废弃泡沫塑料的再利用分析研究环境工程专业.docx

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1、废弃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，废话后散于自然界中，既不能腐烂转化，又不能自行降解而消失，这样，一方面造成严重的环境污染，另一方面也是宝贵的不可再生资源的浪费。如何合理地、有效地回收利用废弃聚苯乙烯泡沫塑料已引起各国科研工作者的普遍重视。聚苯乙烯很稳定，自然降解困难，需特殊处理。关键词聚苯乙烯回收利用再生处理聚苯乙烯泡沫塑料是现代塑料工业发展中的新型材料，它的生产自1951年西德巴斯夫公司发明可发性聚苯乙烯珠粒发泡成型法，到七十年代美国发明一步成型法以来得到了迅速的发展。1985年我国相继从美国、日本引进五套聚苯乙烯泡沫生产装置，促进了我国塑料工业的发展。聚苯乙烯泡沫

2、塑料是当今世界上应用最广泛的塑料之一，由于它具有良好的耐水性、绝热性、绝缘性、低吸湿性以及较强的抗震强度，及其质轻、坚固、易成型、价格低等特点，被广泛地应用于包装、保温、防水、隔热、减震、装璜、餐饮业等领域,渗透入国民经济的各个部门。聚苯乙烯泡沫塑料大部分都是一次性使用，数以百万吨的白色垃圾散于自然界中，既不能腐烂转化，又不能自行降解而消失，这样，一方面造成严重的环境污染，另一方面也是宝贵的不可再生资源的浪费。如何合理地、有效地回收利用废弃聚苯乙烯泡沫塑料已引起包括我国在内的世界各国科研工作者的普遍重视。由于它很稳定，自然降解困难，需特殊处理。通常使用的一次性餐盒，方便面碗和各种包装的衬垫物，

3、均系可发性聚苯乙烯制品，也叫发泡聚苯乙烯。可发性聚苯乙烯成品外观多为白色松软物，指压有痕，质地轻软，在回收中是较容易识别的一种。回收可发性聚苯乙烯，首先要清洗、脱脂处理。第二是粉碎、消泡。废聚苯乙烯(PS)会对环境产生两种危害，即“视觉污染”和“潜在危害”。视觉危害是指散落在环境中的废塑料制品对市容、景观的破坏。在大城市、旅游区、水体中、铁道旁散落的废塑料给人们的视觉带来不良刺激，影响城市、风景点的整体美感。潜在危害是指废泡沫塑料制品进入自然环境后难以降解而带来的长期的深层次环境问题。第一、废塑料制品在土壤中影响农作物吸收养分和水分，导致农作物减产。第二、抛弃在陆地上或水体中的废塑料制品，被动

4、物当作食物吞入，导致动物死亡。第三、进入生活垃圾中的废塑料制品很难处理。如果将其填埋会占用土地，且长时间不降解。混有塑料的生活垃圾也不适于堆肥。从垃圾中分拣出来的废塑料，因无法保证质量，其利用价值很低。用塑料包装的产品很多，残留在包装上的污染物主要有油脂、残液、废渣等。夹杂的污染物不能与塑料制品混合处理，处理前应清洗、脱脂、给回收处理增加了麻烦。一些特殊产品的包装，往往采用复合材料，如铝塑膜、纸塑膜，两种材质不同的膜，无法分层剥离，不能用金属方法处理，也不能按塑料材料处理。以上四种情况是造成白色污染回收难、处理难、利用难的主要原因。有关聚苯乙烯泡沫塑料的回收利用已先后出现了不少专利和研究报道，

5、其应用技术主要集中在以下几个方面。1用于制造轻质建筑材料。用可发性聚苯乙烯的预发泡颗粒或以破碎成小块的聚苯乙烯泡沫废弃物为主体补加不同的填料，使用不同的粘结剂制成各种轻质的建筑材料。比如，用碎木丝为填料，以水泥为粘结剂，加水混合，然后模塑成各种形状的轻质水泥隔板，或制成人造木材；内衬铁丝支架制成的轻质泡沫板可以做为墙板、台面，或装饰板；用膨胀珍珠岩做填料能制成屋顶隔热板；以泥土为粘接剂兼填料，与聚苯乙烯泡沫颗粒等量均匀混合并压制成型，干燥后煨烧，可制成供高层建筑用的轻质大砌块，或地下渗排废水的透水管；以废尼龙丝为填料可制成轻质抗弯浇铸材料等等。这种回收方法工艺简单，可回收量大，投资小，是一种较

6、好的回收利用方式，唯一不足就是产品的技术附加值较小。2用于制造通用型苯聚乙烯。将聚苯乙烯泡沫废弃物经高温消泡冷却后，机械破碎，挤塑成条，再切粒制成通用型聚苯乙烯。这种方法的主要问题是再生料的外观可能是由于废弃泡沫破碎前未洗净以及在烘焙挤塑过程中局部温度过高等原因而呈棕色，失去了新聚苯乙烯无色透明的特点。其抗冲击性能也较差，只能用做一些低值塑料零件，很难与一般塑料如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯制品媲美。3用于再制可发性聚苯乙烯。用废弃PS泡沫循环再制泡沫制品，应该说是废PS泡沫最合理的利用方向。因为废聚苯乙烯泡沫材料除表面受环境污染略变质外，内部还保持着原有聚苯乙烯泡沫的性能，这就为多次利用创造了条

7、件。该利用方法有多种，如珠粒破碎再模塑法，是在液体介质中选用合适的软化剂，表面活性剂和消泡剂，将大块废PS泡沫选择性地破碎到直径48mm的球形珠粒，加发泡剂后再模塑成泡沫制品。本法工艺简单，消耗的附加材料少，模制成品的各项物理性能与原废料接近，而且投资小，效益大，值得推广。4漠化改性制备阻燃剂。聚苯乙烯分子中含有苯环结构，苯环上的氢原子可被亲电试剂取代。有人将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，在三氯化铝催化下，与液澳发生亲电取代反应而制得阻燃剂澳化聚苯乙烯。含澳量可高达6%o可作为聚氯乙烯、ABS、聚丙烯等塑料制品的阻燃。与其它有机阻燃剂相比，澳化聚苯乙烯用量低,阻燃效果好,

8、燃烧过程中不释放二（口恶）英等有毒致癌物质,是一种性能良好的阻燃剂。但因为阻燃剂本身的用量不是很大，因此此法不能满足大量废PS的回收工作。5.热分解技术。一方面，可裂解制造苯乙烯单体，即把废聚苯乙烯泡沫塑料在加热条件下，选择合适的催化剂使其裂解生成苯乙烯单体。在苯乙烯供应比较紧张的情况下，利用聚苯乙烯泡沫废弃物解聚制造苯乙烯，以满足市场的需要，是一条合理的利用途径。美国、法国、和日本等也进行过大量实验，但未见有工业化的报导。解聚制造苯乙烯主要问题是苯乙烯的转化率比较低，在较好的情况下也不过70%左右，一般仅在40%左右，转化率低，不仅影响生产成本，而且留下的残渣还给裂解设备的清洗和连续运转造成

9、困难。6燃烧回收能源。由于聚苯乙烯泡沫的主要成份是碳和氢，它可以燃烧且总热值（大约是4600kJkg）,大于标准煤（大约2600kJkg）和燃料油（大约4400kJkg）o因此经焚烧处理利用其燃烧热也是一条有效途径。这种方法，被许多资金雄厚、设备先进的发达国家采用。比如日本刚管公司用废塑料代替焦炭做炼铁的燃料和还原剂；法国一空调公司开发一种用废塑料焚烧产生的热量生产蒸汽的新工艺，蒸汽可供给生产之用，这样可节约能源。但就我国情况看，焚烧法还较其它方法落后。塑料燃烧时发热量大，普通炉子易烧坏而且不易燃烧完全，要专门设计燃烧炉，设备维修费用较大，同时燃烧产生的气体易造成二次污染，还要进行处理。7接枝

10、改性制备涂料。涂料的制备均由基料添加颜料经搅拌研磨而成。基料为成膜物，聚苯乙烯泡沫由有机高分子组成,经溶剂溶解以后可以作为涂料的基料，其耐水性和绝缘性良好。但用PS作基料制备的涂料附着力和成膜性很差，只要将其进行改性处理并添加适量的交联剂，增塑剂，以改善其成膜性能及膜层质量，这样就可以制成各类涂料。8聚苯乙烯泡沫改性胶粘剂。全世界胶粘剂的总产量在七十年代中期已接近500万吨，近年来大约以每年增长30万吨的速渡继续增长。在全部胶粘剂产品中，建筑用胶粘剂约占25%-35%o随着我国国民经济的迅猛发展，建筑用胶存在很大缺口，用废PS制备胶粘剂满足市场对质优价廉胶粘剂的需求，是一举两得的事情。我国科研工作者从80年代末起步从事这方面的研究，到九十年代末取得了一些成绩。但研究空间仍很大。因此这是一个很好的研究方向，也是废PS再生利用的最佳方向。