺相容性 力学相容性力学相容性 作用作用：降低两相的界面张力降低两相的界面张力 提高分散相的稳定性和分散程度提高分散相的稳定性和分散程度 使界面粘结力增大使界面粘结力增大 不力学相容的体系不力学相容的体系 综合性能优良的聚合物共混合金综合性能优良的聚合物共混合金 非反应型增容剂非反应型增容剂 AB型型 A-C 和和C-D型型 影响效果的因素影响效果的因素 共聚物结构共聚物结构 相对分子量相对分子量 用量用量 反应型增容剂反应型增容剂

10、 新的化学键新的化学键 含有可与共混组分起化学反应的官能团的共聚物含有可与共混组分起化学反应的官能团的共聚物 外加反应型增容剂增容外加反应型增容剂增容 共混物组分官能化，相互反应增容共混物组分官能化，相互反应增容 如：羧基与氨基反应类型、酸酐与氨基反应类型如：羧基与氨基反应类型、酸酐与氨基反应类型 以废塑料的混合物为原料解决分拣困难、节约成本以废塑料的混合物为原料解决分拣困难、节约成本 需加入增容剂等改性剂需加入增容剂等改性剂 降低再生塑料的成本降低再生塑料的成本 提高再生塑料的性能提高再生塑料的性能 如：回收如：回收PP、回收、回收PE、回收、回收PVC合金合金 目的：提高再生塑料的抗冲击强

11、度目的：提高再生塑料的抗冲击强度 弹性体增韧弹性体增韧，如：橡胶、三元乙丙胶等改，如：橡胶、三元乙丙胶等改性回收的性回收的PP 热塑性塑料增韧热塑性塑料增韧，如：，如：PE增韧改性增韧改性PP， EVA、MBS、ABS改性改性PVC 刚性粒子增韧刚性粒子增韧，如：，如：ROF、RIF 交联改性，如交联改性，如:交联交联PE 氯化改性，如氯化改性，如:PE、PP和和PVC的氯化改性的氯化改性 接枝改性，如接枝改性，如:PP的接枝改性的接枝改性 原位反应挤出改性原位反应挤出改性七、增强改性七、增强改性八、活性粒子的填充改性八、活性粒子的填充改性 主要是主要是PE和和PP 废弃量最大的是薄膜制品废弃

12、量最大的是薄膜制品 回收利用主要有两种方式：回收利用主要有两种方式： 加工中的边角料加工中的边角料破碎造粒，按破碎造粒，按1525%掺掺入新料，再模塑制品入新料，再模塑制品 较清洁、老化不十分严重的废塑料较清洁、老化不十分严重的废塑料破碎和破碎和清洗后造粒，降格使用，加工成外观和性能要清洗后造粒，降格使用，加工成外观和性能要求不高的制品求不高的制品 回收的质量问题：收集的材料常被其它物料所污回收的质量问题：收集的材料常被其它物料所污染；容器的室外存放引起的材料性能下降等染；容器的室外存放引起的材料性能下降等 研究的主要方面：提高分离的机械化；提高原料研究的主要方面：提高分离的机械化；提高原料

13、的质量；减少成本。的质量；减少成本。薄膜的切碎薄膜的切碎除去杂质除去杂质干燥干燥造粒造粒基本工序：基本工序：再生塑料的质量主要取决于再生塑料的质量主要取决于 进料的洁净程度进料的洁净程度 清洗效果清洗效果Union Carbide Chemical 和和Plastic Company,Inc. 建建立了第一条回收用后聚烯烃薄膜的生产线。立了第一条回收用后聚烯烃薄膜的生产线。 PP的回收利用主要集中在：的回收利用主要集中在： 汽车保险杠汽车保险杠 汽车蓄电池汽车蓄电池 包装编织袋包装编织袋 洁净度高的再生颗粒洁净度高的再生颗粒PP纤维和纤维织物纤维和纤维织物 洁净度较低的颗粒洁净度较低的颗粒挤出

14、型材或模塑制品挤出型材或模塑制品 包装材料、用量大包装材料、用量大 使用时间短，材料性能保持完好，可回收使用时间短，材料性能保持完好，可回收利用利用 废泡沫废泡沫PS的种类：的种类： 边角料边角料 切碎、增密、重新挤出切碎、增密、重新挤出 污染料污染料 洗涤、干燥、切碎、增密、挤出洗涤、干燥、切碎、增密、挤出 含溴的阻燃泡沫含溴的阻燃泡沫 较难较难 PS泡沫回收利用技术：泡沫回收利用技术： 脱泡再生法脱泡再生法 共混利用法共混利用法 制备涂料法制备涂料法 裂解回收苯乙烯法裂解回收苯乙烯法 制备胶粘剂法制备胶粘剂法 PS泡沫制品回收的最大困难是泡沫制品回收的最大困难是收集和运输收集和运输 回收再

15、生回收再生PS的主要市场：餐托盘、隔热材的主要市场：餐托盘、隔热材料、鸡蛋盒、办公用品、梳子料、鸡蛋盒、办公用品、梳子. 有的产品有的产品90%以上用回收以上用回收PS 废品的主要来源：包装品、胶片、及生产纤维废品的主要来源：包装品、胶片、及生产纤维与薄膜的边角料与薄膜的边角料 PET的机械再生的机械再生 技术要求不高、方便技术要求不高、方便 共混改性利用法共混改性利用法 需加改性剂，包括改性树酯、增容剂、成核剂、需加改性剂，包括改性树酯、增容剂、成核剂、结晶促进剂和防老剂结晶促进剂和防老剂 合理选择组分是关键合理选择组分是关键 解聚回收解聚回收 生产不饱和聚酯生产不饱和聚酯 制饮料瓶制饮料瓶

16、 通常以二元醇醇解通常以二元醇醇解PET，解聚产物作为不饱和聚，解聚产物作为不饱和聚酯树脂的原料，再加入顺丁烯二酸酐缩聚成对位酯树脂的原料，再加入顺丁烯二酸酐缩聚成对位型不饱和聚酯型不饱和聚酯 性能优于邻位的不饱和聚酯性能优于邻位的不饱和聚酯 利用废利用废PET，设备简单，原料价廉，有利于综合，设备简单，原料价廉，有利于综合利用利用 制增塑剂（对苯二甲酸二异辛酸酯制增塑剂（对苯二甲酸二异辛酸酯 DOTP) 废聚酯降解酯交换法，原料丰富，成本低废聚酯降解酯交换法，原料丰富，成本低 产生的乙二醇较难分离，产品色泽深产生的乙二醇较难分离，产品色泽深 制单体和原料制单体和原料 废废PET解聚解聚 较难

17、回收利用的塑料品种较难回收利用的塑料品种 再生门窗型材再生门窗型材 芯层：再生料，芯层：再生料， 占了占了2/3 面层：新料，面层：新料， 保证了足够的耐光性、保证了足够的耐光性、 耐候性及美观性耐候性及美观性 融化在一起，形成不可分离的整体融化在一起，形成不可分离的整体与完全由新料制得的门窗没有区别与完全由新料制得的门窗没有区别 再生管材再生管材 废旧废旧PVC管材经挤出再生得到的再生管材，管材经挤出再生得到的再生管材，常用于电线护套常用于电线护套 PVC瓶的回收料不允许再加工成瓶子，而瓶的回收料不允许再加工成瓶子，而是经在造粒后，用于挤出生产是经在造粒后，用于挤出生产PVC再生管材再生管材

18、 再生地板再生地板 将将PVC、废、废PVC膜及填料等共混炼制成再生钙膜及填料等共混炼制成再生钙塑地板。塑地板。 如化工厂耐腐蚀垫板、地板、客车车厢铺地片如化工厂耐腐蚀垫板、地板、客车车厢铺地片材、垫片等材、垫片等 CaCO3的加入可以提高制品硬度、抗蠕变性和的加入可以提高制品硬度、抗蠕变性和尺寸稳定性，同时降低成本尺寸稳定性，同时降低成本。 汽车上可以回收的材料或零件占到重量的汽车上可以回收的材料或零件占到重量的75 在美国每年回收大约在美国每年回收大约11.0106辆汽车辆汽车 可产生可产生11.2106t钢，钢，0.8106t非铁金属非铁金属 1.1106t废塑料废塑料 循环利用是解决汽车废料的一大出路循环利