基于循环经济的废旧塑料制品材料的再生利用

2021-01-09杜雨潇

合成材料老化与应用 2021年6期

杜雨潇

（西安航空职业技术学院，陕西西安 710089）

随着工业经济的发展和人民水平的提高，塑料制品给人们的生活带来了极大的便利，于此同时，废旧塑料的不断增加，也在严重地威胁着我们的生存环境。基于循环经济下的废旧塑料再生利用，能够有效地缓解资源短缺和环境污染问题，已经成为时下火热的新兴产业，既可以保护环境又可以实现循环经济，发展潜力巨大，未来将会成为利国利民的环保产业。

1 废旧塑料制品材料再生利用产业发展现状

从循环经济角度出发，废旧塑料制品的再回收已经成为缓解资源压力的重要产业之一，同时也能减少塑料制品对环境的污染。随着我国经济的快速发展，塑料制品以价格低廉、轻质、方便、可塑性强等特点被大量的生产和使用。调查显示，每年全球塑料制品的生产量超过1亿t,如果这些塑料全部投入到自然当中，所产生的污染难以想象，但是如果将这些废旧的塑料制品进行回收再利用，所创造的价值也是不可估量的。因此，世界各国正在利用废旧塑料制品进行资源的再生和二次开发。

我国在近些年的塑料制品的产量已经领先各国成为第二的国家，但是随着石油价格的不断攀高，导致塑料制品产业的利润变得越来越少，因此我国政府开始鼓励废旧塑料的回收再利用，具体措施是实行垃圾分类处理，将回收的废旧塑料经过回收体系，进行二次资源的再生。我国的废旧塑料制品材料的再生利用产业逐渐扩大，形成了良好的商业模式，通过不断的发展，已经成为集回收、加工、市场交易为一体的环保型产业经济。废旧塑料再生利用产业已经遍布全国大中小城市，参与的人数也是众多。其中包括加工企业的员工、个体回收商户、农民、投资商等群体利用自身的资源，为废旧塑料再利用和环境保护做出了应有的贡献[1]。

2 发展循环经济的重要意义

石油作为不可再生资源，随着经济的不断增长和人民生活水平的提高，对于石油的开采和使用提出了更高的要求。但是我国正处在经济社会发展的重要阶段，面对日益严峻的资源现状，如何能够实现可持续发展，选择更加环保和健康的生活方式和良好的经济发展模式，使不可再生资源尽可能的减少使用，开发新能源进行废旧资源的再利用，已经成为人类所共同面对的问题。

2.1 发展循环经济是落实科学发展规划的内在要求

从“十六大”召开以来，明确提出了建立科学发展、走可持续发展之路和构建和谐社会的战略目标。发展循环经济不但实现了资源的再利用，而且还践行了人与自然和谐相处的发展目标。面对着严峻的资源现状，我国政府树立了科学发展的观念，循环经济的提出将会代替传统经济成为经济发展的必然趋势。

2.2 发展循环经济是实行可持续发展的重要路径

我国通过不断的努力实现了经济的高速增长，但是对于资源的依赖性较高，因此耗费了大量的不可再生资源。一个国家能够得到持续发展离不开资源的永续利用，面对资源被大量的消耗使用，我国提出了可持续发展的战略发展循环经济，既要保证经济的平稳增长，又要兼顾环境保护和资源的合理利用，充分认识到发展循环经济的重要性，坚持走资源再利用的可持续发展之路。

2.3 发展循环经济是构建和谐社会的重要保障

改革开放以来我国对于经济的增长极为重视，可却忽略了环境保护和生态平衡的重要性。“十六大”以来，我国提出了构建社会主义和谐社会，人与自然和谐发展成为社会主义和谐社会的重要目标。注重经济的发展忽略了环境的保护带来的是环境被污染、破坏，人们生活质量和健康没有了保证，为此国家还需支出大量的资金进行环境的治理，可谓劳民伤财。发展循环经济是减少环境污染、增强环保意识的重要途径，也是可持续发展和构建和谐社会的重要保障。

3 废旧塑料制品材料再生利用技术

3.1 塑料制品焚烧回收热能

目前对于废旧塑料的再利用最常用的方法就是焚烧法，其主要方式是通过焚烧废旧塑料获得热能。其中一项先进的回收技术是利用废旧塑料作为补充燃料与其他的燃料混合使用而生产出蒸汽，这项技术是通过对氢化物的反应或者是进行无氧条件下的分解，获得可燃性的气体或者是其他可焚烧的可燃物，再进行焚烧收集热能。该项技术的优点是可进行大量废旧塑料的燃烧、成本低、效率高可以广泛使用。但是也存在一些缺点，例如后期可能会产生有害的污染物，如多环芳香烃化合物以及一氧化碳气体、HCI、HCN、氰化物等。另外在燃烧的过程中会产生重金属化合物，随着废气排放到环境当中污染环境。针对上述问题，采取了废气排放治理办法，可有效降低产生的污染。虽然焚烧技术实现了热能的回收，但在实施的过程中依然产生了污染环境和资源浪费的现象，对于燃烧后的废渣处理也是重要的问题[2]。

3.2 废旧塑料直接利用

废旧塑料直接利用是指进行物理加工对废旧塑料进行清洗、碎化塑化成型后即可直接使用，或者是通过与其他物质混合加工后进行使用。该项技术对环境不造成污染，被广泛地研究使用。例如：磨蚀剂是利用废旧的硬聚氨酯泡沫进行充分的粉碎添加到清洁糊中所得到的；将废弃的固体塑料粉碎添加到树脂溶液中增强物理性能；物流当中经常使用的填充缓冲材料是将聚氨酯泡沫粉碎后获得的；将废旧塑料粉碎后代替焦炭作为炼铁燃料使用等。这些都是经过物理改良不会产生污染，而且制作成本低、操作简单可广泛推广使用。但也存在因为是废旧塑料的原因，导致物理性能稍差的问题，只能应用在对力学性能要求较低的领域。

3.3 物理改性技术

针对上文中的力学性能较差的情况提出了物理改性方法。物理改性是通过物理方法对废旧塑料进行性能的改善，主要包括以下几种改性方法。

（1）填充活化无机粒子。该方法是通过添加活化无机粒子在废旧塑料当中，以此来提高废旧塑料的温度性能。具体方法是将适量的活化无机粒子添加到废旧塑料中，再利用活性剂进行表面的处理。

（2）韧度增加改性。由于需求的关系需要有一定韧度的废旧塑料，因此将具有柔性链的废旧塑料进行韧度的增加改性，通过添加刚性的粒子聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯使柔性链单体具有一定的韧性，从而满足韧性需求。

（3）强度改性。通过添加纤维来增强高分子废旧塑料的强度，使其能够应用在强度较高的领域当中，例如工程材料就是利用添加纤维到树脂当中实现了高强度的改变。此项技术具有广袤的发展前景，拓宽了废旧塑料制品材料的再生利用之路。

（4）聚合物合金。为了改善聚合物的性能，通过在熔融状态下使两种以上的聚合物进行共混而获得的聚合物，既是合金法。重点是需要两种或两种以上的聚合物，提高共混物的相容性，改善不同聚合物间的粘结力不良而导致力学性能较差的问题[3]。

3.4 化学改性技术

为了改善废旧塑料再生材料的性能，可以适用于更高的质量要求，实施废旧塑料化学改性也就是化学反应进行性能的改善，提高其附加值。化学改性的方法虽然有很多种，但是化学改性的核心是在旧塑料的大分子链上或各链之间发生的化学反应。具体的实现方法是通过反应基团进行二次反应，或者在某个链上添加支链，亦或者是通过大分子链反应基团进行化学反应，从而形成了交联的结构。本质是原来的废旧塑料中的分子结构发生了改变，使其自身的性能具有较高的抗冲击性、优良的耐热性以及抗老化等特点。

3.5 光降解技术

光降解技术的原理是在废旧塑料高分子聚合物中添加光敏性的物质或者是在高分子链中引入光增敏基团，使其在吸收紫外线时大分子链断裂变成低分子质量化合物，通过化学反应变成新一类的塑料。前者反应的实现是通过添加光敏剂在光的照射反应下分离成自由基，以此形成分子量的连锁反应达到降解的目的；后者是通过引入光敏基团达到降解目的，由于自身的可降解性可以被微生物吸收，因此该项技术更加环保。但是随着科学技术的发展，人们已经将重心放在生物降解废旧塑料和通过光与生物联合降解废旧塑料[4]。

4 基于循环经济的废旧塑料再生利用存在的问题

我国每年对于塑料制品的生产量非常巨大，如果能将这些废旧塑料进行回收再利用，所创造的经济效益也是非常客观，对于减低环境污染和不可再生资源的使用都是有很大的帮助。虽然我国已经建立了庞大的废旧塑料再生网络，而且参与的人数众多，但是仍然存在着很多的问题。

4.1 废旧塑料再生产业基础薄弱，缺乏正确的引导。

（1）“十六大”召开以来，国家鼓励个人、个体商户、企业投入到废旧塑料产业循环再利用的浪潮中，这就导致了行业的门槛较低，随着产业的推广和发展有更多的人和企业投入当中，在缺乏正确的引导情况下形成不了大的规模，而且收效甚微。

（2）为了谋取更大的利益，某些企业存在着不规范的行为，使废旧塑料没有被真正的循环再利用，在加工过程中产生的废气、废水、废渣没有经过严格的处理直接排放到自然环境当中，造成了环境污染。这就违背了循环经济废旧塑料再利用的原则，产生的恶劣影响也是较大的。

（3）废旧塑料的回收再利用，参与的人群大多数是文化水平较低，而且使用的装备和技术相对落后，如果未经过正规的培训，可能出现再生塑料的质量和再生利用的效率也不高的情况。

（4）投身到废旧塑料产业的企业众多，经常出现恶性竞争的事情，为了赚取最大的利润和违背行业规范，导致整个行业的整体氛围逐渐利益化，形成了恶性循环。各个企业不再是比再生材料的质量和效率，造成行业无序从而制约了循环经济的发展[5]。

4.2 缺乏政府扶持、技术落后

大多数投资塑料再生产业的企业，存在盲目跟风技术和设备投入力度不够的情况，如果只是将塑料再生产业认为是简单的生产加工，在企业各项投入上没有重视，也就不会创造出良好的经济收益，衍生出的问题就是企业倒闭，形成大量的设备闲置浪费。为此，政府要正确的引导企业进行废旧塑料再生的投资，并在政策上给予相应的支持，逐渐使企业形成规模，实现帮带的作用。

4.3 社会舆论影响行业环境

由于对废旧塑料再生的宣传不足，导致很多人对于废旧塑料再利用行业存在偏见，不利于行业的发展。废旧塑料再生利用作为一种新能源，解决了塑料与环境产生的矛盾问题，为能源的节省和环境的保护做出了巨大的贡献。作为环境友好型材料，由于不当的处理方式和日常不规范使用，以至于出现了污染环境为大自然抹黑的事实，致使有人对于塑料制品开始责难，说出塑料威胁论等舆论。其实塑料制品已经成为人们生活中必不可少的产品，通过对废旧塑料的再利用，可减少环境的污染，但是也要正视塑料制品可能产生的污染。

4.4 南北地区产业发展不平衡

南方沿海地区对于废旧塑料再利用的需求较高，因此促进了市场的繁荣发展，形成了众多的产业连锁，对于废旧塑料再利用的投入也较高，相对的产出效益也非常理想。在这种良性循环的发展下，使废旧塑料再利用的设备和技术都能保证及时的更新。相比南方，北方的市场相对冷淡，投入和产出也相对较少，导致技术和设备的更迭速度缓慢，废旧塑料再利用的产业发展也相对落后，为此可以通过政府的引导和扶持推进中小型企业的快速发展，从而形成大规模的产业链条，营造良好的产业氛围。

5 废旧塑料制品材料的再生利用的发展方向

废旧塑料制品材料的再生利用发展依然潜力无限，需要毫不动摇地坚持走循环经济的路线，积极改革和创新再生技术，具体实施路径是：第一，扎实发展废旧塑料再生利用的技术，使再生材料的品质和附加值都能得到提高；第二，改善工艺路线，使再生产业更具专业化和规模化，降低加工成本的同时还可以在市场竞争中取得优势，降低被淘汰的风险；第三，严格把控生产质量关和生产规范，避免产生二次污染破坏环境；第四，优化产业链，使每个步骤紧密衔接，从而减低生产成本；第五，认真践行循环经济发展，使废旧塑料再生利用成为循环经济发展的重要组成部分[6]。