进口废塑料鉴别方法综述

佘紫文 张志刚 朱鸿达 毛树禄 钱林龙

(泉州出入境检验检疫局 福建泉州 362000)

1 前言

塑料原料的充足供给对于世界塑料消费大国十分重要。尽管国内五大合成树脂产量近5年来已经翻了一番，但仍无法满足高速增长的塑料加工业需求，进口废塑料从而成为塑料加工业的重要支撑。然而，在废塑料价值被充分利用的同时，进口量大幅增长给国家监管和环境保护带来的压力也日益凸显。

GB 16487.12—2005进口可用作原料的固体废物环境保护控制标准——废塑料明确规定:禁止进口热固性废塑料制品和使用过的、未经过加工清洗过的废塑料制品;进口废塑料中密闭容器和曾使用过的完整塑料容器等夹带废物的总重量不得超过进口废塑料重量的万分之一。进口废塑料口岸查验的重点在于判定货物是否属于国家禁止进口的热固性废塑料和使用过的、未经过加工清洗的废塑料制品，以及是否不符国家《禁止进口固体废物目录》，同时评估废塑料中夹杂其他物质的含量。然而进口废塑料的检验人员根据《进口可用作原料的废物检验规程第1部分:废塑料》的规定，通常对掏箱货物实施感官检验，这就很难保证较准确地判断废塑料的种类。本文从结合现场查验的简易判别法、传统的物理鉴别法、以及仪器鉴别法中处于当前热门研究的光谱法进行全面阐述，并以此为指导，在现场口岸查验中，综合利用多种鉴别方法，准确判断，将环保不合格废塑料堵在国门之外，维护国家利益。

2 现场简易判别法

2.1 根据塑料制品的用途来鉴别［1］

废旧塑料制品来源于不同的使用者和各种渠道，在口岸现场查验中可以根据塑料制品的用途做出初步的分类判断。部分常见塑料的用途见表1。

表1 部分常见塑料的主要用途

2.2 根据塑料的外观特性来鉴别

不同种类的塑料有不同的外观特性，通过观察和触摸可用以鉴别。常见塑料的外观特性见表 2［1］。

表2 常见塑料的外观特性

2.3 根据包装塑料的回收标识鉴别

目前塑料工业最大的应用领域是包装行业，由于包装塑料的消费渠道多而复杂，很多消费后的塑料难以通过外观进行分类，因此，为了更好的回收利用塑料废品，我国参照美国塑料协会(SPE)提出并实施的材料品种标记制定了GB/T16288－l996“塑料包装制品回收标志”，包装用塑料用品在瓶底或盒底标注了一个可循环利用的标志，它由环形三角形图案、塑料代码与塑料缩写代码组成。可据此来鉴别包装塑料的类别及材质，各种聚合物对应的标识代码见表 3［2］。

表3 各种塑料名称对应的标识代码

3 传统物理鉴别法

目前常采用的塑料鉴别技术，除专门研究机构或特殊需要使用化学定量分析鉴别之外，均是依据塑料的物理性质作为工业鉴别方法，即采用物理鉴别法。

3.1 比重差鉴别法

不同种类的塑料，其密度往往有明显差别。在工业上可使混合废塑料依次通过精确设定的一系列不同密度的液体，根据密度的差异，可将大多数通用塑料分离开来。例如，在相对密度为1.0的液体中(一般用水)，PP和PE上浮，PS和PVC下沉。在相对密度为1.20的液体中(一般用饱和食盐水)，PS上浮，PVC下沉，据此可将PS和PVC分开。在相对密度为0.90的液体中(一般用酒精溶液)，PP上浮，PE下沉，据此可将PP与PE分开。此法实际应用甚多.且在不断改进中，可用于混合废塑料的分选。

3.2 熔融鉴别分选法［3］

该法是利用不同塑料具有不同软化熔融温度范围而设计的。例如，PS的软化熔融温度范围为70℃ －115℃，PP为160℃ －170℃，PET为250℃ －260℃。在工业上可使混合废塑料依次通过不同温度范围的多段输送带(各段的温度依次升高)。被输送的混合废塑料便在不同的温度段上分别熔融成液体滞流下来，达到依次鉴别分离的目的，在最末段回收融点最高的PET。

3.3 静电鉴别分选法

根据不同的塑料经摩擦产生静电的极性不同的性质，可将某些塑料鉴别分开。例如，将PVC和PE的混合物破碎成粉末状，使其在两块带有高电压的极板问缓慢下落，此时两种塑料的下落方向就会因所带静电的极性不同而向不同方向偏转，从而将其分别收集在两个容器中而得以分开。

3.4 溶剂试验鉴别法

不同的塑料对溶剂的敏感性不同，一般热塑性塑料在某些溶剂中会发生溶胀甚至溶解，例如PE可溶于热的二甲苯中，热固性塑料则一般不溶胀也不溶解，可利于这些性质进行初步鉴别，但不适宜混合废塑料的工业鉴别。

3.5 燃烧试验鉴别法

塑料一般分为热塑性塑料、热固性塑料或弹性体三类，其加热特征也是各不相同的，通过加热的方法可以鉴别。热塑性塑料加热时软化，易熔融，且熔融时变得透明，常能从熔体拉出丝来，通常易于热合;热固性塑料加热至材料化学分解前，保持其原有硬度不软化，尺寸较稳定，至分解温度炭化;弹性体加热时，直到化学分解温度前，不发生流动，至分解温度材料分解炭化。利用不同的塑料，其燃烧性能、火焰颜色、发烟多少、燃烧生成气的气昧、熔融落滴形式、灰烬性状不同的特点，进行初步鉴别。几种塑料的燃烧特性表见表 4［1，4］。

表4 几种塑料的燃烧特性表

3.6 显色反应鉴别

3.6.1 与对二甲基氨基苯甲醛的颜色反应

在试管中加热0.1－0.2g样品，将裂解产物沾在棉签上，把棉花放入14%对二甲基氨基苯甲醛的甲醇溶液，加1滴浓盐酸，若有聚碳酸酯存在，则产生深蓝色;若聚酰胺存在，则出现枣红色。

3.6.2 Liebermann—Storch—Morawski反应

在2mL热乙酸酐中溶解或悬浮几毫克的样品，冷却后加入3滴50%的硫酸(v/v)，立即观察试样颜色，再在水浴中将样品加热至100℃，观察试样颜色。该实验并非特征实验，但对鉴别常常很有用。几种塑料的显色反应见表5［5］。

表5 几种塑料的Liebermann－Storch－Morawski显色反应

3.6.3 Gibbs靛酚兰试验

在裂解管中加热少量的样品，用事先浸过2，6－二溴醌－4－氯亚胺的饱和乙醚溶液的风干滤纸盖住管口，不超过1min取下滤纸，滴上1滴稀氨水，有蓝色出现表明有酚(包括甲酚、二甲酚)存在。Gibbs靛酚兰试验对于鉴别在加热是能释放酚或酚的衍生物的塑料是很有用的，这类塑料有酚醛树脂、碳酸酸酯、环氧树脂。

4 仪器鉴别法

4.1 X 射线照射鉴别法［3］

利用X射线对氯原子的特殊反应，可快速检测出带有H－Cl官能团的PVC树脂，但局限性较大，只限于鉴别PVC树脂。

4.2 中红外光谱鉴别法［6］

红外光谱定性分析是通过未知样品的红外光谱解析与已知化合物进行比较而得出结论。基于各官能团、原子团具有特定波数范围的吸收，对比测定的吸收光谱与特定吸收的重合情况，推测解析测定物中是否有显示特定吸收的已知官能团、原子团的存在。

4.3 近红外光谱鉴别法［7，8］

随着计算机信息科学和化学计量学的发展，近红外(NIR)分析得到了快速发展，近红外谱区为波长780nm－2500nm，该区除了有不同级别的倍频谱带外还包含许多不同形式组合的合频吸收，造成了谱带复杂，信息丰富。利用物质中 C—H、O—H、N—H、C—O等键在近红外范围内的的吸收特性，运用聚类分析技术对进行快速分析，利用这种特性可用于鉴别大多数常用塑料。对常见的一些废旧塑料(如 PE、PP、PVC、PS、ABS、PET、PC 等)，其 NIR光谱均不同，可以加以识别。近红外光谱法具有快速、简便且不需要样品前处理等优点。宁波出入境检验检疫局谭曜等［9］利用近红外漫反射光谱法获取不同种类废旧塑料的近红外光谱图，运用近红外OPUSIDNET软件对相应的光谱图进行处理并建立定性鉴别模型，这些模型能有效地鉴别塑料的种类。近红外光漫反射光谱法能够实现对废旧塑料的快速无损分析，为区分不同种类废旧塑料提供了一个客观的评价方法。

5 结语

若要更好地利用回收废旧塑料，应将回收集中起来的废旧塑料进行分类处理，否则，不但降低“回收资源”的品质，而且处理过程复杂、效率低下，且易产生再次污染。因此，废塑料的鉴别是个重要的课题。由于塑料品种繁多，如何进行有效的鉴别是检验检疫人员对进口废塑料进行有效监管把关的重点，在废塑料的进口查验中，应将多种方法互相结合，从而更好地鉴别未知废旧塑料的种类。

［1］ 杨亚莉.废旧塑料的简易分类方法［J］.再生资源与循环经济，2009，4:38 －41.

［2］ 中国塑料杂志.废旧塑料回收专题［J］.中国塑料，2008，8:100－103.

［3］ 常源亮，张峥.混合废塑料的种类鉴别技术进展［J］.山东化工，1999，2:30 －31.

［4］ 杨俊秋.常用热塑性塑料的鉴别与回收再利用［J］.塑料制造，2007，5:116 －119.

［5］ 王丹红，朱曙梅，吴文晞，等.废旧塑料种类鉴别方法的探讨［J］.引进与咨询，2005，5:46 －47.

［6］ GB/T 6040—2002红外光谱分析方法通则［S］.

［7］ 欧育湘，唐小勇，王建荣.鉴别废旧塑料的先进近红外技术［J］.化工进展，2003，3:267 －270.

［8］ 周学秋.非破坏性近红外定性分析鉴别方法的研究［J］.现代仪器，2001，2:34 －35.

［9］ 谭曜，王群威，王豪.使用近红外OPUS IDNET软件定性分析鉴别废塑料［J］.检验检疫学刊，2009，19(4):38－41.