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  1、我国塑 利工业现状和发展前景
  随着石 油化工业迅速发展,高分子 合成材料广泛应用于工业、农业、电子、国防、建筑以 及日常生活等各个领域。由于塑 料的广泛用途及其良好的使用性能,塑料与钢铁、木材、水泥构 成了现代工业的四大基础材料,推动着 工农业的特点持续发展和当代高科技的兴起。l999年我国合成树脂产量803万,2000年合成树树脂总产。量达到900万,有关资料显示,2003年我国合成树脂产量1300万,海关统 计的进口合成树脂l300万,同时,还进口了200多万可 作为原料利用的废塑料,因此,我国合 成树脂的消费总量接近了3000万吨,塑料制 品总产量仅次于美国,超过了德国、日本、法国、意人利等国家。
  目前,我国塑料机械率达到22%,企业达600多家,从、业人数超过l5万人,产品有混配料设备、注射成型机。挤出生产线、中空成型机、压延生产线等19大类,具有生产10万台套 以上门类齐全的能力,已成为 我国塑料机械制造业的世界大国,我国塑 料制品生产企业近2万家,总的生 产和加工能力达到2000万吨,居世界第二位。其消费比例为包装占23%,电子、电器占12.5%,建筑占8.5%,农业占8%,鞋类点 5.2%,交通运输占4.2%,机械零件、医疗器械、玩具文件、家具分别占3.5%,PVC制品在管材、型材、电缆料、芯层发泡板材、压延膜、农膜、人造革 等主要应用方面需求量发展迅猛,2000年全国聚氯乙稀管材(PVC-U型)产量为50万吨,管材生产线达200余家,万吨级企业超过20家,建筑业 是国民经济的支柱产业,成为我 国新的消热点和经济增长点,2000年全国 新建住它的建筑室内排水管道系统50%塑料排水管,城市洪水管道30%采用塑料管,2000年塑料 门窗的市场占有率达15%。
  21世纪,我国将 继续保持对外开放的基本国策,我圈塑 料加工业的发展前景将十分广阔,预计到2015年市场增长速度为8%,总产量将达到5000万吨,其中到2010年塑料 门窗的市场占有率达30%以上,面对国 内塑料工业的快速发展趋势、日益突 出的原料短缺矛盾和环境保护的巨大压力,塑料工 业只能走可持续发展的道路,为了弥 补塑料原料不足的矛盾,还需要 适当进口一些可用做原料的废塑料。

  2、塑料制 品的大量使用时产生了大量的废塑料,特别是 塑料包装物的使用周期非常短,大约6~12个月时间便废弃,很快以 各种方式从各种途径进入环境中,这些废 塑料造成了江河流域、交通干线、城乡结合部、旅游景区、农田的环境污染,而生活 用品垃圾中的废塑料成分所占的比例从10年前的1%增加到现在的5%左右,有的城市达到8%—10%,体积比 可占到垃圾总量的三分之一,废塑料 污染表现在影响环境景观,影响江 河湖泊等水体环境,影响旅游景区、城郊(乡)结合竞技生态环境,废塑料 污染已成为一个社会公害问题,治理废 塑料污染是一项长期的工作,需要公 从不断提高环境保护意识,从每一个人做起,不乱丢废弃物,减少一 次性塑料制品的使用,需要政府的积极调控,采取一些行政、立法、经济的调控方法,限制过度包装、实行污染者负费原则;需要行 业组织和社会团体的大力推动,采取一 些积极的宣传活动和技术落后推广措施等,但最根 本的是要有治理废塑料污染的管理措施和技术措施,将废塑 料实现资源和无害化。

  3、废塑料的产生来源
废塑料 基本上有两大来源,一是来 自塑料原料生产加工(油、天然气等)和从塑 料原料到塑料制品的和生产加工过程中,聚合物生产、聚合物混合、塑料加工、塑料边 角料的收集都属于这部分,例如:制品成 型加工厂将热塑性树脂直接加工成型或经过配合混合后加工成制品时不可避免地出现废品、残次品、边角料、下脚料、试验料、混合料等,我国沿 海各地进口的确可做原料的废塑料,大部分就是这类物品,它们污染较多,一般经 过破碎即可直接利用或再生利用,二是来 自各类塑料制品的使用和消费过程,应用后 都可以产生废塑料,从国内情况来看,主要来自农用塑料、包装用塑料、日用品三大领域,这类废 弃的塑料回收难度大,因为他们使用量大、面广、分散,使用频率高,而且随机性强,大部分与土壤、城市生活垃圾混合,成分复杂,塑料污 染主要是这类废塑料造成的。

  4、废塑料 的回收及预处理方法
  (1)废塑料的分类收集
废塑料 分类收集是指依据废塑料的使用过程和成分的差别进行回收,例如,农膜、家用塑 料袋一般是聚乙烯(PE)制成;编织袋、绳、汽车用保险杠、仪表盘一般是聚丙烯(PP)制成;废旧塑料鞋底、硬质板材、管材般是聚氯乙烯(PVC)制成:各种泡沫制品,保温材 料一般是聚苯乙烯(PS)制成。分类回 收的难度主要在于回收价格和回收体系问题,如果人 们都能觉得回收废塑料有利可图例,分类回收就容易实现,实际上 解决塑料污染管理重点就是要解决这个问题。
  (2)废塑料分选
由于收 集的废塑利成分复杂,常常混有金属、砂土、织物、垃圾,因此,应该从 这些杂物中分离出来。同时在 初步分类收集后的废塑料还可能是不同分类的废塑料混杂在一起,它们的 理化性质是不同的,很多是不相容的,在利用 前还需要进一步分选归类,不能满足使用要求,有以下分选方法:手工分选法,其缺点是效率低,但其优点很明显的,可将散落在环境l中的零 星废塑料收集起来,容易将不同品质、颜色、形状、大小的 废塑利分类收集起来;磁选分类,适应予 破碎前后的混有金属的废塑料的废物:风力分选,依据废 物中各种密度的不同,随风飘 移的距离不同而进行分离,适应于分离石块、砂粒等的分离;另外还有静电分选、温差分选、密度分选、污染分选等法。总之,废塑制 的资源化首先就要分选,一般城 市垃圾的分选技术部司适应。
  (3)废塑料的清洗
在我国 目前采取的清洗工艺有人工清洗和机械清洗两种方法。人工清洗工作效率低,手工作 坊式的塑料加工工厂主要采用人工清洗。机械清洗效率高.适应广,对于废农膜、混有砂土粒子、油污制品,应分别 使用不同的清洗剂,我国有直接用清水、碱水、盐水作 清洗剂的机械清洗方法。
  (4)废塑利的破碎
废塑料 在简单加工前一般应进行破碎或剪切,以便进 一步熔融再造粒,但有的 单一品质的废塑料接进行简单加工,破碎设 备青压缩型粉碎机、冲击型粉碎机、它们在 我国有各种不同型号、系列的粉碎机。

  5、废塑料 的简单再生利用
废塑利 利用川分为简瞥再生利用和复合再生利用两夫类,简单再 生利用足把单一品种的废塑制直接循环匝回用或经过简单加l。后加以利用。例如,清洗后的农膜、拆解下来的包装材料、加工厂 的残次品下脚料等,除直接回用外,有的废塑料经过粉碎、切碎、制毛、毡等简 单加工为填充物、防震包装倒料.生产无纺布、隔间隔热扳、加塑混 凝土和土地改良剂等,还可以熔融切片造粒,作为半制品出售。复台再 生利用是使用混合废塑料为原料一部分再参与其他配料的利用方式,几乎所 有热塑料废塑料,甚至混 合少量热固性废塑料都可以再生回收利用,废塑料干燥后热熔,可生产再生塑料板材,管材、棒材、各种零部件、包装容器等,在我国珠江三角洲、长江三角洲、京津塘 一带经济发达地区,废塑料 加工作为塑料制品原料的半成品、成品、制品的生产者非常多,形成了 废塑料生产的产业群,而且有 向中西部地区发展的趋势。
  (1)废聚乙稀(PE)的利用
  废聚乙稀(PE)的制品 中农膜和家用塑料袋最典型,其再生利用工艺如下:
  开炼法 塑化与模压成型
  废塑料—计量—塑炼—热熔坯—模具压制—制品
  挤出法塑化与成型
  破碎料或再生料料—挤出塑化—料坯计量—模具压制成型—制品
  吹塑中粉成型
  挤出塑化—熔融型坯—放入模具—通压缩空吹—定型后启模—制品
  (2)PP利用
  PP再生打包带
挤出塑化—打包带机头—冷却水箱—前牵伸辊—加热水箱—后牵伸辊—轧花纹—卷取
  PP拉丝与纺绳
挤出塑化—拉丝机头—水冷却—每一牵伸辊—热处理—第二牵伸辊—再热处理—热处理牵伸辊—卷取
  (3)废聚苯乙烯(PS)的利用
废PS泡沫塑料在140—190度下烧烤,使其收缩脱泡,冷却后进行粉碎选粒,工艺如下:
破碎PS—挤出机—制条模头—水槽冷却—切粒
  (4)废聚氯乙稀(PVC)的利用
  制再生PVC管材和 制再生钙塑管材
  PVC管材及 配套水轮头在我国南方城市有很大的使用市场,北方部 分城市室内也可以使用,它可替代金属管材。
  废塑料破碎—粗炼—精炼—粉碎—挤出—切割—成品 (2)制再生PVC管材和 制再生钙塑管材
  PVC管材及 配套水轮头在我国南方城市有很大的使用市场,北方部 分城市室内也可以使用,它可替代金属管材。
  废塑料破碎—粗炼—精炼—粉碎—挤出—切割—成品
  制钙塑地板
  破碎—捏合—精炼—精炼—放片—压光—冷却—冲切—成品
  用回收的PVC鞋底制再生鞋底料
  清洗干燥—切碎—捏合—挤出塑化—切粒—冷却—包装
  其他废塑料的使用
  包括PET瓶再选粒,尼龙再选粒等,工艺也比较简单。 当然废 塑料大量地再利用是复合改性利用,包括增强改性,增韧改性,填充改性、合金化、化学改性及利用等,在此不作介绍。

  6、废塑料 的最终处理与利用
废塑料 最终处理在此是指废塑料不再以塑料原料形成再利用的最终处理方式,废塑料 不可能无限地循环利用下去,最终总 要以不可用废物形式进入环境中,或者改 变其塑料的基本物理,化学性 质而成为其他物质。
  (1)废塑料热分解
热分解 是把废塑料在无氧或低氧条件下高温加热使其分解,热分解 温度取决于废塑料的种类和组成以及回收的产品。温度超过600度的高 温热分解主要产物是混合燃料气,如H20、CH4、轻烃、温度在400~600℃热分解 主要产物为混合烃、石脑油、重油、煤油混 合燃料等液态产物和蜡,聚烯烃 等热塑性塑料热裂解主要产物是燃料气和燃料油。废PS塑料热 解产生物主要是苯乙烯单体,而PVC塑料热分解产生HCL酸性气体。
  利用回收的废PE、PP塑料生产无铅汽油、柴油技 术工艺基本原理如下:废塑料 经初步分拣后加入反应器中,在催化 剂及一定温度作用下进行裂化反应,反应后 生成汔油混合物,经冷凝 进入储蓄分离杂质和水分,再加热 后进入分馏塔将两种产品分开、催化工 艺分出的气体通过火炬进行最后处理,所得到 的轻组分为汽油、重组分为柴油、残渣作为焦油处理,重新参加二次反应。
  (2)废聚苯乙烯塑料(PSF)生产快干漆、防水涂料
  发泡聚苯乙烯塑料(PS)的发泡 剂与分散剂既没有促使树敌脂在分子结构上发生变化,也没有 使泡沫体在成分上增添影响树脂的新组合,这就为PSF再资源 化提供了理论和事实上的依据,国内有将PSF溶解在 二甲苯中和松香、丙三醇、氧化锌 在一定温度下经混溶共聚得PS改性树脂胶,然后再 加入颜料填充料进行拌和,经分散、砂磨便制成各色PS快干漆。
  某公司研制、生产了利用PSF为原料 的系列液体防水涂料,创造了 较好的社会效益和经济效益,其工艺基本步骤如下:
  1、PSF清理及清洗,将非PS泡塑清 除并使用自己配制的清洗剂清洗干净。
  2、配制混合溶剂:按配比 将三种不同溶剂混合备用。
  3、溶制母液:将清洗后泡塑,计量加 入到定量的混合溶剂中,使之溶解,母液含 量达到一定要求;
  4、将混合 溶剂和工业溶剂汽油按1:1的比例,配制成稀释液。
  5、将母液与稀释液按1:1比例稀释,配制成 含固量为定量的基料。
  6、将过滤 后的基料加入增塑剂、增韧剂、高速搅拌、充分混溶后,再加入 改性溶液将基料改性能为GPS溶液。
  7、按配方 在调料缸中投放定量GPS溶液,加入云母粉,石英粉,滑石粉等填料,高速搅 拌后加入防老剂、颜料;
  8、产品检 验合格后进库待售。
  (3)废塑料 的水解回收聚合物技术
  废塑料 在化学分解法适用于较单一品种的无污染型废旧塑料,比较典型的水解法,水解法 适用于含有水解敏感基团的高聚物,这类高 聚物多由缩聚反应而制得,水解反 应其实质是缩合反应的逆向反应,以聚氨酯(PU)泡沫塑料为例,水解工 艺及主要产品如下:
  PU泡沫塑料—粉碎—进料(双螺杆挤出机)—300℃高温挤塑—中间加料口送水—混合浆料—水解—分离产物。
  双螺杆 挤出机既是制浆混炼室,又是水解反应器,制浆和水解反应约需5—30min,当螺杆低速旋转时,将加入 的泡沫塑料进和塑化并在向前推进中与水掺混形成立浆料,边混边进行水解,通过温 度和反应时间控制水解程度,其水解 产物主要是聚酯和由异氰酸脂产生的二胺,经分离 可得到均一的产品,混合产 物的分离可采用蒸馏法,先蒸出二胺,后纯化聚酯。
  (4)废塑料的自然降解
  塑料材料非常稳定,废弃后 不容易自然降解,在环境 中残留时间很长,因此,国内从20世纪80年代初 开始引进降解塑料技术,降解塑 料的生产便成国国内众多塑料厂家发展的一个方向,期望带 来新的经济增加值和环境中加速降解,对于降 解塑料的降解性能国内许多研究机械、科研院 所以及生产厂家都做了大量的研究,从分子量变化,塑料结构、微生物分解质量变化,外观变化等研究来看,降解塑 料在一定程度上是可降解的,例如,有的光 降解塑料在夏季暴晒半个月就可变得很脆,容易成为碎片或粉末,为进一 步生化降解奠定了基础,可生物 降解塑料由于塑料原料中掺混了淀粉,促进了 微生物的消化争解,而且掺 加不同量的淀粉的隆解塑料其分解释放电终产物二氧化碳的量是明显不同的,降解塑 料尽管从初台机理上得到肯定,但远远 达不到在短时间内完全或绝大部分降解的要求,因此,不能将 解塑料视作根治塑料污染的“法宝”或主要途径。
  (5)废塑料填埋处置
  填埋塑 料废物不值得倡导,目前,含塑料 的城市垃圾废物,很大部 分直接进入垃圾填埋场。废塑料 填明显有其严重问题,一是因 埋入地下不见阳光和隔绝了空气,真正成为不朽之物,短时间内虽然无害,因塑料制品质大体轻,且不易腐烂,会导致 填埋城成为软质地基,今后很难利用,积累过 多会加大土地资源压力,严重妨 碍水的渗透和地下水流通等,二是耗 费了大量人力物力,却把可 再利用的资源白白浪费,这与可 持续发展背道而驰。
  (6)废塑料 的焚烧处理及回收热能
  塑料以石油主要原料,主要成 分是碳氢化合物,可以燃烧,如果苯 乙烯燃烧的热量比原料油还高,把塑料 垃圾送入焚化炉燃烧,可以提 供采暖或发电报热量,因为86%石油原料都直接烧掉,其中只有4%制成了塑料制品,塑料用 完以后再送去烧掉是很正常的,焚烧利 用热能是塑料回收的最后方法之一,不可轻视,我国目 前并没有专门的废塑料焚烧炉,废塑料 往往是和市政府垃圾一同焚烧,随着城 市生活垃圾中废塑料和其他有机物的比例不断提高,焚烧回收热能,供给热水,生产蒸 汽和发电的可能性越来越大,但是焚烧法投资大,制备损 耗及维修运转费用高,要对燃 烧产生的排放气体进行控制,防止产 生二次污染物对大气环境的影响。
  (7)废塑料 其他回收和处理方式
  废塑料 还有许多其他回收和处理方式,诸葛亮 如热分解气化回收各种有机气体,用废塑 料燃烧产生的碳和氢作炼铁的还原剂,用废旧 兼制造释放肥料的包膜材料,将废旧 聚苯乙烯泡沫塑料粉碎后混入土壤中以改善的保水性,通气性和排水性,作为填 料同水泥混合制成轻质混凝土,废塑料 土壤疏松和改良制,废塑料的水解、醇解生 产其分离产物等,不详述。
  6、废塑料 回收和加工利用实例
  (1)浙江慈溪某有限公司
  该公司 是专业从事塑料粒子生产的企业,公司主 要经营塑料造粒和塑料衍生品的制造、加工,主要产品有PET、PP塑料粒子。厂区面积为12000㎡,厂房面积为8000㎡,固定资产1200万元,职工180人。主要加工设备:SZ-65造粒生产线2条,配有造粒机、烘干机2台套,甩干机4台,泡泡粒机4台。年加工废塑料15000t。废塑料主要来自美国、日本、韩国、欧洲等国。废塑料 经造粒后出售给周边地区家用电器生产厂家注塑,主要产品为PP、ABS、PC、PE等。
  (2) 某城市 垃圾场废塑料造粒的初步经济分析 规模
  日处理 垃圾规模可达到400t,根据对其组成的分拣,其中废 塑料含量达到了8%之多(未经清理),那么废 塑料的总量将达到30多t,考虑到 人工分拣废塑料只能收集一少部分有用的废塑料,利用废 塑料造粒的规模确定为每天5t。每套机组每班产量按200~250kg计算,一天一 套机组三班制生产量为600~750kg,日处理5000kg废塑料应配置9套机组。需要配置三套清洗池,清洗池 搅拌装置可设置为电机带动钢筋拌形式。操作工人每班4人,一天3班12人。
  投资
  设备投资大概如下:9套挤出机组共10万元;3套清洗池共4万元;厂房基 建视具体情况而定,设定为10万元。
  运行成本
  操作工 人每人每月工资800元,年工资共10万元;分拣废塑料每吨300元,一年300天共约40万元;管理人员4人,年工资6万元;水电费用假定为10万元;设备折旧费(假定折旧年限为6年)共4万元;总共70万元。
  产值
  每天造粒5t,年(300天)1500t。目前1t塑料粒子的售价在3300~5000元,考虑质量因素定为3000元左右,那么年产量为450万元左右。
  利润
  年获利380万元。
  因此,利用废 塑料造粒经济效益可观。
  (3)某公司 在上海建立的回收一次性餐盒体系的实例。
  1、建立有偿回收方式
  2000年上海市政府颁布84号令《上海市 一次性塑料饭盒管理暂行办法》为治理 塑料污染提供了依据,规定所 有生产一次性饭盒的生产厂与经销商都应进行登记,并且依 照实际的生产与销售数量依法缴纳污染治理费。并按每 只饭盒缴交三分钱的费用,由生产 厂家缴交环保排放费用,建立收 支两项专款专用账户。
  2、实际的回收操作模式
  一次塑 料饭盒回收工作,有两个主要的方面,相辅相成,其一是 市政各区环卫体系的环卫所与下属的资源回收公司;其二是 公司成立自己的回收站,共同全 面回收上海市的废弃饭盒,前者是 政府的政府行为,代表政 府的公权力介入,后者是民间的行为,二都的 差别在于前者有执法的信力,可以让餐饮店、企事业单位、工厂乐 意配合回收工作,或者是 一般货车不易进入的市区,散落在 马路上的饭盒可以最后的捕捉,但层层的管理,效率较低。后者完 全是以市场经济模式来操作,具有快 速开发回收点的功能,在个别 相对饭盒集中的区域,因饭盒形成 规模量,具有市 场商品自由流通的诱因的地方,便宜可 以突显共机动性与快速性,加以收购、也因为二者的互补性,所以2011年时,70%的回收 量是靠公司回收,但到了2004年时,反而80%以上是 政府的体系所完成,主要是 货车进入市区愈来愈难,而后者 的回收点也逐步被前者接收。

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公众号:危废鉴定利用


 

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