废塑料回收再生技术详解

1、废旧塑料回收再生技术详解一、什么是废旧塑料的再生回收技术?再生回收利用技术是指回收的塑料制品经鉴别、分类、清洗、破碎或溶解、熔融后,直接加工成型,或经 过机械共混或化学改性,再加工成型。再生回收法有溶解再生回收法、熔融再生回收法及粉碎再生回收法 等 ; 其又有单纯再生和复合再生之分。单纯再生是针对来源于生产厂家、商业集散地等的品种单一、相对洁净的边角废塑料熔融再生,再生的塑 料及制品品质较高 ; 复合再生是针对那些品种不够单一、由多种类别组成的废旧塑料,其再生后的塑料性能 不稳定,一般用作制造垃圾袋、建筑填料、复合建筑材料、涂料、薪合剂等低档制品,该类制品已广泛应 用于农业、渔业、建筑业等领域

2、。但由于此类制品性能较差,产品附加值不高,科技人员逐渐把目光投向 开发高附加值的产品上。化学改性回收技术则把废旧塑料转化成高附加值的其他有用材料,是当前废旧塑 料回收利用研究的热门领域。国内再生技术的研究主要集中在这一方面。1. 直接回收再生塑料生产的初级阶段由于成本较高,消费量较小,所以生产量不大,且人们对塑 料特性要求较低。 因此,只需对废塑料进行简单的清洗、分离和破碎就可作为新塑料 的原料,可按一定比例加到新塑料中 进行循环利用或几种混合加工成复合型塑料。一 如将一定配比的废聚乙烯 (PE和废聚苯乙烯 (PS、过氧化二异丙苯 (DCP 、多 官能团单体混合均 匀后在双螺杆挤出机上进行反应

3、性共混挤出。挤出各段温度均为铆裸杆转速为 120r/min, 物料平均停留 时间为 2min ,可得到一种再生 PS/PE接 、雄羚聚物塑料。复合再生虽然路线简单,但产品质量较差,性 质不稳定,易变脆。目前只用于建筑填料、垃圾袋、雨具等低档产品的生产。2. 改性再生改性就是根据不同废塑料的特性加人不同的改性剂,使其转化成高附加值的有用材料。按其改性原理 的不同可分为物理改性和化学改性。(1物理改性。物理改性,即主要用物理方法使其改性,向废塑料中加入一定的溶剂和填料,提高一些 通用废塑料的机械性能,使其再生利用。如将废旧聚氯乙烯 (PVC聚苯乙烯改性成再生粒子 ; 把废旧聚对苯 二甲酸乙二醇酷

4、(PET研磨成粉进行表面处理,填充到 PVC 制品中,可明显提高 PVC 制品的拉伸强度等。 我国舞罐策苯乙烯塑料的物理改性方面研究较多,如将废聚苯乙烯和溶剂配成溶液再加填料制成模型成型 剂,也有用纤维做填料制成保温材料等。(2化学改性。化学改性是目前研究的热门领域。如废聚酷塑料与多元醇进 1J 醇解、缩聚反应,合成 一种应用广泛、性能优良的 1730聚醋绝缘漆 ; 用 PET 废塑料醇解产物与马来酸醉、苯乙烯等进行醋化再生 的方法得到了优良的 UP 树脂, 为 PET 废料的处理和回收利用提供了一条新途径 ; 用丙烯酸和活性单体对废 旧聚苯乙烯进行接枝改性,制备出有良好的柔韧性以及附着力、机

5、械性能和耐候性好的涂料 ; 废聚苯乙烯塑 料与溶剂油、聚乙烯醇共混改性生产建筑密封剂,可用于门窗缝隙的密封用废塑料改性生成吸油剂,用于 处理海上溢油事故等。二、化学裂解回收法化学裂解回收法是单一品种的废旧塑料经水解或醇解后制成单体或低分子量的多聚体,或将废旧塑料 (可以是某些品种的混合物 高温裂解或催化裂解后制取化学品 (如乙烯、丙烯、芳烃、焦油等 及液体燃料油(汽油、柴油、煤油等 。这方面的技术其他国家已报道的有 :日本富士循环公司开发的富士回收法、日本理 化研究所开发的 KURATA 法、德国 VESA 公司开发的 VEBA 法、英国 BP 公司开发的 BP 法等。我国在这 方面的研究也取

6、得了突出的成绩, 例如 :国内研究成功的废旧塑料油化技术、 废旧塑料裂解回收燃油技术等, 另据报道,我国已开发出了一步法直接催化降解液化聚烯烃制取气态烃油的工艺,总收率达 850087000。1. 热分解法废塑料经分拣、破碎、熔融后进人热分解反应器内,将反应器升温,废塑料熔融为高薪度的液体,并 在一定温度下发生热解,生成相对分子质量较小的物质。各种废塑 料的热分解温度各不相同,但基本在 350-500的范围内。用此工艺处理废塑料,既可以减轻环境污染,又可以回收汽油、柴油等油品,收率 可达 80%以上,具有一定的现实意义。目前我国在废塑料回收方面也多采用该技术,即通过高温裂解或催 化裂解两种方式

7、来回收燃料 (油、汽 ,但一般规模较小,而且在塑料裂解过程中,由于各种原因 (如塑料受 热产生高赫度熔化物难以输送 ; 塑料的导热性差, 达到热分解温度的时间较长等 造成能耗高、 易发生炭化堵 塞管道、工艺不易控制、处理时间长等缺点。因此研究开发环境良好的化学工艺过程是非常必要的。 裂解废塑料通常分为热裂解和催化裂解。(” 热裂解。废塑料的分离较为复杂,若将它们分类后再裂解,要花费一定的设备投资、能源和时间, 回收成本较高。 热裂解一般是在反应器中使那些无法分选和污染的废塑料加热到其分解温度 (600-9000C使其分解,吸收、净化得到可利用分解物,2. 超临界水化学回收水是自然界最重要的溶剂

8、,在超临界状态下具有许多独特的性质,用超临界水作为化学反应的介质已 受到人们的广泛重视和研究。尤其是它可以使废塑料发生降解或分解,从而回收有价值的产品如单体等, 同时也解决了能源、 LU2和二次污染等环境问题。因此超临界水特别适宜于环境良好化学工艺过程的开发。水的临界温度为 374. 30C ,临界压力为 22. 05MPa ,当温度、压力分别高于临界温度和临界压力时就 处于超临界状态。水在超临界状态下具有常态下有机溶剂的性能,而且还具有一定的氧化性。用超临界水 进行废塑料的化学回收,其目的主要是为了避免结焦现象,提高液化产物的产率,供循环回收或作为燃料。 近年来,日本、美国等在这方面都进行了大量的研究,并获得了一定的成果。日本公开特许公报报道了用 超临界水进行废塑料 (PE,PP . PS 的降解回收工艺,提出了中试塔的装置图和反应流程图。反应温度为 400-6000C,反应压力为 25MPa ,反应时间在 lOmin 以下,可获得 90%以上的油化率。预计可获得较好的经济效益。我国废旧塑料回收利用技术的现状我国在该方面的研究工作起步较晚,目前除四川大学进行了一些初步实验外,还未见其他文献的报道。 用超临界水进行废塑料的降解有以下优点 :由于采用水为介质进行低分子油化, 因而成本低 ; 可以避免热分解