关于塑料的爱恨情仇

人类对塑料的感情向来爱恨交错，我们每年制造约60亿吨塑料垃圾，这些难以降解的污染物堆积在我们的森林草原河道中，日复一日加重着地球代谢的负担。

必须承认，塑料是一项伟大的发明，它的设计初衷就是能够稳定地存在（没人想要随时会破的塑料袋和随时开裂的矿泉水瓶），并且成功了，但恰恰因为它稳定，前赴后继的环境科学家为此操碎了心。

以美国为例，每年制造的塑料垃圾超过一万五百万吨，但这其中有效回收利用的部分不过9%。

塑料的回收再利用，一直是人类科技发展道路上的难题，难点在于回收方式上无法兼顾经济环保与效率。现代的塑料垃圾处理手段，通常是利用高温将其分解，再转化为燃料或其他塑料制品。

而之所以这种处理方式难以推行，是因为这么做消耗的能量并不比最后收获的燃料带来的能量多，简单来说转化率低，能效还大，毫无商业价值。

寻找一种催化过程，从分子水平上直接分解混合塑料垃圾中的混合物，避免进一步的物理分离，以从根本上减少垃圾分类回收的巨大成本。

“将废塑料转化为燃料可以显著减少垃圾填埋场中累积的固体废物，”专家林鸿飞在接受采访时说道，“如果废塑料管理不善，最终会流入海洋，慢慢分解成无数的微塑料颗粒，携带污染物进入食物链。”

塑料废弃物的回收利用技术

目前，对于塑料废弃物的回收利用技术可以分为四个方面。

1粉碎法

2物理法

3化学法

4燃烧回收热能

1粉碎法

聚氨酯硬质泡沫边角料及废旧料在使用前首先进行切割或粉碎、过筛得到所需粒度。硬质废旧聚氨酯泡沫易于粉碎，目前的工艺成熟很多，像精密切割、Flachmatritsen挤压等工艺，都能将废弃泡沫粉碎致粒度小于1mm。

2.物理法

此法是通过改变废旧料的物理形态后再直接利用废旧泡沫材料的一种方法。主要有粘合加压成型、热压成型、挤出成型和用作填料四种途径，主要采用粘合加压成型。

2.1粘合加压成型

这是最主要的回收方法。其要点是：应先将废旧硬质泡沫材料粉碎成细片，在表面涂抹聚氨酯粘合剂。然后通入高温水蒸气等气体，使熔融或溶解后的聚氨酯粘合剂对粉状泡沫材料进行黏结，最后加压重塑成所需形状的泡沫。

硬质聚氨酯泡沫废料主要有两种：一种是不含杂物的废料，冰例如箱、冷库;另一种废料含有较多金属面材或纤维掺混物，例如绝热夹芯板、管材等。他们的回收工艺有所不同。冷库和冰箱等用的硬质泡沫材料是单一的聚氨酯，回收工艺简单，常用PAPI进行胶粘。胶粘剂应均匀涂抹在废旧泡沫材料之间，无空气喷雾法比较适合，胶粘剂用量大约为废旧料质量的5%～10%，均匀混合后，再预制成坯垫，置入已涂刷隔离剂的试模中，再放入高压高温条件下，高温在～℃之间，根据坯垫的密度和产品要求决定模内压力，压力在0.5～5MPa间。由于硬质聚氨酯泡沫废料耐水性好，可用来制作船用家具。还具有良好的弹性，适用作体育馆地板。

废旧的绝热夹芯板聚氨酯硬泡材料经粉碎后的成分比较复杂，约有3%铝箔、2%玻璃纤维、70%聚氨酯泡沫，25%纤维，很难筛分直接掺加进聚醚多元醇中作为填充料时，会使其粘度急剧增大，4%的掺量就能使其变成不能使用的膏状物废料。所以需寻找更好的加工工艺。将聚氨酯硬质泡沫夹心板废材料粉碎为12l7mm左右的碎片，加入6%的PAPI进行胶粘，在转动式混合器内进行混合，再制成厚度约为l2.7mm的板，制板程需在℃条件下进行，大约6min可制作完成。此板的硬度、弯曲强度、内部粘接强度、拨螺纹强度比木质碎料板好。但在密度相同时，其刚度比木质碎料板差。但可添加木材碎片、低价木纤维、废纸碎片来提高刚度，使其达到规范要求。

2.2用作填充料

在目前许多建筑填充材料中，很大一部分为废旧硬质聚氨酯泡粉沫。例如用作屋顶的绝热层，把废旧硬质聚氨酯泡沫粉、砂、水、水泥混合均匀铺作房顶面的底层，材料的绝热性能好，质量轻，且材料上可以锭钉。

2.3挤出成型

此法是通过热力学作用来改变分子链结构性质，转变成中等长度链，因而PU材料就被转变成软塑性材料，适用于对强度、硬度要求高，对断裂伸长率要求低的塑料件。回收软质微孔PU泡沫材料时，可将其粉碎，掺加到热塑性聚氨酯内，用挤出成型机制成颗粒，可用于鞋底等产品中。

3.化学法：

因为聚氨酯的聚合反应具有可逆性，达到具备的反应条件，逆向反应即可进行，聚氨酯会逐步解聚，生成原反应物或其它的物质，经过蒸馏等设备，可得到纯净单体多元醇、胺、异氰酸酯等。目前已有多套装置投入试运行，进行聚氨酯废料回收。回收的多元醇等作为原材料再进行聚氨酯的制备，此方式是目前聚氨酯废材回收的主要攻关方向之一。根据分解产物的不同，化学回收法可分为六种具体的方法，分别是热解法、加氢裂解法、醇解法、氨解法、水解法、碱解法。热解法会生成液态和气态馏分混合物；加氢裂解法主要产生油和气；醇解法一般产生多元醇混合物；氨解法产生胺、脲和多元醇；水解法产生多元胺与多元醇；碱解法产生醇、胺以及相应碱的碳酸盐。

4燃烧回收热能:

聚氨酯含有大量的C、H、O、N，1kg聚氨酯燃烧时会产生约25～28mJ，可替代部分煤作燃料。聚氨酯泡沫燃烧时产生的气体不含硫化物，只含少量的NO2，用作锅炉燃料时，比燃油、煤等燃料划算。但若燃烧不完全时，将产生有毒气体造成大气污染。所以需谨慎选用此法。

关于Dynisc

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Dynisco传感器专为塑料行业的恶劣环境而设计，Dynisco为塑料挤出、成型和过程控制应用开发了一些最具创新性的测量解决方案。通过以专业知识和经验为基础的卓越工程设计，制造各种坚固耐用的mV/V、mA、VDC和HART兼容熔体压力传感器。

Dynisco分析仪器过程质量始于所使用的材料。Dynisco的分析仪器允许加工商验证材料规格并优化工艺条件。这些仪器包括熔体流动

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指数仪、毛细管流变仪和小型实验室混合挤出系统。Dynisco还提供当今市场上最全面、最准确的在线流变仪系列。

许多塑料加工商都在努力应对可持续发展计划。更具体地说，他们如何在不影响质量的情况下支持增加回收材料含量的愿望或要求。

以下案例研究将展示公司如何以经济实惠的方式测量聚合物熔体流动指数(MFI)，并使用DyniscoViscoIndicator调整添加剂进料器，以确保每磅(kg)材料满足MFI所需的MFI范围，同时提供向您的质量部门或在回收商的情况下进行全批次认证，客户提高每磅（公斤）的潜在价格，因为可以提供显示整批材料符合规格的数据（不仅仅是静态数据表）。

Dynisco在塑料回收挤出机里的应用

应用：PP回收商需要将添加剂（在这种情况下是过氧化物）添加到其材料中以调整其材料的MFI以满足其工艺规范。

客户希望为其回收聚合物的熔体流动指数定义上限和下限控制点。如果材料超过其目标速率，DyniscoViscoIndicator会向DyniscoATC控制器发送4-20mA信号，该控制器可以将输出重新传输到所需的输出中。在这种情况下，添加剂进料器使用0-10Vdc信号来控制添加剂进料器的RPM，将所需量的过氧化物引入过程中，从而调整聚合物的熔体流动速率。对于此应用，DyniscoViscoIndicator的信号与添加剂进料器无缝协作以创建反馈回路，因此仅使用所需量的添加剂，确保聚合物符合所需规格。

这个循环提供了“进入过程的窗口”，当今的加工商需要在不牺牲关键材料的情况下增加回收材料的百分比。

同时，在回收过程中，挤出机被送入充满污染物的多种等级的塑料废料。与原始材料相比，这些污染物可能会在几个月内磨损压力传感器的隔膜。

Dynisco压力传感器设计用于承受这些环境，并提供多年的可靠服务。

提供不同的隔膜材料和涂层

带有Dymax涂层的15-5PH不锈钢–我们的标准隔膜提供耐用性和耐磨性，这是大多数传感器型号的标准配置。

哈氏合金–提供耐腐蚀性，不建议在高温下长时间使用。

Inconel–具有耐磨性和耐腐蚀性，建议在高达华氏度或更高的温度下使用。

Borofuse-最好的耐磨涂层，只能用于Inconel

氮化钛–耐磨和抗粘连，可用于大多数隔膜材料。

氮化铝钛-增强耐磨性和抗粘附性，DyniscoEcho传感器的标准配置（铬镍铁合金隔膜材料）

产品选型

回声系列

Echo系列熔体压力传感器利用标准配置和压力范围为塑料加工提供优质性能和价值。

在线流变仪

我们的在线流变仪提供了一个“了解您的过程的窗口”，能够连续测量从熔体流动比到特性/相对/熔体粘度以及从恒定剪切速率到剪切扫描的关键参数。