PVC回收方法與技術

【萬通商務網】中國聚氯乙烯(PVC)的需求量每年以10％的速度遞增 . PVC的回收利用、不僅可以解決環保問題、而且可以緩解這一資源緊缺的壓力 . 尤其在PVC原料價格持續上漲的今天、其回收再利用具有重要的意義 . 

    建筑行業PVC的使用量甚大、若能將廢舊產品循環再用、可大幅度減低PVC對環境的污染 . 

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    實際上、PVC廢棄物常常跟其他塑膠材料混合在一起 . 一般需要先進行塑膠分揀、然後再使用物理或化學手段加以綜合利用 . 

    PVC的分揀

    分撿是塑膠廢棄物處理過程中比較困難的一環、也是決定處理結果的關鍵性因素之一 . 

    常見的塑膠有聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、低(高)密度聚乙烯、聚胺、聚氨酯等 . 由人工分揀存在較多缺點：效率低；作業人員處於有害的環境中；材料分類的誤差大等等 . 

    工業化生產中已大多使用自動化分揀系統、世界發達國家在這方面的研究較多 . 德國一家化學科技協會曾經發明了利用紅外線從廢塑膠中篩選PVC的技術、但物件僅限於透明瓶、存在篩選精度低、成本高的問題 . 

    最近、日本開發成功了從廢塑膠中高精度篩選聚氯乙烯樹脂(PVC)的技術 . 該技術利用PVC與其他塑膠的加熱特性(50°C以內)和帶電特性的差別進行檢測、檢測到的PVC用紅光標記、容易被操作者篩選 . 該法比近紅外線技術精度高、成本僅為其1/2 . 

    美國膠回收中心(CPRR)則發明了一種將PVC瓶與其他廢棄容器分離的方法 . 這一工藝的關鍵在於使用一種由Asoma儀器公司研制的X射線熒光探測儀 . CPRR研究人員已研制出一套電腦系統 . 它使用一種來自放射性同位素的X射線、激發化合物中所有的電子、含氯分子受輻射後即發出X射線熒光分析儀容易顯示的X射線反射圖像 . 分離工作由一套機械裝置來完成 . 它既可以通過傳送帶將所有含有氯原子的瓶移出、也可將不含氯原子的瓶移出 .

PVC的回收技術

    目前用於回收PVC的技術主要有三種：一是物理法回收利用；二是化學回收法綜合利用；三是通過燃燒PVC材料回收與利用能量 . 其中物理法與化學法綜合利用是值得推崇的方法、它們可以再次循環利用廢舊品、充分發揮材料的使用性能 . 

    物理回收法

    物理回收、指PVC廢物的回收過程只是由機械處理、主要通過切碎、篩選、磨碎等程式、最終得到薄膜、粉末、顆粒或其他形式的再生料 . 這些再生料可用來生產重包裝袋、農用水管和鞋底等 . 

    PVC塑膠制品分為軟制品和硬制品兩種 . 軟制品主要包括薄膜、電纜護套、塑膠鞋及革制品；硬制品主要包括瓶子、管材、異型材、板片材 . 

    在軟制品中、農用薄膜是使用量較大的一類 . 農用薄膜的制造材料有PVC、PE、EVA等多種材料 . 在回收再生利用時、應先將PVC膜和其他材料薄膜區分開來 . 農用薄膜常夾帶有泥土、沙石、草根和鐵釘等、要除去這些雜質并進行清洗、然後經過乾燥、切碎等工序制成碎片或粒料、再制成農用產品包裝膜、農用再生水管和鞋底等 . 由於重復回收利用的廢農用PVC薄膜被多次加溫加工以及機械作用、不可避免地會產生部分降解、強度隨之降低 . 為保證產品的質量、需添加部分新PVC樹脂和相應的助劑 . 如果要使再生料經過密煉、二輥、四輥機收卷等制成二級塑膠薄膜、在密煉過程中加入不同色料、所生產出來的壓延薄膜還會呈現出不同顏色 . 此外、在廢農用PVC薄膜中殘留的增塑劑(主要是DOP)、約30％可以進行回收、精制後可重新使用 . 

    硬制品中的PVC瓶也是使用量非常大的一種產品、其廢棄物可以加工成型材、管材和折疊板等 . 在塑膠加工廠、首先將PVC碎片清洗乾凈、去除瓶蓋和標簽後乾燥、然後粉碎成小於0.5mm的小片 . 美國主要的PVC生產廠家之一――BFGoodrich公司進行了一個試驗、采用新PVC和回收PVC共擠出、結果表明、回收PVC保留了新料的優良性能、可在性能要求較低的場合應用 . 

    對於物理回收法而言、PVC回收物的質量與污染程度、所選材料的組成有較大關系 . 回收物的質量決定了原始材料能夠被回收物替代的程度："高質量"的回收物能夠在PVC同樣類型的應用中再利用、然而來自於混合廢物部分的"低質量"回收物只能被"低級回收"到通常用其他材料制作的產品中 . 

    當然、最終產品的質量與回收設備本身也分不開 . 目前、德國回收加工PVC廢料的設備及工藝已達到很高的水平 . 其中污染物含量小於1％、獲得的PVC二次粉碎料可以用各種方法加工成諸多產品 . 美國塑膠工業協會聚氯乙稀協會也大力鼓勵PVC的回收工作、擬從PVC瓶的回收開始、帶動其他PVC制品的回收工作 .

化學回收法

    化學回收、是指利用聚合物的化學性質、將聚合物轉換為小分子化合物或簡單化合物 . 化學分解的方法、對資源的利用率較高、但是工藝復雜、成本較高、因而影響了塑膠制品的回收利用 . 

    對PVC來說、除了高分子鏈被擊碎之外、鏈上連接的氯原子也以HCI的形式釋放出來 . HCI要麼在提純之後被再利用、要麼就必須被中和而形成不同的產品、有的可以再利用、有的就必須被處置掉、這都是受處理過程使用的技術決定的 . 世界各國都加強了這一領域的研究 . 

    中國所開發的廢舊塑膠回收再生利用技術、可把PVC廢舊地膜、棚膜回收後再生產油品、石蠟、建筑材料等 . 采用該項技術設備在連續生產的情況下、日處理廢棄農膜能力強、出油率可達40％~80％、汽柴油轉化率高、符合車用燃油的標準和環境排放標準 . 另外、由於PVC薄膜中含有30％~37％的鄰苯二甲酸二辛酯、可采取常溫溶劑萃取DOP技術、在低於800°C的溫度下回收溶劑 . DOP是一種用途廣泛的增塑劑、目前市場價格為7000元~8000元/噸、回收1噸廢PVC薄膜可獲利2000多元、并消除了環境污染 . 

    歐洲也有兩個較為先進的溶劑法回收PVC工藝 . 比利時索爾維公司投資1060萬歐元、在意大利建成世界第一套軟PVC樹脂回收裝置 . 該裝置采用VinyLoop批量工藝、每年可從1萬噸廢塑膠(大多由PVC組成)再生出8500噸PVC . 其技術采用甲乙酮混合物為溶劑、在100°C~140°C和加壓條件下、選擇性地將PVC和添加劑溶解、溶液經沉淀可得到含添加劑的軟PVC . 此工藝回收生產PVC的費用與生產新PVC相當、而且所得PVC中含有添加劑、所以樹脂售價較高 . 采用VinyLcop工藝可減輕PVC、尤其是軟PVC對環境的影響 . 第二套VinyLoop裝置將於2004年在法國投運、設計用於回收涂覆PVC的漆布和織物 . 

    歐洲另一個以溶劑法回收PVC的新工藝是用於從整個汽車配線板中回收PVC . 此工藝是由位於德國Wuppertal和Delphi的汽車廠商及Wuppertal大學聯合開發的、三年前即已被德國Nohfelden-Fisen的一家汽車部件回收商WiefekGmbH實現工業化 . 采用此工藝回收PVC、所耗費用低於新PVC價格近20％ . 該工藝以酯和酮為溶劑、但溶劑用量比Vinyloop工藝少得多 . 溶劑并不將廢PVC完全溶解、而只是將其軟化、使之易於與銅線分離、而所得銅線即可用於支付回收PVC過程所需費用 . Wiefek公司已發明了一種采用離心法分離塑膠與溶劑的工藝、并已獲專利權 . 該公司按此工藝建立的回收PVC生產線、每年可回收225噸可重新使用的PVC . 

 回收熱能法

    目前、通過焚燒PVC制品獲取能量也是PVC再利用的方法之一 . 但這種方法有被淘汰的趨勢 . 

    在焚燒過程中、PVC廢物產生鹽酸(氯化氫)、并隨煙道氣釋放出來、這些氣體需要進行中和 . 方法是向焚燒爐里投加中和性的物質、最普遍應用的是石灰石、這樣就可以中和焚燒氣體中的酸性成份 . 由於PVC燃燒時放出的氯氣有強烈的侵蝕破壞力、而且是引起二惡英的元兇、因此各國環保團體都大力反對使用焚化法回收熱能 . 

    PVC塑料的回收一般是指將使用過PVC、經過破碎、清洗、甩干、加溫塑化、拉絲、冷卻、造粒、加工處理后、生成料粒PVC、以供再制成PVC相關產品、尤其是作為原料用量更大 . 由于PVC在管、具中被大量使用、也由于衛生等原因、只能一次性使用、所以回收PVC的設備一直是人們關注的 . 一般PVC上分離PE、pp、同樣可以集中處理回收造粒(用DY廢舊塑料再生造粒機做PP、PE、ABS等) . 各種廢舊塑料的回收廣受關注、一般說來塑料破碎機通用、其他設備都和PVC的回收設備相同、回收處理的設備配置不同、回收到的塑料品質也不相同、其中關鍵是清洗和造粒的好壞程度 .