【正文】 生物降解塑料 (1) 天然高分子型 ： 利用纖維素 、 淀粉 、 木 質素 、 甲殼質等多糖類天然高分子或將其與合成高分子接枝制得生物降解塑料 。 例如 , 利用荷葉 、 蘆葦 、 谷殼 、 油菜籽殼 、 蝦殼等植物纖維和動物骨殼為原料可以生產(chǎn)天然降解塑料 。 (2) 共混型 ： 在通用塑料中加入天然可生物降解材料和降解添加劑 , 形成共混物 。 目前市場上出現(xiàn)的淀粉聚合物就是由淀粉制備的生物降解塑料 。 (4) 化學合成： 利用化學方法合成一些分子結構與天然可降解高分子化合物相近的聚合物 ， 作為可生物降解材料 。 光－生物共降解機理 塑料先通過自然日光作用發(fā)生氧化降解 ， 并在光降解達到衰變期后可繼 續(xù)被微生物降解 , 最終變成二氧化碳 、 水及一些低分子化合物 , 參與大自然的循環(huán)過程 。 特點： 光 生物雙降解塑料具有光 、 生物降解雙重性 , 在光降解的同時也可以進行生物降解 。 2. 可控光降解與生物降解塑料 光 生物共降解塑料大多是聚烯 烴 類塑料 , 在其成分中添加適量的光敏劑 、 生物降解劑 、 促進氧化劑和降解控制劑 , 包括穩(wěn)定型 、 促進型控制劑和生物降解增敏劑等 。 這類降解塑料可分為兩大類 : 一類為淀粉添加型光 生物降解塑料 。光 生物降解塑料實際上是光降解塑料的改進型 , 其應用領域與光降解塑料大體相同 。 所以說 , 廢舊高分子材料的回收 , 即是資源的再利用 。 回收 ： 指廢棄物的集中 、 運輸 、 分類 、 洗滌 、 干燥等處理過程 。 第五節(jié) 高分子材料的再循環(huán) 一 、概述 廢舊高分子材料的回收技術 簡單的分離方法 ： 根據(jù)廠家在制品上刻印的高分子材料代號或外觀 , 進行人為識別和手工分揀 。 復雜的分離方法有 : ① 根據(jù)不同高分子材料靜電發(fā)生狀態(tài)和帶電差異的靜電篩選法 。 ③ X光探測分揀技術 。 ⑤ 根據(jù)旋風原理和高分子材料密度不同的水力旋風分 揀 法和液態(tài)碳氫 化合物分揀法； ⑥ 根據(jù)同一溶劑不同溫度下的溶解能力差對熱塑性高分子材料實行選擇性 分揀等 。 通過粉碎 、 熱熔加工 、 溶劑化等手法 , 使高分子材料廢棄物作為原料應用 。 二是 化學再生利用技術 。 其基本思想是將回收材料作為資源 , 作為石油及單體的原始材料加以利用 。 對難以進行材料再生或化學再生的高分子材料廢棄物 , 通過焚燒 , 利用其熱能 。 一級和二級又稱為材料再生或機械再生 。 直接利用的主要優(yōu)點是工藝簡單 , 再生制品的成本低廉。 (2) 廢舊塑料的改性及利用 ： 為提高再生料的力學性能 , 對其進行各種改性 , 如活化無機粒子填充改性、加入彈性體的增韌改性、混入短纖維的增強改性、與另外一種樹脂并用的合金化改性等。 改性方法可分為兩種 : 一是物理改性法 , 即采用混煉王藝制備多元組分的共混物和復合材料 。 二、廢舊塑料的再生循環(huán) 材料再生的基本手段 ： 機械法再生、溶劑法再生和熱熔加工法再生。 ②科學分離和清洗 。 該技術適于 對所有熱塑性廢塑料和熱固性廢塑料及廢橡膠等的再生利用。 ② 加入合適溶劑使其溶解至最高含量 。 ④ 加人非溶劑使殘留在溶液中的聚合物沉淀 。 該法的關鍵是要根據(jù)不同高分子材料選擇最佳溶劑和非溶劑 。 溶劑法能獲得最佳性能的高分子再生原料 , 所以廣泛用于 PS、 PP、 PVC 及尼龍 6等廢塑料的再生 。 ② 通過混合 機 、 單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機進行熔融加工 , 擠出造粒 , 作再生原料出售或直接成形制品 。 化學再生技術 化學再生技術有熱分解技術和化學分解技術兩類。塑料的熱分解需要專門的設備 , 操作工藝較復雜。 1) 熱分解的油化工藝 ： 油化還原技術是指廢棄高分子材料經(jīng)熱分解或催化熱分解還原為汽油 、 煤油和柴油等技術 。 氣化工藝的特點是無需進行像油化工藝所要求的預處理 , 可以是不同塑料的混雜物 , 也可以是與城市垃圾混雜的廢舊塑料制品 。 3) 炭化 ： 廢舊塑料在一定熱分解條件下炭化 , 并經(jīng)相應處理制得活性炭或離子交換樹脂等吸附劑 技術 。 化學分解法分解產(chǎn)物均勻且易于控制 , 在一般情況下 , 產(chǎn)物不需進行分離和純化 , 生產(chǎn)設備投資少 , 適于處理較單一品種的無污染型廢舊塑料 。 熱能利用技術 將廢舊塑料作為燃料進行焚燒 , 通過控制燃燒溫度 , 充分利用其轉化的熱能 。 ② 廢舊塑料的生熱值與相同種類的燃料油相當 , 產(chǎn)生的熱量可觀 。 采用燃燒法回收熱能時需注意 : 有些塑料燃燒時產(chǎn)生有害物質 如何做到保護環(huán)境 、 不致產(chǎn)生二次公害非常關鍵 。 ② 作為補充燃料與生產(chǎn)蒸汽的其他燃料摻用法 。 土埋處理 對用現(xiàn)有技術和經(jīng)濟實力難以分揀、分離或無法有效再生利用的高分子材料廢棄物 , 采取土埋處理。 二是這種處理方法最為簡單 , 設備投資最少 , 只消耗人力和簡單工具即可 。但是從生態(tài)環(huán)境材料技術看： 既不屬于再生循環(huán)技術 , 也不屬于零排放技術。 20世紀 80年代后期 , 世界各國所產(chǎn)生的廢橡膠已超過 1300萬 t。 廢舊橡膠的再生循環(huán)技術主要有 ： 原形再用或改制利用 原形再用或改制利用主要用于廢輪胎 , 對廢舊輪胎的原形再用及改制利用 , 特別是輪胎翻修利用 , 被公認為是最有效 、 最直接而且經(jīng)濟的利用方式 。由于該法耗能少、成本低 , 美國 60%以上的廢輪胎得到翻新 , 中國新胎總數(shù)的 20%是翻新輪胎。 分類： 按廢膠品種不同 , 可將膠粉分為胎面膠粉和雜品膠粉 。 按膠粉的處理方法不同 ， 可分為一般膠粉 、 活化膠粉或改性膠粉 。 膠粉 的 用途 : ① 摻入膠料中代替部分生膠 , 活化膠粉或改性膠粉可用于制造各種橡膠制品 (如汽車輪胎 、 運輸帶 )。 ③ 與塑料共混改性 , 可制作防水卷材 、 農(nóng)用節(jié)水滲灌管 、 消音板和地板 、 水管和油管 、 包裝材料、 框架 、 周轉箱 、 浴缸 、 水箱 。 ⑤生產(chǎn)活性炭 。 ②可節(jié)約廢舊橡膠脫硫時所需的軟化劑、活化劑等化工原料 。 ④生產(chǎn)時不存在氣、水的環(huán)境污染 。 當前國外大都以生產(chǎn)廢膠粉為再生利用的主要手段 , 生產(chǎn)再生膠為輔。 再生橡膠 ： 再生膠是指硫化膠脫硫、重新硫化所得到的產(chǎn)物。但是 , 普通脫硫技術污染環(huán)境 , 因此必須開發(fā)廢橡膠脫硫無污染技術。 胎面再生膠又分一級 、二級 、 三級 。 目前我國的再生膠工業(yè)主要還是使用這類傳統(tǒng)工藝 , 其缺點是生產(chǎn)效率低 、 存在環(huán)境污染 、 能耗大 。 熱裂解為化工原料 ： 廢橡膠的熱裂解主要是指廢輪胎的熱裂解。 燃燒利用熱能 ： 燃燒廢輪胎可產(chǎn)生 ～ ㎏ 的熱能。 ②廢輪胎與其他雜品混合燃燒 。一般可直接利用燃煤設備。 二是化纖衣類廢棄物。 制作橡膠制品的方法 : ①將廢纖維直接填充于橡膠中 , 制作輪胎熱帶、低檔膠管、膠管中層膠和內(nèi)胎、防振膠板、擋泥板、電瓶外殼、人力車胎、膠鞋底、中壓農(nóng)用輸水管 , 這些制品具有耐穿刺、耐磨和成本低的特點 。該法不僅節(jié)省短纖維 , 成本低 , 而且綜合性能好。 這種膠板具有較高的硬度 、 較強的抗彎抗壓性能和較低的吸濕性 。 這類纖維膠板可用作包裝箱 、 周轉箱 、 活動房墻板 , 并可代替部分 木 質纖維膠合板 。如廢尼龍短纖維制成的尼龍粉可以填充在橡膠制品或涂料中 , 提高橡膠的耐磨性、成形加工流動性、耐介質性和硬度等。 也可以將廢纖維與瀝青 、 再生膠共混制造防水材料和跑道鋪地材料 , 既降低成本 , 又提高材料的撕裂強度以及耐水 、 耐介質等性能 。 或者將廢纖維與少量樹脂或廢塑料共混制作塑料三合板 、 五合板等