塑料的再生与利用

塑料的再生与利用

塑料根据受热后形态性能的表现的不同可分为热固性塑料和热塑性塑料二类，前者无法重新

塑造成型使用，后者可一再重复生产。按塑料的适用范围可分为通用塑料和工程塑料两大类。比

较典型的常用的塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂和环氧树脂等。塑料与

其它材料相比较有如下的特性：

《1》 耐化学侵蚀

《2》 具光泽，部分透明或半透明

《3》 大部分为良好绝缘体

《4》 重量轻且坚固

《5》 加工容易可大量生产，价格便宜

《6》 用途广泛、效用多、容易着色、部分耐高温【1】

近几年来，我国塑料工业以年均10%以上的速度发展，随着塑料制品的大量使用，我国全社

会废塑料拥有量也逐年递增。2000年我国合成树脂的表观消费量为2196万吨，其中用于塑料包

装约占16%，每年估计有90%以上被废弃；农用薄膜约占6%，每年估计至少有80%被废弃；泡沫塑

料占5%左右，其中每年估计有20%的PS、PE一次性泡沫塑料被废弃；一次性医用塑料有4万吨左

右。建筑、电子电器、工业交通、汽车等用塑料以及日用塑料制品的使用寿命年限不等，每年产

生的废塑料比例不易确定，如按每年25%被废弃估算，废弃塑料量大约为500多万吨，由于塑料

原料属化学合成原料，不能够被自然分解，尤其是一次性塑料包装废弃物、塑料农地膜被人们随

意丢弃而造成的视觉污染，即所谓的“白色污染”，以及废塑料对环境造成的潜在危害，已引起国

家领导人、政府有关部门和社会的普遍关注。【2】

下图为我国聚乙烯、聚丙烯的消费图：

据中国塑料网统计，废塑料的平均回收率大70%，特别是2003下半年以来，随着石化原料价

格大幅上涨，再生塑料行业异常活跃随着市场对制品的多样化和功能化要求的提高，塑料的再生

与利用就显得尤为重要。

我国塑料再生技术研究领域主要有两个方面。一是将废塑料能源化，包括焚烧废塑料回收能

量和将它催化裂解制成汽油等能源产品。废塑料催化裂解由于催化剂价格高、设备投资大、寿命

短，成本较高和易对环境造成二次污染而难以推广，除非解决上述问题并且能规模化生产出国家

标准要求的产品才能实施。二是将废塑料再资源化，即经过化学改性或与其它物质共混，使其达

到回用的目的。现阶段，我国废塑料回收技术仍然在以物理回收为主，回收利用工序主要为收集、分类分离、清洗、干燥、破碎或造粒，经过改性再加工成适合市场需求的产品或与新料混合使用。由此可以看出，塑料再生是一个较复杂的技术处理过程，关键的第一步是对废塑料进行鉴别和分

离为单一品种，需要支撑整个回收过程的一系列成熟技术，而且它的科学化、实用化、使用成本

低廉化是适合我国国情而得到推广的必要条件。【3】

总的来说，塑料的回收再生的方法有物理回收、化学回收和能量回收三种。

物理回收也叫机械回收，是用机械的方法，主要有破碎、压实、团粒等方法，且不改变原有塑料

性能的回收方法；化学回收则包含水解和热解方法，废旧塑料料经热解而回收到单体、燃料或化

工原料；能量叫收则是采用焚烧的方法，回收废旧塑料中的能量。

这一种方法备有特点：物理回收是目前最为常用的回收方法，几乎适合于所有热塑性塑料和

部分热固性塑料，投资低，工艺简单，操作灵活，已能实行大规模商业化操作；化学回收得到的

单体、燃油、化工原料的价值较高，但水解仅限于几种特殊塑料。水解和热解的设备投资大，工

艺复杂，技术难度大，经济性较差，目前还很少有商业化经营的；能量回收特别适合于污染严重

的废旧塑料，用以上两种方法很难经济地回收再生。能量回收是日前一些国家主要采用的方法，

但其也有缺陷：设备投资大，回收时可能产生二次污染。【4】

至于选择何种方法则是情形而定如下面的一些方法实例：

一、用废塑料生产液体燃料

1、日本研究人员通过粉碎、加热、分解等工序，使废弃的聚乙烯，聚丙烯等聚烯烃塑料变成

燃油。据称，每千克这种废塑料可生成05升汽油，0．5升煤油和柴油。

2、北海道环境技术研究所通过造粒、加热、分解和冷凝等工序，使废塑料变成了类似汽油的

液氧燃料。据称，每千克废塑料可生产1升左右的燃油。

3、美国列克星敦肯塔基大学采用一些催化剂，通过加压、加热、保压等工序处理废塑料和液

态原煤，使其变成高热值、不含硫的优质燃料油。据称，废奶酪塑料瓶的出油率为86％，废聚乙

烯塑料瓶的出油率为88％；废苏打水塑料瓶的出油率为93％。

二、用废塑料生产化工产品

1、德国通过气化等途径将废塑料变成水煤气，它是合成醇类的原料。据称每处理1吨废弃的聚

烯烃塑料，可以得到0．8吨甲醇德国Rule公司通过隔绝空气、加热分解等途径将废塑料变成液

体和气体，液体是生产汽油的原料，气体是生产水煤气的原料。

2、意大利阿姆特公司研制的废塑料再生设备，可将废弃的聚烯烃塑料再生，其主要工艺流程是：

切断、粉碎、清洗、沉积、分离、于燥挤压。它的最大特点是可以再生杂质含量高达25％的废弃

塑料．并将其中的金属、石块等硬质杂物清除掉。

三、用废弃塑料生产轻工产品

法国科研人员提出一种用废弃矿泉水塑料瓶生产聚氯乙烯化纤的新方法．它包括粉碎、加热、

熔化、提纯、抽丝和纺纱等工序。据称，这种化纤的70％与3o％的羊毛混纺后可以织出漂亮的毛

衣来。每27个废弃矿泉水塑料瓶制成的化纤，可织一件毛衣。

四、用废塑料生产建筑材料

1、美国路易安那州一家公司通过粉碎、成粒、加热、溶化、挤压等工序，将废弃塑料变成合成

木材的方法比较新颖。据称，用废塑料生产合成木材的成本仅是用一般塑料生产台成木材成本的

三分之一。

2、美国得克萨斯州立大学提出一种用液态废饮料瓶代替水泥浆生产混凝土的新方法．此法可大

大降低混凝土的生产成本。

3、日本一家公司提出一种将塑料制成直径为2～3厘米球体的方法，这种球体的耐火性和强度

一点儿也不亚于石渣，可以代替土建中使用的石渣。

4、德国最近提出一种在粘土中添加6％～2％废塑料颗粒生产轻质保温砖的方法。这种保温砖

要比普通保温砖的保温性能提高1倍以上。

5、芬兰公路研究中心提出一种通过粉碎、加热等途径将30％废塑料添加到沥青之中用于筑路

的方法。用此法铺成的路富有弹性，与车轮摩擦时产生的噪音极小

塑料回收与再生技术

五、作为电子产品重要组成部分的印刷电路板(简称PCB)，利用成套一体化技术将成分复杂的

热固性塑料粉末VT粉(由废旧电器及废印制电路板处理过程中所产生的热固性塑料粉末，通称为

VT粉末)进行了资源化应用。通过不断试验和工艺改进，现已成功地将热固性塑料粉末VT粉制备 电子废弃物中热固性塑料的再生利用技术与设备是根据热固性复合材料的组分特性，自主研发

的多腔涡流粉碎、高速混合改性与分级控制一体化设备，可以直接将电子废弃物中热固性塑料制

成粒径微小的热固性塑料粉末，处理能力达到0.8-1.2吨/小时。塑料再生利用新工艺将电子废物

中热固性塑料粉碎成超细粉体，再添加含有特殊基团的表面改性剂进行改性，制备具有偶联、活

化和内外润滑特性的改性热固性塑料超细粉末，经使用表明，可应用于道路沥青改性、塑料、橡

胶等行业。例如聚氯乙烯（PVC）复合再生塑料的再生利用:

在垃圾中有大量的橡胶制品无论是天然的还是合成的，都可以经过再生处理，获得再生胶，使其

恢复塑性和粘性。这些再生胶与树脂清配合可作建筑材料或工业品包装材料；与塑料混炼可制成

廉价模制品；与生胶混合、硫化后可重新应用于橡胶工业；高温裂解可制成橡胶油。【5】

塑料再生利用技术进展是直接推动我国废塑料再利用事业的发展进程的积极因素，集中体现

在如何使回收工序简单化、回收技术实用化，再生资源产品化。研究如何提高废弃塑料改性产品

附加值的方法，改进生产工艺，研制更为先进的、系列的、自动化程度较高的塑料回收利用机械

设备，是我们下一步工作目标。为达到环境保护的目的，研制废塑料安全处置的配套设备，如废

渣、废气和废水的安全处理，形成综合治理系统，彻底解决废塑料回收的二次污染问题。我国塑

料再生制品正在由低质量、高能耗向高质量、低能耗、多品种、高技术的方向发展；我国塑料再

生利用企业通过技术革新、产品及产业结构调整，提升企业在市场的竞争能力和生存能力；我国

塑料回收再利用交易、加工市场通过市场杠杆作用不断规范经营，在全国逐渐形成十几个废塑料

交易、加工基地，使废塑料行业逐渐由松散型向紧密型发展。废塑料再生利用应用领域不断扩大，不断开发出不同类型的具有较高使用价值的产品。以塑代木是一有前景的发展方向，如塑料托盘、塑料板材、护栏、界桩等，以及一些专利产品如下水井盖等总之，新技术的开拓创新将大力推动

废塑料的循环利用，提高产品质量、降低加工成本、增加市场竞争力是今后的努力方向。【6】

参考文献：【1】张留成等.高分子材料基础 北京 化学工业出版社

【2】廖正品《中国塑料工业年鉴》编委会 中国石化出版社

【3】马占峰. 专论 2008年中国塑料回收再生利用行业现状. 中国塑料工业年鉴

【4】包永忠,朱慧芳;废塑料的回收利用[J];化工环保

【5】李青山,王慧敏,蔡传英,徐振海,塑料再生与利用的新进展[J];化学通报

【6】黄维恒等 高技术有机材料高分子进展 北京 化学工业出版社