世界合成樹脂的產(chǎn)量已達(dá)2億t,大量消費(fèi)后塑料的處理問題已成為當(dāng)今地球環(huán)境保護(hù)的熱點(diǎn),。目前,,消費(fèi)后塑料的處理有下述幾種途徑:1、填埋;2,、焚燒;3,、堆肥化;;4、回收再生;5,、采用降解塑料,。
在城市塑料固體廢棄物處理方面,目前主要采用填埋,、焚燒和回收再利用三種方法,。因國情不同,各國有異,,美國以填埋為主,,歐洲、日本以焚燒為主,。采用填埋處理,,因塑料制品質(zhì)大體輕,且不易腐爛,,會導(dǎo)致填埋地成為軟質(zhì)地基,,今后很難利用。采用焚燒處理,,因塑料發(fā)熱量大,,易損傷爐子,加上焚燒后產(chǎn)生的氣體會促使地球暖化,,有些塑料在焚燒時還會釋放出有害氣體而污染大氣,。采用回收再用的方法,由于耗費(fèi)人工,,回收成本高,,且缺乏相應(yīng)的回收渠道,,目前世界回收再用僅占全部塑料消費(fèi)量的15%左右。
但因世界石油資源有限,,從節(jié)約地球資源的角度考慮,,塑料的回收再用具有重大的意義。為此,,目前世界各國都投入大量人力,、物力,開發(fā)各種廢舊塑料回收利用的關(guān)鍵技術(shù),,致力于降低塑料回收再用的成本的開發(fā)其合適的應(yīng)用領(lǐng)域,。
目前,德國每年有20萬噸的PVC垃圾,,其中30%在焚化爐里燃燒,,燒得人心惶惶,法律不得不對此擬定對策,。德國聯(lián)邦環(huán)境局已規(guī)定所有的焚化爐都必須符合每立方米廢氣值低于0.1ng(納克)的限量,。德國的焚化爐空氣污染標(biāo)準(zhǔn)雖然已經(jīng)屬于世界公認(rèn)的高標(biāo)準(zhǔn),但仍然沒有敢說燃燒方法不會因機(jī)械故障放出有害物質(zhì),,所以可以預(yù)見,,各國環(huán)保團(tuán)體仍將大力反對焚化法回收熱能。
美國倫塞理工學(xué)院研制出一種可分解塑料廢棄物的溶液,,將這種已申請了專利的溶液和6種混合在一起的不同類型的塑料一起加熱,。在不同的溫度下,可分別提取6種聚合物,。實(shí)驗(yàn)中,,將聚苯乙烯塑料碎片和有關(guān)溶液在室溫條件下混合成溶解態(tài),將其送入一個密封的容器中加熱,,再送入壓力較低的“閃蒸室”中,,溶液迅速蒸發(fā)(可回收再手),剩下的就是可再次利用的純聚苯乙烯,。
據(jù)稱,,研究所用的提純裝置,每小時可提純1kg聚合物,。紐約州政府與尼加拉.摩霍克電力公司正打算聯(lián)手建造一座小規(guī)模試驗(yàn)性工廠,。投資者聲稱,該廠建成后,,每小時可回收4t聚合物原料,。其成本僅為生產(chǎn)原料的30%,具有十分明顯的商業(yè)價值,。
美國列克星敦肯塔基大學(xué)發(fā)明了一種廢塑料變成優(yōu)質(zhì)塑料燃料油的工藝方法,。用這種方法生產(chǎn)的燃料很像原油,,甚至比原油更輕,更容易提煉成高辛烷值的燃料油,。這種用廢塑料生產(chǎn)的燃料油不含硫磺,,雜質(zhì)也極少。采用類似方法把塑料與煤一起液化,。也能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)燃料油,。
研究人員在沐浴器中把各種塑料和沸石催化劑,、四氫化萘等混合在一起,,然后放進(jìn)一種稱之為“管道炸彈”的反應(yīng)爐里,用氫加壓并加熱,,促使大分子塑料分解成分子量較小的化合物,,這一工藝過程類似于原油處理中的化合。廢塑料經(jīng)此處理后產(chǎn)油率很高,,聚乙烯塑料瓶的出油率可達(dá)88%,。當(dāng)廢塑料和煤以大致1:1的比例混合和液化時,可以得到更為優(yōu)質(zhì)的燃料油,。經(jīng)過此工藝方法的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評估后預(yù)計,,采用廢塑料生產(chǎn)燃料油會在5-10年內(nèi)變得蛻變具有高爐效益。目前,,德國已開始在博特普建立一座有希望日產(chǎn)200t塑料燃油的反應(yīng)爐,。
研究開發(fā)部門在設(shè)計產(chǎn)品時就考慮到回收和拆卸處理的須要,美國適宜回收的材料,,考慮的重點(diǎn)不在于制作個別的零部件應(yīng)采用哪一種塑料最為理想,,而是考慮可以廣泛動用的材質(zhì),這是在構(gòu)思上的革命性轉(zhuǎn)變,。
為了有利于回收,,設(shè)計人員開始在設(shè)計產(chǎn)品時避免使用多種塑料,美國寶馬公司準(zhǔn)備在其新車設(shè)計中減少40%的塑料種類,,目的是方便廢塑料的回收,。汽車工業(yè)之所以降低塑料使用種類,并且在設(shè)計上考慮加收性,,主要是期望贏得重視環(huán)保的優(yōu)良形象,,受到消費(fèi)者的欣賞。目前,,這種設(shè)計構(gòu)思正逐漸感染整個塑料加工業(yè),。
廢棄汽車零部件的回收工作也有了很大的進(jìn)展,許多國家都是以可回收的易回收作為汽車塑料件原料選用和產(chǎn)品設(shè)計的前提,。有些國家已制定了有效有汽車塑料件標(biāo)準(zhǔn)回收號碼和回收計劃,,并在考慮制定有助于拆卸和分揀汽車塑料的統(tǒng)一標(biāo)志體系,。歐美等國還在研究化學(xué)解聚法回收汽車塑料。
80年代末,,為了解決垃圾袋的降解問題,,在美國玉米商的推動下,添加淀粉的聚乙烯塑料袋被作為生物降解塑料在歐美風(fēng)靡一時,。但由于其中的聚乙烯不能降解,,故其應(yīng)用研究已大大降溫。只是由于淀粉的原料來源豐富,,而價格便宜,,目前仍有不少研究者在從事這方面的研究,希望通過各種配方技術(shù),,在降解性方面有所突破,。
在生物降解塑料的研究開發(fā)方面,世界各國都投入了大量財力和人力,,花費(fèi)了很大的精力進(jìn)行研究,。塑料加工業(yè)普遍認(rèn)為,生物降解塑料是21世紀(jì)的新技術(shù)課題,。
目前開發(fā)的技術(shù)路線主要有微生物發(fā)酵合成法,、利用天然高分子(纖維素、木質(zhì)素,、甲殼質(zhì))合成法的化學(xué)合成法等,,并已開發(fā)出一些生物降解塑料的水溶性樹脂,但總的說來,,其生產(chǎn)成本都未達(dá)到工業(yè)化批量生產(chǎn)的要求,。