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全国废旧塑料回收再生料的方法
发表时间：2018-11-29 浏览次数：2007次
废旧编织袋回收加工成造粒,过程之中会产生大量的污染,而目前大部分厂家是加工成颗粒后,再用于注塑产品。现在经过,科学的研究,其有了新的利用空间。经过湖北省科技厅组织专家,对武汉化工学院利用废旧编织袋制造高级聚丙烯管材的工艺、技术进行了鉴定。专家们认为,该项具有自主知识产权的研究成果,符合循环经济的思想,能够节约大量原油,对推动我国各种工程管道建设具有积极意义。我国每年的废旧编织袋近300万吨,是很难自然降解的白色污染的主要组成部分之一。而生产一吨聚丙烯管材,需要消耗25吨原油,对缺乏石油的我国是一种压力。武汉化工学院袁军副教授等与洪湖科技公司合作,从2002年起,开始研究利用废旧编织袋制造聚丙烯管材。他们通过对废旧编织袋回收料的增韧、增强、改性,制备了一种聚丙烯管材专用料,这种专用料性能稳定,重复性好,工艺性能优良;他们采用自主研制的专利技术与专用模具,利用他们的聚丙烯管材专用料,制造出模压口径1.2米的系列排水管,工艺独特先进。
据介绍,用该工艺和技术生产聚丙烯管材,只需添加1/5左右的新鲜料,而性能与全部用新鲜料生产的管材相当,且价格降低30%左右。目前,已有上海、湖北等地的三家企业运用该工艺与技术,形成了年产5万吨、年产值5个亿的生产能力。据测算,如果每年废旧编织袋的一半能再生为聚丙烯管材,产值可达近200亿元人民币,可节约3700万吨原油。
塑料薄膜的再生料及利用实例
薄膜是塑料制品中的一大烊,种类繁多,使用寿命一般较短,是回收再生利用的主要品种之一,下按用途,形态简介实例。一.农用薄膜:农用薄膜主要有地膜和棚膜,地膜主要为PE膜,棚模有PE,PE/EVA,PVC 膜,在回收再生利用时,应将PE和PVC膜区分开来,农用薄膜一般较脏,且常夹带有泥土,沙石,草根,铁钉,铁丝等,要除去铁质杂质并清洗,回收利用的方法主要是造粒,如果,具人工分拣,清洗条件时,经清洗,干燥后的废膜即可直接用热挤压方法生产塑料制品,如盆,桶,塑料法兰等。二.废农膜再生粒料用途如下:1. PE再生粒料:PE再生粒料可用来仍生产农膜,也可用来制造化肥包装袋,垃圾袋,农用再生水管,栅栏,树木支撑,盆,桶,垃圾箱,土工材料等。
2. PVC再生粒料:PVC再生粒料可用来生产重包装袋,农用水管,鞋底等包装薄膜:包装薄膜的材料包括玻璃纸(赛珞玢),PE,PVC,PP,EVA,PVDC,PA,PET以及各种复合薄膜。单层的一种材料的包装膜,在经分拣、清洗后,可如农用薄膜一样直接制成塑料制品或造粒后制成各种制品。复合薄膜包括不同塑料的复合薄膜和塑料与纸,铝箔等其他材料制成的薄膜,回收后的再生处理要复杂一些:多层塑料复合薄膜:多层塑料复合薄膜有PE/PP,PE/EVA/PE,PE/粘合剂/PA/粘合剂/PE, PP/PVDC等,在再生利用前,首先要将不同的材料分离。分离可用溶剂分离法。纸塑复合薄膜,纸塑复合薄膜在再生利用前需先将纸塑分离,这也是纸塑复合分离的方法,分离设备为一带有电加热的一镀铬空心料筒,料筒内装有一个带叶片的空心圆筒,料筒和空心圆筒以相反方向转动,破碎后的纸塑混合物加入料筒,在料筒中经加热的混合物上的塑料熔融后以料筒下部出料,空心圆筒中的空气将废气带走。铝塑复合薄膜:铝塑复合薄膜有BOPP/铝,PE/铝等,用于各种食品包装,使用后的铝塑复合软包装袋实际是一种混合废料,回收利用较为困难。处理的方法国外主要为焚烧回收热量。中国有焚烧取铝和粉碎加入填料制低档粗制品的方法,效果不太理想。这里介绍利用铝的导电性,制造抗静电功能材料的例子,其工艺过程如下:铝塑复合废料—清洗—粉碎—过筛—团粒—铝粉-助剂—挤出—半成品—挤出—成品将铝塑复合废料经清洗,粉碎过10日筛筛选,再进行团粒,该过程可采用北京塑料机械厂的团粒机。团粒工艺条件为喷水:95度水0。8升,加料时间:3min ;抽气时间5min 粉碎时间10min,每次处理15千克。经团粒的物料再用挤出机挤出,成半成品,将此半成品再添加入20%铝粉,阻燃剂,相容剂及其他助剂,再经挤出选粒即可得制品,用作导电性材料。
3. PET薄膜:在塑料行业,PET主要用作薄膜和瓶,而薄膜可用作包装,装饰,录音带基或电容器绝缘,PET片也用作照相片基,PET也大量用于纤维,薄膜和纤维用PET的物性粘度较瓶用PET纸。因此回收利用也稍有差异。PET薄膜和纤维生产工厂产生的下脚料可用来等待聚酯/环氧树脂粉末涂料,一般这些下脚料的相对分子质量约为2万,熔点260度以上,为组成单一的线型PET。将这样的下脚料在250至260度下用多元醇醇解,可得相对分子质量约2000至5000的低熔点齐聚聚酯。齐聚聚酯在200至220度加入二元酸酐和酯化剂缩聚,得酸值约3.05 mgKOH/g,软化点约为85至105度,玻璃化温度小于等于50度,的产物,此产物用来制聚酯/环氧树脂粉末涂料。
PET工业废料也可用作粘合剂。日本大阪市立工业研究所和富士照相软片公司用PET工业废料与甘油反应制成粘合剂,用于金属粘接。PET工业废料用已二酸或缩乙二醇改性,也可制得热熔胶,用于柔性材料,如布,皮革,纸,塑料,铝等的粘接。
再生塑料的热分解回收产物的具体介绍
1.回收苯乙烯。聚苯乙烯在 300 ~ 5000C 的分解油中 50 %~ 70 %是苯乙烯单体。分解温度如继续上升,则二聚物和三聚物的比例增加。二聚物,三聚物和 1 , 3- 二苯基丙烷等生成物经二次分解可产生 a- 甲基苯乙烯、甲苯和乙苯等副产物。聚苯乙稀在氧气和空气的气流中分解,苯乙烯单体可达 60 %,而在蒸汽气流中分解甚至达到 91 %。在催化剂的作用下也可提高苯乙烯单体的回收率。如各种塑料混在一起时,用苯作溶剂,将聚苯乙烯与蒸汽连续导入反应层,在催化剂作用下苯乙烯单体的回收率在 5500C时最高可达到89%。
2.从聚氨酯中回收多羟基化合物及胺类。在催化剂作用下聚氨酯于 150 ~ 2500C 时分解,可生成多羟基化合物和二胺。如将聚氧酯同二乙醇胺类的氨基醇在一起,用氧化锌等金属氯化物,或氯氧化铝等金属氢氧化物作催化剂,在 l 50 ~220 ℃下分解,可得到 90 %的多羟基化合物和部分异氰酸酯,后者与水反应生成胺,胺又与异氢酸酯反应生成尿素衍生物。
反应后生成物分为两层,上层为多羟基化合物,下层为尿素衍生物。
若将催化剂换用有机锡混合物,则聚氯酯的分解温度为 2000C 。使聚氨酯和聚脲的泡沫边角废料在250 ℃时溶解于相对分子质量在 5000 以下,酸值为 80 ~ 800 的羧酸之中,溶解速度取决于羧酸与氧基甲酸酯或脲基团的相对比例,当 ( 酸值与氨基甲酸酯或脲基团 ) 成正比时,在给定的温度下,酸值越高,反应速度越快。反应用试剂有脂肪酸,树脂酸、多聚不饱和酸、多聚羧酸、杂环酸和含有适用酸的混合物,如妥尔酸、硬脂酸、沥青、鱼油沥青和亚麻籽沥青。所得溶液可以用于涂料、粘结剂和生产新的泡沫。使废弃的聚氨酯泡沫或弹性体在不高于250 ℃的温度下进行热分解,反应使用一种胺类试剂,如脂肪胺、脂环胺、芳香胺、杂环胺或其衍生物,还需要一种化合物.如碱金属氧化物、碱金属氢氧化物、碱土金属氧化物、碱土金属氢氧化物或它们的水溶液。聚氨酯分解产生两种液体,上层为混合聚醚,下层为二胺,聚醚可重新用于加工泡沫。二胺需首先转化为异氰酸脂后再用。3.回收甲基丙烯酸甲酯。纯聚甲基丙烯酸甲酯在500 ℃时热分解可以生成 90 %的甲基丙烯酸甲酯单体。而废旧的聚甲基丙烯酸甲酯由于混入了其他废旧塑料,其单体收率比纯料要低 30 %,仅达到 60 %。含玻璃纤维的废旧聚甲基丙烯酸甲酯在 5000C 热分解时,单体收率则不到40 %。提高收率的方法:使用双螺杆式热分解装置,设定转速在 3r/min 以下,并延长炉内停留时间,这样,含玻璃纤维的聚甲基丙烯酸甲酯可以获得与纯料同样高的单体收率。4.由酚醛树脂回收苯酚。将酚醛树脂在 440 ~ 5000c 的温度下进行加氢分解反应,不加催化剂时液化率为 30 %;若用活性炭载附白金作催化剂,则液化率可达 80% 以上。在液体产物中有 40 %~ 50 %为苯酚,其次为甲酚和二甲酚;
5.回收芳香化合物:结构上带苯环的聚合物在分解时由于苯环有良好的热稳定性而生成芳香化合物,聚氯乙烯在脱氯化氢反应后发生环化作用,也会得到芳香化合物。
聚苯乙烯在单独加热分解时,副产物仅生成 l% 左右的苯,而添加二氧化硅和氧化铝固体酸性催化剂,在 270 ~ 3300C 下进行反应,则液体产物中就有 35% ~ 53 %是苯。这种催化分解反应使用间歇式反应器所生成的低分子化合物可以利用载气立即送出反应系统,使用高压釜,以漆原镍 (一种由口本漆原氏提出的氢化催化剂,性能与陇内镍相似)或以二氧化硅和氧化铝作催化剂,在 5000C 时加氢分解,可以得到 50% 以上的苯。
聚氯乙烯一般以邻苯二甲酸二辛酯为增塑剂,它在 300 ~ 7000C 间热分解时所生成碳氢化合物中苯可占 40 %~ 80 %。这种分解反应受聚氯乙烯的聚合度和相对分子质量影响。聚合度高时聚氯乙烯的相对分子质量就大,热分解时苯的收率就高。②回收烷基苯。
聚苯乙烯在 350~5000C 下热分解时,除苯乙烯单体外,还生成二聚物、多环化合物和各种烷基苯,其中 a- 甲基苯乙烯占 7 %,二聚物占 6 %,苯占 5 %。若使用催化剂,则主要生成乙苯。如使用固定床流化系统反应器,添加颗粒状二氧化硅和氧化铝,从熔化器导入聚苯乙烯,则在 350 ~ 5000c 下反应,可得到 25 %~ 35 %的乙苯。乙苯的生成量与反应温度成正比,而与催化剂酸度成反比。若使用间歇式反应器,聚苯乙烯在二氧化硅和氧化铝的作用下催化分解,则生成异丙苯和乙苯,它们各占 10 %~ 15 %。在高压釜中加氢分解聚苯乙烯,可得到 40 %~ 60 %的乙苯和 10 %的甲苯,反应温度提高到 4500C 以上时,苯的生成量增大。使用漆原镍、碱土金属氧化物及氯化锌等催化剂,可以提高乙苯和甲苯的收率。聚氯乙烯与聚苯乙烯 ( 或聚乙烯 ) 的混合物在 350 ~420 ℃时与无水氧化铝类催化剂一起热分解,可以得到高收率的烷基苯。 来源：日常播报
据介绍,用该工艺和技术生产聚丙烯管材,只需添加1/5左右的新鲜料,而性能与全部用新鲜料生产的管材相当,且价格降低30%左右。目前,已有上海、湖北等地的三家企业运用该工艺与技术,形成了年产5万吨、年产值5个亿的生产能力。据测算,如果每年废旧编织袋的一半能再生为聚丙烯管材,产值可达近200亿元人民币,可节约3700万吨原油。
塑料薄膜的再生料及利用实例
薄膜是塑料制品中的一大烊,种类繁多,使用寿命一般较短,是回收再生利用的主要品种之一,下按用途,形态简介实例。一.农用薄膜:农用薄膜主要有地膜和棚膜,地膜主要为PE膜,棚模有PE,PE/EVA,PVC 膜,在回收再生利用时,应将PE和PVC膜区分开来,农用薄膜一般较脏,且常夹带有泥土,沙石,草根,铁钉,铁丝等,要除去铁质杂质并清洗,回收利用的方法主要是造粒,如果,具人工分拣,清洗条件时,经清洗,干燥后的废膜即可直接用热挤压方法生产塑料制品,如盆,桶,塑料法兰等。二.废农膜再生粒料用途如下:1. PE再生粒料:PE再生粒料可用来仍生产农膜,也可用来制造化肥包装袋,垃圾袋,农用再生水管,栅栏,树木支撑,盆,桶,垃圾箱,土工材料等。
2. PVC再生粒料:PVC再生粒料可用来生产重包装袋,农用水管,鞋底等包装薄膜:包装薄膜的材料包括玻璃纸(赛珞玢),PE,PVC,PP,EVA,PVDC,PA,PET以及各种复合薄膜。单层的一种材料的包装膜,在经分拣、清洗后,可如农用薄膜一样直接制成塑料制品或造粒后制成各种制品。复合薄膜包括不同塑料的复合薄膜和塑料与纸,铝箔等其他材料制成的薄膜,回收后的再生处理要复杂一些:多层塑料复合薄膜:多层塑料复合薄膜有PE/PP,PE/EVA/PE,PE/粘合剂/PA/粘合剂/PE, PP/PVDC等,在再生利用前,首先要将不同的材料分离。分离可用溶剂分离法。纸塑复合薄膜,纸塑复合薄膜在再生利用前需先将纸塑分离,这也是纸塑复合分离的方法,分离设备为一带有电加热的一镀铬空心料筒,料筒内装有一个带叶片的空心圆筒,料筒和空心圆筒以相反方向转动,破碎后的纸塑混合物加入料筒,在料筒中经加热的混合物上的塑料熔融后以料筒下部出料,空心圆筒中的空气将废气带走。铝塑复合薄膜:铝塑复合薄膜有BOPP/铝,PE/铝等,用于各种食品包装,使用后的铝塑复合软包装袋实际是一种混合废料,回收利用较为困难。处理的方法国外主要为焚烧回收热量。中国有焚烧取铝和粉碎加入填料制低档粗制品的方法,效果不太理想。这里介绍利用铝的导电性,制造抗静电功能材料的例子,其工艺过程如下:铝塑复合废料—清洗—粉碎—过筛—团粒—铝粉-助剂—挤出—半成品—挤出—成品将铝塑复合废料经清洗,粉碎过10日筛筛选,再进行团粒,该过程可采用北京塑料机械厂的团粒机。团粒工艺条件为喷水:95度水0。8升,加料时间:3min ;抽气时间5min 粉碎时间10min,每次处理15千克。经团粒的物料再用挤出机挤出,成半成品,将此半成品再添加入20%铝粉,阻燃剂,相容剂及其他助剂,再经挤出选粒即可得制品,用作导电性材料。
3. PET薄膜:在塑料行业,PET主要用作薄膜和瓶,而薄膜可用作包装,装饰,录音带基或电容器绝缘,PET片也用作照相片基,PET也大量用于纤维,薄膜和纤维用PET的物性粘度较瓶用PET纸。因此回收利用也稍有差异。PET薄膜和纤维生产工厂产生的下脚料可用来等待聚酯/环氧树脂粉末涂料,一般这些下脚料的相对分子质量约为2万,熔点260度以上,为组成单一的线型PET。将这样的下脚料在250至260度下用多元醇醇解,可得相对分子质量约2000至5000的低熔点齐聚聚酯。齐聚聚酯在200至220度加入二元酸酐和酯化剂缩聚,得酸值约3.05 mgKOH/g,软化点约为85至105度,玻璃化温度小于等于50度,的产物,此产物用来制聚酯/环氧树脂粉末涂料。
PET工业废料也可用作粘合剂。日本大阪市立工业研究所和富士照相软片公司用PET工业废料与甘油反应制成粘合剂,用于金属粘接。PET工业废料用已二酸或缩乙二醇改性,也可制得热熔胶,用于柔性材料,如布,皮革,纸,塑料,铝等的粘接。
再生塑料的热分解回收产物的具体介绍
1.回收苯乙烯。聚苯乙烯在 300 ~ 5000C 的分解油中 50 %~ 70 %是苯乙烯单体。分解温度如继续上升,则二聚物和三聚物的比例增加。二聚物,三聚物和 1 , 3- 二苯基丙烷等生成物经二次分解可产生 a- 甲基苯乙烯、甲苯和乙苯等副产物。聚苯乙稀在氧气和空气的气流中分解,苯乙烯单体可达 60 %,而在蒸汽气流中分解甚至达到 91 %。在催化剂的作用下也可提高苯乙烯单体的回收率。如各种塑料混在一起时,用苯作溶剂,将聚苯乙烯与蒸汽连续导入反应层,在催化剂作用下苯乙烯单体的回收率在 5500C时最高可达到89%。
2.从聚氨酯中回收多羟基化合物及胺类。在催化剂作用下聚氨酯于 150 ~ 2500C 时分解,可生成多羟基化合物和二胺。如将聚氧酯同二乙醇胺类的氨基醇在一起,用氧化锌等金属氯化物,或氯氧化铝等金属氢氧化物作催化剂,在 l 50 ~220 ℃下分解,可得到 90 %的多羟基化合物和部分异氰酸酯,后者与水反应生成胺,胺又与异氢酸酯反应生成尿素衍生物。
反应后生成物分为两层,上层为多羟基化合物,下层为尿素衍生物。
若将催化剂换用有机锡混合物,则聚氯酯的分解温度为 2000C 。使聚氨酯和聚脲的泡沫边角废料在250 ℃时溶解于相对分子质量在 5000 以下,酸值为 80 ~ 800 的羧酸之中,溶解速度取决于羧酸与氧基甲酸酯或脲基团的相对比例,当 ( 酸值与氨基甲酸酯或脲基团 ) 成正比时,在给定的温度下,酸值越高,反应速度越快。反应用试剂有脂肪酸,树脂酸、多聚不饱和酸、多聚羧酸、杂环酸和含有适用酸的混合物,如妥尔酸、硬脂酸、沥青、鱼油沥青和亚麻籽沥青。所得溶液可以用于涂料、粘结剂和生产新的泡沫。使废弃的聚氨酯泡沫或弹性体在不高于250 ℃的温度下进行热分解,反应使用一种胺类试剂,如脂肪胺、脂环胺、芳香胺、杂环胺或其衍生物,还需要一种化合物.如碱金属氧化物、碱金属氢氧化物、碱土金属氧化物、碱土金属氢氧化物或它们的水溶液。聚氨酯分解产生两种液体,上层为混合聚醚,下层为二胺,聚醚可重新用于加工泡沫。二胺需首先转化为异氰酸脂后再用。3.回收甲基丙烯酸甲酯。纯聚甲基丙烯酸甲酯在500 ℃时热分解可以生成 90 %的甲基丙烯酸甲酯单体。而废旧的聚甲基丙烯酸甲酯由于混入了其他废旧塑料,其单体收率比纯料要低 30 %,仅达到 60 %。含玻璃纤维的废旧聚甲基丙烯酸甲酯在 5000C 热分解时,单体收率则不到40 %。提高收率的方法:使用双螺杆式热分解装置,设定转速在 3r/min 以下,并延长炉内停留时间,这样,含玻璃纤维的聚甲基丙烯酸甲酯可以获得与纯料同样高的单体收率。4.由酚醛树脂回收苯酚。将酚醛树脂在 440 ~ 5000c 的温度下进行加氢分解反应,不加催化剂时液化率为 30 %;若用活性炭载附白金作催化剂,则液化率可达 80% 以上。在液体产物中有 40 %~ 50 %为苯酚,其次为甲酚和二甲酚;
5.回收芳香化合物:结构上带苯环的聚合物在分解时由于苯环有良好的热稳定性而生成芳香化合物,聚氯乙烯在脱氯化氢反应后发生环化作用,也会得到芳香化合物。
聚苯乙烯在单独加热分解时,副产物仅生成 l% 左右的苯,而添加二氧化硅和氧化铝固体酸性催化剂,在 270 ~ 3300C 下进行反应,则液体产物中就有 35% ~ 53 %是苯。这种催化分解反应使用间歇式反应器所生成的低分子化合物可以利用载气立即送出反应系统,使用高压釜,以漆原镍 (一种由口本漆原氏提出的氢化催化剂,性能与陇内镍相似)或以二氧化硅和氧化铝作催化剂,在 5000C 时加氢分解,可以得到 50% 以上的苯。
聚氯乙烯一般以邻苯二甲酸二辛酯为增塑剂,它在 300 ~ 7000C 间热分解时所生成碳氢化合物中苯可占 40 %~ 80 %。这种分解反应受聚氯乙烯的聚合度和相对分子质量影响。聚合度高时聚氯乙烯的相对分子质量就大,热分解时苯的收率就高。②回收烷基苯。
聚苯乙烯在 350~5000C 下热分解时,除苯乙烯单体外,还生成二聚物、多环化合物和各种烷基苯,其中 a- 甲基苯乙烯占 7 %,二聚物占 6 %,苯占 5 %。若使用催化剂,则主要生成乙苯。如使用固定床流化系统反应器,添加颗粒状二氧化硅和氧化铝,从熔化器导入聚苯乙烯,则在 350 ~ 5000c 下反应,可得到 25 %~ 35 %的乙苯。乙苯的生成量与反应温度成正比,而与催化剂酸度成反比。若使用间歇式反应器,聚苯乙烯在二氧化硅和氧化铝的作用下催化分解,则生成异丙苯和乙苯,它们各占 10 %~ 15 %。在高压釜中加氢分解聚苯乙烯,可得到 40 %~ 60 %的乙苯和 10 %的甲苯,反应温度提高到 4500C 以上时,苯的生成量增大。使用漆原镍、碱土金属氧化物及氯化锌等催化剂,可以提高乙苯和甲苯的收率。聚氯乙烯与聚苯乙烯 ( 或聚乙烯 ) 的混合物在 350 ~420 ℃时与无水氧化铝类催化剂一起热分解,可以得到高收率的烷基苯。 来源：日常播报
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