国内首条废塑料再生环保路建成,塑料回收会诞生哪些新的商机?
我国首条由废塑料再生建造的环保路在上海华东理工大学徐汇校区亮相,这标志着我国在废旧塑料处理技术方面取得了很大的突破,这不仅能让我们更好地处理塑料垃圾,减少塑料给环境带来的污染,也会给建筑行业等带来新的商机。
塑料很难自然降解,这条长达300米的塑料路用超过6000个废弃塑料牛奶瓶和其它塑料垃圾铺设,运用了一种新的沥青改性技术把聚合物改变性质变成“改性沥青”。这种创新技术不仅“变废为路”,减少了塑料垃圾产生的环境污染,而且这条路比常规的纯沥青铺设的路更加经久耐用,路面性能不但更好,路面的使用寿命也更长了。这种技术如果推广,也可以在修路时减少沥青的使用,我们都知道沥青是从石油中提炼出来的,因此不仅可以节约石油资源,也减少了在提炼沥青过程中产生的温室气体。
这次处理塑料废弃物的成功经验给一些品牌商、回收商和其他合作伙伴带来了商机 ,废旧塑料制品的回收商会更积极地去回收这些塑料制品并进行再生,建造新的材料制品。他们之间可以达成合作,从塑料制品的生产、回收以及通过这种新技术进行改造会形成一条完整的产业链,让更多环节参与进来,一起将这些可回收的废旧塑料制品回收过来进行新的利用,形成一个可循环产业链。也会推动一些建筑行业采用这种新的技术将废旧塑料制品用于建造中,共同推动可持续发展,保护生态环境。我国这条废旧牛奶塑料瓶再生环保路在第52个世界地球日当天揭幕,展现了我国对环境保护付出的努力,体现了一个大国的担当。
你好!如果你想加工国外进口的废塑料,你必须要有自己的工厂,或者合作的加工厂,同时你必须得有国内收货人登记证和固体废物进口许可证,而办理国内收货人登记证申请应当提供以下材料:
注册登记申请书
工商营业执照及其复印件
组织机构代码证书及其复印件
《对外贸易经营者备案注册登记证》等进出口资质许可文件及其复印件
质量管理体系文件
代理国内利用单位进口的,应当提供代理进口文件,国内利用单位组织机构代码证书(复印件)和《进口可用作原料的固体废物利用单位备案表》
1、造公路
4月22日,第52个世界地球日当天,中国首条废塑料再生环保路在上海华东理工大学徐汇校区正式建成揭幕。创新方法不仅“变废为路”减少环境垃圾的产生,与常规纯沥青铺设的路面相比,这类聚合物改性沥青的路面性能更为优异,而且经久耐用。
2、食品包装容器
2020年11月24日,北京盈创再生资源回收有限公司(以下简称“盈创”)旗下盈创汇智食品级再生聚酯切片工厂在天津市宝坻经济开发区举行开工庆典。此次正式开工的“盈创汇智工厂”占地 50 亩,工厂落成后将实现国内饮料瓶到食品级再生聚酯切片的处理流程。
3、木塑类型材
海南昆仑新材料科技股份有限公司将回收塑料“变废为宝”,改造成各类木塑产品,据测算,每生产1立方米木塑材料,相当于节约8桶石油、11吨标煤、减少木材的砍伐、减排13.8吨的二氧化碳。
4、阅兵红毯
2019年10月1日,庆祝新中国成立70周年阅兵盛典在京举行。现场,在天安门广场内外观礼台铺设的2.4万平方米红色地毯十分醒目。据悉,“国旗红”地毯是由山东阳信县一家公司生产制造的,是以回收的废旧矿泉水瓶为原料生产而成,具有阻燃、抗污、抗紫外线的功能,共消耗掉40余万个废旧矿泉水瓶,约10吨。
5、太阳眼镜、电脑及打印机等产品
根据科思创签署的一项三方合作协议,农夫山泉将负责回收报废的19升水桶,并将它们出售给另一合作方上海奥塞尔材料科技有限公司(下称奥塞尔)。这种采用聚碳酸酯材料制作的19升塑料桶,平均使用寿命约2.5年。每年,农夫山泉约有100万只此类规格的水桶达到报废标准。
废旧塑料的回收利用有利于环境保护,节省资源。热塑性塑料废弃物是价值良好的
可再生资源,将它们回收造粒,或通过改性以后再造粒,可以再次用来生产塑料制品。
一、废旧塑料的特性
废旧塑料按其产生的场合可分为三种类型:一种是生产过程产生的边角废料,这种
废料较为洁净,较少污染和含有杂质, 如薄膜生产中的不合规格的薄膜、切边,PP 扁
丝生产中的废丝,管材、型材生产中的引料部分或不合格品,注射生产中的未充满制件
等等;一种是使用过的、物料体系单一的塑料废弃物,如拆卸下的管材、门窗、经严格
分拣按树脂种类区分的包装材料或其他废塑料制品;还有一种是难于区分的或根本无法
分开的混合废塑料,如多层共挤复合薄膜、带有涂层的塑料制品,塑料与其他材料的复
合制品等。
不同种类的废旧塑料有着不同的特性,就杂质含量而言,工厂生产中边角废料杂质
含量低于0.1 %, 堆放了一定时间的边角料和其他用过的产品杂质含量为0.1 % ~
0.5 %,混有铝、布和纸的复合废塑料杂质含量往往大于10 %。对于使用过的废塑料,
根据使用条件的不同, 会包含紫外线辐射, 热、氧老化产生的影响, 污染物产生的影
响。对于不同形状的废塑料,经破碎后物料的体积密度有很大的差别,薄膜、片材、扁
丝的破碎料体积密度较小,这是在废塑回收造粒的加料过程中必须要考虑的问题。
二、废旧塑料的预处理
来自于废弃包装物,如包装袋、购物袋、瓶、罐、箱及废旧农用膜的废旧塑料,在
造粒前要经过预处理。预处理的过程主要包括分类、清洗、破碎和干燥等。
分类的工作是将种类繁杂的废塑料制品按原材料种类和制品形状分类。按原材料种
类分拣需要操作人员有熟练的鉴别塑料品种方面的知识,分拣的目的是避免由于不同种
类聚合物混杂造成的再生材料不相容而性能较差;按制品形状分类是为了便于废旧塑料
的破碎工艺能够顺利进行,因为薄膜、扁丝及其织物所用破碎设备与一些厚壁、硬制品
的破碎设备之间往往不能互相代替。
对于造粒之前的清洗和破碎,有如下三种工艺。
1.先清洗后破碎工艺
污染不严重且结构不复杂的大型废旧塑料制品,宜采用先清洗后破碎工艺,如汽车
保险杠、仪表板、周转箱、板材等。首先用带洗涤剂的水浸洗,然后用清水漂洗,取出
后风干。因体积大而无法放进破碎机料斗的较大制件,应粗破碎后再细破碎,以备供挤
出造粒机喂料。为确保再生粒料的质量,细破碎后应进行干燥,常采用设有加热夹层的
旋转式干燥器,夹层中通入过热蒸汽,边受热边旋转,干燥效率较高。
2.粗洗-破碎-精洗-干燥工艺
对于有污染的异型材、废旧农膜、包装袋,应首先进行粗洗,除去砂土、石块和金
属等异物,以防止其损坏破碎机。废旧塑料制品经粗洗后离心脱水, 再送入破碎机破
碎。破碎后再进一步清洗,以除去包藏在其中的杂物。如果废旧塑料含有油污,可用适
量浓度的碱水或温热的洗涤液中浸泡,然后通过搅拌,使废塑料块(片) 间产生摩擦和
碰撞,除去污物,漂洗后脱水、燥干。
3.机械化清洗
所示为一套生产效率较高的机械化清洗设备。
废旧塑料进入清洗设备之前,在一个干的或湿的破碎设备中进行破碎,干燥后被吹
人一个储料仓,再由螺旋加料器将破碎料定量输入到清洗槽中。
两个反向旋转的浆叶轴慢慢地输送物料通过清洗槽,产生的涡流漂洗掉塑料上的脏
物。脏物沉人清洗槽底部,并在槽底按规定的时间间隔清除。经过清洗干净后的废料浮
起,由螺旋输送器排出。大部分水被去掉。螺旋输入器将破碎料定量送入干燥系统。干
燥系统由旋转干燥器和热风干燥器组成。从干燥系统输出的物料残余水分占1 % ~2 %。
清洗干净的料被送入储料仓,再由这个储料仓送往挤出造粒机造成颗粒料。
三、废旧塑料的挤出造粒工艺及设备
废旧塑料在性能上与新树脂是不同的,这是由于它们经受过成型加工过程的热历程
和剪切历程,并且在使用过程中经历了热、氧、光、气候和各种介质的作用,因此,再
生材料的力学性能,包括拉伸强度和冲击性能均低于原树脂, 龟裂引起表面结构变化,
外观质量也大不如前,颜色发黄、透明度下降。
各种材料的性能变化是不同的。聚烯烃料的变化比较小。由于加工,特别是多次加
工造成的相对分子质量降低,可以通过交联反应加以补偿,因而,加工性一定程度上可
以保持恒定。图4 -52 和图4 -53 说明了这种作用。
苯乙烯共聚物的情况有所不同,每经过一次加工过程,拉伸性能就降低一次。如图
4 -54 所示,大约经过四个加工过程,韧性降低非常严重。而且橡胶相冲击改性剂的效
用由于交联也被降低了,虽为高抗冲聚苯乙烯,但冲击韧性并不比通用聚苯乙烯好。
废旧塑料性能可以通过掺混新料或添加特定的稳定剂和添加剂加以改善,如加入抗
氧剂、热稳定剂,可以使废塑料造粒过程中减少热、氧作用产生的不良影响。在一些混
杂的废塑料当中,还可以适当加入相容剂,如在聚乙烯和聚丙烯混杂的废塑料当中加入
EP D M 或E V A 。在废塑料回收造粒中还可以进行填充改性, 如在PP 废膜中同时加入
10 %~35 %的填充料,3 %~6 %的润滑剂,2 %~4 % 的色母粒。填充剂为CaC O 3 制得的
再生料用于注射制品,可有效地缩短成型周期,改善制品的刚性,提高热变形温度,减
小收缩率。润滑剂则改善了熔体的流动性。一些工程塑料的回收利用中,也可以进行填
充、增强和合金化。对于一些易吸湿的材料, 如PA 、PET 等, 在加工中,水分会造成
降解,使相对分子质量减小,熔体粘度降低,物理性能下降。加工之前应除去废塑料中
的水分,充分干燥,以确保再生料的质量。
不同类型和不同形状的废料,可采用的回收系统多种多样。图4 -55 所示为用于预
先切短的薄膜、纤维状废料和各类破碎料的挤出造粒设备。
与一般挤出造粒生产相比,废旧塑料再生的挤出造粒设备在如下方面有其特点。
1.加料
废塑料制品破碎后物料的体积密度较小,尤其是废薄膜和纤维的破碎料,为了保证
这种物料能准确地喂料且对熔融区和造粒机头供料充足,可采用加大加料段尺寸的设计形式,螺杆加料段为锥形, 而熔融和计量段为圆柱形,加料段为直径较大的圆柱形,然后是锥形过渡段,计量段为圆柱形。
当废塑料体积密度小于200g/L 时需采用强制加料,大于200g/L 则不需强制加料装
置。加大加料段的设计,对于不易输送的物料,像PP 、PA 和PET 纤维废料也能令人满
意地再生加工。对于PA 、PET 可采用加料段螺杆加热的方式提高输送效率,对PP 料加
料段料筒开槽,并对料斗座部分充分冷却,将大大改善喂料和输送性能。若加入的物料
是薄膜、丝和带状边角料,可将加料口开得更大,以便于加料。
2.塑炼
对于废旧塑料的塑炼要考虑到回收料是由不同的熔体流动速率、不同润滑剂成分、
不同填充剂或不同类型的聚合物构成的混合料这样一个事实,所以,废塑料的塑炼应足
够充分,以便使物料中的各种组分均化,质量均一。
一般说来,废塑料的造粒过程只是再生而不进行填充和增强时用单螺杆挤出机,若
在造粒的过程中还进行填充、增强和合金化的改性加工,则需采用混炼效果良好的双螺
杆挤出机。就产量而言,双螺杆挤出机高于单螺杆挤出机。
3.排气
大多数聚烯烃的再生无需排气,而吸湿性聚合物,如PA 、PET ,排气是必需的。有
些废塑料上未清洗干净的污染物也可能是一些易挥发物,加热过程中会产生气体。排气
段应保证熔融物料在此有较长的停留时间、高的熔体温度、强剪切变形和大的熔体表面
积,以使熔体中的气体充分脱出。
4.熔体过滤
熔体过滤的作用是滤去废旧塑料中的杂质。这些杂质会使得再生料的质量大大下
降。杂质会造成吹膜时的破泡,纺丝时的断丝,注射成型中的喷嘴堵塞,并最终导致制
品质量下降或全部不合格。
允许的污染程度取决于最终制品所要求的级别和质量。
再生料如用来生产薄膜, 杂质颗粒应小于20μm , 以便生产30μm 厚的薄膜不至破
泡。用于注射成型,杂质尺寸即使大于100μm 也是可以接受的。因此, 过滤网细度选
择必须适应质量要求或二次原料的使用。
过滤过粗对质量不利,而过细又影响经济效益。细的过滤网除产量低外,且换网频
繁。否则,造成生产率降低,能耗增加。更换过滤网的时间间隔应大于30 min 。用于薄
膜生产的再生塑料造粒,应使用一层粗网和两层细网;用于注射成型、挤出管材、型材
应采用一层或两层粗滤网。所谓粗网,是指网目距离为500μm , 网丝直径0.37 m m 的过
滤网;细网是指网目距离为70μm ,网丝直径为0.05 m m 的过滤网。
5.切粒
由于再生料常常是与一定比例的新料搭配在一起加工,如果颗粒尺寸相差太大,形
状不规则,会造成新旧料加料不均衡,最终造成制品性能不均一。因此,将回收料采用
水冷模面切粒,得到的粒料形状和尺寸与新料差别最小,最易与新料掺混均匀
塑料的回收不同于金属、纸和玻璃的回收,因为各种塑料的物理和化学特性的差别和各种塑料的不相容性,它们的混合物不适宜加工,因此,每一种塑料必须分别收集,然后分门别类地加以处理。在收集和分类过程中需防止污垢和外来杂质的混入,否则将影响回收料的再使用。
塑料的种类不同,使用寿命也有较大差异,如低密度聚乙烯以薄膜制品为主,使用寿命1~2年PVC管使用寿命较长,可达10年以上。因此,在加工利用废弃塑料时应根据塑料的来源、种类、沾污情况和混合状况,选择合适的回收处理方法,才能将废弃塑料转变为适宜再加工的材料。表1是不同种类塑料的再生处理方法。
表1 不同种类塑料的处理方法
原 料
处理方法 产 品
类别 种 类
颜 色
A PE、PP、PS、床上用品、 塑料箱、塑料部件(工业废品,100%塑料) 单色 分类、比重筛选、风选、粗碎、水洗、干燥、造粒 市售再生颗粒(PE、PP、PS)
B PE、PP、PS、ABS、AS电线包皮、模制塑料部件、模制类容器(含塑料50%) 杂色
黑色
风选、分类、粗碎、粉碎、水洗、干燥、熔融成型 电线滚筒、桩、U形槽、棒、板、货架、原料、台架、集装箱、人造鱼礁
C APP、PE、聚合物、再生废品、容器、工业制品(城市排放塑料,不含PVC) 杂色 除掉 PVC,粗碎、热分解,焚烧,掩埋 燃料(汽油、碳化物)、热能、化工产品(乙烯、丙烯、苯乙烯单体)
PVCA、B类与上同,C类熔融固化后掩埋或成块掩埋
热固性塑料 以焚烧为主,掩埋
塑料的回收再利用遇到的首要问题是废弃塑料的收集问题,要使收集工作顺利进行,需公民的公共环境意识的提高,变被动收集为主动交纳,需产生废弃塑料的企业部门与处理部门的紧密合作,生产部门欲能将所产生的废弃塑料按类收集,分别送交,则为处理部门的回收处理提供了有力的保证。
2.2废弃塑料的回收再利用技术
2.2.1废塑料熔融加工
该技术是目前废塑料再利用中最经济和最方便的方法,因为它能够使整个材料及能量得到最充分的利用。其基本原理是废塑料经粉碎送入熔融装置,废塑料在其熔化温度内被熔化,经挤压造粒,冷却,切粒即获得二次母粒。这种技术主要遇到的问题是高能耗及废塑料中填充料的影响。
2.2.2废塑料的水解回收技术
通过缩聚反应生产的塑料树脂,如聚氨脂、聚酰胺、聚脂、聚碳酸酯等都可以进行水解,使这些聚合物重新恢复到原始单体或中间体。塑料在加工和使用中结构是稳定的,聚合物分解需有一定的外界条件,图1是聚氨脂软质泡沫塑料的分解示意图,通过水解的产物能够作为泡沫塑料生产的起始原料。
2.2.3废塑料的油化回收技术
塑料是由石油作原料合成的高分子化合物,当将其施加能量切断原子链,可得到类似油分子构造的物质。利用这一原理,采用加热分解,蒸馏,即可获得汽油、柴油等石油燃料,这一过程称为塑料的油化。图2是塑料油化工艺流程图。
油化工艺产出的油品产率可达75%~80%以上,生成油可用作燃油锅炉用油。该技术较其它废塑料处理技术难度大成本高,但从环保角度看则是一项适用的处理技术。
2.2.4高温热解法处理废塑料
高温热解是指高温情况下高分子材料的热降解,同时放出大量气体。其处理流程如下:燃烧区有一层沙土,通入气体使沙土如液体一样流动,形成流化床,欲处理的废资料置于流化床上,反应器是一个完全封闭的系统,温度可达600~900℃,处理废塑料时可获得44%的燃料气体,26%的芳香烃及轻质汽油和焦油的混合物,以及30%的固体残渣。
这种方法适合处理那些含金属箔或金属涂层的塑料制品,获得的燃料气体和油类混合物可作为燃料使用,但剩余的30%残渣必须进行再处理。
2.2.5燃烧法处理废弃塑料
对于那些沾污的废塑料和多次再生的废塑料制品,焚烧处理是它的最后归宿,这样可获得废塑料的热能。废塑料的生热值与相同各类的燃料油相当(见表2),燃烧获得的热能可用于发电。
表2 各种材料的热值
材 料 PS PE 燃料油 脂 类 皮 革 PVC 纸
热值(KJ/Kg) 46000 46000 44000 38000 19000 19000 17000