中国塑协重点报道

正确认识和使用一次性聚苯乙烯发泡餐具
——坚持以回收再生利用为主的方针,促进塑料工业与环境保护协调发展

中国塑料加工工业协会改性塑料专业委员会 副理事长兼秘书长  教授级高工 
刘英俊

  文章加入时间:2010年8月


  1 坚持以回收再生利用为主的方针,是实现塑料工业持续快速发展,减轻废弃塑料对生态环境压力的正确抉择
  多年来我国塑料工业始终保持着快速发展的势头,年均增长速度远高于国民经济整体增长速度,成为许多地区乃至整个国家重要的经济支柱产业。塑料材料及制品应用极为广泛,在社会和人类生活中所起的作用是很多材料都不可能代替的。可以说,现在没有任何领域可以离开塑料而存在,没有任何人可以离开塑料而生活,那种把塑料说成“二十世纪里人类最糟糕的发明”的人,一面享受着现代科技成果带来的方便、快捷、安全,一面却因塑料制品在使用后被随意丢弃造成景观污染或生态破坏而加以鞭鞑和咒骂。须知任何一种科技发明都是双刃剑,它对人类社会进步的贡献和对资源与生存环境的破坏是同时存在的,核裂变和核聚变可以让人们和平使用核能,也能成为毁灭人类的核弹;汽车实现了日行千里,却把严重的污染留在大气中;石油资源的日益紧缺也使它成为一种武器,威胁着众多国家的安全。我们不会因为汽车尾气污染环境就拒绝使用汽车,回到人力车、牛马车的时代,同样我们也不能因为废弃塑料的“白色污染”就限制、禁止生产和使用塑料,重新回到布袋子、竹篮子的时代,那种逆历史发展潮流的提法和做法最终将落得头撞南墙,万分尴尬的下场。
  通过多年对“白色污染”的围剿,人们发现在很多场合塑料材料相对其它材料性能更优越、对人体健康更安全、以“生命周期分析”来衡量更环保、对消费者来说更经济,人们认识到塑料本身并不是“白色污染”的源头,人们的不良习惯和得当管理的缺失才是对生态环境造成压力的罪魁祸首。如果我们把塑料废弃物回收加以利用,如果我们让一部分无回收利用价值的塑料废弃物发挥其热能效应或安全地返回自然环境,就可以大大减轻塑料废弃物给生态环境带来的压力,消除白色污染,实现塑料工业和环境保护的协调发展。
  1.1 塑料工业是绿色工业,不是“白色污染”的源头
  我国塑料制品年产量已超过7000万吨,位居世界第二,成为名副其实的塑料大国。按照密度1:8计算,已在体积上和钢铁产量持平。我国真正的合成树脂工业起步于1958年,随之而发展起来的塑料制品加工业历经四十多年,从无到有,从小到大,成为遍布城乡,人人皆知的国民经济一个重要领域,它对人类社会的贡献,与人类生活关系的密切是得到公认的。从上世纪60年代到80年代,人们沉浸到塑料材料及制品解决了生活中多种难题的成就中,没有出现针对塑料材料的指责和不满。1990年4月5日人民日报刊载题为“白色灾害已初见端倪”的文章,提出给农业带来丰产的聚乙烯地膜,如果残留在土壤中会对生态环境带来严重危害,用当时(1979年)把地膜介绍到中国来的日本专家的话来说,就是不要把“白色革命”变成“白色污染”,“白色污染”由此而来。时至今日一个基本事实每年地膜的产量已达到六、七十万吨,连续二十几年的覆盖,并没有发现哪一块农田因地膜残留而造成减产、绝产,而“白色污染”的恶名却从此扣到了塑料行业的头上。随着一次性使用的餐盒和包装袋日益盛行,使用后随意丢弃的后果是暴露于市井街头、江河湖海之上,有碍观瞻,引起上至中央领导,下至黎民百姓的痛恨和不满。“白色污染”延伸到一次性使用的塑料制品乃至更多品种的塑料,加之我国长期进口塑料用原料——合成树脂,为弥补原料不足,一些企业大量进口废弃塑料,有的国家借机把垃圾倾倒在我国,爆发多次“洋垃圾”事件,越发引起日益富裕起来追求生活质量的国人的警惕,塑料材料及制品对环保的影响,特别是废弃塑料再生利用行业在新闻媒体上被屡屡曝光,成为社会关注的焦点之一。国家环保总局于1997年在一份文件中将“白色污染”定义为:废弃于环境中的塑料包装物及农用塑料薄膜对市容景观及生态环境造成的破坏。从1999年开始,发泡聚苯乙烯塑料餐具遭受禁止生产的灭顶之灾,不仅“对市容景观及生态环境造成破坏”,而且被冠以含有雌激素、二恶英等16种毒物会进入人体危及健康等罪名,捕风捉影、无中生有、无所不用其及。从国家经贸委发布6号令至今已有五年,事实如何呢?由于没有综合效果更好的材料问世,聚苯乙烯塑料餐盒仍然占据着1/4左右的餐盒市场,而且没有发生一例肝胆中毒、男女变性的事例,相反所谓的“环保”餐盒带来更多的、更严重的健康安全问题,而“白色污染”依旧,既使铁道沿线和重要景区不再出现餐盒的景观污染,也是由于加强了回收管理,不随意丢弃的原因,而不是用“降解餐盒”、“环保餐盒”代替了泡沫塑料餐盒的结果。
  作为百姓,希望“绿色消费”,即希望生活在舒适、安全、有益健康、无毒无害的环境中,吃绿色食品、吸新鲜空气、穿安全衣、坐洁净车,这是无可厚非的,但作为一个行业是不是绿色,不仅要看这个行业的产品在使用过程中是否安全,还要看产品在使用后是否会给环境带来不良影响,甚至是危害,还要强调在产品生产过程中,在被制造出来的过程中对操作人员的健康有无危害,对自然环境有无影响,还要强调在被消费使用后能否作为一种资源得以再生利用,重新成为为人类社会服务的财富。因此“绿色”的概念应当包括在生产过程中、使用过程中以及使用后的去向三个方面都是否有利于人的健康和自然环境。
  众所周知,塑料用的原料——合成树脂多来于石油。从几千米地球深处抽取出的石油,经过几百度的高温裂解,在密闭的管道中输送,在高温高压下聚合成树脂,在防潮保洁的包装袋内安身并运送到塑料加工厂,又在200℃上下的高温下加工成型,再密封包装送到消费者身边,贮放过程中不发霉不变质,使用起来洁净如玉,是足以让消费者使用起来放心的绿色产品,而它的生产过程相对于钢铁、水泥、纸、革等各种材料也是对环境的危害最轻的,对人体健康的影响最小的。
  从现实情况看塑料制品在使用后大部分都被回收和加以利用了,如农用棚膜、饮料瓶、油桶、化妆品瓶等等,不用人加以宣传和指导,依照市场经济规律,只要物品还存在着利用价值且其商业价值高于回收再生的成本,就会自动进入回收再利用的渠道。这方面我们要做的是进一步提高其科技含量和附加值,使其回收和再利用得到更大的收益,使塑料回收再生行业有利可图,步入良性循环。对于少部分已无回收利用价值的,或者回收利用成本过高的废弃塑料制品,如一次性塑料包装袋,我们可以通过“可环境消纳”措施使其以比较安全的方式回归自然,尽量减少或避免对生态环境的危害,随着科技的进步,这是完全可以做到的。
  从生产、使用和用后的去向三方面看,在当前社会条件下塑料工业都堪称绿色工业,塑料绝不是“白色污染”的源头。
  1.2 全面提倡“以纸代塑”不可取
  攻击塑料制品人的提出“以纸代塑”。我们不否认纸制品对社会和人类生活不可磨灭的功劳,而且在可以预见的将来,纸仍然是不可或缺的重要生产、生活资料。我们的主张是纸有纸的用途,塑料有塑料的优势,二者可以长期并存,全面提倡“以纸代塑”,希望用纸来解决“白色污染”、保护环境的做法不可取。
  某些人有意无意地忽视了一个重要事实,就是在生产过程中,造纸对环境的污染远远超过塑料。表1为上世纪80年代原联邦德国环保局对聚乙烯塑料袋和纸袋在生产过程中对环境污染的比较数据[1]。表2为日本机械工业联合会与高分子材料研究中心在上世纪90年代初所做《高分子类新材料对地球环境问题适应的可能性》报告中指出的聚苯乙烯泡沫塑料杯与纸杯在生产过程中排放物的比较数据[2]。

表1  聚乙烯塑料袋和纸袋在生产过程中排放有害物质的比较

有毒物质

SO2

NOx

CO2

粉尘

化学需氧量(COD

生物化学需氧量(BOD

聚乙烯袋:纸袋

1:2.84

1:1.59

1:6.40

1:7.60

1:215.6

1:2155

表2  每吨PS泡沫塑料杯和纸杯生产过程中排放物比较

排放物

废水

有机氯化物  

漂浮物

PS泡沫杯/纸杯   

0.5~ 2m3 /50~ 190m3    

0/5~ 7kg

0.1kg /5~ 15kg    

  表3列出美国做出的生产100万个纸制品和同样数量塑料制品时所消耗的资源情况与对环境的影响数据[3]。

表3  100万个纸制品和塑料制品消耗资源与影响环境的比较

制品种类

材料

原材料消耗

能耗

水耗

固体

废弃物

废气

排放量

废水

排放量

牛奶容量( 3.8L

HDPE/

1/21.8

1/1.04

1/9.3

1/3.0

1/2.2

1/1.6

包装袋

LDPE/

1/58.7

1/0.3

1/12.0

1/3.9

1/1.7

1/5.5

自动售货机用杯

270ml

HIPS/

1/14.4

1/0.5

1/1.4

1/2.9

1/0.9

1/1.8

肉用托盘

EPS/纸浆

1/117.3

1/0.96

1/2.9

1/3.5

1/5.4

1/3.0

  在使用过程中,纸制品并不是天然安全的,各种废纸回收后成为造纸原料已是不争的事实,就是纯净的木浆制成的纸制品如果不采取表面覆膜或加入防油防渗水的助剂也是无法完成餐盒的使命的。在使用后纸制品并不能立即变成水和二氧化碳,而且有覆膜或加入防油防渗助剂的纸制品是无法再用作造纸原料的。纸制品并不是天然环保的,从整个生命周期看,带来的环境问题更多,更不用说造纸工业对天然林木的大量需求所造成的环境灾难了。
  1.3 降解塑料还有很长的路要走
  上世纪九十年代兴起降解塑料热,似乎只是用上降解塑料,白色污染问题就迎刃而解了,甚至有的企业拍胸脯,打保票,包治“白色污染”,许多省市的政府都出台法规、法令,非降解的塑料餐具、包装袋不准上市,不准使用。遗憾的是,事物的发展往往遵循着一定的客观规律,并不以某些人的主观意志为转移。十几年的事实是降解塑料制品并没有在市场上流行起来,从事降解塑料研究生产的企业很多都转行生产别的塑料制品了。
  首先过分强调使用降解塑料,塑料制品使用宝贵的石油资源经多道工序制成后,刚刚使用一次就被掩埋使其降解而不强调回收再生利用,是对资源的巨大浪费。使用淀粉作为降解塑料的添加剂同样存在着浪费问题,辛辛苦苦种出的粮食又被轻易的化做污泥,实在可惜。我国每年生产70万吨左右的地膜和600万吨左右的塑料包装袋,如果淀粉的添加量为20%,意味着100多万吨的粮食在短暂的使用后被糟蹋了,按每人年消耗0.5吨粮食计算,这些粮食够二百多万人口吃一年的。
  其次降解塑料在外观上与非降解塑料没有明显的区别,如果混杂起来,对可以回收再生利用的塑料制品再生非常不利。
  更重要的是十几年降解塑料技术本身尚未成熟,甚至尚未出台严格的定义和评价降解的方法,而且在光照不足或掩埋条件不理想的地方,是不可能在短期内降解成二氧化碳和水的,最多也就是强度下降进而成为大小不等的碎片,在回归自然过程中的安全性还很值得商榷。
  1.4 各种“环保”材料带来更多的安全和环保问题
  除“以纸代塑”、“降解塑料”之外还有许多人研制多种材料试图替代塑料达到治理“白色污染”的目的。多年来的实践证明,到目前为止还没有哪一种非塑料制品能在性能上、安全上和经济上比得上塑料,至于在用后的去向方面是否符合节约型社会、循环经济的要求,是否对生态环境带来危害,更需谨慎对待了。
  以“环保”餐具为例,打着环保旗号试图替代PS发泡餐具的稻麦壳或秸杆制成的餐具,号称“入土成肥、入水可成饲料”或者“弃之路旁,几天后就化为乌有”,颇能迷惑善良的人,也得到一些新闻媒体的吹捧,但稍加探讨就可以得知,欲制成食品包装容器,这些稻麦壳、秸杆必须先加以粉碎,然后再与高分子有机热熔胶混合,还要加入防水剂、防油剂、固化剂等助剂,大多数产品还要做防水涂膜处理。有关部门对其检测的结果表明[4],降解速度远不及宣传的程度,而且产品质量很难把握,表面不涂覆塑料膜,就会出现醋酸溶出物蒸发残渣超标等卫生问题,而且残存的农药和黄曲霉素问题始终是压在消费者心中的沉重负担。再有现在市场上占主导地位的所谓环保餐盒是用碳酸钙或滑石粉填充聚丙烯塑料制成的,为了降低成本,有些厂家使用60%以上的填料,不仅使用性能差,而且按目前国家卫生标准检测,正己烷和醋酸浸泡的蒸发残渣很难达标,屡屡被环保组织和新闻媒体曝光,称之为“毒餐盒”,严重危害着消费者的健康。
  一次性餐盒、餐具数量大,和人民群众的生活与切身利益关系紧密,但从塑料制品总的产量和应用领域来说,仍然是小事一桩,还有更多的塑料制品面临着用后如何处理,如何减轻、避免对生态环境造成破坏的问题,如一次性塑料包装袋、聚氨酯泡沫、玻璃钢制品,以及汽车、家电、办公设备上的塑料部件、塑钢门窗等等,随着它们使命的终结,也将大批地出现在街井市头,如果不做妥善处理,也将形成环境灾难。须知众多领域使用的塑料材料及制品已成为最佳选择,是不可能有更好的材料替代的,只有有预见性地做好回收及再生利用工作,辅之以焚烧、填埋、可环境消纳等现代化手段,才能避免不应有的环境灾难。对于塑料材料和制品,无论是日用品还是工业品,无论是一次性使用的,还是有较长使用期的,在没有进行充分、全面、认真的论证和实践检验之前,轻言替代是非常危险的,不仅会转移对治理“白色污染”的注意力,而且还可能会出现更加难以治理的新污染,引发更严重的生态环境问题。
  1.5 焚烧和填埋必不可少,但只是辅助手段
  城市做到卫生填埋,大部分是露天堆放或浅埋,对环境的影响与日俱增,加之在城市固体垃圾中,其组成发生剧烈变化,塑料包装袋等塑料制品的比重迅速上升,据统计上海市混入生活垃圾的塑料废弃物36万吨(1999年),占当年城市固体垃圾废弃物总量的14%,北京市每年进入城市固体垃圾的塑料废弃物也达30多万吨,如按体积计算,要占全部固体垃圾的25~30%。
  由于城市的迅速膨胀,周边土地越发宝贵,能够用来做填埋场的土地越来越少,一些大城市如北京、深圳等地率先引进先进的垃圾焚烧装置,虽然可以少占土地,但焚烧设施昂贵,也不可避免地给大气带来新的污染,对许多地方,特别是中小城市和广大乡村是望不可及的。
  从现在到可以预见的将来,城市固体垃圾中没有废弃物是不可能的,对于那些没有回收利用价值或回收利用成本超出再生材料价值的塑料废弃物其出路只有填埋或焚烧。我们要做的是能回收的尽量回收,能利用的一定要加以利用,将固体废弃物中的塑料废弃物减少到最低限度,同时在填埋和焚烧处理过程中尽量减少塑料废弃物对生态环境的危害,使其更安全地回归自然。为此我们应将那些不易回收利用的塑料材料及制品做成“可环境消纳”的产品,用科技优势缓解塑料废弃物对生态环境的压力。
  1.6 引入“可环境消纳”的概念,使不易回收的塑料废弃物安全返回自然
  坚持以回收再生利用为主,并不排斥对无回收利用价值或回收利用代价太大的塑料废弃物,施加以填埋、焚烧等辅助手段处理。“可环境消纳塑料”就是基于这一判断而诞生和发展起来的。
  由福建师范大学化学与材料学院环境开发研究所率先提出的“可环境消纳塑料”是指能综合利用环境条件的,能适应垃圾处理方式的,既可在所处环境中降解,又可堆肥处理或有利焚烧且危害较小的塑料,也就是说是指在使用后被丢弃到自然环境中,对人、生物的生态环境无害或危害较小的一类塑料[5]。
  可环境消纳塑料首先具有光降解性,其性能满足HJBZ 12-2000《环境标志产品技术要求  包装制品》的要求。同时福建师范大学的科研人员自行合成了芳香族羧酸共生稀土配合物,可在达到预期的光降解目标后,在避光情况下仍继续氧化降解,从而实现填埋或堆肥时高分子链彻底断链,因此它不同于传统的光降解塑料。
  该种塑料在酸性条件下失重明显,可以预见到塑料废弃物焚烧时能够吸收酸性气体,从而减少有害气体的生成和向大气中排放。
  该种塑料在垃圾堆肥条件下,可逐渐失重,表明在被填埋后将会逐渐崩解,安全回归自然,而且回归自然过程中化学需氧量COD值为零,并确保各种成分不对地下水构成污染,对土壤生态无有害影响。
  2 废弃塑料回收再生利用的重要意义
  2.1 实现资源再生、节约宝贵的石油资源

  我国石油消费量已达3.2亿吨/年,其中1/2以上要靠进口支撑,国际石油价格爆涨,带来的巨大冲击让我们每个人都能深切地感受到,而这种趋势还将越演越烈,丝毫没有缓和的迹象。我国合成树脂产量已达到三千多万吨,大部分是以石油为原料的,同时合成树脂年进口量始终与国内产量不相上下,也就是说我国每年7000万吨的塑料制品是以三倍数量的石油支撑的。近年来随着石油价格飞涨,合成树脂价格上升70%以上,同样导致农用塑料、包装用塑料、工业配套塑料和日用生活塑料等塑料材料及制品价格上升。石油已成为国际间最敏感的资源,成为战略武器之一,节约能源的同时,节省使用以石油为主要原料的合成树脂同样重要。
  我国富有修旧利废,变废为宝的光荣传统,早在塑料制品加工行业诞生不久的上世纪六十年代,对塑料鞋底等废弃塑料的再生利用就已经很普遍了。今天在新的形势下,废弃塑料的回收及再生利用已经不单单是个经济上节省几个钱的问题,它关系到整个国家的安危,建设“节约型社会”,首先就是节约能源、节约资源。
  据有关部门统计我国目前每年产生的塑料废弃物达1500万吨,其中有相当一部分得到了合理的回收利用,而每年进口的可以用做原料的废弃塑料也已达八百万吨,抛开“洋垃圾”问题不谈,这些废弃塑料的进口确实已成为一个不容忽视的行业,国内的和进口的正在被加以利用的废弃塑料每年达6000万吨以上,如果不用这些回收料,就要多消耗2000万吨以上的石油,这对于年消费量3.2亿吨石油的喝油大国,能节约20%的资源,是十分重大的贡献了。
  2.2 降低塑料制品成本,提高产品市场竞争力
  废弃塑料的再生利用是一个行业,同时也是一门科学,如果能做好将会产生巨大的经济效益。
  以聚碳酸酯(PC)为例,至今我国尚无PC的生产,全部依赖进口。一些外国公司已在上海、浙江等地投资建厂,投产后其价格也不会比国际市场便宜,目前达4万元/吨左右,但如果采用先进技术,使用分子量较低的废光碟和分子量较高的“阳光板”等PC废料按一定比例混合,加上适量的抗氧剂、光亮剂等助剂,熔融挤出造粒,其产品性能和外观都非常接近进口产品,而且成本仅为进口产品价格的1/3左右,非常具有市场竞争力。
  又如国外的电器外壳多为阻燃级ABS,在电器报废后,其外壳料仍然保持着良好的力学性能和阻燃性能,将其粉碎、清洗、干燥后,重新调配颜色,再熔融造粒,所得产品的阻燃性能比我们用国产阻燃剂和新ABS料进行加工的还要好,而这种回收料制成的阻燃ABS其成本仅为全部新料阻燃ABS的一半左右,也有很好的市场竞争力。
  更的情况下是用回收料部分代替新料,和新料混合起来加工,一般同类塑料的一级回料价格为新料的70~80%,在新料价格过万元的情况下,每使用一吨回收料,可以节省2000~3000元的原材料费,对加工企业有巨大的吸引力,这也是许多人不明白为什么中国的塑料制品售价比原料价还低的原因,也是废弃塑料市场经久不衰,蓬勃发展的原因。
  2.3 解决就业,发展地方经济,为社会稳定做贡献
  我国是劳动力长期过剩的大国,农民进城务工虽然带来很多社会问题,但它是国家提高人口素质,缩小城乡差别,实现现代化的必由之路。农民从土地上解放出来,需要工作,但又限于本身文化素质和技能,不能溶入大部分产业部门,而废弃塑料的回收、分拣、清洗、粉碎、干燥、挤出造粒一系列工序都是易学易会,很快就能掌握的,投资少、见效快,市场广阔,利润丰富,是当前最适合国情,解决就业和发展地方经济,实现社会稳定的行业之一,已经有千千万万的人以此为生,已经出现成龙配套的回收队伍和集散市场,已经出现数以万计的中小企业在起步、成长并成为很多地方的经济支柱行业。废弃塑料回收再生利用为实现社会稳定和建设小康社会做出了突出贡献!
  3 用先进技术武装塑料再生利用行业,推动行业的快速长成和健康发展
  3.1 用先进技术提升废弃塑料的附加值,通过经济手段催生行业并进入良性循环

  上个世纪七十年代和八十年代,当时的国家轻工业部按计划经济的原则曾在全国安排六个再生塑料加工企业,物资回收部门也在北京建成一条粉碎、清洗、团粒生产线,这些地方的设备都是从国外进口的,遗憾的是未能经受住历史的风雨,相继垮了下来,还有一些八十年代建立起来的废弃塑料加工厂也逐渐萎缩或转产。究其原因主要是技术和设备不适合国情,管理成本和加工成本过高,企业无利可图或入不敷出。反而到上世纪九十年代,以市场经济主导的废弃塑料回收及再生行业风起云涌,尤其在广东和浙江,依靠当地的经济背景,发挥个人的聪明才智,新的加工设备,新的加工工艺像雨后春笋一样展现出来,这些企业从实际出发,逐渐摸索出最佳的加工方法和市场运作方式,既使到现在北方收集到的废旧塑料也是大量地运往江浙一带,而从国外进口的废弃塑料也基本上消化在珠三角地区和长三角地区。
  这里所说的先进技术不是指从国外买来的洋设备,也不是传统意义上的高精尖,而是最有实际意义,最能保留废弃塑料自身性能,最能提高其商业价值和附加值的方法及相应的设备,另一方面则是将废弃塑料的长处、短处弄清楚,找到它最恰当的用途,扬长避短、物尽其用。尽管国家多次宣布对资源再生和废弃物综合利用有减免税收等鼓励政策,但从根本上还是先进的思路和技术催生了新的塑料再生利用行业,从市场上得到回报,从经济上得到实惠是这个行业得以进入良性循环、蓬勃发展的根本保证。
  3.2 聚苯乙烯泡沫塑料的非溶剂型热介质消泡技术及再利用
  聚苯乙烯泡沫快餐盒的回收比较困难,因为它质轻价低,特别不利于运输,而且用传统的熔融造粒、溶剂法消泡后再改性、热解提取单体等技术存在许多弊病,或者生产效率低、对材料性能破坏大,或者回收成本高,或者在再生利用过程中对周围环境产生新的污染。虽然聚苯乙烯泡沫餐盒的生产因6号令陷于停顿,但大量聚苯乙烯泡沫衬垫物仍然在生产和使用着,废弃的泡沫塑料的去从仍然应当受到关注。
  轻工业塑料加工应用研究所首创非溶剂型热介质消泡工艺首先解决了泡沫塑料质轻运输费用高的难题,通常五吨装的自压缩清洁车只能运300kg快餐盒,而采用非溶剂型热介质消泡技术只需数分钟时间就可将泡沫塑料的密度从0.03g/cm3提高到0.9g/cm3以上,将其破碎后装袋就可以像运送新树脂那样运输了。此外在消泡过程中不产生废汽、废水、废渣,不会对周围环境造成二次污染;所需能耗也是相当低的,设备投资相对较低,故消泡回收的成本仅几百元/吨;再者因在较低温度下完成消泡,对材料的性能保持十分有利,可以作为多种塑料制品的原料使用。其中如果用于加工成可发性聚苯乙烯并再次发泡生产XPS挤出发泡板材,用于建筑外墙保温,不仅可以扬长避短,大大节约XPS发泡板材的原材料成本,而且用于建筑节能会带来更大的社会效益。
  该项目技术已通过部级鉴定,鉴定委员会认为该成果在聚苯乙烯泡沫塑料回收及再利用技术方面达到国际先进水平,并已取得国家知识产权局授予的发明专利,专利号ZL97125876.7。
  3.3 木塑复合塑料
  木塑复合塑料通常指的是木粉和塑料的复合,实际上稻壳、秸杆等具有天然纤维的材料被粉碎到一定细度后都可以和塑料复合,习惯上称之为木塑复合塑料。
  在木塑复合塑料中,木粉或其它农作物果壳粉、秸杆粉占一半左右,另一半可以使用新的合成树脂,也可以使用废弃塑料,使用后者时希望废弃塑料的品种与技术性能指标(如熔体流动速率、老化程度等)基本稳定,以保证木塑复合材料的成型加工性和使用性能的稳定。
  表4列出木塑复合塑料与纯塑料材料、天然木材性能的对比情况。

表4  木塑复合塑料、纯塑料、天然木材的性能对比

 

木塑复合塑料

纯塑料

天然木材

拉伸强度

中等

中等

较高

弯曲模量

较高

较低

较高

冲击强度

中等

中等

较高

刚性与承载能力

较高

中等

较高

吸水性

耐老化性

耐酸碱性

可回收性

容易

容易

制品成本

较低

较高

  木塑复合塑料的加工与非金属矿粉体材料填充塑料有很大差别,其加工设备、配方和工艺都有相当的难度。国内一些科研单位和留学归国创业人员经过数年努力已从配方、设备和加工工艺三方面较好地解决了聚烯烃塑料与木粉的复合问题,制品也开始大量应用。河北廊坊裕隆塑木科技有限公司还研制成功微发泡的聚氯乙烯木塑复合材料,可使其密度下降至0.7~0.8 g/cm3,使其制造技术更为提高一步。
  3.4 用改性技术制备塑料合金和功能性材料
  普通的塑料回收再生技术即清洗、破碎、干燥、造粒等工艺虽然投资少,过程简单,但往往产品的性能差、附加值低。要想提高其技术含量和附加值就要在提高使用性能和增加其功能性上下功夫。塑料改性就是实现这一目标的最佳途径。
  一种用来做卫生巾和尿不湿的LLDPE薄膜和PP无纺布的复合材料,用人工的方法很难将二者分开,放在一起挤出造粒又会因两者的加工温度差异和熔体粘度不一而造成组分不均匀。由于是裁切下来的边角料,十分洁净、无杂质,性能尚未受到任何损坏,因此最佳的利用就是找到能将其混合在一起使用的场合。我们认为用于填充母料的载体最为合适,一是市场需求量大,二是在这种产品中不计较LLDPE和PP的差别,最后用于编织袋和扁丝的生产最为适合。
  塑料改性的一个重要手段是通过不同聚合物之间的共混形成兼具各组分性能的塑料合金。PC/ABS合金就是目前应用普遍、性能价格比高,而又能充分发挥废弃塑料优势的品种。聚碳酸酯(PC)拥有良好的电绝缘性能,现已代替酚醛塑料,大量用于电器、电信领域。通信电器轻量小型化的发展趋势对PC材料提出更高要求,而PC/ABS合金可以综合PC和ABS两种聚合物的优良性能,一方面可以提高ABS的耐热性、抗冲击性能和拉伸强度,另一方面可以节省高价PC原料的用量和降低物料的熔体粘度,改善加工性能,减少制品内应力和冲击强度对制品厚度的敏感性。从国外进口的可用做原料的PC或ABS废弃料看,许多是带有颜色的,而PC/ABS合金在许多场合应用并不要求是无色透明或纯白色的,因此可以扬长避短,将颜色调配好,可以得到和全新原料制成的材料相同的使用效果。
  阻燃ABS是用量上升较快的一种功能性塑料,来自家用电器和电脑壳体的ABS往往具有一定的阻燃性,但也有很多的ABS废弃料本身并不具有阻燃性。按照传统方法制作阻燃ABS需加入溴系阻燃剂和氧化锑,大量阻燃剂的加入势必降低材料的力学性能,特别是冲击韧性。先进的阻燃技术是在加入阻燃剂的同时加入第三组分——具有一定阻燃性的热塑性弹性体,不仅可以使阻燃效果进一步提高,而且可显著改善阻燃ABS的冲击韧性,同时这种热塑性弹性体的价格远低于阻燃剂,因此在性能提高的同时还不会加大产品的原材料成本。
  3.5 着眼于未来研发新技术
  废弃塑料的再生利用能否兴旺,关键在于能否给废弃塑料找到最佳的加工方法和用途,尤其是现阶段,没有市场和利润是很难将企业维持下去的。但从长远看,一些对环境危害更小的,对资源的回收和利用更为合理的技术也应给以足够重视,因为当社会发展到一定阶段,可能经济上的得失会被放到次要地位,更着重考虑的是资源的充分利用和对环境的影响更为轻微。目前已在国外投入大量资金研究,在国内也已开始进入研究的超临界水处理废弃塑料的技术堪称环境友好型化学工艺。
  超临界流体是温度和压力分别高于临界点的稠密流体。通常条件下水是极性溶剂,可以溶解盐、糖等很多种物质,但对很多有机物、聚合物是不溶的。当水的温度和压力分别高于临界温度(374.3℃)和临界压力(22.1MPa)时,水就处于超临界状态,此时的水称为超临界水,具有较低的介电常数和良好的扩散、传递性,即具有很好的有机溶剂特征,可以与空气、氮气、氧气和二氧化碳等气体完全互溶,也可以溶解有机物和聚合物,反而对盐类等无机物却不溶解了。
  日、美等国研究的结果是在400~600℃、25MPa压力的条件下,废旧塑料(PP、PE、PS等)可在10分钟之内降解成小分子,可获得90%以上的油化率。我国的研究结果是用超临界水降解聚丙烯,可避免炭化现象;水和PP的质量比要大于2.67,且反应时间越长,油相产物收率越高,要达到收率90%以上,反应时间需达到2.5小时以上[6]。
  用超临界水进行废塑料的降解,其优点是很明显的:
  1) 用水做介质成本低;
  2) 可避免热解时发生炭化现象;
  3) 反应在密闭系统中进行,不会给环境带来新的污染;
  4) 反应速度快,生产效率高。
  尽管用超临界水处理废弃塑料还没有工业化,但从环保的角度看,无疑具有重要的开发价值。
  4 捍卫废弃塑料回收再生利用行业荣誉,和各种不良举措与倾向做斗争
  4.1 “禁、限论”和“费、税论”休矣

  从塑料废弃物对周围环境和农田土壤造成一定危害那时起,清剿“白色污染”的声音不绝于耳,塑料工业领域中从来没有哪件事引起全社会如此着力的关注,不仅对生态环境的危害被人为地无限夸大,而且还延伸到威胁人类的身体健康,把塑料说成是“二十世纪里人类最糟糕的发明”,是“白色污染”的罪魁祸首,大有“白色不禁、绿色难兴”的讨伐之势。还有一些人站在消费者的对立面上,提出用征税、收费的办法限制人们使用塑料袋,甚至进人大提案,把本来应当由政府管理上的缺失而买单的责任变成让消费者来承担。如果说生产塑料袋要交额外的税,那使用后对环境造成危害的是不是都要额外收税呢?汽车的尾气对大气的污染是举世公认的,大城市中空气中的污染物50%以上来自汽车尾气,为什么不禁止汽车和燃油的生产,不向汽车和石化行业收额外的税呢?国际上许多国家,包括美、欧、日等发达国家都不禁、限塑料袋,只有少数几个经济上欠发达的国家有些举动,就被这些人拿来和国际接轨,接轨为什么要和孟加拉、尼泊尔这些国家接,而不跟发达国家接轨呢?这不是有悖于具有一定社会地位的人的基本常识吗?
  “禁”不如“治”、“禁”不如“疏”,我们可以找到许多通过治理,通过加强回收而成功治白的实例,如北京曾经行之有效的PS发泡餐盒回收工作以及上海现在还在实行的“一分钱工程”,而通过向企业收额外的税或在超市向消费者收塑料袋钱的做法到现在无一处成功实行。与其逆时代发展潮流禁、限,不如把劲使在加强管理和用市场经济手段强化回收利用工作,“禁、限论”和“费、税论”可以休矣!
  4.2 切忌用骇人听闻的宣传抵毁废弃塑料再生利用行业
  要想摧毁一个行业就要先制造舆论,就要先做意识形态方面的工作,新闻媒体的某些记者是这样,希望发展自己,压制竞争对手的行业也是这样。在人们越来越追求高质量的生活,对自己的身体健康越来越珍惜的今天,大家格外注意有关食品的安全、居住环境的安全,这是无可挑剔的,但是如果往往为了提高自己新闻的关注度,吸引读者的眼球,或者怀有商业竞争的动机,故意抵毁对手行业,那就是不道德甚至是违法的行为了。
  塑料行业遭遇到的猛烈攻击源于“白色污染”,从地膜残留在土壤中致使农作物减产,升级到牲畜吃了塑料袋不治死亡;从塑料餐盒遗弃市井街头、江河湖海有碍观瞻升级到温度达65℃就释放出毒物,损害人的肝肾,有损人的生育系统,甚至男变女、女变男;从塑料袋用废弃塑料制作粘满细菌、病毒升级到塑料袋都是用医疗废物(针管、血袋)等制造的,等等,不一而足。在北京圆明园防渗工程环保听证会上,有的专家一反“塑料埋在地下200年不烂”的腔调,疾呼塑料防渗膜会快速老化、破裂,还说聚乙烯薄膜会释放出有害周围生态环境的增塑剂等有毒物质,让不了解高分子材料底细的善良的人们目瞪口呆。我们应当正视塑料工业的发展确实带来了一些环境问题,但是不应任意扩大,更不能听任某些个人或行业的为一己私利而栽赃陷害,前一段的啤酒中含有甲醛的危言已被权威部门证实是一场虚惊,高露洁牙膏中含有毒物质也被证实是虚假的,而多年来的事实也无可辩驳地证明聚苯乙烯泡沫餐盒是无毒的,在众多的食品包装材料中其性能价格比是最高的,到目前为止还没有任何一种材料能与之相比,如果没有行政干预,是任何所谓环保的材料都无法打败的。
  在我国医疗垃圾是受专门严格管理的,而且无例外全部焚烧处理。一些不法之徒将其偷运到废弃塑料市场上倒卖是有可能的,但仅仅是一小部分,就一次性塑料针管来说,全国一年的消费量十亿支左右,按其重量仅几万吨,未焚烧处理流失到市场上不会太多,可新闻媒体上到处散布塑料袋、饮水桶是医疗垃圾做的,可能吗?现实吗?而且针管料是聚丙烯,塑料袋是聚乙烯,饮水桶是聚碳酸酯,完全不同的塑料品种,怎么可能塑料袋都是用医疗垃圾做的呢?
  退一步讲,有些废弃塑料在使用后被回收、运输过程中是会受到一些污染,虽经清洗也不可能做到完全洁净,但塑料成型加工都是在200℃左右的高温下进行的,时间至少在15分钟以上,有什么细菌、病毒能在这样的条件下仍然存活呢?医院里蒸汽消毒,很多食品带包装消毒也仅在130℃下进行,为什么130℃下操作就叫消毒,塑料制品在200℃下成型就粘满病毒和细菌,成为可怕的污染物了呢?废钢铁可以回炉,没有指责钢铁制品中有废钢铁就会有毒,不能接触食品,废纸可以重新用于造纸,没人指责纸制品中因含有废纸就不安全,为什么单对废旧塑料的回收利用就横加指责呢?这不仅是不公平的问题,而且对于我们整个废弃塑料再生利用行业的整体形象都是一种扭曲和不负责任的攻击,我们有必要予以及时的坚决的驳斥和反击,只有从舆论上,从意识形态上打翻身仗,才能树立起废弃塑料再生利用行业的良好形象,才能有利于这个行业的健康发展。
  4.3 废弃塑料行业自身要提高行业素质,严格自律,同时主管部门和行业协会要加强指导和引导,促其健康发展
  废弃物资回收再生利用意义重大,但从来就被人们认为是低人一等的行业。从业人员的素质、整体技术装备水平、行业管理的强度在各行各业中都是排不上号的。进入门槛低、分散、各行其是、自生自灭等现象长期存在。但是从建设节约型社会的要求看,从循环经济的理念出发,废弃物资的回收及再生利用是整个社会经济中极其重要的一环,提高对这个行业的认识,加强指导和引导促其健康有序地发展,是今后任何时候都不可推卸的历史责任。
  废弃塑料的回收与再生利用不仅关系到从业人员的切身经济利益,而且关系到塑料工业能否在自己发展的同时更能与生态环境的保护协调一致。我们坚持以回收再生利用为主的方针就是要尽量做到节约地球上有限资源,做到物尽其用,同时对于目前不宜回收和再利用的塑料制品也要从设计制造开始就考虑到使用后的处理办法,使其安全无害地返回大自然。作为废弃塑料回收再生利用行业的从业人员要不断提高自身素质,加强行业自律,我们是在为人类社会做着极其有意义的事业,不仅要变废为宝,还要认真倾听社会各方面的意见和建议,在和不怀善意的错误舆论进行坚决斗争的同时宣传我们正确的理念和观点,同时加强高新技术的研发,用先进的科学技术解决发展中遇到的各种问题。经过我们的努力塑料工业和环境保护的和谐发展一定会得以实现!
  参考文献:
  [1]高岛直一等. プラヌチツケヌエシ1992,(1):143~170
  [2]横田佳郎. 化学经济, 1991,(10):13
  [3]唐赛珍. 浅析塑料包装废弃物与环境污染. 降解塑料通讯, 1999,(2):11~13
  [4]各种新型环保餐具生产、使用情况及优缺点比较和评价. 绿叶, 2000(3):6~9
  [5]陈庆华. 环境友好塑料材料的研制及开发动态[J]. 塑料, 2002,31(4)
  [6]王良恩. 超临界水处理技术及聚丙烯在超临界水中降解反应的影响因素研究. 新世纪塑料改性高新技术及应用论文资料集. 2003年11月

文章摘编自:中国塑料加工工业协会


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