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    中國EPS 泡沫塑料回收利用狀況及技術進展

      發表時間:2015年02月27日  點擊數:975 次

      回收利用是環境無害化最重要的措施, 回收利用亦稱之為再資源化技術。目前, 國內外許多科研單位對EPS 再生利用的研究,有的已經達到實用化的程度,有的則遇到這樣或那樣問題,還只是停留在實驗或小規模試驗階段。近年來我國對EPS 廢棄物的回收利用已受到了有關部門的重視,政府等部門加強了宏觀指導和有序管理,相應的法規指導與政策扶持政策相繼出臺,人們對資源和環保意識有所提高,整體來說,中國在EPS 回收利用方面取得了不小的成績。例如,廢EPS 經過加工處理生產XPS,已經成為國內EPS 回收利用的主要途徑。

      EPS 回收取得成績的同時仍存在不少問題:尚沒有建立起有效的回收渠道,分選分離技術有待進一步研究解決,回收再生料沒有得到有效合理的利用等,致使回收率很低。要解決上述問題最重要的是認識問題,回收再生利用不僅僅是一個技術問題,而更重要的是一個社會系統工程問題, 應把EPS 回收利用作為最重要措施,對廢棄物能回收的盡量回收利用,把回收利用提到保證國民經濟持續發展,經濟、資源、環境相互協調發展的高度來認識。

      廢棄聚苯乙烯泡沫塑料制品的回收利用, 不僅可以保護環境,節約能源,而且具有很好的經濟效益。塑料制品的回收利用常常采用直接利用和轉換利用。下面對已達到實用化程度的幾種EPS 回收技術方法分別加以講述。

      一、機械回收利用

      這種方法可以分為簡單再生和復合再生兩種,簡單再生主要用于生產廠的邊角廢料,也包括易清洗回收的一次性使用的廢棄物,其成分比較簡單、干凈,再生料可單獨或以一定比例摻混新料中使用,也可采用現有工藝和設備, 是目前主要采用和行之有效的方法。復合再生主要用于通過商品流通消費后不同渠道收集的,其特點是雜質多、臟污較嚴重、回收困難,需要較高的回收技術和高效設備,主要包括收集、減容破碎、清洗、分選、造粒等。這不僅是一個技術問題,也是一個社會問題。目前分離分選技術如靜電分選、旋風分選、離心分選、磁選和旋流器水選等已有新的進展和突破。

      經破碎后的EPS 廢棄物在農業和園藝工程中可用于疏松土壤、作為混合肥料和縫隙排水的疏水材料,在建筑中的用途是作為泡沫劑生產空心磚,作為輕骨料生產EPS 輕混凝土等。

      1. 回收生產XPS

      EPS 廢料經粉碎造料后,制得PS,然后加熱熔融加入發泡劑,阻燃劑,成核劑等助劑,經加工處理制得XPS, 廣泛用于建材。目前,此回收利用技術在國內已得到大面積推廣,且成為EPS 回收利用的主要途徑之一。

      2.循環利用

      EPS 以其優異的性能價格比獲得了廣泛的發展, 隨著越來越多的投資者介入這一行業,EPS 行業的競爭也日益激烈。降低產品的成本,提高產品的競爭力,已是各廠家迫切需要解決的問題。其中回收利用泡沫的邊角料,是降低產品成本較為直接方法。

      泡沫生產廠家可將邊角料和不合格制品經破碎機破碎成一定大小的顆粒,與新鮮的預發珠;旌虾笤诎宀某尚蜋C或包裝成型機中再次成型,制成各種規格和形狀的EPS 制品。經過生產實踐證明, 在產品性能滿足國標GBl0801-2002 的前提下, 破碎顆粒的摻量可在10%~ 25%之間,也就是說,可以節約原材料10%~ 25%。

      3.熱熔再生

      熱熔再生分以下幾種工藝。一種工藝是將廢棄EPS 泡沫塑料在140℃~ 190℃下進行恒溫烘烤,使收縮脫泡,冷卻后進行粉碎。烘烤時會產生易燃氣體,需采取有效排氣措施,注意生產安全。半粉碎的EPS 料通過擠出機擠出并經過60 目~ 80 目的濾網,熔融EPS 由模頭擠出呈條狀,在冷卻槽里冷卻固化后由造粒機切粒。其工藝流程為:廢棄EPS →洗滌→干燥→粉碎→強迫加料→預塑化→擠出塑化( 機頭帶快換濾網一) 成型→冷卻→造!b袋

      另一種工藝為先將邊角料破碎,再用螺旋推進器將泡沫碎粒強制加到擠出機螺筒中經加熱熔融擠出、拉條、冷卻、切粒成再生顆粒料。

      這種工藝在于加熱過程是在擠出機螺筒中進行的,僅和少量夾雜在物料中的空氣接觸,故再生顆料的性能好,色澤未發生明顯變化。如果管理嚴格,這種再生料仍可作為原料的一部分和新料配合使用, 重新制作EPS 制品。由于EPS 泡沫塑料密度極低,用這種熔融擠出造粒辦法加以回收不僅需要專門的設備而且要消耗大量的電能,而社會上經使用后丟棄的EPS 泡沫塑料也必須先收集起來,再運到回收工廠才能進行熔融擠出造粒處理,收集和運輸的代價是可觀的。

      還有一種工藝是先將廢棄EPS 泡沫塑料浸入到高沸點混合溶劑中使其消泡并成為凝膠料,再與改性樹脂、助劑混合,經多級排氣擠出造粒,同時冷凝回收溶劑。造粒所得產物為增強聚苯乙烯,可制作文具、玩具和多種日常用品和電子電氣零部件。采用凝膠化的方法制成的顆粒料,經風干至溶劑含量達6%~ l0%后,也可重新用于制造聚苯乙烯發泡塑料制品。

      二、制作輕質保溫建材

      建材工業上經常將保溫材料和承重材料在功能上分開,在建筑構件上進行適當的復合。如EPS 輕質混凝土、水泥聚苯板、EPS 泡沫空心磚和EPS 輕質屋頂隔熱板等,其特點是充分利用了EPS 泡沫塑料優良的絕熱性能。廢舊泡沫塑料被粉碎后,經過紅外線照射加熱,其體積減少到1/20 以下; 然后與特殊的水泥相混合,制成米花糖狀的建筑材料,被認定為不燃性建材。這種建筑材料的消音效果平均為60%,對某些頻率的噪音抑制可達到90 % 以上。這種材料現已被用做各種隔音設施的墻壁和天花板。

      另外,EPS 破碎料還可制成輕質砌塊、內外墻的保溫砂漿和輕質砂漿等。還可以將膠粘土和EPS 破碎料按一定比側混合,在高溫下燒焙,EPS 破碎料被燒灼從而制成有空心結構的粘土磚,這種磚具有較高的強度和優良的絕熱性能。

      1. 制作輕質混凝土

      EPS 輕質混凝土就是一種通過EPS 破碎料作混凝土骨料的礦物質膠結混凝土( 泡沫混凝土),發泡顆粒松散密度很低,可以生產與應用相一致的密度范圍和相應特性范圍的輕質混凝土。它是用多孔的、顆粒強度很小的骨料生產的,對強度性能起決定作用的是水泥石結構,它包裹EPS 骨料, 并影響混凝土的密度, 同樣,顆粒形狀、顆粒大小以及所應用的EPS 骨料的表面特性也很重要。與礦物質骨料相反,EPS骨料不是以重量,而是以體積計量的。因此能夠精確確定孔的體積和混凝土的密度,生產閉孔結構的可變形的多孔混凝土。材料特性能夠通過選擇混凝土密度適應其要求,它能夠實現承重、隔音、保溫和防火等性能的最佳組合。

      對EPS 輕質混凝土的特性來說,以體積計占有高比例的EPS顆粒是很關鍵的,密度在600kg/ m3 以下時,水泥砂漿的量不足, 如不摻外加劑,EPS 輕質混凝土在此密度范圍內,由于明顯的滾動特性,是很難加工密實的,而提高加水量又會使強度降低并促進收縮和離析傾向,為此應加入引氣型、穩定型和減水型外加劑等。

      2. 制作水泥聚苯板

      水泥聚苯板是以EPS 破碎料、水泥、起泡劑等材料經攪拌、成型和養護而制成的一種新型保溫板材。它重量輕,保溫隔熱性能好,有一定的強度,施工簡單,適用于磚墻、混凝土墻的內保溫、外保溫和屋面保溫層。這種板材適合于民用建筑墻體保溫及工業建筑的屋面保溫,完全可以滿足《民用建筑節能設計標準》( 采暖居住部分) 關于寒冷地區保溫隔熱的要求,是建筑節能的一種新材料。

      三、化學回收利用

      化學回收作為調和EPS 與環境的可行性方法而受到各國的重視,該方法是把廢棄EPS 分解成單體、化合物、燃料等可再用成分,使EPS 回收真正成為閉環過程。該方法與機械回收相比具有以下優點:分解生成的化工原料其質量可與新料媲美;另外它具有大量處理廢棄物的潛力,即能實現再資源化又能達到真正治理EPS 對環境的污染。當前化學回收中具有工業化潛力的工藝是裂解、汽化、加氫、熱解。

      化學回收雖然從反應機理而言并不新穎,但要全部進入實用化, 還有不少工程問題需要解決。

      1. 消泡減容處理針對

      以往的經驗, 處理EPS 廢棄物方法的關鍵是就地消泡減容, 把已恢復到接近新料聚苯密度的消泡減容回收物料運到各種利用場所,可節約大筆運輸費用。EPS 廢棄物經過消泡后,按密度計算物料體積僅為原EPS泡沫塑料的3%左右。消泡所得的物料性能好,可直接用做塑料加工原料使用,也可用于粘合劑、涂料等其他用途。消泡回收設備簡單,操作方便,還可設計成車載形式以利于到各個EPS 回收集中點流動回收。

      2. 制作化工產品

      利用EPS 泡沫塑料可溶于芳烴、鹵代烷等有機溶劑的性質,可將廢棄EPS 泡沫塑料制成涂料或粘結劑。還有的廠家曾試驗把EPS 泡沫塑料與苯、煤油按一定比例投放釜內,加熱并攪拌至熔融后,再加入適量無機填料與惰性材料制成改性防水材料,這種利用的缺點是,由于EPS 大分子結構的極性很弱,作為涂料和粘結劑使用時和其他材料的附著力低,只能用于混凝土和紙制品等表面粗糙物品。利用EPS 能溶解于瀝青和松香中的性質,用廢棄EPS 泡沫塑料改變瀝青的熔點,提高瀝青的強度和改善瀝青冬裂夏粘現象和克服松香易脆的缺點等。

      ( 一) 用于制造紙包裝箱的防水涂料

      因聚苯乙烯的分子沒有親水集團,因而吸水率(0.06% ) 低,而在潮濕的

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