废旧塑料包装再生塑料资源绿色清洗解决方案的创新驱动

张友根

1.前言

废旧塑料包装再生塑料资源化，其清洗、破碎、造粒过程中的二次污染成为白色污染的一个重要组成部分。废旧塑料通常在不同程度上沾有各种油污、灰尘、泥沙和垃圾等，必须清洗掉夹杂物及附着的污染物，才能提高再生制品的质量。我国废塑料再生行业，许多企业至今仍然沿用传统的清洗工艺路线，各种污染物难以彻底清除，致使产品循环利用的绿色经济附加值大打折扣。

《废塑料加工利用污染防治管理规定》指出，加强废塑料加工利用的污染防治，保护人民群众身体健康，保障环境安全，促进循环经济健康发展。创新驱动清洁高效的生态环境保护的绿色清洗是目前废塑料回收再生塑料资源化循环利用研究的重要篇章。

本文结合实例，研讨了水清洗、无水清洗二类绿色清洗解决方案的创新驱动，指出基于生态环境保护准则创新驱动绿色清洗，才能持续废旧塑料循环经济的发展。

2.废旧塑料包装再生塑料资源绿色清洗解决方案的创新驱动内涵[1]

废旧塑料包装再生塑料资源绿色清洗是防范清洗二次污染风险、深化生态环境保护的可持续创新的策略。

绿色清洗解决方案研究的废旧塑料类型。按循环经济及塑料寿命周期的范畴，废旧塑料包装资源循环利用根据其利用价值可分为终结塑料寿命周期的循环利用和延续塑料寿命周期的循环利用，前一类废旧塑料的循环利用一般不需要清洗或对清洗无严格的要求，后一类废旧塑料的循环利用对再生塑料资源化必须对粉碎处理的废旧塑料清洗且有严格的清洗标准。

绿色清洗解决方案研究的废旧塑料污染物范畴。废弃塑料包装的品种及来源不同，污染形式及污染物种类也不相同，主要有以下几种污染：溶解物污染：有机物污染：PH值污染：尘埃污染；油脂污染：颜色及颜料污染；有毒物质污染、有机粘结剂污染；微生物污染；夹杂物：尘埃、非高分子类垃圾夹杂物。

绿色清洗解决方案的废旧塑料清洗的环保价值观。基于生态环境保护准则，首先制订环保策略、污染风险预测、洁净度评估标准、环境保护设施及编制环境风险应急预案。“绿色”表征废弃塑料清洗技术以生态环境保护为准则，以“绿水青山”的环保价值实现“金山银山”的经济价值。环保价值统帅经济价值，经济价值无条件服从于环保价值。清洗技术不产生二次污染的风险，实现零污染物排放。

绿色清洗解决方案废旧塑料绿色清洗质量。废旧塑料回收再生为循环利用的塑料原料，不论进入清洗工序前的废塑料含有塑料类多少种、污染多大量和夹杂物多复杂，清洗后物料的洁净度必须控制在一定范围内，残留水分，才能进入后续再生塑料资源化的循环利用处理工序/工艺。

绿色清洗解决方案的可持续发展。清洗生产线智能化，塑料性能清洗无损化，节能降耗高值化，质量控制及管理网络化，污染物资源循环利用化。创新驱动功能个性化绿色清洗技术。废旧塑料包装受污染及污染物的种类、性能不同，清洗技术既有共享化，又有个性化，个性化实现高效洁净化清洗。采用节能环保技术与装备。

3.废旧塑料包装再生塑料资源绿色水清洗解决方案的创新驱动

水清洗是目前最为常用的废旧塑料包装资源再生塑料清洗的方法。绿色环保化是水基清洗的基本准则和核心原则。水资源节约型清洗工序，清洗分两步进行，粗洗时使用循环水，可将漂洗工序排出的水进入清洗工序，只有清洗时产生废水排放。废塑料进行清洗时应选用可生物降解的环境友好类型脂肪醇乙氧基化物、聚乙二醇类表面活性剂。在进行脱墨、脱胶、脱漆清洗时，浸泡过程中的清洗剂溶液应尽量少的进入下一工序，可采取出料后脱水的方式加以避免。

废旧塑料包装资源再生塑料资源绿色水清洗技术的创新驱动的重点：绿色环保化高效清洗技术与装备开发；耗水、耗药节约型清洗技术的开发；环保高效功能化清洗剂的开发；清洗液循环应用技术的开发；外排水质达标技术的开发；绿色功能化环保清洗剂的开发。

3.1 废旧塑料包装再生塑料资源绿色水清洗分离技术解决方案的创新驱动[2]

回收的废塑料往往要先进行分离。废旧包装塑料资源能源不同，其夹杂物种类及形式也不同，水清洗分离实现废塑料分类回收纯净化，为废旧塑料资源循环利用奠定基础。

3.1.1 绿色水清洗薄膜类碎片分离技术解决方案的创新驱动

薄膜类废旧塑料碎片之间的粘滞性很强，分离是实现绿色清洗的技术关键，解决方案的创新驱动要点：开发功能化摩擦分离清洗技术与设备解决薄膜之间的在清洗过程中粘滞达到完全分散，开发清洗水和废旧塑料碎片两者之间运动路径协调性的技术与结构，提高清洗洁净度。

东莞市赛柯机械有限公司新一代高效、节水型清洗设备，塑料碎片清洗度达到一级净片要求。清洗装置整体结构呈椭圆形，采用两组滚筒作为循环清洗水槽动力。物料被送入循环清洗水槽后，在水槽内循环流动漂洗行程达到15m，通过两个滚筒的强烈剪切摩擦、撕离，泥沙等夹杂物沉入底部，通过底部筛网排水口排出。清洗完成后，送入挤干脱水机中。为客户提供项目方案设计、工艺流程规划，制定最优化的设备组合方案，根据特殊需求设计制造清洗装备。

秦皇岛力诺机械加工有限公司废塑料薄膜清洗机经过不断完善，解决了机内可控水位、摩擦力、分散力、清洗水与物料行走速度之间的匹配等问题，提高薄膜分离效率，降低清洗水的用量。

3.1.2 绿色水清洗非塑料夹杂物分离技术解决方案的创新驱动

垃圾废旧塑料含有种类较多非塑料夹杂物的，绿色水清洗首先清洗分离此类夹杂物，有利于减小废旧塑料中硬杂物在破碎过程中对设备的破坏，提高清洗生产线的绿色寿命周期。

德国Herbold公司废旧塑料夹杂物分选—清洗一体化分选分离生产线，利用保持流动的清洗水对废塑料中所夹杂的砂石、金属、玻璃、纸屑进行去除，同时对将进入下一步工序的废塑料清洗。一体化设备包括两根输送搅拌螺旋、一套进排水管线系统、一个加料口和三个物料沉降口。废塑料混杂物从左侧的加料口加入，通过两根输送搅拌螺旋的旋转，一边向设备右端输送，一边实现在水流中的清洗。在这一过程中，根据物料的密度差异，会在设备的不同位置发生沉降。对应于不同物料的沉降位置，设备设置了三个物料沉降口。左侧沉降口用于沉降砂石、玻璃、金属等密度大的沉重物料，沉降口下端连接一个螺旋输送器，用于将沉降物从沉降口的水中排出。中部沉降口用于纸浆等浆料沉降物，由于浆料类物料无法使用螺旋输送器输出，因此中部沉降口直接连接排出管。右侧沉降口用于收集废旧塑料碎片，沉降口下端同样连接一个螺旋输送器，用于排出分选、清洗后的废旧塑料材料。

3.1.3 绿色水清洗密度分离技术解决方案的创新驱动

利用物料的不同密度，在特定密度液体中的沉浮特性，创新高效分离技术与设备，使之分离，获得单一的塑料。水力旋流密度离心塑料分类分离，有效地将密度大于和小于1g/cm3的塑料分离，分离率可达99%。

德国Flottweg公司旋液离心密度分离技术特点是：将需要处理的混杂废塑料碎片放入清洗水或清洗液中，利用离心机的高速转动，实现清洗、分选及脱水。根据不同废塑料和清洗液体的密度差异实现分选。通过离心转子与螺旋设计相结合，在清洗物料的同时实现了密度分选。螺旋输送物料的同时，离心作用又可以实现物料的脱水，减轻了后续物料干燥工序的压力，有效了降低了能耗。含有混杂废塑料的清洗液从离心清洗设备的左端转轴中部管道流入，在离心转子的中部出口流出至离心腔室，在离心力的作用下被甩向筒壁。在这一过程中，密度大于清洗液密度的废塑料物料会集中在筒壁附近，而密度小于清洗液密度的废塑料物料会在清洗液的内侧。离心转子上的螺旋对废塑料物料起到输送作用，密度大的物料被输送螺旋输送到设备的右端出口，密度小的物料被输送到设备的左端出口。去除物料的清洗液体通过离心机出口排出。

3.1.4 绿色水清洗浮选分离技术解决方案的创新驱动

浮选分离法使用润湿剂、发泡剂、电解质以及调节溶液的PH值，改变塑料表面的亲水性和疏水性，提高分离精度。

木质素磺酸钙、单宁酸。甲基纤维素、十二烷基苯磺酸钠等润湿剂改变湿润表面的润湿性，使某些疏水性塑料的表面在润湿剂的作用下，由疏水性变为亲水性而在水中下沉，而仍为疏水性塑料的表面粘附气泡而上浮，两者实现分离。

颗粒大小、粒子密度，碎片形状对浮选精度也有影响，低密度、小粒径最易漂浮，高密度、大粒径最易下沉，两者分离的精度也高。

实现精确的分离，需预先做试验，确定润湿剂的类型及溶液的浓度、碎片的大小及形状等技术数据，才能取得高的分离精度。

普宁市豫利普环保设备有限公司废旧塑料浮选比密度分离性能更优越，在清洗过程中自动过滤泥沙、纸浆、杂质。机身装置浮水料，捞料螺旋绞笼，密度小的浮水料可直接分离，节省工序，使用方便。机体底部采用机械叶片螺杆旋转原理，快速磨擦清洗物料上的油污、胶水纸浆等杂质；泥沙及纸浆经滤网排出，达到理想清洗分离效果。

3.1.5 绿色水清洗水资源节约型解决方案的持续创新

水清洗最大的缺陷是耗费大量的水资源。水资源节约型成为绿色水清洗解决方案持续创新的重点。

东莞市绿丰环保机械有限公司废旧塑料分离池底部装配有独立反螺旋，螺旋顶端装配大口径蝶阀，清理维护时只需要打开蝶阀，启动反螺旋，池底泥沙等污渍自然排干净，无需人工深入池底清扫。大型漂洗池底部配置有多个锥形泄渣装置，当池底污渍或泥沙沉积过多时，只需打开泄渣阀即可单一的将池底部沉淀污渍及泥沙排出，无需更换整池水，大大节省漂洗用水量。配套的污水循环过滤设备，可以配套的完全生产过程中废水的处理使之循环再次使用，达到环保排放的标准。

3.2 废旧塑料包装再生塑料资源绿色水清洗生产线装备功能模块化组合技术解决方案的持续创新

清洗生产线装备功能模块化组合，实现更加便利快速的现场安装和拆卸，维护以及保养也更加方便，转场时也可以快速运输，大大提升生产效率；提高清洗工艺及功能的灵活性，提高设备资源的利用率，实现资源节约型、运行成本低值化的功能个性化清洗技术。

东莞绿丰环保机械有限公司塑料薄膜回收清洗生产线开放式组合，实现不同的清洗对象和功能。生产线配有输送上料机、快速破碎清洗机组、串联式高速摩擦清洗机、自动漂洗轮组、自动捞料沥水机、均化输送机、软料强制脱水机、吸料机、同步循环干燥机、搅拌输送机，可根据用户实际情况灵活组套，实现多次摩擦清洗，二次粉碎清洗、高温低温复合清洗、以及沉水料和浮水料自动分离漂洗等多种功能，也可简化为开放式半自动清洗设备。另外还可根据不同用户要求设计中央控制系统，实现二次控制、程序控制。

3.3 功能化绿色水清洗技术解决方案的创新驱动

功能化绿色水清洗技术解决方案指为特定的废旧塑料实现特定的再生资源类型而制定的绿色水清洗技术解决方案。塑料包装的专用化、标识化、美观化等发展，推动了功能化废旧塑料水清洗技术解决方案的的创新驱动。

3.3.1 废弃PET瓶再生纺织纤维级资源绿色常温水清洗技术解决方案的创新驱动

废旧PET再生塑料资源最主要的用途是制作涤纶短纤维，绿色清洗持续创新主要体现在节能节水降耗高效高速清洁生产。

废弃PET瓶经分拣清理粉碎，内含夹杂物主要为热收缩的PP商标纸、尘埃、PP瓶圈，污染物主要为液体及粉末的残留体。

废弃PET瓶片清洗包括浮洗和漂洗等工序。浮洗可以有效去除夹杂物；漂洗可以有效去除污染物，使瓶片表面的PH值趋于中性，确保瓶片的洁净度和透明度。

常规的高温浮洗，不但部分高分子发生水解或降解、降低了PET材料的粘度，而且浪费能源、易产生二次污染。北京惠佳祥公司针对传统的废旧PET瓶片高温清洗造成严重的环境污染的环保缺陷，开发出整套的PET瓶片常温清洗技术，清洗剂、废水循环利用，不但实现废旧PET性能优质再生，而且实现节能降耗清洁化清洗。

整套清洗流水线从整瓶进机到净片包装分为三道工序：

1） 粉碎及除去固体夹杂物的绿色水基清洗技术创新

使用清洗机-粉碎机一体化的装备，在粉碎的塑料碎片直接进入水清洗筒，减少了中间环节，提高了生产效率，除掉80%以上的泥沙等夹杂物。清洗过的碎片进入甩干机。本工序用水为漂洗工序的废水，不使用清洗剂，排出的废水为中性偏碱性，PH值7～8，可浇花、浇树、浇灌农田。

2） 常温浮洗除污净化的绿色水基清洗技术创新

公司开发的PET瓶片常温清洗剂，能快速除去油污，有效溶解糖分、矿物沉淀、霉渍、锈斑等污渍，能快速渗透和清除商标纸及粘合剂，使软化后的粘合剂在搓洗过程中去除干净。在预洗工序过来的经过脱水的瓶片，直接进入带式清洗机，在含有6%除污清洗剂的水溶液中搓洗20～30分钟后，清除油污、粘胶等难以去除的污渍，从出料口进进甩干机，经甩干机甩出的清洗液再返回到清洗机中循环使用。经甩干机脱水后的瓶片，直接进入下道工序。本工序没有废水产生。

水基清洗溶液浓度根据碎片污染及除污实际，调节及恒定溶液浓度。

3） 漂洗分离及风选分离甩干洁净化的绿色水基清洗技术的创新

用清水将第二道清洗工序残留的清洗液洗净，同时漂出剩余的比重小的浮料杂质（如PP，PE等）。从第二道清洗工序出来的瓶片先进入螺带式漂洗机（搓洗10～15分钟），再过两道漂洗槽，经甩干机脱水及风选分离出纸屑、线头等轻薄微细夹杂物，即完成清洗工艺，得到洁净化PET碎片。漂洗废水不含清洗剂，排进蓄水池供第一道清洗工序使用，实现水资源循环利用。

3.3.2 废弃PET瓶再生瓶级资源绿色水清洗技术解决方案的创新驱动

废弃PET瓶绿色再生瓶级资源，纯净化清洗是实现瓶—瓶的的高值化循环永续利用的创新驱动的核心技术。

克朗斯废旧PET瓶回收系统[3]，最大限度地将PET资源的原有价值挖掘出来，实现瓶—瓶永续循环利用，技术关键是创新废旧PET瓶片纯净化水清洗技术。废旧PET瓶片纯净化清洗系统包括干式分离工序和湿式清洗去污工序，湿式清洗去污工序包括密度分离工步和多级去污工步，每个工序/工步实现不同的清洗目的：

1） 废旧PET瓶片预处理。厚度和尺寸一致性的PET碎片进入清洗流程，保证PET碎片在去污反应器中的实现相同的处理工艺条件，从而缩短了清洗时间和清洗效率。清洗在真空反应器中进行，优化温度控制下，降低清洗工艺温度，无需对被清洗碎片施加过多的机械压力或者热压力，提高清洗纯净度以及颜色质量一致性等。

2） 干式离心分离工序。分离目的不但要除去废旧PET瓶粉碎混合物中的颜色标签、PP瓶盖及瓶圈，而且要保证保证标签颜色不污染PET瓶片。常规的高温水清洗工艺，混合物中颜色标签受热后，颜料脱落，污染清洗水和塑料碎片，清洗得不到纯色的塑料碎片。干式离心风选，废旧PET瓶粉碎混合物相互之间不产生交叉污染，塑料碎片保持本色纯洁度。粉碎后PET碎片混合物在光温下实现预干燥，在干式物理清洗过程中，大部分的颜色标签、沙粒和附带赃物颗粒的夹杂物都会通过喷射和摩擦力进行机械移除，分离出单纯的PET碎片。

3） 湿式密度分离工序。PET碎片经干式清洗分离处理后，进入湿式密度分离工序，密度小的残留的标签和粘着物在湿式密度分离器中，在下沉或漂浮的水清洗过程中，与密度较大的PET碎片分离开来，得到不含夹杂物洁净PET碎片。

4） 湿式多级除污工序。洁净化PET碎片进入湿式碱处理除污工步，在加热到去污温度（大体上低于PET塑料的熔化温度）的加热蜗杆中对混合物进行轻柔均匀的加热，所涉及到的赃物颗粒，如悬浮的油墨颗粒和附着物，在碱洗过程中以残留物的形式得到去除。加热温度不能过高，否则会降低PET原料粘度及发生乙醛小分子分解，丧失成型PET瓶的原料性能。湿式碱处理介质为碱性苏打水。洁净化PET碎片专用的过滤系统确保除污清洗持续洁净清洗效果，PET碎片湿洗过程会产生污染负荷，如果不在洗涤过程中添加适量净水，水溶液的污染度会提高，清洗洁净度发生变化，无法满足用于食品级的回收PET的纯净度标准。系统清洗水的控制系统，根据清洗水的污染度，持续恒定清洗溶液浓度值，清洗产生的污染负荷就会随着废水一起排出，净水达到最大利用率，废水中的污染度保持在一个很低的水平。加之热损失和能量损失的最小化，确保了使用内滤洗涤液对PET碎片洗涤的低碳排放。多次多级连续热水漂洗去污，清洁度在除污过程中逐级太高，达到深层清洁清洗，最后级为清水漂选，得到达到食品级清洁度的PET碎片。

5） 干燥纯净化分离工序。洁净干燥的PET碎片再一次根据颜色对碎片进行分类挑拣，用磁性分离去除所有的金属微粒，热风干燥达到设定含水率，实现深度净化，得到可直接成型的PET瓶的食品级纯净的PET碎片，密闭盛放。

北京盈创再生资源有限公司凭借其采用的“深层清洗”和“深度净化”的绿色清洗技术，实现了从塑料瓶—消费后废瓶—再生聚酯切片—塑料瓶的永续循环，取得了美国食品药品监督管理局(FDA)及欧洲ILSI(国际生命科学研究所)标准认证后，成为中国唯一的通过了卫生部、质检总局审核的废旧PET瓶再生食品级PET切片原料的企业，产品远销欧美市场，从而结束了中国不能够生产出再生食品级聚酯切片原料的历史。

3.3.3 废旧农地膜一体化绿色水清洗生产线解决方案的创新驱动

废旧农地膜具有（50-60)%的大量的泥沙，为回收清洗过程带来技术创新机遇。农膜的清洗包括去除油污清洗、刷洗、冷水漂洗、干燥等工序。农膜清洗流程：碱水清洗（去除油污）→刷洗→冷水漂洗→晾干。

英国恩派特针对回收农地膜污染的特点，自主研发生产线破碎效率高、清洗及干燥能力强的纯净化清洗生产线。清洗生产线进行五道清洗和二道漂洗，清洗工序及设备（清洗工序）/功能如下：入料输送带/均匀喂料；撕碎机/带水撕碎成捆或松散编织袋、同时进行预洗、去除泥沙及可能存在的小石子之类异物；螺旋清冼机（第一道清洗）/清冼一类污染物；螺旋清洗机（第二道清洗）/清冼二类污染物；漂洗沉淀池（第一道漂洗）/分离一、二类污染物；螺旋清洗机（第三道清洗）/清洗三类污染物；卧式摩擦清诜机（第四道清洗）/清洗四类污染物；漂洗沉淀池（第二道漂洗）/分离三、四类污染物；卧式摩擦清洗机（第五道清洗）/全面进行一次综合清洗；离心脱水机/物料脱水；热风干燥系统/进一步烘干，达到含水量标准。根据客户的切实需求并结合客户所在地区的实际情况，定制一体化解决方案。

张家港市普瑞塑料再生设备有限公司开发了具有专有技术的农地膜清洗回收造粒生产线，解决了农地膜回收清洗中的泥沙、用水等问题。清洗工艺流程：破碎后的物料经过高速螺旋清洗和脱沙机排沙，然后进入拍打清洗分离机，物料在水中塑料伸展，在双轴的拍打进一步排沙和沉淀分离，然后进入低速磨擦洗，进一步清洗，进入下一级漂洗槽清洗分离，螺旋上料塑料进入挤干机，挤出物料处于半塑化状态，含水约为7-8%，通过风送进入储料间自然蒸发水分。

东莞市绿丰环保机械有限公司废旧地膜（农膜）破碎清洗线，废弃薄膜收集回来后首先进行预处理切断或撕碎，使大卷成捆的废旧薄膜成小块状，然后投入至除沙机中进行除沙处理，经过除沙过后的薄膜进入破碎机中进行细碎处理，破碎时加注水进行破碎，可以起到初步清洗的作用。破碎机底部配洗脱机，可以将物料上的泥沙及脏水甩出，甩干过的薄膜进入强力摩擦洗料机中进行摩擦清洗，此段加注水进行摩擦清洗，此机为我公司专业为地膜除沙清洗而设计，清洗泥沙在99%以上。清洗过后的薄膜进入沉浮漂洗水槽中进行漂洗，漂洗完的薄膜料由挖料机挖入挤干机中进行挤干脱水。后续可接造粒机制成颗粒。

3.3.4 废旧塑料编织袋一体化绿色水清洗生产线解决方案的创新驱动

废旧塑料编织袋盛装物料种类繁多，表面印刷粘附及夹杂物多元化，比废旧塑料瓶类更难于清洗，多能综合化成为其一体化绿色水基清洗生产线解决方案的创新驱动技术的核心。

百联盛世编织袋粉碎—清洗一体机，废旧塑料经过粉碎后立即进入清洗的过程，粉碎、清洗后的废旧塑料再制成各种塑料颗粒，就重新成为塑料制品的原料。设备底部安装清洗装置，可使物料在粉碎的同时，进行清洗，做到一机多能，大大节省了工人劳动强度，破碎率高、清洗效果好，方便快捷，有效的节约生产成本。刀芯结构采用组合合金刀、5～15位剪切，高承载力轴承、高强度筛网、刀架及刀盒高精度加工，防止卡料，封闭式刀架在高速旋转过程中，有利于脱水下料，大幅度提高效率及产量。为节省刀具的刃磨及安装时间，在磨动刀时，可以不拆下动刀，用角磨机修磨刃口；定刀拆下刃磨，安装时只调整定刀，可减少刃磨、安装、调整时间，提高效率。粉碎—清洗一体机可与甩干机组合为粉碎—清洗—干燥一体化清洗生产线。

杰能环保科技有限公司自行研发创新生产的新型水泥编织塑料袋清洗污水榨泥处理器，主要作用是把固体夹杂物从洗砂泥浆中分离出来。其主要结构是由转鼓，内置的螺旋输送器，进料管，排渣口，排液口和驱动装置，润滑装置组成。外置输送泵将含水率较高的污泥和高分子絮凝剂通过进料管送入离心机内，由于转鼓的高速旋转和摩擦，污泥在转鼓内和转鼓一起高速旋转，形成一个同心的液层，离心力的作用使固体沉降到转鼓内壁而液体通过排液口流出，因为转鼓被做成圆锥体，在圆锥体的最小端留有排渣口，这样就保证了液体不会从排渣口流出。同时螺旋输送器以与转鼓略有差异的转速旋转，将固体推向转鼓的排渣口。专有的节能模式，节水，停机时用少量清水冲洗，开机时免冲洗，无需冷却水。自主开发了专用的节电水清洗技术，节电率达到15%～20%。

3.4 绿色超声波清洗技术解决方案的创新驱动

超声波清洗是物理作用，不需摩擦清洗结构，辐射不受薄膜黏连、塑料碎片的形状、污染物类型及性能等清洗条件的限制，清洗彻底洁净，尤其适用于清除牢固地附着在基底上的油脂性污垢。超声波清洗剂采用化学溶剂或水基清洗剂。

超声波超声波发射器向盛有废旧塑料的清洗槽辐射超声波，并产生空化，由空化气泡运动产生的微冲击流或由气泡崩塌产生的高强度冲击波，作用于附着在塑料碎片表面的污垢，离散污染物和塑料碎片之间、污物层之间的吸附力。加速可溶性污物和废塑料之间的驳离及污染物自身的溶解，从而达到清洗的目的。清洗速度快、质量高、易于实现自动化。

江苏飞鸽友联机械有限公司废弃PET瓶片超声波清洗回收生产线，整个系统配置包括分离单元，标签剥离，破碎清洗以及干燥单元等，处理后湿度PVC＜2000 ppm、PE和PP＜240 ppm，生产量包括四个规格：300 kg/h、500 kg/h、1000 kg/h、2000 kg/h，或根据客户需求配置。

3.5 绿色水基清洗剂的创新驱动

水基清洗剂与水相溶水，可以加水稀释使用，借助于含有的表面活性剂、乳化剂、渗透剂等的润湿、乳化、渗透、分散、增溶等作用来实现对油污、油脂、油墨类，以及电镀类等污染物的清除清洗。

绿色水基清洗剂的创新驱动要点：低发泡、低残留、易处理；具有极强的渗透、分散、增溶、乳化作用，溶解完全，易漂洗，不破坏被清洗的塑料材质及设备的寿命周期；清洗剂中不能含有对操作人员造成伤害的易挥发的有机溶剂，不含有磷等国家明令禁止的富氧成分，废水后续外排的绿色生化可治理性；优良的水溶性，用量少，能耗低，能以高回收率回收清洗剂并反复利用。

3.5.1 多能化有机污染绿色清洗剂的创新驱动

根据废旧塑料污染物的种类及特性，以及清洗的形式，开发多能化有机污染绿色清洗剂，提高清洗的绿色经济效益和清洁化质量。

徐州金新贝洗涤剂有限公司致力于废旧塑料的再生利用清洗剂的开发。基于清洗出高质量的再生塑料的理念，科技融入到研发、生产中，开发节约资源，防止环境污染的功能化清洗剂。清洗聚酯瓶片上的多种污染物，清洗后的材料干净白亮，光泽好。

RT-844是我国自主研发的环保型水基塑料清洗剂，无毒、无腐蚀、不燃、不爆，不会对塑料本身造成性能方面损坏，清洗后直接用清水冲洗不产生二次污染。强力渗透乳化，去污速度快，可去除各种废旧塑料薄膜、塑料袋、编织袋、PET瓶等表面的油污、印刷字迹、图案等污渍。

诺而曼环保科技有限公司环保型水基清洗剂，能与多种弹性体、塑料更好的相容，湿润及渗透性能优秀，可以有效清除油污和脂油脂，不会腐蚀、氧化、溶解、容胀、脆化等。为客户制订清洗剂配方及解决方案，改善工艺，提高生产效率，降低清洗成本。

3.5.2 功能化废旧塑料表面涂装绿色清洗剂的创新驱动

废旧塑料薄膜油墨清洗剂的创新驱动。沈阳市洁威科技有限公司JW编织袋油墨清洗剂，无污染、无腐蚀、不燃烧，可将编织袋上面的印刷油墨清除干净，清洗效率高达95%以上，不会对编织袋本身材料造成任何损坏，清洗一吨编织袋的总费用不到200元。北京恒安凯利科技发展有限公司最新研发了恒安509（冷洗型）塑料薄膜印刷油墨清洗剂，无腐蚀，无需加热，可直接用冷水浸泡清洗，清洗一吨塑料薄膜的清洗剂费用约60元。

废旧塑料绿色表面脱漆剂的创新驱动。广州再生塑料技术中心联合国内大型废旧塑料回收企业和院校教授开发出针对废旧塑料表面脱漆的海离子清洗剂，以清洁有用的酯、微生物、阴阳离子（统称为海离子）为主体成份，在热能或电磁波的作用下，有效地切断表面膜分子枝接琏形或碎电脱落，有效除掉各种废旧塑料表面的漆层，对绝大多数漆面均有特效；成本低，与酸碱法成本相当，甚至低少传统方法清洗成本；不影响基材，还原基材本色，不会出现变黄，变白，变脆等负面影响。清洗过程无味、无毒、不燃烧，环保，清洁剂可反复使用，废水量少且处理简单，绿色附加值高。

废旧塑料绿色表面脱镀退镀剂的创新驱动。广州再生塑料技术中心海离子H328废旧ABS塑料脱镀退镀剂，只需1～2小时，全面彻底清除各种金属镀层，不伤害片基材质、不发黄等特性，工艺过程达到不燃烧、无烟、无味、无毒、无害。

4.废旧塑料包装再生塑料资源无水清洗（干洗）绿色解决方案的创新驱动

无水清洗采用空气作为清洗介质，所以在整个清洗过程中没有污水产生，以及泥沙、粉尘等其他的杂质集中收集，不产生二次污染，节约水资源，成本要低30%。废旧塑料包装薄膜绿色无水清洗（干洗）是目前相关研究的重点领域，无水清洗技术、工艺和设备都处于探索阶段。日本、欧洲的一些企业正在进行这方面的研究及应用，如日本EINTECS技术研究所提出了能对所有的废旧塑料进行干法清洗技术。墨西哥初创企业开发了一种全新无水清洗废旧塑料技术，相比水清洗，只需要使用50%的能源，能够回收处理90%的塑料产品。

4.1 无水清洗工艺技术绿色解决方案的分析研究

无水清洗回收设备主要由皮带上料机、单轴撕碎机、搅拌定量喂料、无水清洗机、高速摩擦清洗机和净料及干渣收集等设备组成。无水清洗过程中，清洗介质与清洗力两个因素共同发挥作用。清洗介质采用空气，压缩空气提供清洗动力。

无水清洗工艺主要流程：

预处理——废塑料薄膜的干法清洗工艺对物料的基本要求为：其形状为不规则的圆形，直径尺寸范围在5至15mm；利用气流干燥法，废塑料碎片残留水分≤1.0%，堆积的松密度10～30 kg/cm3之间。

干粗洗清除夹杂物及分离——风选离心分离去除干燥碎片中夹杂的较大的砂粒、泥块、小石块等夹杂物，避免后续清洗过程中的拥堵、缠绕等现象的发生。

干精洗除污及分离——预处理阶段不易去除的粘附在塑料破片上不易去除的污垢、夹杂物，进入清洗阶段被分离和清除，得到干净的塑料碎片。经预处理的废塑料碎片在清洗装置中，在压缩空气驱动下碎片之间互相碰撞、摩擦和研磨，附着碎片上的污垢脱离碎片，在空气动力作用下，被送到旋风分离装置，污染物和塑料碎片两者分离，得到干净的废旧塑料碎片。

脱水和干燥——纯净的塑料碎片在热风干燥作用下，实现脱水和干燥处理，完成清洗。

无水清洗的局限性——清洗剂为空气，只能清洗经过分拣除去标签物、表面色彩涂装及高分子粘结剂的废旧塑料后的废旧塑料。

4.2 废旧塑料包装薄膜再生塑料资源无水清洗绿色解决方案的创新驱动

废塑料薄膜的干法清洗工艺对物料的基本要求为：其形状为不规则的圆形，直径尺寸范围在5至15mm，废膜片干燥程度为残留水分≤1.0%，干燥的废膜片的堆积密度在10至30 kg/cm3之间。国内对废塑料薄膜的干法清洗技术研究刚刚起步，其技术、工艺和设备、清洗介质等都处于探索阶段。塑料包装制品的塑料材料、规格、形式多元化、多样化催生功能化废旧塑料无水清洗设备的创新驱动。

引进国外先进技术，创新驱动无水清洗技术与设备。东莞绿丰环保机械有限公司在吸收引进德国、意大利的先进技术，结合废塑回收领域自身行业特点，在LDPE薄膜回收领域率先采用干洗除沙技术、针对膜料的高韧性特点开发离心式分段粉碎技术、成品半塑化挤压脱水技术；在HDPE及PP硬胶回收领域率先采用“流体分离清洗”，对其成品率先开发使用“脉冲式气流分选”技术。2014年，张家港海滨机械通过和沙特客户合作，获得了无水清洗的核心关键技术，开始制作样机，反复测试，努力于创新驱动功能化的PE、PP、PVC等薄膜及农用薄膜、大棚薄膜等无水清洗回收设备、工业薄膜无水清洗回收设备、废旧薄膜无水清洗回收设备、饲料编织袋无水清洗回收设备。2016年通过对客户使用情况的调查，积累了宝贵的经验数据，对无水清洗设备进行技术改进，2017年在国内推广无水清洗回收技术。

自主持续创废旧塑料新无水清洗技术与设备，提高无水清洗工程技术的生态环境保护水准。江苏永志环保科技有限公司经过多年研发，推出专利的废旧塑料薄膜、农膜地膜、编织袋无水清洗生产线，具有结构紧凑、设计新颖、自动化程度高、不缠绕、不拥堵、节约水资源和人力等诸多优点。经预处理的被撕碎的废旧塑料薄膜由管道送入离心机底部的进料口，物料随着转鼓的转动进入由筛网、外壳及转鼓之间的分离空间，物料中较重的颗粒在离心作用下由底部排出，较轻的废塑料薄膜则随着转鼓及筛网的转动逐步向上飘起，同时与废塑料薄膜中的杂质、粉尘等分离，干净的废塑料薄膜则由外壳侧壁上的出料孔送出，飘浮的粉尘由继续向上飘起，由于筛网内具有一定的负压，这些粉尘穿过筛网的网眼再经外壳顶部的吸尘口排出，由于筛网的网眼有可能被飘起的废塑料薄膜及粉尘堵住网眼，此时紧贴在筛网内表面上的通气管道分间歇性地向外吹气，将吸附在筛网表面的塑料薄膜和粉尘吹落，使粉尘能方便地通过筛网的网眼，从而达到废塑料薄膜与粉水尘分离的效果。

废旧塑料无水清洗装备持续探究。宋楠等[4]为了克服湿法清洁带来的污染和高成本,设计和运行了一种轻质废旧塑料无水清洁装置,以廉价砂石和空气作为清洗介质,在不产生二次污染的前提下对废旧塑料膜进行无水清洗。轻质废旧塑料的无水清洁装置按操作顺序依次由固体介质清洗装置、分选装置、空气介质清洗装置和除尘装置4部分构成，其中固体介质清洗装置和高速空气清洗装置是主要清洗部件。结果表明：无水清洁40min和50min的样品清洗率分别达到92.72%和94.90%，接近于水洗样品的94.56%；无水清洁40min和50min的样品平均遮光率分别达到43.56%和40.10%，接近于水洗样品的41.84%。

4.3 废旧塑料薄膜再生塑料资源无水清洗循环应用高值化绿色解决方案的创新驱动

废旧塑料薄膜无水清洗节约了处理废水的费用，实现了其高值化循环利用。在无水清洗技术中，把清洗与分离除杂质这一工序结合起来，能有效除去废旧塑料薄膜中的杂质，再生颗粒的纯度得到提高，拓展了再生利用领域。

捷克Mrac的Reoplast公司每年利用回收的废旧薄膜生产薄膜2000吨。使用的原料都是回收的废旧拉伸膜。以往应用水清洗解决方案，需要解决废水的污染处理，制造成本较高。

捷克Mrac的Reoplast公司和DRD公司合作开发废弃塑料薄膜无水清洗-造粒-挤吹薄膜一体化工程技术方案。由水清洗升级为无水清洗，提高清洁化生产效率。DRD公司double rotor disk，双转盘干式清洗机结合一台清洁离心分离机和热力干燥机组成不损伤原料性能的无水清洗系统，和挤出造粒设备在线组合为一体，整套设备配备了高效节能的全电动驱动及智能控制系统。

捷克Mrac的Reoplast公司使用废旧回收塑料薄膜中，含有80～100%的废旧拉伸膜，夹杂物包括涂胶标签纸、PP带或PS带、PP包装带、胶带、木头、实物残、沙、土等。回收混合料通过进料输送带首先输送到塑料粉碎机，然后通过一个缓冲罐，输送到无水清洗系统。破碎的废旧薄膜塑料混合物在圆柱形腔内旋转，此时不断输送热风，使得塑料因气流保持悬浮状态。强大的气流确保杰出的干燥效果，可以减少大约百分之二的含水量。与此同时，污染物通过筛网分离到除尘设备中往。在干燥、清洗工序之后，粉碎后的薄膜直接被输送到挤出造粒，降低了挤出造粒的加热能耗，稳定了挤出造粒产量。挤出过滤和排气功能运行完美，提高了造粒的洁净性及成型的薄膜质量。无水清洗效率高，每周大约筛选出四立方米的杂质。延长清洗装备的运行寿命，节约维护费用。无水洁净清洗夹杂物，提高了材料的洁净度，降低了挤出造粒工艺过程的挤出螺杆、机桶、过滤网等易损部件的磨损率，延长了其使用寿命，降低了设备维护费。无水清洗提高了挤出造粒产能，由390 kg/h提高到500 kg/h。每公斤清洗费用同比湿法清洗至少低50%。18个月就能收回整套无水清洗设备的投资。

4.4 废旧PS泡沫塑料再生塑料资干冼绿色解决方案的创新驱动

废旧PS泡沫塑料在“白色污染”中占了较大份额，污染物渗入微孔，清洗工艺成为再生塑料资源绿色解决方案的重点。

名古屋农机制造所采用干洗方案，把PS从粉碎的夹杂物中分离出来。回收设备的工艺流程：把整块的废旧PS泡沫塑料投入粗粉碎器，被粉碎成30mm～50mm大小的块料，透过筛网落在低部，底部设有磁铁将钉子、铁片等铁类杂物吸住。经过筛分的PS粗粉碎物由鼓风机吹过弯曲折板，进入细粉碎装置内，质量较重的沙石就被留在底部。经过转刀和固定刀，使废聚苯乙烯泡沫进一步粉碎，通过细筛网落入料斗。然后进入管道，由压缩空气送到顶部的料斗，料斗设计成进料口低出料口高的形状。在气流的作用下质轻的PS泡沫粒子越过槽壁溢入贮料罐内。被细粉碎的聚苯乙烯泡沫中的沙粒经过管道输送时又被筛落一部分，最后混入顶部料斗的沙粒，也因压缩空气离心力的作用沉降在供料沟边壁的凹槽部。经过这几个步骤几乎可以完全除掉异物杂质，进入下一缩容造粒工艺流程。

清洁化节能缩容处理技术与设备的创新驱动。日本某公司在回收PS发泡废塑料之类体积松散庞大而质量又轻的废塑料研制了一种清洁化节能缩容的熔融回收炉，可有效地压缩体积、提高密度。工作时废塑料不是被直接加热的，而是由高温高压空气间接加热，不但热效率高而且不会分解和产生有毒气体、造成二次污染。加工成本和运转成本均较低。

4.5 废旧塑料再生塑料资干洗工艺拓展应用绿色解决方案的创新驱动[5]

废旧塑料干洗工艺的绿色环保的实质是“无水”清洗介质。开发废旧塑料回收再生各工艺环节“无水”取代“有水”处理的新技术、新设备、新介质。在干法造粒工艺中，把无水清洗与分离除杂质这一工序结合起来，能有效除去废薄膜中的杂质，再生颗粒的纯度得到提高，可以使干法造粒工艺的优势得以充分发挥。无水清洗后，薄膜和编织袋用水泡后，水非常清澈，基本上没有任何杂质，净料已经干燥，不但降低了挤出造粒所需的能量，而且延长料螺杆和机筒的使用寿命。

废旧塑料瓶风力脱标分离技术。东莞市柯达机械有限公司新型干式分离脱标设备，在原来的脱标设备上增加了爪刀，并调整了动刀与定刀的结合方式，更合理的设计提高了脱标效率和脱标率，针对于废旧塑料瓶有更好的脱标效果。效率高、节能，脱标率高达96%以上。PET瓶脱标机由两大部份组成：1）脱标环节，主要由脱标筒、主轴以及轴上的动刀和筒壁上定刀组成，且全部采用硬质合金刀尖，粘附的标签在机械推进过程中通过动刀与定刀间的接触被剥离；2）分离环节，主要由分离筒、主风机、副风机，螺旋风道组成，风选离心分离。

光、电智能分离技术。光、电智能别和干式分拣技术相结合，不仅提高废旧塑料的分离分选纯度，而且其无需使用工业浓度盐的特点，避免了清洗设备因为工业盐与金属材质发生化学反应所带来的过度腐蚀，极大延长了清洗机械设备的使用寿命。奥地利BT-Wolfgang Binder GmbH的废旧塑料分离分选设备，通过组合不同种类的传感器实现材料识别功能，如线阵相机技术来进行材料的颜色识别、X-射线荧光技术来进行材料的化学组分识别，通过分类和分拣之后的材料可以进入到下一步的回收环节中。东莞市绿丰环保机械有限公司创新密度、颜色相同的ABS/PS475废旧塑料分离技术与设备，依据高压电场分离原理，对同单位电压电场中不同材质物料所带电荷级数不同的原理对不同材质的物料进行分离。

纸塑热气流分离技术。利用塑料薄膜遇热收缩减小比面积提高密度的原理，实现纸塑分离。将薄膜碎片与纸的混合物送至加热箱，薄膜碎片受热呈颗粒状，纸塑混合物送入空气分离器，空气流将混合物中的纸带走，而密度大塑料颗粒便落在分离器的底部，实现塑料与纸完全分离。

5.结语

废旧塑料清洗行业发挥自身优势，基于生态环境保护，利用科学技术、信息技术和计算机技术，积极将语音识别、图像识别和人脸识别方面的AI技术与自身技术与设备相结合，开发出新组合、新功能，积极研发该领域技术系统，研制出拥有自主知识产权的技术，完成品牌配套建设，从核心领域获取企业利润，增强企业竞争力，才能扛得住环保的高压，成为循环经济的中流砥柱。

绿色清洗技术是实现和推动废旧包装再生塑料资源绿色发展、循环发展、低碳发展的可持续发展的必然趋势，坚持生态环境保护准则统帅清洗技术的创新驱动，研制出拥有自主知识产权的智能化清洁技术，推动废旧塑料循环经济的持续发展。涉及超声波、干冰和微波等新型清洗技术，以及以空气或吸附性固体介质为媒介的干法清洗的研究极少，应用方面几乎空白。