塑料的生產(chǎn)與回收利用

塑料的生產(chǎn)與回收利用祝巢人材化1101人類社會(huì)的高速進(jìn)展已經(jīng)來到了21世紀(jì),隨看科學(xué)技術(shù)水平的飛速提高，人們關(guān)于材料的研究和利用技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了空前的先進(jìn)水平。從石器時(shí)期到青銅時(shí)期再到鐵的時(shí)期,源源不斷的新材料推動(dòng)看社會(huì)的穩(wěn)固進(jìn)展，材料的利用是支持科學(xué)技術(shù)進(jìn)展的基礎(chǔ)。20世紀(jì)人們發(fā)覺了高分子材料并取得了制作其的方式。最先的高分子材料只是一些天然的材料如蠶絲、棉麻、木材、毛線等。19世紀(jì)30年代末顯現(xiàn)了合成高分子材料。1953年,德國科學(xué)家Zieglar和意大^IJ科學(xué)家Natta發(fā)現(xiàn)了一種，大幅度地?cái)U(kuò)大合成高分子材料的原料來源，使和能夠真正的用于生產(chǎn)利用，確立了合成高分子材料4乍為今世人類社會(huì)文明進(jìn)展時(shí)期的標(biāo)志。時(shí)至今日，乃至連導(dǎo)電高分子材料和優(yōu)秀機(jī)械性能的材料的性能和制備都已經(jīng)被探討到，高分子功能材料的顯現(xiàn)將會(huì)把科技進(jìn)步推向到一個(gè)新的高潮。源源不斷的原材料，各式各樣可選的加工工藝和龐大的市場需求使得高分子材料年產(chǎn)量超過2億噸，其經(jīng)濟(jì)效益可見一斑。但是高分子材料在生產(chǎn)。加工和回收、廢棄的進(jìn)程也給環(huán)境帶來了龐大的壓力和負(fù)擔(dān)。在生產(chǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的邊角料，利歷時(shí)也多來自商品的包裝還有農(nóng)用的地膜類制品，這些垃圾廢物被稱作"白色污染”，是多數(shù)城市處置垃圾的頭痛難題。我國的城市垃圾日產(chǎn)量快要百萬噸,其中塑料類占有10%左右，體積占到40%,而且難于分類及處置，行程污染阻礙人類的生態(tài)環(huán)境。另外，此刻多數(shù)處置方式為直接填埋，如此做不僅浪費(fèi)資源，同時(shí)也會(huì)污染土壤水體，大部份的塑料會(huì)緩慢釋放一些有害的添加成份,而且自然降解時(shí)刻會(huì)花上百年。塑料不可降解致使廢棄物長期存在行程一個(gè)不可不治的環(huán)境問題?，F(xiàn)今世界上作為材料利用的大量高分子化合物是以煤、石油、天然氣等為原料催化裂解為小分子有機(jī)化合物，再經(jīng)聚合形成的高分子材料。這些小分子物質(zhì)被稱為"單體”o在進(jìn)行聚合的進(jìn)程中,需要的條件較高較復(fù)雜，通常需要高溫高壓的環(huán)境和一些金屬或催化劑的存在，在生產(chǎn)中屬于比較復(fù)雜的環(huán)節(jié)，同時(shí)也會(huì)相應(yīng)產(chǎn)生大量的能耗。另一方面，高分子材料在環(huán)境中的危害也是不可輕忽的，因?yàn)楦叻肿硬牧喜粏螁问呛铣傻木酆衔?，其中也?huì)添加很多的添加劑，這些添加劑是小分子物質(zhì)，容易從垃圾廢料中離開，其中有很多是不易被環(huán)境降解的物質(zhì)，而且在環(huán)境中有富集作用，會(huì)成為環(huán)境激素對人和其他生物有害的因素,操縱這些添加劑的危害也是很重要的。比如，在生產(chǎn)聚氯乙烯時(shí)，原料氯乙烯會(huì)引發(fā)人體急性或慢性中毒，聚氯乙烯作為一種熱敏性塑料，在加工時(shí)需要添加近10種添加劑,其頂用作穩(wěn)固劑的鎘系、鉛系等重金屬化合物毒性專門大,其他某些增塑劑雖屬微毒和無毒，但難以降解，對生物有致癌作用。高分子材料的優(yōu)良性能使得他的利用者愈來愈多，可是其中的缺點(diǎn)也一樣要被人們重視到。比如油漆中含有的揮發(fā)性成份和復(fù)合板材和硬質(zhì)纖維板中含有的游離甲醛對人體都有專門大的毒性。T分來自北京兒童醫(yī)院的調(diào)查顯示最近幾年來小兒白血病的患者明顯增加,眾多患兒家庭居住環(huán)境調(diào)查發(fā)覺家里都是方才裝修過的，這與廣島原子彈爆炸后白血病人數(shù)增多的現(xiàn)象有些許吻合。醫(yī)學(xué)界預(yù)測，白血病極可能與環(huán)境污染有關(guān)。目前能夠解決高分子材料的環(huán)境污染問題能夠看手兩個(gè)方面，一是綠色可降解材料高分子的生產(chǎn)，二是合理的回收循環(huán)利用，兩方面的進(jìn)展和進(jìn)步才能慢慢減緩地球環(huán)境日趨緊張的情形。關(guān)于綠色可降解材料的研究,國內(nèi)外有許多相關(guān)報(bào)導(dǎo)，近些年來此方向的研究也成了熱點(diǎn)，隨看環(huán)境議題的日趨猛烈，研究者們也在進(jìn)行各式各樣的嘗試?，F(xiàn)有的綠色高分子塑料能夠分為生物降解類，光降解類，光降解/生物降解雙降解美。光降解高分子是指聚合物吸收紫外光使之產(chǎn)生水解、胺解、酸解、氧化等化學(xué)反映，致使聚合物分子斷裂成小分子物質(zhì)，其機(jī)理主若是通過生成自由基活性中間體進(jìn)行反映。這種高分子材料能夠利用太陽能設(shè)備進(jìn)行降解，優(yōu)勢是無污染，低能耗，但離大規(guī)模應(yīng)用還有必然的進(jìn)展時(shí)刻。生物降解類的高分子材料是指那些在土壤、生物體內(nèi)等自然環(huán)境中能夠被生物微生物等自彳亍分解裂解成小分子物質(zhì)的塑料制品，這些物質(zhì)可不能長期留在土壤中占用土地資源，因此對環(huán)境來講危害能夠降到很低。另外,面對日以昂貴的石油資源，傳統(tǒng)的高分子材料的制作成長也將愈來愈高，因此此刻人們希望用可再生資源作為制造,天然“生物降解高分子材料。同時(shí)這些材料再廢棄以后能夠作為微生物的食物來源從而將材料的生產(chǎn)技術(shù)與自然界本身包括的生物圈融為一體，減少對自然資源的消耗。這種物質(zhì)分為三種類型。?直接從天然提煉利用直接從天然產(chǎn)品提煉的原料，比如淀粉確實(shí)是其中重要的一種。大多數(shù)商業(yè)化的產(chǎn)品以淀粉基復(fù)合材料形式顯現(xiàn)，例如,淀粉+聚己內(nèi)酯、淀粉+纖維素+礦物質(zhì)配方、淀粉+大豆蛋白、淀粉+酪蛋白等等。?由大規(guī)模發(fā)酵進(jìn)程生產(chǎn)商業(yè)化生物降解材料，聚羥基烷矮酸酯（一種天然存在的聚酯）是典型代表。?由天然存在的單體聚合而來的代表是聚乳酸，其大規(guī)模生產(chǎn)乳酸單體已成為可能。盡管在科學(xué)研究仍是工業(yè)生產(chǎn)者B在追求大規(guī)模生產(chǎn)的目標(biāo)，可是這項(xiàng)技術(shù)可能帶來很多生態(tài)問題，除其性能和本錢方面的不足，最大的缺點(diǎn)是若是以農(nóng)作物為原料生產(chǎn)高分子一次性產(chǎn)品，那么農(nóng)作物作為食物和材料的競爭會(huì)十分嚴(yán)峻，處置不妥將會(huì)對人類和環(huán)境造成要挾!利用可再生資源不等于生態(tài)能夠同意，也不等于可持續(xù)進(jìn)展。生產(chǎn)材料的問題只是一方面,另外還有廢棄物的處置問題。為了治理廢棄物帶來的危害，咱們需要將廢棄的材料循環(huán)利用，目前的主流治理方案分為4個(gè)級別的循環(huán)利用。?一級循環(huán)利用原先廢舊材料物品制造相同的產(chǎn)品，如塑料瓶等。?二級循環(huán)利用循環(huán)的材料制成新的產(chǎn)品,如原用于制牛奶桶的HDPE再生料制垃圾桶或排水管。?三級循環(huán)從廢材料回收化學(xué)原料或能量,如回收溶劑、裂解聚合物、回收油等。?四級循環(huán)把廢料進(jìn)行燃燒處置以回收能量，用于加熱、發(fā)電等。對環(huán)境最好的方式是一級循環(huán)，即對材料進(jìn)行完全的回收再利用，用來生產(chǎn)全新的產(chǎn)品，將材料置于一個(gè)循環(huán)中，可是這種方式經(jīng)濟(jì)效益并非適應(yīng)于可持續(xù)進(jìn)展，高分子材料的回收困難要緊來自于原料的復(fù)雜性。現(xiàn)已有10余種類的要緊高分子原料和上千種樹脂與共混物，而且這些材料通過混合夾層之類的處置和各類添加劑的應(yīng)用，使得分類進(jìn)行回收變得異樣困難，在垃圾堆中找到一種的塑料就像在大海撈針一樣。綜合來講，目前上匕較可行的方式確實(shí)是燃燒處置和化學(xué)回收。燃燒技術(shù)能夠?qū)⒋罅空加每臻g資源的廢料進(jìn)行燃燒，優(yōu)勢在于其不需要對燃燒廢料進(jìn)行細(xì)致的分類預(yù)處置，而且能夠利用高分子材料中所包括的豐碩的能量，混合塑料的熱值(40MJ/kg)高于煤(30MJ/kg),能夠利用其能量發(fā)電供熱,缺點(diǎn)顯然是廢氣的處置和如二嗯英這種有毒物質(zhì)的處置,日本在燃燒處置上有看連年的體會(huì)，其結(jié)果是二嗯英的操縱超級困難。相較較下，化學(xué)回收更有污染小的優(yōu)勢，解聚取得單體或碳?xì)浠衔锏幕旌衔锬軌蚍Q為其正意義上的材料循環(huán)利用，混合塑料廢棄物與石油有看相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)，加熱到高溫會(huì)產(chǎn)生裂解成小分子原料或染料，效率高，可是熱裂解工藝消耗能量較高，開發(fā)高效催化劑、提高熱裂解效率，應(yīng)當(dāng)是重點(diǎn)。另外，政府在處置塑料垃圾的問題上也應(yīng)當(dāng)花費(fèi)一些力度，制定相應(yīng)政策，尤其在我國如此嚴(yán)峻的環(huán)境問題考驗(yàn)下。在發(fā)達(dá)國家,垃圾回收已成為人們必需要做的情形,從垃圾來源也確實(shí)是家家戶戶那里就能夠夠做好相當(dāng)?shù)奶幹霉ぷ髁耍粌H塑料被分離出來，而且不同種類的塑料也能被分開處置。國內(nèi)在相關(guān)意識方面的工作還有很長的路要走。一、政府需要鼓舞人們分類處置塑料，并有穩(wěn)固的價(jià)錢保證廢舊塑料在不斷地被收購；二、要保證這些塑料能夠投入到具有生產(chǎn)能力的企業(yè)進(jìn)行回收與生產(chǎn),再生出來的塑料仍然能夠再次被回收利用；三、也要增強(qiáng)燃燒塑料的廢棄治理能力，和化學(xué)回收的效益提高；四、減少填埋場的建造，幸免材料的浪費(fèi)。就目前的條件而言,很難達(dá)到絕對沒有污染浪費(fèi)的技術(shù)能力，可是綜合，合理，因地制宜的進(jìn)展這些循環(huán)利用技術(shù)是對地球日趨稀少的資源和人類自身的尊重和關(guān)照,只有循環(huán)可持續(xù)地進(jìn)展才是長久