塑料包裝廢棄物的再生處理循環利用技術

李婷

眾所周知，來源于石油化工的塑料具有高熱值，通過熱催化降解可將廢舊塑料轉化成液體燃料。利用使用過的高密度聚乙烯廢料，參考特殊化學降解的高密度聚乙烯轉化成燃料的不同方法、影響因素、動力學和反應機理，可以獲得有用的能量。

近些年來，隨著塑料工業的持續高速發展，塑料包裝得到了廣泛的應用。但由于塑料包裝廢棄物的日益增多，白色污染問題已對生態環境造成了嚴重影響。在使用和對塑料包裝材料進行生態設計時，用性能價格比更好的材料，用更符合時代特征的技術與方法進行可降解塑料的開發，加大對塑料廢棄物的回收再利用已成為當務之急。

塑料包裝廢棄物機械處理分類及再利用工藝

機械處理再利用包括直接再生和改性再生兩大類。作為直接再生來講，工藝比較簡單，操作方便、易行，所以應用較為廣泛。但是由于制品在使用過程中的老化和再生加工中的老化，其再生制品的力學性能比新樹脂制品低，所以一般用于檔次不高的塑料制品，如農用、工業用、建筑業用等。回收循環復用是指沒有加工處理的過程，而是通過清潔后直接重復使用。技術處理工藝為：分類和挑選符合基本要求的塑料包裝進行水洗—酸洗—堿洗—消毒—水洗—亞硫酸氫鈉浸泡—水洗—蒸餾水洗—50℃烘干—再利用。這種方法主要是針對一些硬質、干凈、光滑、易清洗的較大容器，如托盤、周轉箱、包裝盒及大容量的飲料瓶、盛裝液體的桶等，這些容器經過技術處理，衛生檢測合格后即可重復使用。

廢舊塑料的直接利用系指不需進行各類改性，將廢舊塑料經過清洗、破碎、塑化，直接加工成型，或與其他物質經簡單加工制成有用制品。廢舊塑料經前處理破碎后直接塑化，再進行成型加工或造顆粒，有些情況需添加一定量的新樹脂或適當的配合劑（如防老劑、潤滑劑、穩定劑、增塑劑、著色劑等），制成再生塑料制品的過程。它可采用現有技術、設備，既經濟又高效。直接再生利用的一般過程為：預處理（分揀、清洗、脫泡等）→粉碎→沖洗攪拌→混煉均化→塑化→造粒或再制品成型。國內外均對該技術進行了大量研究，且制品已廣泛應用于農業、漁業、建筑業、工業和日用品等領域。例如，將廢硬聚氨酯泡沫精細磨碎后加到手工調制的清潔糊中，可制成磨蝕劑：將廢熱固性塑料粉碎、研磨為細料，再以15%、30%的比例作為填充料摻加到新樹脂中，則所得制品的物化性能無顯著變化：廢軟聚氨酯泡沫破碎為所要求尺寸碎塊，可用作包裝的緩沖填科和地毯襯里料：粗糙、磨細的皮塑料用聚氨酯黏合劑黏合，可連續加工成為板材：把廢塑料粉碎、造粒后可作為煉鐵原料，以代替傳統的焦炭，可大幅度減少二氧化碳的排放量。

機械性再生利用塑料包裝廢棄物的應用

機械性再生利用首先將塑料包裝廢棄物進行種類分選，根據不同材料進行不同處理；接著進行機械性地破碎，進一步除去金屬等非塑料物；然后用一些溶劑對其進行洗滌除雜；再進行干燥；最后加工成再生顆粒。而這種再生顆粒要成為產品，必須解決其色澤差、異味、劣化等問題。然后根據不同需要，摻和新的樹脂以改善品質，或通過多層成型、層壓成型等技術來改善廢棄材料中所帶來的色澤不均及異味問題。

機械性再生利用法可以利用的廢棄塑料包括：農業用薄膜（PVC、PET），工業邊角廢料，PVC管，汽車部件（PP），塑料貨箱（PP、PE）以及塑料瓶（PET、PVC、PP、PE）。

下面以農用薄膜為例，簡單介紹機械性再生利用法的應用。農用薄膜一般使用PVC及PET，所以在分類方面比較簡單，較麻煩的是農用薄膜上一般都粘附著一些砂土、化肥、農藥等復合污染物。在再生過程中，首先將其剪為15cm見方的小片，以除去較大的雜物。由于這些薄膜上粘附著20%左右的砂土、化肥、農藥，需將上述薄膜片在水槽中進行雜質分離，然后進行粉碎，把混入的PE用水比重差分法分離，最后脫水制成軟纖維或顆粒。PVC經脫色、去異味處理并制成顆粒后，再根據不同的需要，加入一定比例的新PVC材料制成產品。

機械性再生利用法是一種效果較好，無環境污染的非化學回收手段。不采用化學試劑分解，而是純物理方法，充分利用廢棄物的同時，也更好地保護了環境。相信這種方法在今后的發展中能有更好的突破。

在廢棄和回收方面，土壤中的水與二氧化碳對填埋的高分子材料幾乎不起作用，但對塑料制品中的無機礦物粉末有迅速的侵蝕作用，生成物有一定的水溶性，脫離塑料制品的后留下微孔，可以大大增加塑料制品的觸氧面積，有利于制品的老化和崩解。而在塑料被填埋后，碳酸鈣、白云石、滑石粉等無機礦物回歸自然時不會給生態環境帶來危害。

據了解，一些企業已經在生產無機粉體改性塑料環境友好材料方面取得了顯著成績。如上海林達塑料化工有限公司生產的林達（LD）牌光降解聚乙烯薄膜制品（袋），因符合國家環保總局頒布的環境標志產品技術要求，已榮獲中國環境標志產品認證證書；湖南科汛環保塑料有限公司在無機粉體改性塑料產業化和進入市場方面也邁出了堅實的步伐。

塑料包裝廢棄物化學降解再生的發展趨勢

我國汽車塑料平均使用量達70kg，年消費40多萬噸。汽車用塑料品種有：PU、ABS、PA、PVC、PP、PE、POM等。隨著汽車報廢量逐年增加，車用塑料和家電及電子電器塑料量一樣穩步增加，其回收再生利用一樣成為廢塑料來源的重點，處理原則類似。我國的汽車塑料年需用量將達80萬噸左右。因此，對報廢汽車塑料件的回收、再生利用來說任務將越來越艱巨。塑料包裝年消費量超過700萬噸，此外還有一些回收價值不大或者回收成本高、處置難度較大的如塑料復合、地膜、一次性塑料制品、超薄包裝材料等對環境的影響也不容忽視。

我國國內廢塑料年回收量已高達1500萬噸，進口廢塑料也達到900萬噸。廢塑料行業規模較大，但大中型廢塑料回收再生企業數量仍不多，從事塑料回收再生加工的多以小企業為主，目前至少有2萬多家，大多分布在城鄉結合處及周邊。從各地政府今年的動作來看，未來廢塑料行業的發展趨勢將是：由低質量、高能耗向高質量、低能耗、多品種、精細分類、高技術的方向發展，再生塑料回收再利用加工交易市場將逐步走向規范經營，提高產業聚集度，進行規模化發展。塑料包裝廢棄物化學降解再生的發展趨勢如下：endprint

根據不同用途及環境條件，進一步深化研究，并通過分子設計研究，改進配方，開發準時可控性環境降解塑料，已成為許多國家的重點攻關課題。積極研究開發高效價廉光敏劑、氧化劑、生物誘發劑、降解促進劑、穩定劑等，進一步提高準時可控性、用后快速降解性和完全降解性。加速研制生物降解塑料或普通塑料與淀粉、纖維素或無機材料填充共混或合金化技術，以及完全生物降解塑料與天然材料涂覆層合技術為熱點中的熱點。水解性塑料和可食性塑料，由于具有特殊的功能和用途而受到世界矚目，從而成為環境適性材料的又一熱點。為加速降解塑料的發展，各國正致力于加速研究和建立統一的降解塑料的定義、降解機理、評價方法和標準。探索及培育能降解普通塑料的菌株，使廣泛使用的普通塑料用后具有易降解性，以適應環保要求。同時十分重視培育可生產聚酯的生物性植物等，以降低生物降解塑料的成本，有利于推廣應用。

降解塑料是指其制品的各項性能可滿足使用要求，在保存期內性能不變，而使用后在自然環境條件下能降解成對環境無害的物質的塑料，因此也被稱為可環境降解塑料。環境降解塑料是一類新型的塑料品種，國外開發可環境降解的塑料始于20世紀70年代，當時主要開發光降解塑料，目的在于解決塑料廢棄物，尤其是一次性塑料包裝制品帶來的環境污染問題，至20世紀80年代時，開發研究轉向以生物降解塑料為主，而且也出現了不用石油而用可再生資源，如植物淀粉和纖維素，動物甲殼質等為原料生產的生物降解塑料。另外，也開發了用微生物發酵生產的生物降解塑料，是一類早已臨床應用的能為生體降解的醫用塑料，如聚乳酸也引起了人們的注意，希望能用它來解決塑料的環境污染問題。環境降解塑料的降解過程主要涉及生物降解，光降解和化學降解，這3種主要降解過程相互間具有增效、協同和連貫作用。例如，光降解與氧化物降解常同時進行并互相促進；生物降解更易發生在光降解過程之后。

降解塑料的用途及主要領域

降解塑料的用途主要有兩個領域：一是原來使用普通塑料的領域。在這些領域，使用或消費后的塑料制品難以收集會對環境造成危害，如農用地膜和一次性塑料包裝，二是以塑料代替其他材料的領域。在這些領域使用降解塑料可帶來方便，如高爾夫球場用球釘，熱帶雨林造林用苗木固定材料。具體應用領域如下：農林漁業、地膜、保水材料、育苗缽、苗床、繩網、農藥和農肥緩釋材料；包裝業、購物袋、垃圾袋、堆肥袋、一次性餐盒、方便面碗、緩沖包裝材料；日用雜貨、一次性餐具（刀、叉、筷子）玩具、一次性手套、一次性餐布、體育用品、高爾夫球場球釘和球座；衛生用品、婦女衛生用品、嬰兒尿布、醫用褥墊、醫藥用材、繃帶、夾子、棉簽用小棒、手套、藥物緩釋材料，以及手術縫合線和骨折固定材料。

降解塑料是塑料家族中帶降解功能的一類新材料，它在用前或使用過程中，與同類普通塑料具有相當或相近的應用性能和衛生性能，而在完成其使用功能后，能在自然環境條件下較快地降解成為易于被環境消納的碎片或碎末，并隨時間的推移進一步降解成為二氧化碳和水，最終回歸自然。目前，可降解塑料主要有光降解塑料、生物降解塑料和同時具有可控光降解與生物降解雙重降解功能的塑料。可降解塑料是為了保護環境而開發的，具有很大的意義。可降解塑料的優良性能顯而易見，有廣闊的發展前景。可降解塑料母料的研究，開發和生產對發展，推廣可降解塑料有很大的促進作用。因為可降解塑料母料與相應的聚合物共混生產可降解塑料無須改變原塑料成型加工過程。具有廣泛的實用性。可降解塑料的研究恰到好處的適應了我國的可持續發展戰略，能夠適應社會的發展，利用高分子材料進行化學、生物的方法合成出光/生物可降解塑料是我們的研究開發的主要方向。我們能夠利用這些高分子合成方法合成出我們所需要的材料——可降解塑料。

結束語

總的來講，廢棄塑料包裝材料再生利用的方法主要有：回收循環復用，機械性再生利用，化學性再生利用，回收能量和生物降解利用等。以上常用的塑料廢棄物的回收再生工藝，以及廢棄材料的應用，這些方法已在很多較發達國家應用多年，我國在塑料廢棄物的回收再生利用方面相對比較薄弱，但近些年，隨著我國經濟的快速發展，塑料廢棄物的日益增多，由這些廢棄物引起的環境污染問題也日益嚴重，越來越多的人開始關注塑料材料的再生問題，經這些曾經污染環境的廢棄物回收處理，形成原材料，在保護環境的同時也節省了大量的自然資源，將廢棄塑料重新做回商品循環使用利國利民。endprint