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廢舊聚苯乙烯塑料的處理和利用
- 評論:0 瀏覽:3163 發布時間:2006/7/14
1 前言
隨著塑料工業的飛速發展,各種塑料制品日益廣泛地應用于工業、農業、醫療衛生等領域和人們的日常生活中,目前世界塑料的總產量已超過1億t,使用過的廢舊塑料成為垃圾,嚴重污染環境,已成為社會公害。如聚苯乙烯泡沫塑料是各類家用電器產品、精密儀表和其它易損物品的防震材料,由此每年產生大量的廢舊塑料。快餐用品使用的聚苯乙烯泡沫塑料被大量棄置在人類生活環境中的各個角落,形成了眾所周知的“白色污染”。農業方面使用的塑料薄膜分散在土壤中,不易降解,嚴重影響了土壤的質量,不利用農作物的生長。
2 廢舊塑料的處理和利用方法
經過多年的研究,各國在廢舊塑料的處理和利用技術的開發方面已取得一些進展,下面就幾種常用的方法介紹如下。
2.1 焚燒技術
將廢舊塑料焚燒是一種簡單的處理方法,但處理不當就會產生二次污染。日本已開發出一種廢料焚燒爐(連續式流化床焚燒爐),并已開始運行,日處{TodayHot}理廢塑料5t。
2.2 化學再生技術
2.2.1 制造各種燃料油品
日本富士循環公司開發的技術,以沸石為催化劑,在特制的反應器中對廢聚烯烴進行催化裂解,獲得優質燃料油和汽油、煤油、柴油。并已建成年處理量為5000t的生產裝置。日本理化學研究所開發的技術,通過添加特殊的復合催化劑和反應促進劑,使催化裂解反應在較低的溫度下快速完成,生產各種燃料油。北京某化工廠用廢塑料裂解制備汽油和柴油,年處理量為3000t,每噸廢塑料可生成汽油和柴油各350kg。
2.2.2 制造化學原料
將廢聚苯乙烯泡沫塑料凈化后放入乙酸乙酯溶劑中進行溶解,再對其溶液進行壓濾除去雜質,最后對所得溶液進行噴霧干燥。干燥后得到粉狀聚苯乙烯樹脂,同時回收溶劑再循環使用。有技術資料報道,用廢聚苯乙烯泡沫塑料可制備苯乙烯單體。將廢聚苯乙烯粉碎風送后除去雜質得到小顆粒原料。再用液體消泡劑進行消泡排出內容氣體,使顆粒體積大幅度降低,然后進入裂解爐在300℃以上進行裂解反應。裂解產品是黃棕色液體,主要成分為苯乙烯單體、多聚苯乙{HotTag}烯及甲苯、乙苯。采用蒸餾方法可分離出苯乙烯單體。
2.3 廢舊塑料的再次使用
由于熱塑性塑料具有反復成型加工的特性,所以所有的熱塑性廢舊塑料都可以回收再次制備涼鞋、鞋底和桶體等物品。其典型工藝流程為:
分選→清洗→粉碎→捏和→塑化造粒→成型加工
2.4 制造工程塑料
成都有機硅研究中心開發了回收廢聚苯乙烯泡沫塑料新技術。該技術是將廢聚苯乙烯泡沫塑料投入高沸點凝膠化溶劑中,再加入增韌改性樹脂、顏料和各種助劑進行混合。最后進行脫溶劑處理制成工程塑料。可廣泛用于電子設備、電器部件及外殼的生產中,此法在成都和福州已建成工業化生產裝置。據報道,將廢聚苯乙烯泡沫塑料同酚醛樹脂等多種改性樹脂在熱穩定劑存在下共混,所得產品可代替價格昂貴的ABS工程塑料,制造工業產品的外殼。
2.5 在膠粘劑方面的利用
2.5.1 PS型不干膠
將廢聚苯乙烯塑料粉碎溶于有機溶劑,加入增塑劑混合均勻。施膠于塑料膜上制成膠粘帶。
2.5.2 PS改性膠粘劑
將廢聚苯乙烯塑料溶于溶劑中成為均相溶液,再加入活化劑氧化亞酮,引發劑氧化苯甲酸丁脂,加溫到90~120℃,加入改性單體(丙烯腈、丙烯醇),在反應釜中反應2h,使聚苯乙烯接技上新的官能團,從而改變性質,然后加入填料如硅酸鈣,便得到一種耐水性好、膠接強度高的白色粘稠狀的膠粘劑。其耐水性是白乳膠的10倍,剪切強度是白乳膠的3倍以上。
2.6 在涂料方面的利用
將廢聚苯乙烯塑料、松香、甘油、氧化鋅溶于溶劑中,制得聚苯乙烯改性樹脂,加入各種填料乃顏料,經研磨過濾可制成各種PS快干漆,該制品干燥快、性能穩定,耐化學性能好,廣用于各種設施的防腐。
2.7 在建材方面的利用
2.7.1 防水嵌縫油膏
將廢舊聚氯乙烯薄膜、聚氨脂樹脂、鄰苯二甲酸二辛酯、煤焦油和有機稀釋劑混合均勻,加熱聚合、縮合成膠狀物質后,加入輕質碳酸鈣、硅灰面粉,混合均勻后即成膏狀嵌縫材料。該產品可用于屋面、地下工程等防水工程整體防水層制作,也可用作建筑嵌縫材料。其性能優異,符合施工要求。
2.7.2 制造建筑材料
美國AFCO公司率先開發生產了塑料“木材”。其方法是把各種廢塑料粉碎加熱成熔融狀態,再擠出成型,制成各種形狀的塑料“木材”,其產品可運用鋸、釘、鉆等加工手段,耐腐蝕性能優良。武漢工業大學開發研究出將廢舊聚苯乙烯泡沫塑料幾乎全部轉化成新的泡沫制品的新技術,該技術將廢舊聚苯乙烯泡沫塑料進行活化處理,再模塑成各種板材。據報道,將廢舊聚苯乙烯塑料粉碎成5mm以下的粒子,作為填料和水泥混合可制成輕質建筑塊。另外在兩層復合板之間加一層聚苯乙烯粒料,可制成隔熱材料。
3 結束語
廢舊塑料的處理和利用對環境保護和資源利用極為有益。許多國家都開發出了技術上可行的生產工藝,唯一有待解決的問題是降低成本。生產中廢舊塑料的收集、分類和分離篩選成本占相當大的比重,應積極開發分離技術,同時應制定相應的法律法規,推進廢舊塑料的分類棄置,為降低生產成本提供有利條件,有關科技工作者也在研究一些新的方法。如美國創新塑料制品公司將混合廢舊塑料不加分離直接加工成工業用塑料制品。總之,廢舊塑料的處理利用必須技術可行,經濟合理,才能創造出良好的社會效益和經濟效益。