在許多城市,處置固體廢塑料的首選方法是填埋。然而,對這種方式是否正确擔憂促使人們努力通過以下方式處理各種材料回收,讓它們得以重新使用。多年來,紙、玻璃和鋁制容器在一定程度上已被回收,近年來塑料回收也變得普遍。塑料回收存在技術問題;它們分為兩大類:(1)識别、分揀和收集到回收中心;(2)回收的經濟價值恢複。
識别、分揀和收集
由于包裝中使用的塑料是廢塑料中高度可見的(按體積計約占 20%,但按重量計算不到 10%),因此大多數回收工作都集中在容器上。幾乎所有由塑料制成的瓶子、食品托盤、杯子和盤子現在都帶有一個識别号。
除了此标簽外,許多地方還鼓勵消費者将空飲料容器退回到購買地,要求在購買時為每個容器支付押金。該方法有助于解決與經濟回收相關的兩個主要問題,為尋求退回押金的消費者進行分類,而商店将塑料收集。押金方法的另一個作用使得路邊垃圾顯著減少。然而,雖然這些措施有助于顯著提高塑料瓶的回收率,尤其是那些由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET) 和高密度聚乙烯制成的瓶(HDPE)——不到 10% 塑料産品在首次使用後被回收。(另一方面,大多數塑料用于建築、電器和家居等長期的應用,難以有效回收。)
經濟價值恢複
一般來說,熱塑性材料比熱固性塑料好回收。盡管如此,即使是這些材料的回收利用也存在固有的限制。首先,可回收塑料可能被非塑料或構成原始産品的不同聚合物污染。即使在單一聚合物類型中,分子量也存在差異。例如,聚苯乙烯供應商可能會生産用于片狀食品托盤的高分子量材料,因為這種成型工藝有利于提高熔體粘度和彈性. 同時,供應商可能會提供用于一次性餐具注塑成型的低分子量聚苯乙烯,因為注塑成型在低粘度和極低彈性的熔體中效果最佳。如果兩種産品的聚合物在回收操作中混合,則混合材料将不太适合任何原始應用。
塑料回收的另一個複雜因素是不同顔色塑料和染料混合在一起,成為另一個是質量控制問題。由于最初的制造和使用,幾乎所有塑料都會發生變化。例如,有些分子由于交聯或斷鍊(将聚合物鍊連接在一起的化學鍵斷裂)而發生分子量變化。其他的會發生氧化,這是另一種常見的反應,也可以改變塑料的特性。
由于上述所有原因,與未回收塑料相比,回收塑料幾乎總是具有某些缺點。最後導緻,熱塑性塑料被回收到要求不高的産品應用中。例如,來自薄壁食品袋的 HDPE 可以轉化為厚壁花盆;從瓶子中回收的聚氯乙烯(PVC)可用于交通錐;從飲料瓶中回收的 PET 可以清洗、幹燥并熔紡成枕頭和衣服的纖維填充物。不能通過聚合物類型分離的廢塑料可以制成塑料“木材”,适用于工業地闆和公園長椅等應用的擠壓闆。由于其異質成分,塑料木材本質上比原始聚合物弱。其他利用混合塑料的回收過程是熱解,将固體轉化為類似石油的物質,以及直接焚燒,可為發電廠或工業熔爐提供能量。
盡管在使塑料的大規模回收具有經濟吸引力方面存在困難,但已經為更狹義的“利基”應用開發了許多成功的工藝。汽車供應商發現,如果适當注意原始材料的設計,從面闆和儀表闆内部回收聚氨酯是可行的。廣泛用于光盤的聚碳酸酯已被回收并有效地重複使用。聚丙烯_汽車電池的外殼可以在鉛回收操作中經濟地回收,然後重新成型以用于相同的應用。有的廠家通過水解或甲醇解聚對PET進行解聚;所得材料可通過蒸餾提純,然後再聚合。
在大多數塑料回收操作中,分揀後的第一步是将塑料切成碎片,在後續步驟中更容易清潔和處理。首先清洗碎片以去除非塑料雜質,例如标簽、蓋子和粘合劑。如果材料統一,則可以将洗滌過的碎片幹燥并立即将它們擠出成成型顆粒,甚至直接将它們擠出成纖維。對于“混合廢塑料”聚合物,基于密度或溶解度差異的自動分離過程已在一定程度上得到應用。
可降解塑料
沒有一種商品塑料會在環境中迅速降解。盡管如此,一些科學家和環保主義者已經将可生物降解和可光降解塑料視為解決垃圾問題的方法。一些 ”生物塑料”已經被開發出來,但它們并沒有大規模成功,主要是因為生産成本高以及加工和使用過程中的穩定性問題。
另一方面,乙烯與一氧化碳的共聚物含有酮基,它們從陽光中吸收足夠的能量,從而導緻聚合物鍊的廣泛斷裂。這種可光降解的塑料在外觀和性能上與低密度聚乙烯(LDPE) 非常相似,在陽光充足的氣候下暴露幾個月内就會分解成粉末。
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