環境對改性塑料表面親/疏水轉變的作用機制

楊雅斌，張迎霜，杜海玲，黃偉，王暉

（中南大學化學化工學院，湖南 長沙 410083）

近年來石化工業快速發展，塑料需求不斷增長，2018 年全球塑料產量達到3.59 億噸，但只有930萬噸塑料被回收，而2060年每年使用的塑料總量將達到1.55億～2.65億噸，廢舊塑料回收處理刻不容緩。目前廢舊塑料的處理方式主要是填埋和焚燒處理，該方式占用大量土地、排放有害氣體，對環境造成嚴重污染，可持續發展的戰略目標對廢舊塑料管理提出了更高的要求。通過回收和再加工的方式能夠達到資源再利用的效果，這是一種前景可觀的手段。但是不同塑料具有不同的熔點且不能互熔，混雜的塑料會對加工工藝以及產品性能造成影響，因此循環利用過程要求塑料的純度盡可能高，塑料分離是塑料回收過程中的關鍵環節。目前已經發展了豐富的塑料分離方法，其中塑料浮選因工藝簡單、污染少，成為廢舊塑料回收的關鍵技術之一。

塑料浮選包括表面改性和浮選分離兩個過程，目標塑料的表面在改性方法的作用下由疏水變為親水，非目標塑料因其表面疏水性在氣泡的作用下被帶出浮選柱，從而達到廢舊塑料分離的目的。表面改性最常用的是化學氧化法，通過在塑料表面引入羥基、羰基、羧基等親水基團，選擇性地降低塑料的可浮性。

然而，實際浮選分離過程受到諸多因素的影響，同樣的條件導致不同的結果。比如Nguyen使用泡沫浮選法進行塑料分離，結果顯示疏水性塑料停留在柱底，而親水性塑料則被氣泡帶出柱外，這與Zhang 等的結論是完全相反的；……