塑料噴洗技術(shù)廢舊混合塑料

隨著塑料行業(yè)蓬勃發(fā)展，大量的塑料制品包括電子電器產(chǎn)品、生活用品、工程建材、農(nóng)用薄膜、汽車以及食品包裝在人們的生活和生產(chǎn)中占據(jù)了日益重要的地位。然而，塑料給人們帶來便利的同時也直接給人們賴于生存的環(huán)境造成了極大的負(fù)面影響。據(jù)統(tǒng)計，塑料總量中 70%~80%的通用塑料正處于轉(zhuǎn)化為廢棄塑料的高峰期，而我國回收利用率卻只有25%左右。因此，如何妥善處理廢舊塑料成為亟待解決的問題。

目前，我國廢舊塑料處理方式主要有填埋、焚燒、高溫裂解和再生循環(huán)利用4種。填埋法面臨垃圾場地不足、塑料降解慢而容易影響土壤結(jié)構(gòu)、添加劑溶出污染地下水質(zhì)等問題；焚燒過程產(chǎn)生能量是廢舊塑料另一種利用方法，如水泥回轉(zhuǎn)窯和高爐噴吹以廢舊塑料為替代燃料，使廢舊塑料資源化，也可以將廢舊塑料制成固形燃料用來發(fā)電和制水泥。該方法較填埋處理使塑料得到了有效利用，但因廢舊塑料成分復(fù)雜而使燃燒產(chǎn)生大量的有害氣體和粉塵，對環(huán)境造成了嚴(yán)重污刮；高溫裂解是將廢舊塑料轉(zhuǎn)化為小分子的碳?xì)浠衔?，再?jīng)處理獲取油品及燃料，與焚燒法相比生成的氣體可減少為后者的 5%～20%，該領(lǐng)域發(fā)展前景好，但現(xiàn)有技術(shù)處理廢舊塑料規(guī)模較小，而且能量消耗高，不易取得經(jīng)濟效益；將廢舊塑料再生循環(huán)利用是采用分選、浮選、近紅外光譜等技術(shù)將廢舊混合塑料分類為單一類型塑料，然后再實現(xiàn)單一再生料生產(chǎn)，該方法為廢舊塑料高附加值再生利用奠定了基礎(chǔ)，既節(jié)約能源，又保護環(huán)境。因此，綜上4種處理方式，現(xiàn)在的工作重點是將廢舊塑料作為潛在的可再生材料加以再生循環(huán)利用。

廢舊塑料在使用過程中難免受到不同程度的污染，在識別和分離前首先要進行清洗以除污、脫標(biāo)，提高后續(xù)分揀準(zhǔn)確性，因此清洗工藝是廢舊塑料回收再生利用的關(guān)鍵。然而，清洗工藝對清洗劑、pH值等條件有嚴(yán)格的限制。美國專利提出廢舊塑料瓶的清洗劑中不能含有氯化物，pH值不能超過11，否則可能引起清洗過程中塑料應(yīng)力斷裂。同時，提出使用鋰、鉀、鈉碳酸鹽或碳酸氫鹽與低泡表面活性劑以一定比例混合制得的清潔劑清洗回收塑料，成本低，污染少，而且清洗效果好引。然而，以求提高混合塑料清洗效率時，就要加入更多的清洗劑，這樣的后果是產(chǎn)生較多的泡沫，影響清洗效果；而要單獨增加苛性堿以除標(biāo)簽和膠體物時又附帶加入了表面活性劑，相反需要增多表面活性劑的量時也無法減少苛性堿的使用量。因此，1994年美國專利又提出使用苛性鈉與表面活性劑以一定的流速分別加入清洗槽中對廢舊混合塑料進行清洗的新工藝。這種工藝創(chuàng)新處是將兩種組分以特定的速率獨立加入水中用于清洗混合塑料，可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)流速控制兩種組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，既能提高清洗效率，又降低不必要的浪費。

目前，國內(nèi)含易燃易爆、有毒成分的清洗劑已被新型清洗劑代替。新型塑料清洗劑配方中一般都含有堿性物質(zhì) (如堿金屬氫氧化物、碳酸鹽、碳酸氫鹽、有機堿等)、清洗助劑 (如硅酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉、羧甲基纖維素、三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉等)和表面活性劑。堿性物質(zhì)起皂化作用。清洗助劑可以分散清洗脫落物，防止再沉積；對表面活性劑起協(xié)同作用；軟化水質(zhì)，防止生成鈣皂污染清洗對象。表面活性劑主要起滲透和乳化作用。傳統(tǒng)的廢舊塑料清洗工藝，主要通過使用市售清洗劑在各種機械設(shè)備中漂洗或攪拌洗滌。PET瓶片可以在超聲波設(shè)備中清洗。相比之下，超聲波清洗是所有清洗方式中效率最高、效果最好的一種，原因是超聲可通過空化效應(yīng)加速化學(xué)清洗劑對污垢的分散、乳化、剝離過程，化學(xué)力與物理力相結(jié)合，加速清洗過程。而且超聲波清洗發(fā)展迅速、工業(yè)應(yīng)用廣泛，但是還沒有可以工業(yè)化的廢舊塑料超聲清洗機問世。因此，結(jié)合新型清洗工藝，并研制超聲波清洗系統(tǒng)，推廣工業(yè)化，有望為廢舊塑料再生利用帶來巨大便利與效益。

我國的廢舊混合塑料主要是由廢舊電器電子產(chǎn)品及生活用品等拆解后所得的，可回收利用的主要是熱塑性塑料，包括聚丙烯 (PP)、聚乙烯 (PE)、聚苯乙烯 (PS)、聚氯乙烯 (PVC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET，PETE)、丙烯腈一丁二烯．苯乙烯共聚物 (ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA，俗稱有機玻璃 )、聚碳酸酯 (PC)、聚酰胺 (PA)、聚氨酯 (PU)、聚四氟乙烯 (PTFE，俗稱特富龍)、聚甲醛 (POM)等 。

這種技術(shù)的優(yōu)點是 :

• 省去一般化學(xué)噴洗技術(shù)中采用的有機溶劑，以及減少了有機廢液的產(chǎn)生；

• 不采用揮發(fā)性溶劑，并且密封操作，減少了對操作員的毒害；

• 省去一般化學(xué)噴洗技術(shù)中清洗前的浸泡過程和清洗后的晾干過程，縮短了清洗時間；

• 采用軟塑料顆粒以及低壓操作，減低了對物件表面的損傷。

塑料顆粒一般為下列七種高聚物中的一類：

1. 聚酯（熱固性）

2. 尿甲醛樹脂（熱固性）

3. 三聚氰胺甲醛樹脂（熱固性）

4. 酚醛樹脂（熱固性）

5. 丙烯酸樹脂（熱塑性）

6. 碳酸-二乙二醇酯·烯丙醇酯樹脂（熱固性）

7. 淀粉接枝丙烯酸共聚物

自轉(zhuǎn)塑料扭帶可以清洗管內(nèi)壁的污垢,會不會同時發(fā)生管壁磨損的問題。這是該新技術(shù)能不能工程應(yīng)用的前提。為此對扭帶的材質(zhì)設(shè)計重點攻關(guān)。關(guān)鍵是扭帶塑料(包括填充配方)的材質(zhì)。研制成功的工程塑料扭帶在經(jīng)過實驗室2 000小時的運行試驗,沒有發(fā)現(xiàn)磨損問題。在6 MW發(fā)電機組冷凝器的兩千多根冷凝管中裝機試驗,運行一年以上也沒有發(fā)生磨損問題。在工業(yè)循環(huán)水不是嚴(yán)格中性的化工企業(yè)的臥式冷凝器中試驗, 282根碳鋼管Ф38× 3× 6000,三年多來,也沒有發(fā)現(xiàn)磨損磨蝕問題。因此,該技術(shù)在工程中應(yīng)用是安全可靠的。

邊噴邊鉆技術(shù)（techaology ofdrilling with blow-out）是在高壓氣井里的一項鉆井新技術(shù)，即在鉆入高壓氣層時不進行壓井，而是一面繼續(xù)鉆進，一面進行有控制地放噴，以降低井內(nèi)的氣壓。為此必須在井口安裝旋轉(zhuǎn)防噴器，控制高壓氣從旋轉(zhuǎn)防噴器下的四通放出。采用邊噴邊鉆的技術(shù)，不會因采用壓井而堵死含氣層的孔隙度，防止泥漿對氣層的破壞作用。

高爐噴補縮短檢修工期

耐火噴補料代替石棉水渣可減去人工填料的負(fù)擔(dān)，降低維修工人的勞動強度，提高施工機械化，因而縮短了檢修工期。

高爐噴補節(jié)約耐火材料

用噴補可保存原有的磚襯部分，不必全部將砌體拆除，故可以節(jié)省耐火材料。由于施工期縮短，噴補料的原料資源廣泛，故可降低檢修費用。

噴補料具有良好的抗氧化性，良好的抗剝落性和良好的抗堿性噴補后的爐襯整體性強，能回復(fù)原有爐型，也能滿足高爐冶煉的要求。

高爐噴補使用壽命較長

噴補料比石棉水渣填料的容量大，隔熱性能好，因而延長了爐身的使用壽命。

高爐噴補提高經(jīng)濟效益

噴補前，爐身上部受到侵蝕，爐料易在此部位形成混合層，邊沿氣流不穩(wěn)，4點頂溫分散較大，壓量關(guān)系波動，焦炭負(fù)荷加減頻繁。噴補后的爐型規(guī)整，允許做加重邊沿煤氣調(diào)整，焦比和燃料比均有不同程度的下降，降低了生鐵成本。

噴補時勞動人員僅為砌磚時工作量的10%，可節(jié)省大量勞動力，縮短補爐時間，提高高爐產(chǎn)量，采用噴補技術(shù)有可能完全取消高爐中修，從而使企業(yè)的經(jīng)濟效益顯著提高。

這種技術(shù)在德國與日本早就投入到日常的生產(chǎn)之中，早在 1994年德國企業(yè)就在研究這一技術(shù)，在 1995 年了研制出第一臺運用這一技術(shù)的設(shè)備，并進行了技術(shù)的完善，為這一技術(shù)投入使用打下了堅實的基礎(chǔ)。而日本則在利用廢舊塑料代替焦炭上面取得了一定成就，根據(jù)數(shù)據(jù)表明，利用廢舊塑料產(chǎn)生的能源有 80% 得到利用，這就表明其可以很好的代替原有材料進行高爐煉鐵。