廢棄泡沫塑料的再利用分析研究 環(huán)境工程專業(yè)

廢棄泡沫塑料的再利用摘要聚苯乙烯泡沫塑料大都是一次性使用，廢話后散于自然界中，既不能腐爛轉(zhuǎn)化，又不能自行降解而消失，這樣，一方面造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，另一方面也是寶貴的不可再生資源的浪費。如何合理地、有效地回收利用廢棄聚苯乙烯泡沫塑料已引起各國科研工作者的普遍重視。聚苯乙烯很穩(wěn)定，自然降解困難，需特殊處理。關(guān)鍵詞聚苯乙烯回收利用再生處理聚苯乙烯泡沫塑料是現(xiàn)代塑料工業(yè)發(fā)展中的新型材料，它的生產(chǎn)自1951年西德巴斯夫公司發(fā)明可發(fā)性聚苯乙烯珠粒發(fā)泡成型法，到七十年代美國發(fā)明一步成型法以來得到了迅速的發(fā)展。1985年我國相繼從美國、日本引進(jìn)五套聚苯乙烯泡沫生產(chǎn)裝置，促進(jìn)了我國塑料工業(yè)的發(fā)展。聚苯乙烯泡沫塑料是當(dāng)今世界上應(yīng)用最廣泛的塑料之一，由于它具有良好的耐水性、絕熱性、絕緣性、低吸濕性以及較強的抗震強度，及其質(zhì)輕、堅固、易成型、價格低等特點，被廣泛地應(yīng)滲透入國民經(jīng)濟(jì)的各個部門。聚苯乙烯泡沫塑料大部分都是一次性使用，數(shù)以百萬噸的白色垃圾散于自然界中，既不能的環(huán)境污染，另一方面也是寶貴的不可再生資源的浪費。如何合理地、有效地回收利用廢棄聚苯乙烯泡沫塑料已引起包括我國在內(nèi)的世界各國科研工作者的普遍重視。由于它很穩(wěn)通常使用的一次性餐盒，方便面碗和各種包裝的襯墊物，均系可發(fā)性聚苯乙烯制品，也叫發(fā)泡聚苯乙烯?？砂l(fā)性聚苯乙烯成品外觀多為白色松軟物，指壓有痕，質(zhì)地輕軟，在回收中是較容易識別的一種?；厥湛砂l(fā)性聚苯乙烯，首先要清洗、脫脂處理。第二是粉碎、消泡。廢聚苯乙烯(PS)會對環(huán)境產(chǎn)生兩種危害，即“視覺污染”視覺危害是指散落在環(huán)境中的廢塑料制品對市容、景觀的破壞。在大城市、旅游區(qū)、水體中、鐵道旁散落的廢塑料給人們的視覺帶來不良刺激，影響城市、風(fēng)景點的整體美感。潛在危害是指廢泡沫塑料制品進(jìn)入自然環(huán)境后難以降解而帶來的長期的深層次環(huán)境問題。第一、廢塑料制品在土壤中影響農(nóng)作物吸收養(yǎng)分和水分，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。第二、拋棄在陸地上或水體中的廢塑料制品，被動物當(dāng)作食物吞入，導(dǎo)致動物死亡。第三、進(jìn)入生活垃圾中的廢塑料制品很難處理。如果將其填埋會占用土地，且長時間不降解。混有塑料的生活垃圾也不適于堆肥。從垃圾中分揀出來的廢塑料，因無法保證質(zhì)量，用塑料包裝的產(chǎn)品很多，殘留在包裝上的污染物主要有油脂、殘液、廢渣等。夾雜的污染物不能與塑料制品混合處殊產(chǎn)品的包裝，往往采用復(fù)合材料，如鋁塑膜、紙塑膜，兩種材質(zhì)不同的膜，無法分層剝離，不能用金屬方法處理，也不能按塑料材料處理。以上四種情況是造成白色污染回收難、處理難、利用難的主要原因。有關(guān)聚苯乙烯泡沫塑料的回收利用已先后出現(xiàn)了不少專利和研究報道，其應(yīng)用技術(shù)主要集中在以下幾個方面。1用于制造輕質(zhì)建筑材料。用可發(fā)性聚苯乙烯的預(yù)發(fā)泡顆?；蛞云扑槌尚K的聚苯乙烯泡沫廢棄物為主體補加不同的填料，使用不同的粘結(jié)劑制成各種輕質(zhì)的建筑材料。比如，用碎木絲為填料，以水泥為粘結(jié)劑，加水混合，然后模塑成各種形狀的輕質(zhì)水泥隔板，或制成人造木材；內(nèi)襯鐵絲支架制成的輕質(zhì)泡沫板可以做為墻板、臺面，或裝飾板；用膨脹珍珠巖做填料能制成屋頂隔熱板；以泥土為粘接劑兼填料，與聚苯乙烯泡沫顆粒等量均勻混合并壓制成型，干燥后煅燒，可制成供高層建筑用的輕質(zhì)大砌塊，或地下滲排廢水的透水管；以廢尼龍絲為填料可制成輕質(zhì)抗彎澆鑄材料等等。這種回收方法工藝簡單，可回收量大，投資小，是一種較好的回收利用方式，唯一不足就是產(chǎn)品的技術(shù)附加值較小。2用于制造通用型苯聚乙烯。將聚苯乙烯泡沫廢棄物經(jīng)高溫消泡冷卻后，機械破碎，擠塑成條，再切粒制成通用型聚苯乙烯。這種方法的主要問題是再生料的外觀可能是由于廢棄泡沫破碎前未洗凈以及在烘焙擠塑過程中局部溫度過高等原因而呈棕色，失去了新聚苯乙烯無色透明的特點。其抗沖擊性能也較差，只能用做一些低值塑料零件，很難與一般塑料如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯制品媲美。3用于再制可發(fā)性聚苯乙烯。用廢棄PS泡沫循環(huán)再制泡沫制品，應(yīng)該說是廢PS泡沫最合理的利用方向。因為廢聚苯乙烯泡沫材料除表面受環(huán)境污染略變質(zhì)外，內(nèi)部還保持著原有聚苯乙烯泡沫的性能，這就為多次利用創(chuàng)造了條件。該利用方法有多種，如珠粒破碎再模塑法，是在液體介質(zhì)中選用合適的軟化劑，表面活性劑和消泡劑，將大塊廢PS泡沫選擇性地破碎到直徑4-8mm的球形珠粒，加發(fā)泡劑后再模塑成泡沫制品。本法工藝簡單，消耗的附加材料少，模制成品的各項物理性能與原廢料接近，而且投資小，效益大，值得推4溴化改性制備阻燃劑。聚苯乙烯分子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，苯環(huán)上的氫原子可被親電試劑取代。有人將回收的聚苯乙烯泡沫塑料清洗干燥后溶于二氯甲烷溶液中，在三氯化鋁催化下，與液溴發(fā)生親電取代反應(yīng)而制得阻燃劑溴化聚苯乙烯。含溴量可高達(dá)6%?？勺鳛榫勐纫蚁?、ABS、聚丙烯等塑料苯乙烯的轉(zhuǎn)化率比較低，在較好的情況下也不過70%左右，一般僅在40%左右，轉(zhuǎn)化率低，不僅影響生產(chǎn)成本，而且留它可以燃燒且總熱值(大約是4600kJ/kg),大于標(biāo)準(zhǔn)煤(大約燒完全，要專門設(shè)計燃燒爐，設(shè)備維修費用較大，同時燃燒產(chǎn)生的氣體易造成二次污染，還要進(jìn)行處理。7接枝改性制備涂料。涂料的制備均由基料添加顏料經(jīng)攪拌經(jīng)溶劑溶解以后可以作為涂料的基料，其耐水性和絕緣性良好。但用PS作基料制備的涂料附著力和成膜性很差，只要將其進(jìn)行改性處理并添加適量的交聯(lián)劑，增塑劑，以改善其成膜性能及膜層質(zhì)量，這樣就可以制成各類涂料。.8.聚苯乙烯泡沫改性膠粘劑。全世界膠粘劑的總產(chǎn)量在七十年代中期已接近500萬噸，近年來大約以每年增長30萬噸的速渡繼續(xù)增長。在全部膠粘劑產(chǎn)品中，建筑用膠粘劑約占25%-35%。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，建