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同材質化:可回收塑料包裝的頂層解決方案

2020-05-06 10:03:02來源:廢塑料新觀察 墨馬 閱讀量:23295

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  【塑料機械網 編輯視角廢舊塑料是當今環境的重要污染源,同時也具備巨大的資源化潛力,將其再生利用并實現去污染化已是世界各國各組織共同的愿景及使命。
 
  廢舊塑料回收過程與生產再生塑料的過程是涉及面廣且復雜艱巨的工作,但我們做好頂層設計,做好塑料同材質化設計,就能奠定廢塑回收的物質基礎和經濟基礎。
 
  國家統計局數據顯示,我國的塑料產業產量位居前列(全球塑料制品超過三億噸)。從國內地區分布來看,塑料制品主要集中在浙江、廣東、河南、江蘇、四川、山東、福建、湖北等省份,其中浙江產量高達1035萬t,占全國13.78%。
 
  當今處理廢舊塑料主要有三種方式:焚燒、填埋、回收利用。但是,填埋會占用大量土地,污染地下水資源;焚燒塑料會釋放二噁英等有害物質,污染空氣環境。而廢舊塑料的再利用則更綠色化。
 
  一、廢塑回收利用方法
 
  主要有直接利用法、改性法、裂解法、氣化法等。
 
  1、直接利用法
 
  回收的廢舊塑料經過分選、清洗、破碎、熔融、造粒后直接成型加工生產再生制品, 其主要用于回收塑料生產及加工過程中產生的邊腳料、下腳料等, 也用于回收那些易清洗和挑選的一次性廢棄品。該技術工藝簡便, 投入小,成本不高,被回收再生界廣泛應用。
 
  2、改性法
 
  根據廢塑料不同類型的特征, 選擇添加不一樣的改性劑, 促使廢塑料轉化成為具備高附加值的有利材料。廢塑料經過改性后, 將機械性能明顯改良, 可以用于制造檔次高的塑料物品。
 
  3、裂解法
 
  在高溫或者催化劑的作用下,廢舊塑料轉化為再生油,從而當作燃料、化工原料來使用。
 
  據《塑料新聞》報道,奧地利能源公司OMVAG的ReOil工廠,采用奧地利航空公司回收的消費后塑料杯,利用熱裂解工藝,在300℃的溫度下進行熱裂解,該專利技術將聚合物長鏈裂解為短鏈烴,可將100kg廢舊塑料加工成100L合成原油。
 
  4、氣化法
 
  利用空氣、氧氣、水蒸氣或等離子體等來充當氣化介質,可以處理大量廢舊塑料完全轉化為相當能量的產物,如:CO、H2、CH4等。它們可以用作生產甲醇、合成氨等化工產品的原料,或者燃燒發電、供熱。
 
  二、同材質化創新方案
 
  從目前技術上來看,塑料還不是一個可以完全回收利用的產品。
 
  隨著國民經濟水平的提高,消費升級的產生,消費者對塑料制品的美觀性、功能性、安全性等方面更加注重。為改善塑料制品性能,塑料在加工成型過程中添加了諸如發泡劑、熱穩定劑、著色劑、阻燃劑等材料。市場上,改性塑料和復合材料日益增多,塑料的成分復雜化、形態規格多樣化,甚至同一品種塑料的性質差異越來越大,尤其對軟包裝復合膜來說更為復雜。
 
  軟包裝回收之所以比硬包裝困難,是由于硬包裝多由單一材料生產而成,而大多數軟包裝是經過多次加工的多層復合產品。因此塑料制品廢棄后回收分類難度越來越大。為此,我們提出塑料包裝應用同材質化方案,希望塑料制品生產企業在開發初期和生產初期就考慮材料可回收性方案。
 
  塑料同材質化即在同一產品上所用塑料制品均使用單一的化學組分相同而物理性質可不同的樹脂材料。如圖2,上海虹橋高鐵站某奶茶的包裝,杯材采用PP吸塑拉伸成型,蓋材采用BOPP//CPP復合材料,吸管是PP,吸管包裝膜用BOPP,在整個產品包裝上做到同材質化,易于回收。
 
  注:對于廢舊塑料里類似油墨等材料,因其占比相對塑料極小,可視為微量添加劑,在聚合物分子鏈間足以包容,幾乎不影響塑料材料的機械強度。
 
  但現在市場上同一產品多數不能做到塑料制品同材質化,如可樂瓶等,瓶身采用PET材料,雖然標簽正由BOPP大量轉為BOPET、BOPETG,但是瓶蓋仍在采用HDPE,不利于回收。業界可通過對PET聚合物的改性,制成性能與HDPE瓶蓋相似甚至相同的瓶蓋,實現同材質化。
 
  日本廢舊塑料回收處于全球先進水平。根據日本PET瓶回收協會的一項新數據顯示,2017年,日本的消費者和企業共回收了同年PET瓶產量的92%,并且84.8%的廢舊塑料實現了回收利用。假如塑料同材質化可使民眾進行垃圾分類時更易分辨,不僅節約了民眾分類垃圾的時間成本,也節約了廢舊塑料回收再生企業進行再分類的時間成本,廢舊塑料回收效率會更高。

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