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聚合物回收的新方法
2020-1-21    来源:中国塑料机械工业协会

 

回收废旧塑料对创建循环经济至关重要。目前的回收方法受到诸如社会观念、经济和技术等问题的重重阻碍;然而,在过去几年里,改善聚合物回收利用的创新技术之成果数量大幅增加。

 

这篇文章介绍了主要的回收方法,这些方法有助于解决在IDTechEx(英国剑桥)的最新报告中,Bryony Core博士提出的关于废旧的塑料问题。

物理或化学过程

聚合物回收可分为物理或化学过程。在物理过程中,聚合物与其他聚合物或杂质分离的过程依赖于其物理性质,如熔点或溶解度。虽然聚合物在此过程中可能发生化学变化,但这是无心之失,并非纯化聚合物的主要目的。所建立的回收方法是二次机械回收,它依靠人工或光学方法去除其他聚合物或不可回收的污染物等杂质,然后将聚合物磨碎、熔化并造粒。

机械回收的缺点

机械回收的缺点是熔化前分选不精确,易混入杂质。尽管已采取措施通过新的光学分选技术(例如近红外)来提高杂质去除率,但减少污染的关键在于产生的废物本身,以便在产生时将其正确归类为组分。即使加入的聚合物没有污染,加热熔化聚合物也会损害再生聚合物的性能,因为加热会破坏某些聚合物链结构。

新工艺

这些问题加上其他经济考虑因素,已成为广泛回收利用的障碍;然而,在聚合物回收领域的创新正在帮助解决提高回收聚合物质量的技术障碍。这些新工艺往往分为三类:溶剂萃取、塑料转化为燃料或解聚反应。溶剂萃取是一个物理过程,它依赖于目标聚合物在不同杂质中的溶解度不同。到目前为止,在过去的几年里,已经有一些初创企业开发出了回收普通聚合物(包括废旧聚酯纤维织物)的工艺。

另外两个过程,从塑料到燃料的转换和解聚,都是化学回收方法。化学回收利用依赖于通过反应将废聚合物转化为化学性质不同的产品。更成熟的技术,塑料到燃料的转换,使用混合聚合物废物,并使用化学反应(例如热解或气化)输出燃料馏分,否则很难进行再循环。

关于解聚反应

新出现的解聚反应,与聚合物最初形成的方式正好相反: 聚合物被热解或催化分解,可以直接用作合成聚合物的原料,也可以转化为其他有用的化学中间体。解聚反应尤其令人振奋,因为它提供了一种新途径来获得聚合物,而没有任何在其他回收方法中遇到的缺点: 所得聚合物具有相同的性能,并且对污染物具有一定的耐受性。

很明显,对于已经到达使用寿命的聚合物,需要改进废物管理协议。虽然其中一些挑战来源于经济和社会,开发新工艺以解决提高全球聚合物回收率的技术障碍,将极大地推进循环经济进程。

(来源:国际橡塑期刊;编译:张秀  北京化工大学)

 
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