我国废旧塑料回收利用的现状及前景分析
近年来，我国塑料工业已得到长足的发展，塑料加工业已经发展成为一个品种繁多、门类齐全的国民经济支柱产业。但是，随着塑料工业的迅猛发展，相应的塑料废弃物也逐年累积下来。由于塑料本身不能在自然条件下降解，因而逐年累积下来的废旧塑料已经形成了严重的环境污染，即所说的“白色污染”。同时，废旧塑料仍然蕴含着巨大的再生资源，“白色污染”的存在是有限地球资源的巨大浪费。因此，废旧塑料的回收利用，既是本世纪塑料工业持续发展的关键所在，又是解决生态环境污染的重要举措。本文综合了我国近年在塑料回收利用方面的技术研究进展和塑料回收利用产业现状，分析了存在的问题，预测了产业技术发展前景和方向。
1 国内废旧塑料回收利用技术研究现状
在国外，“白色污染”已引起了从国民到政府、从生产商到学术届的广泛关注。尤其是在发达国家，在废旧塑料的回收利用上投入了大量的人力、物力，进行了大量的研究工作，取得了多方面进展。在国内，废旧塑料回收利用技术起步较晚，但进展迅速，许多高校、化工研究所、环保部门、生产厂商等都加入到研究的行列，在废旧塑料的回收利用技术、工艺、设备等诸多方面都取得了一定的进展。
废旧塑料的回收利用技术方法主要可归纳为三类，即再生回收法、化学裂解回收法和焚烧回收能源法。国内在这方面的技术研究主要集中在前两类技术上。
1.1 再生利用技术
再生利用技术是指回收的塑料制品经鉴别、分类、清洗、破碎或溶解、熔融后，直接加工成型，或经过机械共混或化学改性，再加工成型。再生法有溶解再生法、熔融再生法及粉碎再生法等；其又有单纯再生和复合再生之分。单纯再生是针对来源于生产厂家、商业集散地等的品种单一、相对洁净的边角废塑料熔融再生，再生的塑料及制品品质较高；复合再生是针对那些品种不够单一、由多种类别组成的废旧塑料，其再生后的塑料性能不稳定，一般用作制造垃圾袋、建筑填料、复合建筑材料、涂料、粘合剂等低档制品，该类制品已广泛应用于农业、渔业、建筑业等领域。但由于此类制品性能较差，产品附加值不高，科技人员逐渐把目光投向开发高附加值的技术上。化学改性回收技术则把废旧塑料转化成高附加值的其它有用材料，它是当前废旧塑料回收利用研究的热门领域。国内再生技术的研究主要集中在这一方面，例如：河南周口农膜厂在此方面已取得阶段性成果，该厂将废塑料经过滤、精选、分级、破碎、改性造粒、吹膜等工序生产出农用薄膜。
徐溢用废聚苯乙烯泡沫塑料制备了改性建筑工业用胶粘剂，该胶粘剂产品应用于木材、瓷砖、马赛克和水泥等材料间粘结，具有很好的粘结强度，并有很好的耐水性，可在建筑行业中广泛应用。
张松滨等按废聚苯乙烯、溶剂、增塑剂、填料的质量比等于（30～40）:（50～60）:（3～4）:（l～2）的比例研制出了一种胶粘剂。该胶粘可适用于粘信封、书籍等；其粘玻璃效果也非常好，浸酸、碱48h后无脱胶现象。
张向和等用废旧塑料，按废塑料、混合溶剂、汽油、颜料＋填料＋助剂、改性树脂、增韧增塑剂的质量比等于（15～30）:（50～60）:适量:（0～45）:（3～10）:（0.5～5）的比例生产出了防锈防腐漆、各色荧光漆等高档漆。其性能优良、附着力好、抗冲击力强，成本约为正规同类涂料的一半，且设备简单。
安徽大学高分子材料研究所通过改性发泡等工序用聚烯烃塑料生产泡沫片和硬纸板材泡沫片用作旅游鞋、皮鞋和布鞋生产的原材料，硬纸板材则用作弹性地板的原料。
1.2化学回收法
化学回收法是单一品种的废旧塑料经水解或醇解后制成单体或低分子量的多聚体，或将废旧塑料（可以是某些品种的混合物）高温裂解或催化裂解后制取化学品（如乙烯、丙烯、芳烃、焦油等）及液体燃料油（汽油、柴油、煤油等）。这方面的技术欧美国家已报导的有：日本富士循环公司开发的富士回收法、日本理化研究所开发的KURATA法、德国VEBA公司开发的VEBA法、英国BP公司开发的BP法等。我国在这方面的研究也取得了突出的成绩，例如：
郑州市塑胶有限公司率先在国内研究成功的废旧塑料油化技术，产品为70＃汽油～10＃轻质柴油，并开发了生产能力为3～30t/a的五个系列的工业生产技术。
北京丽坤化工厂以废PE、PP、PS为原料，采用两段法工艺在常压催化条件下反应，生产出汽油、柴油，产率达75%。据了解，其工艺简单，连续生产，投资少，生产费用低。
成都开发出废旧塑料裂解回收燃油技术及工艺设备，产品为90＃汽油。
汤子强等对低温煤焦油与废塑料共熔油化进行了研究。结果表明，在Z-H型催化剂存在下，控制煤焦油的质量分数在10%～15%，恒温回流温度控制在300℃，反应时间3h左右时，转化率超过85%，催化裂解后得到的汽油质量有所提高，而且改善了生产中废塑料的传热性能，减少了结焦现象。
张建荣等对废塑料热解回收燃料油和化学品进行了研究。结果表明：TiO2催化剂和ZnO催化剂结合使用可使产品附加值最高的有机相产品产率从19.2%增加到20.2%。当这种联合催化剂用碳酸铯促进后，有机相产品产率又从20.2%提高到22.7%。由此条件下进行裂解，催化性能由高到低为：固体碱、过渡金属氯化物、固体酸。他对催化性能最佳的氯化钡进行了反应条件的探索，发现在常压、420℃、催化剂质量分数为2%时，得到的裂解液和苯乙烯收率最高，分别为90.0%和71.2%。
杨震等对聚烯烃类废塑料的催化裂解研究表明：自制的含大孔径分子筛选的NLG系列催化剂具有较好的催化性能，在裂解温度430℃，催化温度360℃情况下，热分解油产率为87.5%，油品中汽油馏分达41.3%，辛烷值为88.3，该催化剂循环使用205余次后，仍保持着良好的催化性能。而将各种废塑料混合后进行热分解，油品馏分保持在75%～80%，辛烷值81～88。
抚顺石油学院研制出的FZ-W型废塑料裂解催化剂，不仅成本低，活性强，再生性强，寿命长，还可抑制几种不需要的副反应，使产品回收率达70%～81%。北京双新技术交易公司科研人员，利用农膜、塑料编织袋、食品袋、快餐盒、饮料瓶、泡沫等废塑料生产汽油和柴油，经国家级检测中心检测，其产品质量优于《GB484-89》中70号汽油标准和《GB252-87》中0号柴油标准；且每1.43t原材料可生产汽、柴油1t（各占50%），转化率为70%以上，生产成本仅1200～1400元/t。
中国科学院山西煤化所与江西西华化工公司合作，开发废塑料制油技术，1t混合废塑料可生产560kg90号汽油、140kg0号柴油、50kg蜡、190kg裂解气，炼制过程无二次污染。
席国喜等对废聚苯乙烯催化裂解进行的研究表明：废聚苯乙烯在固体酸、碱和过渡金属氯化物存在的条件下进行裂解，催化性能由高到低为：固体碱、过渡金属氯化物、固体酸。他对催化性能最佳的氯化钡进行了反应中工艺参数的探索，发现在常压420℃、催化剂质量分数为2%时，得到的裂解液和苯乙烯收率最高，分别为90.0%和71.2%。
另据报导，我国已开发出了一步法直接催化降解液化聚烯烃制取气态烃油的工艺，总收率达85%～87%。
但在总体上，目前国内乃至世界上在化学裂解法上都存在着相同的问题，即工艺及设备较复杂，回收成本高，经济效益差，在工业生产上的可行性较低等。
2 国内废塑料回收业现状
国内废塑料回收业作为一新兴产业，已经为我国废旧塑料资源再生、治理“白色污染”、保护生态环境作出了一定的成绩。突出的有：以浙江省东阳废塑城为首的七大废旧塑料集散地；大连、成都、重庆、沈阳、株洲、青岛、邯郸、张家口、北京、郑州等地分别从日本、德国引进了20余套熔融再生利用废旧塑料生产装置；山东省枣庄市山亭区桑村镇用废旧塑料制编织袋加工基地等。另外，还有各地塑料加工企业或引进或开发的不同生产规模的各类废旧塑料回收加工装置等。这些废旧塑料集散地、加工基地、回收加工装置等已经初步形成了我国的废旧塑料加工业，消耗掉相当数量的“白色垃圾”。如山东省的桑村镇塑料编织袋加工基地，拥有塑料颗粒加厂201家，塑料编织厂23家，形成了废旧塑料的收购、运输、加工、印刷一条龙，每年吃掉“白色垃圾”12万t，年产编织袋5亿条，年销售额3.5亿元。
但是，与国外废旧塑料回收利用加工业相比，无论从技术、规模、回收率以及经营管理等各个方面，我国在总体上还是相对比较落后的。
例如：上世纪80年代末，美国的废旧塑料回收率为9%，20世纪末达到35%以上；而我国上世纪80年代末约在5%左右，20世纪末仍不足20%。在一些重视能源回收利用的国家，其塑料回收率极高，如瑞典高达91%，其中78%用于能源回收；丹麦的回收率为85%，其中76%用于能源回收。德国、奥地利、瑞士、荷兰、比利时等这些欧盟国家都有相当高的回收利用率。
3 国内废旧塑料回收利用中的主要问题分析
（1）借鉴国外技术、专利，直接从事塑料回收利用应用技术试验的研究较多，缺少逆着塑料合成路线探索塑料裂解机理的理论探索。没有足够的理论指导，是我国废旧塑料回收利用技术缺少根本性进展的一大原因。
（2）国内各地各单位在废旧塑料回收利用技术研究一定程度上存在着重复性，总体上缺乏系统性。如：从事单一品种废塑料回收技术研究的多，从事混合废旧塑料研究的少；从事废旧塑料再生或裂解技术研究的多，从事混合废旧塑料分拣技术研究的少；从事废旧塑料焚烧回收能源技术的少，从事废旧塑料裂解催化剂研究的少；从事实验室技术试验的多，进行配套工艺设备研究开发的少等。
（3）废旧塑料回收利用技术工业化应用重视不够，许多实验室成果并没有及时转化为生产力。
（4）对于污染最严重、收集最困难的居民家庭废弃塑料的回收应用技术，没有引起足够的重视，没能进行技术研究，而这类废弃塑料恰恰是污染最严重的。
（5）我国废旧塑料回收加工业规模仍然相对较小，与我国这个塑料生产、消费大国每年产生大量废旧塑料的规模极不相称，且简单加工的多，技术含量低。
（6）我国废旧塑料引起的环境污染问题，没有引起像欧美国家那样的全社会的广泛关注，国民环保意识不够，国家重视不够，环保立法不够。
4 我国废旧塑料回收利用加工业的前景和技术方向
4.1我国塑料回收利用行业的发展前景
伴随着我国塑料工业的快速发展，废旧塑料引起的“白色污染”问题已经引起了国民的广泛关注，我国每年新增的各种废旧塑料垃圾在200t以上，而再生利用率不到20%。国家环保局已将治理“白色垃圾”列为21世纪环保领域的三大重点之一，并指出：必须强化管理，依靠科技进步，搞好回收利用。废旧塑料中蕴含着丰富的能源及其它物质资源。据预测，如果每年将200万t废旧塑料的20%回收再利用，就可创利润70亿元。我国轻工总会已将废旧塑料回收利用作为塑料行业今后发展的一个重要方向，国家也会在融资、税收等政策上予以大力支持。因此，废旧塑料的回收利用大有可为。
4.2我国废旧塑料回收利用技术的开发方向
废旧塑料的回收利用技术应该是全方位的。因此，针对国内的生产和技术现状，系统地进行技术研究和开发，是废旧塑料回收利用的技术发展方向。
（1）研究开发与现有实验室技术相配套的废旧塑料回收利用工艺及设备，使科技研究开发成果尽快地转化为社会生产力。
（2）针对已有技术、设备普遍存在的生产及运行成本过高、工艺条件复杂等问题，进行优化改进，简化生产工艺，优化工艺条件、降低投资及运行成本，增加经济上的可行性。
（3）对废旧塑料的回收利用技术要全面开发，提高总体的回收率。其一，我们要加强对不易分拣的混合废旧塑料的回收利用技术的开发；其二，对不能采用化学回收和再生利用的混合废旧塑料进行能源的回收技术开发。
（4）争取政府政策、立法、环保等多方面的支持，建立全国范围内的、涉及面广的废旧塑料回收分拣体系，为加工利用创造条件。
5 结束语
废旧塑料所产生“白色垃圾”已造成了严重的环境污染，必须引起全社会的关注，进行废旧塑料回收利用技术的全面的开发研究，治理“白色污染”，刻不容缓。同时，加快废旧塑料的再资源化，其前景广阔，大有可为。
参考文献略
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