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论文殷1
第一章绪论
1.1废旧塑料的来源及分类
废旧塑料的来源主要有以下几个方面:
一、在合成高分子材料中产生的废料。
在聚合过程中由于温度的变化、产生交联反应、搅拌的快慢及操作不慎造成的废料;产生的不合格产品;搬运过程中、包装过程中丢下的废料等。
二、在加工过程中产生的废料。
主要包括加工过程中的废品、废料、注口溢料飞边、试模时的损失料以及在真空热成型或压制模制品的损失料,冲压的边角料和修剪的边缘等。
三、高分子材料在应用过程中产生的废料。
高分子材料的应用是十分广泛的,可用于包括农业、商业、家电、航天航空、渔业、机械等各行各业。
在农业领域,农用塑料是废旧塑料的主要来源。
我国是一个农业大国,农用塑料占塑料制品中的比重大。
根据不完全统计,现阶段每年平均塑料制品为537万吨,仅农用薄膜即占15%,这个比例还在逐年上升。
废旧塑料制品来源有下列几个方面:
a.农用地膜和棚膜。
b.编织袋,如化肥、种子、粮食的包装编织袋。
c.农用水利管件,包括硬质、软质、排水、输水管道。
在商业领域,一是经销部分——百贷店、杂货店和私人经营店、批发店,这些部分可回收塑料制品为一次性包装材料,基本上无法污染。
塑料制品可通过一次回收、分类,即可再生处理;二是塑料用品的消费者:
旅店、饭店、旅游区、餐厅、火车、汽车等等出售的食品盒、饮料瓶、包装袋等塑料杂品,这一类塑料制品均用过,有污染,除了分类之外,还要进行清洗处理。
日常生活中所用的塑料制品在整个塑料行业所占的比重正逐年上升。
主要包括:
a.包装材料、包装袋、包装盒、家用电器的PS泡沫塑料、减震材料、包装绳等等。
b.一次性塑料用品:
饮料瓶、牛奶瓶、罐、杯、盒、家用容器。
c.非一次性用品:
各种器皿、塑料灯具、文具、饮具、厕具、化妆用具等等杂物。
这几种日常用品,由于丢弃随意,分散性大,涉及千家万户,故给塑料的回收带来了很大的困难。
四、工程塑料在汽车及电器商用领域应用广泛且种类繁多,随着汽车、家电等逐渐进入报废高峰期,工程塑料也将成为废旧塑料的一个重要来源。
根据塑料的种类及性能分类,废旧塑料可分为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚酯(PET)等。
1.2废旧塑料的回收利用现状
1.2.1国外废旧塑料回收利用现状
废弃塑料的回收利用,是变废为宝和解决生态环境污染的重要途径,作为一项节约能源、保护环境的措施,普遍受到世界各国的重视。
废旧塑料回收利用方法主要包括分类回收、制取单体原材料、生产清洁燃油和用于发电等技术。
随着科学技术的发展,各种新型废旧塑料的回收处理方法也将不断地出现并得到广泛的应用。
美国是世界塑料生产大国,据统计,美国年生产塑料制品3400多万吨,废旧塑料超过1600万吨。
美国也是较早致力于废旧塑料回收利用研究的国家。
目前,回收利用废旧塑料包装制品占50%,建筑材料占l8%,消费品ll%,汽车配件5%,电子电气制品3%。
按塑料原料品种分,所占比例分别为:
聚烯
烃类占6l%,聚氯乙烯占l3%,聚苯乙烯占10%,聚酯类占l1%,其他占5%。
美国在20世纪末废旧塑料回收率达35%以上。
其中,燃烧废旧塑料回收能源由80年代的3%增至18%,废旧制品的掩埋率从96%下降到37%。
日本是塑料生产第二大国,而且能源短缺,所以对废旧塑料的回收利用一直持积极态度。
资料显示,在20世纪90年代初,日本废旧塑料的回收率达到了7%,燃烧利用热能率则达到了35%。
日本在混合废旧塑料的开发应用方面始终处于世界领先地位。
据日本“废弃塑料管理协会”统计,目前在日本,1020万吨的废弃塑料中有52%(530万吨)被回收利用,其中包括2%用作化工原料,3%用作再熔化固体燃料,20%用作发电燃料,13%用于焚烧炉的热能利用。
欧盟地区的塑料产量位居第三。
据欧洲塑料制造商协会(APME)统计,欧盟2006年回收利用废弃塑料约1220万吨,占废弃物总量43%。
其中65%回收用作能源或再转化成单体用作原料。
意大利是目前欧洲回收利用废旧塑料工作做得最好的国家。
意大利的废旧塑料约占城市固体废弃物的4%,其回收率可达28%。
回收料加入一些新的助剂,可保证其具有足够的力学性能,用于生产垃圾袋、异型材和中空制品等。
英国作为一个牛奶消费大国,牛奶包装的回收利用必然是英国政府甚为关注并且不惜耗费大量物力财力要解决好的问题。
英国零售商出售的80%的牛奶采用塑料瓶包装,经HDPE处理的塑料瓶100%可回收利用,可达到最大的可持续性,并实现有效地回收利用。
巴西在废旧塑料回收利用领域处于领先地位。
尽管与欧洲国家相比,巴西政府对废塑料回收工作的资金投入不足,但是私营废料回收商的出现以及公众环保意识的不断增强使巴西的废塑料回收利用行业发展迅速。
巴西废塑料回收率非常高,2004年的回收率已达到15.6%,而欧洲的回收率只有14%。
由于巴西人口众多,粮食资源缺乏,为减少掩埋废塑料占地和解决就业问题,废塑料回收行业应运而生,因此可以说巴西较高的废旧塑料回收率是由其经济条件决定的。
1.2.2国内废旧塑料回收利用现状
中国塑料行业始终把塑料回收再生利用作为解决原料紧缺的重要手段,视其为行业持续发展的重要组成部分,多年来回收利用了大量的废弃塑料,一直保持着建设环境友好型社会的优良传统,进一步加快了塑料回收利用行业的发展,促进了塑料回收利用率的进一步提高。
中国是世界上最大的废塑料市场,年消费量达1000万多吨。
进入二十一世纪以来,塑料再生行业迅速发展,一些表观特征也发生了变化,比如再生塑料在原料市场中的地位和作用日益提升,已逐渐获取了竞争优势;原料价格的长期持续高位成为塑料再生行业强势发展的动力;从业人员继续扩大,已成为缓解我国就业压力的重要渠道;资本积累加快,所用的技术手段也在高速更新;再生行业规模继续扩大,逐步发展成为相对独立的产业;区域加工交易集散网点向集群化方向发展,形成以市场需求和价格驱动为导向的市场化环保产业型经济。
尽管我国塑料再生产业正不断前进并逐步走上稳定发展的轨道,但也不可避免的存在一些问题:
一、行业起步较晚,基础薄弱,政府相关政策扶持力度不足。
虽然在政策研究、资金投入等方面做了大量的工作,但是行业基础薄弱的现状并没有得到根本性改变。
科技投入不足,人员素质偏低等多种因素一直制约着行业的发展,至今仍未形成一个比较完善的回收利用体系。
二、环保投入力度不足,二次污染仍然严重。
回收行业中先进技术设备投入不足,传统粗放式经营导致的资源浪费和二次污染尚未得到明显的改善,在对废旧塑料回收利用的过程中引发新的资源与环境问题。
三、国内在废旧塑料回收利用技术研究上存在一定程度的重复性,整体上缺乏系统性。
比如从事单一品种塑料回收利用的研究多,而从事混合废旧塑料研究的少;从事实验室技术试验的多,而进行配套工艺设备开发的少等。
四、废旧塑料回收利用技术工业化应用重视不够,许多实验室成果不没有及时转化为生产力。
我国塑料再生行业是处于幼年时期的朝阳行业,尽管存在着一些尚未解决的难题,但它正以前所未有的规模和速度发展,对我国可持续发展战略中省资源、省能源、省材料和环境保护事业起着越来越重要的作用,其前景是非常广阔的。
1.3废旧塑料回收的经济效益和社会意义
废旧塑料回收利用,从经济和社会角度来说,有着巨大的潜在力和现实意义,主要体现在以下几个方面:
一、节能效益
废弃塑料是城市固体废弃物中含能量最高的一种,每千克塑料含能量为17.88MJ~45.62MJ。
如果将废弃塑料再生成制品,则一般的塑料包装材料可节约其所含能量的85%~90%(用于制造树脂的石油原料的能量)。
若简单地将废弃塑料作燃料燃烧回收热能,可起到节能作用。
但若将其再生成制品,则可以达到成倍的节能效果。
例如,1kg高密度聚乙烯含有46.44MJ的燃料值,若将其再生成制品,可节能88%,相当于87.86MJ的燃烧值。
(见表1)
二、
再生制品的应用
塑料制品的加工性能好,容易回收利用,若把回收的废旧塑料制成各种再生制品,既实现了资源的循环利用,同时又节约了用于制造树脂的石油原料和树脂制造能耗,因此把废旧塑料回收起来作为二次材料使用,前景是十分可观的。
目前塑料再生制品在农业、工业、建筑业、交通运输业和日常生活等方面都已得到普遍的应用。
三、降低污染
大量废弃塑料造成的“白色污染”严重影响着人类的生存环境,损害着我们的健康。
废旧塑料的回收利用,从一定程度上减轻了一系列的危害:
废旧塑料不易腐蚀,在环境中堆放长时间不分解,导致垃圾堆放场所逐渐增多;焚烧废旧塑料时排放有毒气体及油烟,对环境造成二次污染;废旧塑料进入土壤,是土壤变质,影响农作物生长;大量塑料垃圾到处堆放,影响城市美观,直接影响城市社区的经济建设与投资的开发。
四、抑制油价
油价的上涨是推动塑料回收行业向前发展的重要因素。
塑料原料的价格随着油价的上涨而上涨,导致新的塑料制品的价格比回收利用再生制品的价格高得多,因此在满足性能要求的前提下,采用再生制品是很经济的选择。
五、综合利用
首先,因为塑料是含能量很高的材料,因此可以把回收过来的一些难以清洗、分选处理,不便回收利用的混杂塑料在焚烧炉中燃烧回收热能,也可以加工成固体和液体燃料,达到节约资源的目的;其次,废旧塑料可以制成防渗防漏剂,主要以废旧塑料中的泡沫塑料为原料,配制少量的增塑剂,采用热熔工艺生产而成,具有塑化快,干燥迅速,附着力强使用寿命长等优点;再次,用废旧塑料生产防锈漆,成本低,防锈效果好,还适用于家具的表面油漆;最后废旧塑料还可以生产多功能树脂胶、防水涂料和粘接剂等。
六、资源与环保价值
石油和天然气作为塑料的原料,都是不可再生的有限资源。
近年来,其有效开采量迅速下降,导致能源价格不断上涨,加上塑料对环境造成严重的污染,这些问题已经引起了国际社会的广泛关注。
废弃塑料的回收利用既可回收资源,节约能源,又能减轻环境污染,这就是其资源和环保的价值所在。
1.4课题研究的主要内容
本论文主要从废旧塑料回收现状、现代回收再生技术和典型塑料制品的回收再生展开论述。
回收现状主要讨论目前国内外塑料使用情况及废品回收现状;回收再生技术主要讨论回收工艺中废旧塑料的分离分选技术、废旧塑料减小尺寸技术、废料熔融过滤和再生利用技术,其中再生利用技术主要从物理再生和化学再生两大方面论述。
在论文的最后将讨论如何对废旧塑料回收处理过程中产生的废气、废水和固体废弃物的处理及经济效益分析。
第二章废旧塑料回收利用技术
本章综合了国内外塑料回收技术的发展现状,主要对目前比较成熟的塑料回收预处理方法和再生利用技术作介绍。
其中废旧塑料预处理主要包括分选分离、清洗消毒、减小尺寸、熔融过滤、干燥等,本章主要介绍废旧塑料的分选分离、减小尺寸和熔融过滤三个环节,回收利用主要有掩埋、焚烧和再生利用三种处理方法。
2.1废旧塑料分离技术
废旧塑料分离方法很多,下面简要介绍几种常用的分离方法:
1.静电分离
这种方法是将粉碎的塑料废弃物加上高压使之带电,然后让其通过电极之间的电场进行分选。
静电分选的关键是让不同种类的塑料携带极性相反的电荷。
2.浮降法(湿分离)
浮降法分离是混合塑料片材分离的最早方法之一。
它通常由一种密度介于要分离塑料中间的流体介质来完成的,密度比介质小的塑料将上浮,而密度大的下沉。
从理论上讲,此法不受形状和大小的影响,尤其适用于分离粉碎不均匀的、密度差较小的塑料。
由于在分离过程中需经过大量的清洗步骤,因此可以将废旧塑料上的污垢及杂物有效地去除。
但这种分离方法的缺点是产生大量需要专门处理的废水。
3.水旋法(离心分离)
水旋法分离是采用离心加速器的原理使聚合物的混合物与杂质分离,它可将不同聚合物和杂质从粒状塑料组分中分离出来,而且出料量远高于悬浮分离法。
由于离心分离对颗粒形状、尺寸不敏感,所以这项技术对聚合物纤维也是有效的,而且对于污染程度高的塑料膜如农用薄膜同样适用。
这种分离的缺点在于费用太高。
4.近红外分光法(NIR)
近红外分光法是一种适于分析透明或轻度着色聚合物的方法。
近红外用于一般日用废塑料和工业废旧塑料的鉴别非常显著,是一种理想的鉴别与分离塑料的方法。
近红外分光在分离废旧塑料方面有很多优点,这种鉴别方法快速、可靠,而且在物料较脏时也能正常工作。
Fraunhofer化工学院已设计了两套NIR分光计系统。
第一套用来鉴别家庭用的废塑料(如瓶子、杯子),第二套用来鉴别工业废品中的工程塑料(如工具箱、电器壳等)。
5.干式分法(空气分离)
此法适用于密度有明显差异的物质。
分选装置有立式和卧式两种,流动空气作用于分选的物料,不同的物质按其密度的大小,分别降落在处于不同位置的装有锯齿形隔板的矩形箱内。
空气分选的效果与混合物的形状大小是否均匀有密切关系。
空气分选是使用最广泛的固体物料分离方法。
分选装置如图2-1。
2.2减小回收塑料尺寸
减小废料尺寸是塑料回收预处理工艺中十分必要的环节。
为了便于运输、计量和下一道工序,需将颗粒减小到适当的尺寸。
减小尺寸不但有利于机械回收,还可以使废料变成大小规则、形状统一的颗粒,方便了后续的计量和加料。
典型的机械法减小尺寸技术一般包括切细、成粒、稠化、压实、凝结和粉碎。
用来减小尺寸的设备根据需回收处理的物质决定,通常采用混合工艺减小塑料尺寸。
1切细废旧塑料的切细工艺一般采用撕碎机或切割机来完成。
现在有多种撕碎设备,其工作原理通常是建立在两个异步或四个同步逆转轴上,轴上装有切割盘和远程轴环,两相邻盘产生撕碎作用,撕碎的程度是由切割盘周围的小钩数量及切割盘宽度决定的。
2成粒造粒一般旋转切割机(又称造粒机)来完成,这种机器利用一套旋转刀片来工作,主要特征是有多个旋转刀片和3~4个静止刀片,根据具体应用来确定。
通过旋转刀与静止刀床的切割作用减小塑料尺寸,刀与刀之间的旋切间隙越精细,得到的颗粒质量越高,操作费用越低。
3凝结为了便于废旧塑料的运输、计量和加料,常通过凝结工艺增加废料的紧度和密度。
凝结工艺不是指将聚合物熔融,而是利用局部加热和短时加热使其发生黏结,经过凝结的废料可直接用来进行挤出操作。
4压实压实废旧塑料通常在135~140℃进行,这是由聚合物提供的能量。
凝结和压实塑料的好处在于:
减小了储存空间,改善了计量性能,节省运输费用,减少脏物,改善了流动性能。
5粉碎粉碎所用的设备是粉碎研磨机,它可以将聚合物研磨至所有颗粒尺寸均不超过50微米的细粉末。
粉碎法的缺陷是一些商业化的研磨机里,刀片边缘产生的高温区域会使聚合物粘在刀上,降低分离效率。
2.3回收塑料的熔融过滤
回收塑料中经常含有一些杂物,如尘土、纤维材料、金属块、玻璃等,为提高回收效率,回收工艺大多采用一些熔融过滤体系来除去这些杂质。
回收塑料用熔融技术是从原始聚合物生产工艺中借鉴来的,它可以使回收废料中几乎不含任何杂质,有效地提高回收率。
熔融过滤的目的是通过以下途径提高聚合物的质量:
1、除去偶然杂质,如纸、金属、木头等;2、除去未熔融的材料;3、除去交联形成的凝胶;4、均化熔体;5、减少非熔物。
在提高回收产品质量的同时,熔融过滤还能防止杂物损坏模具和后续工艺设备。
对于给定的回收料,选择最合适的熔融过滤单元是回收能否获得成功的关键。
选择熔融过滤体系时应考虑到的因素有杂质类型、杂质含量及大小等,重要的材料因素包括聚合物类型、所含添加剂、熔融黏度等。
此外,还应考虑到经济性和操作性,如成本、过滤效率、过滤器寿命及过滤能力等。
熔融过滤器分两大类:
不连续和连续过滤器。
最早的不连续机械过滤更换装置是滑盘筛子更换器,它的优点是价格比较便宜,但是由于熔融过滤器不连续,在处理杂质含量比较高的聚合物时会造成生产线间断率非常高,有时需要每个10min就得更换一个筛子,从而降低了生产效率。
而且更换筛子时熔体热降解导致产品性质恶化和黑斑形成,因此不适用于大多数聚合物的回收。
相比较而言,连续流筛子更换器在更换筛子时,压力波动很小,生产线仍能平稳运转,进行较细的过滤以生产出高质量的产品。
2.4废旧塑料回收及再生利用
塑料包装废弃物的处理方法基本上可分为填埋、焚烧及回收再生利用。
2.4.1填埋
填埋是处理废旧塑料的最简单的方法,也是能以最快的速度解决废塑料对环境污染问题的方法。
填埋作为垃圾的最终处理方式具有一定的特点:
不需要投资,处理成本较低;处理技术相对简单,利于推广普及;填埋可选用非耕地作为厂址,如滩地、山谷、洼地、沟渠等;深埋后不会对地表产生污染或危害地表植被;无须对垃圾进行预处理。
但是填埋显然不是处理废旧塑料的最佳方法,废塑料被深埋后不但不能资源化利用,而且还将带来很多负面的潜在危害。
由于废旧塑料密度小、体积大,不易分解并且很快填满场地,大大降低了填埋场地处理垃圾的能力,而且会占用大量的土地资源,造成资源浪费。
另外填埋后的场地由于地基松软,垃圾中的细菌、病毒等有害物质很容易渗入地下,污染地下水,危及周围环境和人类的健康。
塑料的耐酸、耐碱、耐气候老化等耐腐蚀、不易分解特性,决定了它的最终处置不宜填埋。
而且,垃圾填埋是把垃圾作为废物处理,对垃圾资源的利用率较小,不符合国家可持续发展原则,不是垃圾处理的理想方法。
2.4.2焚烧
焚烧是指将难以回收或再生利用的混杂塑料在焚烧炉中焚化,由其产生的大量热量可再次充分利用。
这种处理废旧塑料的方式颇具潜力,因为塑料的热值极高,可达到33472~37656kJ/kg,接近燃料油,可以节约大量的石油资源。
塑料焚烧后可减少90%的体积和80%的重量,大大减少塑料垃圾堆放占用空间,而且相对于填埋处理来讲既回收了热能,同时也消除了将来可能造成的潜在危害。
垃圾发电是指将垃圾集中收集起来后添加一定的辅助燃料焚烧,然后通过一系列的设备将热能转化为电能,是处理垃圾常用且可以获得很好的经济效益的方法。
废塑料在垃圾焚烧发电中起着决定性的作用,因为塑料的含热量最高,虽然废塑料只占整个垃圾含量的15%左右,但热值却占到整个垃圾热值的40%以上。
废塑料作燃料提供热能发电,在垃圾焚烧中实现了资源化利用,获得了经济效益,可最大限度的减少对自然环境的污染。
虽然焚烧发电是一种比较好的处理塑料垃圾的方法,但也不可避免的带来一系列问题。
焚烧的过程中会产生大量的有害气体,对环境及人体造成危害。
废塑料焚烧的主要产物是二氧化碳和水,但随着塑料品种、焚烧条件的变化,也会产生多环芳香烃化合物、一氧化碳等有害物质,例如PVC会产生HCL,聚丙烯氰会产生HCN,聚氨酸会产生氰化物等。
此外,塑料中含有镉、铅等重金属化合物,焚烧时这些化合物会随着粉尘、残渣一起排放到环境中,对环境造成污染。
因此,必须安排排放气体的处理设施以防止污染,否则这些物质若直接进入大气层,其结果是破坏臭氧层,形成温室效应、酸雨,危及人类身体健康。
2.4.3再生利用
前两种废旧塑料处理方法均存在弊端:
采用填埋处理会因为塑料不易腐烂分解而导致填埋地域成为软质地基,日后难以利用;采用焚烧处理,则因为塑料燃烧时释放出有害气体而造成大气污染以及温室效应。
因此,对于塑料的回收处理总发展趋势是加强废旧塑料的回收再生利用。
废旧塑料再生利用包括物理再生利用和化学再生利用两大分支技术,物理再生利用分为直接再生利用和改性再生利用,化学再生利用主要包括热分解和化学分解。
2.4.3.1物理再生利用
废旧塑料的物理再生利用是指将废旧塑料重新熔化再制成低价值的再生塑料,一般包括简单直接再生利用和改性再生利用。
一、直接再生利用
直接再生利用是指废旧塑料归类分开后直接塑炼、破碎后再塑炼或经过简单处理再塑炼,然后进行成型加工制得再生塑料的方法。
这种回收方法的特点是工艺简单,只需将废旧塑料经过清洗、破碎、塑化,直接加工成型,或与其他物质经简单加工制成价格比较低廉的再生制品。
目前此类制品已广泛应用于农业、渔业、建筑业、工业和日用品等领域。
其缺点是再生料制品力学性能下降较大,不宜制作高档次的制品。
直接再生利用原理虽然简单,但是其筛选工艺比较复杂,根据回收工艺的不同可将直接再生分为闭合再生和非闭合再生两种。
闭合再生(如HDPE牛奶瓶回收后经加工重新做回牛奶瓶)是指在再生加工时加入大量同类树脂,约90%左右,通过这种方法生产的产品在用途和机械运行特征方面与新鲜树脂制品没有明显区别,再生性能优良。
非闭合再生(如用HDPE牛奶瓶回收后做成洗衣店用的HDPE洗涤剂瓶,然后再次回收后又做成塑料箱)是指将塑料直接加工清洗,不用或少用新鲜树脂,在混合的工程中加入一些配合剂用以调节树脂的物理化学性能,由于材料在上次使用过程中老化以及在再加工过程中老化,故此种再生塑料制品的力学性能相比新鲜树脂较低。
二、改性再生利用
改性再生利用是指将废旧塑料通过化学或者物理方法进行改性,如增韧、增强、活化无机粒子填充等物理改性以及交联、接枝、氯化等化学改性。
经过改性的废旧塑料各方面的性能都可以得到不同程度的改善,可以作为生产较高档再生制品的原料。
几乎所有的热塑性废塑料均可经过收集分拣清洗粉碎干燥后热熔,用各种塑料成型加工设备生产再生塑料板材、管材、棒材、容器等。
例如对国家已明令禁止使用的一次性发泡聚苯乙烯(EPS)泡沫餐具,也可改性再生利用:
首先采用完全皂化方法清洗EPS泡沫餐盒,经清洗并干燥后的EPS泡沫再加以粉碎并利用单螺杆挤出机进行消泡、熔融挤出后造粒,与LDPE共混改性。
所得LDPE/PS复合材料拉伸强度高于纯LDPE,且其断裂伸长率及冲击强度相对于回收料有非常显著的提高,可用于生产低强度要求的产品,如盖线板,日常杂件等。
流程图如图2-2所示。
①物理改性物理改性是指将再生料与其它聚合物或助剂通过机械共混,如增韧、增强、并用、复合活性粒子填充的共混改性,使再生制品的力学性能得到改善或提高,可以做档次较高的再生制品。
填充改性是指通过添加填充剂使废旧塑料再生利用,以改善塑料的性能,其实质是使废旧塑料与填充剂共混合,从而使混合体系具有所加填充剂的性能。
增强改性是指通过向废旧塑料中加入玻璃纤维、天然纤维、合成纤维的方法,提高塑料的拉伸强度和韧性,同时可以明显的改善塑料的耐热性、耐蠕变性等其他性能。
增韧改性是指使用弹性体或共混型热塑性弹性体与回收料共混进行改性以提高耐冲击性。
常用弹性体有顺丁橡胶、丁苯橡胶、SBS等。
②化学改性化学改性包括氯化改性、交联改性和接枝共聚改性等。
氯化改性是指对聚烯烃树脂进行氯化,制得因含氯量不同而特性各异的氯化聚烯烃。
废旧聚烯烃经过氯化后可获得阻燃、耐油等良好特性,具有广泛的应用价值。
交联改性可以提高塑料的拉伸性能、耐热性能、尺寸稳定性等,交联度不同,塑料获得的力学性能也不同,所以要根据需要确定加入交联剂的多少或辐射时间的长短。
目前较先进的技术是反应挤出技术,聚合物和交联剂在双螺杆挤出机中混合和交联反应,直接制成产品。
接枝共聚改性技术应用较成熟的属回收聚丙烯的接枝共聚,是指用接枝单体通过一定的接枝方法对聚丙烯进行接枝,最终性能取决于接枝物的含量、接枝链的长度等,接枝的目的是为了提高聚丙烯与金属、极性材料、无机材料的粘接性和增容性。
2.4.3.2化学再生利用
废旧塑料的化学再生利用包括热分解和化学分解,热分解又分为热裂解、氢化和气化,化学分解主要包含催化分解和试剂分解。
热分解技术是指再加热条件下将聚合物废弃物中的有机成分转化为高价值的精炼产品,如石脑油、原油或合成气,是用来回收原料和能量的技术。
采用热分解(与化学分解相比)回收聚合物原料的主要形式如图2-3所示。
若聚合物的分解是在没有空气的条件下进行的,称为热裂解或热断解;如果是在氢气氛围下进行的,则成为氢化;如果是在定量氧存在的状态下进行的,称为气化。
采用不同的热分解方法可得到不同组成和含量的产物。
1热裂解热裂解是指在800℃的还原性环境(没有空气存在)中将塑料废弃物转变为石油化工原料,如石脑油、液态和蜡状碳氢化合物等。
热裂解过程中消耗的能量非常少,可以处理其他方式无法有效回
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