浅析废旧塑料的处理与综合利用

第一篇：浅析废旧塑料的处理与综合利用

浅析废旧塑料的处理与综合利用

摘要：近年来,治理“白色污染”，消灭“白色公害”已成为全球的共识,从废旧塑料的最终处置、直接再生利用、改性再生利用、热分解以及与其他材料复合等几个方面综述了废旧塑料的综合利用途径,其中废旧塑料和其他材料复合的再生利用技术有很好的发展前途,将成为今后研究的新热点。介绍了当前几种处理和利用废旧塑料的方法,特别对废旧塑料掩埋、再生、回收、焚烧、热裂解制造燃料油和化学品的技术和存在的问题作了重点探讨。

关键词：废旧塑料;再生利用;直接利用；回收;焚烧;化学回收;热裂解;燃料油

随着塑料应用的日益广泛,塑料制品已成为人们生活的重要组成部分。然而,由于废旧塑料难于自然降解,不为自然环境所亲和,它所造成的环境污染亦日趋严重。世界塑料产量和用量的不断增加,产生的废旧塑料也触目惊心。废弃的塑料造成的“白色污染”现象越来越严重, 全世界每年向海洋和江河倾倒大量的塑料垃圾,破坏了海洋生物的生存环境,造成鱼类等海洋生物的死亡;另外,大量塑料垃圾分散于土壤中,影响土壤的透气性,不利于作物生长;废旧农用聚乙烯地膜,回收不利的情况致使土地在几百年内都不能耕种;一次性快餐盒随处可见;还有各种各样的包装塑料袋满天飞,造成严重的视觉污染等等。因此,寻求切实可行的废旧塑料综合防治对策已迫在眉睫,加强对废旧塑料资源的综合利用,不仅可以有效的减少“白色污染”,而且能够变废为宝,节约能源，保护环境。废旧塑料的来源及分类

塑料，尤其是热塑性塑料，在合成、成型加工、流通与消费等每一个环节都会产生废料或废弃制品，统称为“塑料废弃物”，其中绝大多数产生于消费使用过程中，而且尤以包装材料、农膜及一次性药品的废弃量最大。废旧塑料主要来自两个方面:一是城市固体垃圾;二是工业固体废弃物。从总量上看,随着清洁生产策略的不断深化和推进,由工业生产所带来的废旧塑料数量呈下降趋势,然而城市固体垃圾中废旧塑料的比例却呈快速上升的趋势。据有关资料介绍,目前废塑料已占城市固体垃圾的7%左右。废旧塑料成分复杂,主要有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、泡沫聚苯乙烯(PSF)和聚氯乙烯(PVC),其他还有聚对苯二甲酸乙二醇(PET)、聚氨酯(PU)和ABS塑料等。除了少数废塑料如塑料制品加工过程中的过渡料和边角料是以单一塑料形式存在,可以直接再生利用外,大多数废塑料都以多种塑料混杂的形式存在于城市固体垃圾中。废旧塑料的产生：1.树脂生产中产生的废料；2.成型加工过程中产生的废料；3.配混和再生加工过程中产生的废料；4.二次加工中产生的废料；5.工业消费后塑料废料，这类废旧废料来源广，使用情况复杂，必须经过处理才能回收再用。这类废弃物包括：化学工业中使用过的袋、桶等；纺织工业中的容器、废人造纤维丝等；家电行业中的包装材料、泡沫防震垫等；建筑行业中的建材、管材等；灌装工业中的收缩膜、拉伸膜等；食品加工业中的周转箱、蛋托等；农业中的地膜、大棚膜、化肥袋等；渔业中的鱼网、浮球等；报废车辆上拆卸下来的保险杠、燃油箱、蓄电池箱等。6.生活消费后的废旧塑料。

由于大多数塑料品种是不相容的,由混合塑料制得的产品的机械性能较差,因此,废塑料再生利用前应按塑料品种(化学结构)进行分类。分类可根据不同塑料的用途性质进行。例如采用目测、手感、比重、燃烧等简易方法,可以将常用的聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等塑料进行分类。再如,根据不同塑料之间存在的密度差异,可将不同种类的塑料置于特定的溶液中(如水、饱和食盐溶液、酒精溶液、氯化钙溶液等),根据塑料在该溶液中的沉浮性进行分类和鉴别。又如,利用不同塑料在溶剂中的溶解性差异,可以采用溶解――沉淀法进行分离,其方法是将废塑料碎片加入到特定溶液中,控制不同温度,使各种塑料选择性地溶解并分选。另外,当废料量大,杂物多时,还可以采用风力筛选技术,此法是在重力筛选室将粉碎的废塑料由上方投入,从横向喷入空气,利用塑料的自重和对空气的阻力的不同进行筛选。2 废旧塑料的处理方法概述

废旧塑料的处理方法大致可分为四种：掩埋、焚烧回收热能、材料再生和化学回收。2.1 卫生填理

这是对废旧塑料处理最简单的方法,但是这种方法需要占用大量的土地。而塑料长期留在土壤内不分解,会使土壤长期处于不稳定状态。同时废旧塑料中所带的杂质和所含的添加剂、稳定剂、着色剂也会给环境带来二次污染。废旧塑料由于具有大分子结构,故废弃后长期不易分解腐烂,并且质量轻、体积大,暴露在空间可随风飞动或在水中漂浮。因此,人们常利用丘陵凹地或自然凹陷坑池建设填埋场,对其进行卫生填埋。卫生填埋法具有建设投资少、运行费用低和回收沼气等优点,已成为现在世界各国广泛采用的废塑料最终处理方法。在填埋过程中如果合理调度,操作机械化,可大幅度减少处理费用。一般来说,填埋场均铺设防渗层,并用机械压实压平,上面覆盖土层,进行绿化,植草、建公园或自然景观,供人们休息游玩。但填埋处理同时也存在着严重弊端:(1)塑料废弃物由于密度小、体积大,因此占用空间面积较大,增加了土地资源压力;(2)塑料废弃物难以降解,填埋后将成为永久垃圾,严重妨碍水的渗透和地下水流通;(3)塑料中的添加剂如增塑剂或色料溶出还会造成二次污染“同时该法填埋了大量可利用的废塑料,这与可持续利用背道而驰。因此,建议填埋时先对废塑料及其包装物进行破碎,填埋已经综合利用和综合处理后的残余物。2.2 焚烧回收热能

焚烧回收热能是废旧塑料处理的另一主要方法。将废旧塑料进行焚烧的处理方法具有处理数量大、成本低、效率高等优点,其方式主要有3种：(1)使用专用焚烧炉焚烧废旧塑料回收利用热能,所用的焚烧炉有流动床式燃烧炉、浮游式燃烧炉、转炉式燃烧炉等;(2)将废塑料作为补充燃料与生产蒸汽的其他燃料掺混使用,这是一项可行而又比较先进的能量回收技术,例如热电厂即可使用废塑料作为补充燃料;(3)通过氢化作用或无氧分解,使废塑料转化成可燃气体或其他形式的可燃物,再通过它们的燃烧回收热能。塑料燃烧可释放出大量的热能,如聚乙烯和聚苯乙烯的热值高达4.6×104kJ/kg,超过燃油平均4.4×104kJ/kg的热值,聚氯乙烯的热值也达1.88×104kJ/kg，但缺点是会产生大量包括二氧杂环己烷等有毒有害气体,若要对这些有毒有害气体进一步处理,则后续流程很长,综合经济成本较高。如将废塑料用于国内高炉喷吹,不仅可有效利用资源,而且可以使环保工作产业化,切实治理好“白色污染”。废塑料的主要组成是碳氢聚合物,所以废塑料具有较高的热值和良好的燃烧性能。废塑料的燃烧过程是很复杂的，通常是由传热、传质、热分解、熔融、蒸发、气相化学反应和多相化学反应等全部过程或其中的一部分过程所组成。一般认为,废塑料的燃烧形式主要是蒸发燃烧:受热后首先熔化成液体,进一步受热后产生很多易燃蒸发气体,所产生的易燃蒸气再与空气混合燃烧。在高炉中,通过燃烧焦碳产生热,加热反应物达到还原铁矿所需的温度,并将铁熔化,总的说来,这一个过程是大量进行化学反应的过程,而且产生的热几乎完全被利用。废塑料的可燃成分可达96%,假设分子式为CnHm,与O2的反应式如下: 2CnHm+nO2=2nCO+mH2 4CnHm+(4n+m)O2=4nCO2+2mH2O 通常高炉都由风口喷吹煤粉或重油以提供部分所需的热量。在国外,废塑料已经在高炉生产中得到了应用,并取得了良好的效果。德国从1994年开始进行喷吹的工业性实验,1995年6 月在德国不莱梅钢铁公司建造了世界上第一套喷吹废塑料设备,喷吹能力为7万t/年,不莱梅 钢铁公司2号高炉(2668m)的8个风口用于喷吹废塑料,每个风口喷吹量约为125t/h,将废塑

料先造成直径小于10mm的塑料粒,成功地达到每吨铁喷吹废塑料35kg。1996年第一季度喷入了1万t,4月份喷吹量最高为3500t。此外,德国克虏伯赫钢铁公司和蒂森钢铁公司已经实际应用。在日本,1996年10月首套投资15亿日元的高炉喷吹废塑料联合处理系统已在NKK公司京滨厂1号高炉(4907m)运行,年处理废塑料3万t,将废塑料分拣、破碎、粒化后,通过4个风口喷入高炉,喷吹量约为10kg/t,最高喷吹量可达200kg/t,该系统可使CO2的排放量减少30%,只产生少量有害气体,高炉能量利用率达到80%以上,且高炉煤气可以用于发电或烧热风炉,也可以作为民用煤气。国外喷吹用废塑料原料化概况废塑料从垃圾中分拣后,送到联合处理系统的主要是不能用于再生或已是再生的废制品,如一次性容器、包装物、专用计算机部件、磁带等。整套联合处理系统的处理步骤为:收集 分选 粉碎 磁选去金属 再粉碎 再中间磁选去金属 造粒 高炉料仓。德国拥有全国的废塑料收集系统DSD,它保证了有足够的回收量和原料供应,德国的废塑料造粒方法主要采取挤压法,将废塑料挤压成小粒。用这种方法制成的塑料粒较为疏松,密度小,燃烧速度快,但对喷吹设备要求高,维护困难。日本的造粒方法主要采用熔融造粒，这样制成的塑料粒密度大,喷吹动力大,一般废塑料粒度为6mm。如前所述,高炉喷吹废塑料一方面能够有效地消除“白色污染”,而且最大限度地降低由于废塑料燃烧或其他回收方法所容易造成的二次环境污染;另一方面,高炉喷吹废塑料主要是通过废塑料气化后生成的还原性气体与铁矿石反应来利用其化学能,部分以热能的形成加热铁矿石或用于发电和热风炉,总的能量利用率达80%,是其它处理方式所不能及的。

2.3 材料再生 直接回用技术

2.3.1 废热固性塑料可以粉碎!研磨为细料,再以15%~30%的比例作为填充料掺加到新树脂中,所得制品其物化性能无显著变化。

2.3.2 废硬聚氨酯泡沫经精细磨碎,加到手工调制的清洁糊中,可制做磨蚀剂。2.3.3 废软聚氨酯泡沫破碎成所要求尺寸碎块,用作包装的缓冲填料和地毯衬里料。

2.3.4 粗糙、磨细的废塑料用聚氨酯粘合剂粘合,可连续加工成为板材加工塑料原料把收集到的较为单一的废塑料再次加工为塑料原料,这是最广泛采用的再生技术,主要用于热塑性树脂。用再生的塑料原料可做包装、建筑、农用及工业器具等材料,日本1994年产量已达54233t。工艺过程包括破碎、掺混、熔融、混炼,最后加工成粒状产品。不同厂家在加工过程中采用独自开发的技术,可赋予产品以独特性能。加工塑料制品利用上述加工塑料原料的技术,将同种或异种废塑料可直接加工成形为制品,一般多为厚壁制品,如板材或棒材等”使塑料包裹木棒、铁芯等制成特殊用途制品,成为其专利技术。

2.4 化学回收

2.4.1 超临界水化学回收

水是自然界最重要的熔剂,在超临界状态下具有许多独特的性质,用超临界水作为化学反应的介质已受到人们的广泛重视和研究。尤其是它可以使废塑料发生降解或分解,从而回收有价值的产品如单体等,同时也解决了能源、CO2和二次污染等环境问题。因此超临界水特别适宜于环境良好化学工艺过程的开发。水的临界温度为3743e,临界压力为2205MPa,当温度、压力分别高于临界温度和临界压力时就处于超临界状态。水在超临界状态下具有常态下有机溶剂的性能,而且还具有一定的氧化性。用超临界水进行废塑料的化学回收,其目的主要是为了避免结焦现象,提高液化产物的产率,供循环回收,必将使生物降解塑料的推广和应用登上一个新的台阶。

2.4.2 废旧塑料裂解制取燃料

废旧塑料裂解制取燃料油适合于混合废塑料的处理,是一种理想的回收方法。在已有废旧塑料制取燃料的技术开发过程中,一些大学和科研院所对废塑料裂解油化技术进行了基础理论和应用研究,并在北京、南京、武汉、哈尔滨、西安等大中城市建立了废塑料油化实验工厂。但是,在废塑料油化技术的发展应用过程中存在许多问题,如:(1)处理的原料单一,大多厂家只能处理占废塑料总量28%的废聚丙烯,使其供不应求而不能处理分别占废塑料总量46%和18%的聚乙烯和聚苯乙烯;(2)分选技术落后,靠人工分选,劳动强度大,卫生条件差,效率低;(3)除渣设备落后,大多数设备只能停止生产除渣,造成大量热能浪费;(4)使用煤等燃料,产生大量废气;(5)清洗和切碎废塑料过程中产生大量废水和灰尘,造成二次污染;(6)基础研究滞后,大多数厂家采用工业裂化催化剂进行废塑料的裂解或改质,所得汽油的辛烷值低,胶质含量高,诱导期短,所得柴油凝点高;(7)无相应的废塑料收集和运输体系,收集单位分散,运输过程中尘土飞扬;(8)无统一的技术管理体系,油品鉴定单位五花八门,不少鉴定缺乏科学性;(9)新闻宣传言过其实,不少单位技术不过关却到处转让,引起不少纠纷。以上问题,如不认真加以解决,将严重阻碍我国废塑料油化技术的发展。废塑料油化技术在世界范围内已有成功的先例,德国、美国、日本等国均建有大规模的废塑料油化工厂。由于我国的人均塑料消费量较低,相应的法律!法规正在酝酿之中,垃圾分类投放的习惯和体系正在培育之中,因此,这种大规模的工厂并不完全适合我国的国情。国外对废塑料热分解的油化工艺进行了较深入的研究,开发出了槽式、管式炉、流化床和催化法等油化工艺。槽式热分解与蒸馏工艺比较相似,加入槽内的废旧塑料受热分解,当达到一定蒸汽压后,分解产物经馏出口排出槽外,经冷却、分离后得到的油分放入贮槽,油品的回收率一般在57%~78%之间。管式炉热分解一般适用于单一塑料品种的回收,油品回收率在51%~66%之间。流化床热分解废旧塑料时油品的回收率较高,如热分解PP时,可达80%,而且热分解温度较低,适用于废旧塑料混合物的热分解。催化法热分解废塑料可在较低温度下进行,如日本有的研究机构采用沸石催化剂(2SM-5)填充的反应槽,在300~380e下分解废塑料,每kg废塑料产油1L。日本理化研究所等机构开发出的以Ni、Al、Cu金属为催化剂的废塑料热分解油化工艺,每kg废塑料产油1~1.2L。废旧塑料的再生利用

采用填埋和焚烧处理废旧塑料的方法,虽然起到了一定的作用。但近几年,垃圾资源化的问题得到世界关注,怎样将有害垃圾(废旧塑料)变为有效资源,已成为国际上的热门研究课题。而采用填埋、焚烧这两种处理方法都会造成一定的资源浪费,于是人们又开发了废旧塑料再生利用新技术,以真正做到物尽其用,充分发挥塑料的所有利用能力和利用价值。3.1 废旧塑料的直接利用

废旧塑料的直接利用系指不需进行各类改性,将废旧塑料经过清洗、破碎、塑化,直接加工成型,或与其他物质经简单加工制成有用制品。国内外均对该技术进行了大量研究,且制品已广泛应用于农业、渔业、建筑业、工业和日用品等领域。例如,将废硬聚氨酯泡沫精细磨碎后加到手工调制的清洁糊中,可制成磨蚀剂;将废热固性塑料粉碎、研磨为细料,再以15%、30%的比例作为填充料掺加到新树脂中,则所得制品的物化性能无显著变化;废软聚氨酯泡沫破碎为所要求尺寸碎块,可用作包装的缓冲填科和地毯衬里料;粗糙、磨细的皮塑料用聚氨酯粘合剂粘合,可连续加工成为板材;把废塑料粉碎、造粒后可作为炼铁原料,以代替传统的焦炭,可大幅度减少二氧化碳的排放量。3.2 废旧塑料的改性利用 废旧塑料直接再生利用的主要优点是工艺简单。再生品的成本低廉,其缺点是再生料制品力学性能下降较大,不宜制作高档次的制品。为了改善废旧塑料再生料的基本力学性能,满足专用制品的质量需求,研究人员采取了各种改性方法对废旧塑料进行改性,以达到或超过原塑料制品的性能。常用的改性方法有两种:一种是物理改性,另一种是化学改性。3.2.1 物理改性

采用物理方法对废旧塑料进行改性主要包括以下几个方面：

(1)活化无机粒子的填充改性:在废旧热塑性塑料中加入活化无机粒子,既可降低塑料制品的成本,又可提高温度性能,但加入量必须适当,并用性能较好的表面活性剂处理。

(2)废旧塑料的增韧改性：通常使用具有柔性链的弹性体或共混性热塑性弹性体进行增韧改性,如将聚合物与橡胶!热塑性塑料、热固性树脂等进行共混或共聚。近年又出现了采用刚性粒子增韧改性,主要包括刚性有机粒子和刚性无机粒子。常用的刚性有机粒子有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)等,常用的刚性无机粒子为CaCO3、BaSO4等。

(3)增强改性：使用纤维进行增强改性是高分子复合材料领域中的开发热点,它可将通用型树脂改性成工程塑料和结构材料。回收的热塑性塑料(如PP、PVC、PE等)用纤维增强改性后其强度和模量可以超过原来的树脂。纤维增强改性具有较大发展前景,拓宽了再生利用废旧塑料的途径。

(4)回收塑料的合金化：2种或2种以上的聚合物在熔融状态下进行共混,形成的新材料即为聚合物合金,主要有单纯共混、接枝改性、增容、反应性增容、互穿网络聚合等方法。合金化是塑料工业中的热点,是改善聚合物性能的重要途径。3.2.2 化学改性

化学改性指通过接枝、共聚等方法在分子链中引入其他链节和功能基团,或是通过交联剂等进行交联,或是通过成核剂!发泡剂进行改性,使废旧塑料被赋予较高的抗冲击性能,优良的耐热性,抗老化性等,以便进行再生利用。目前国内在这方面已开展了较多的研究工作。用废旧聚苯乙烯塑料制备了水泥减水增强剂。将干燥的废旧聚苯乙烯塑料加入反应釜中,加人溶剂和改性剂在100e反应5h,加水溶解,用氢氧化钙中和!过滤,即制成含量为10%的性能高效的改性废旧聚苯乙烯塑料减水增强剂。用废旧热塑性塑料,按废塑料、混合溶剂、汽油、颜料、填料、助剂、改性树脂、树脂型增韧增塑剂的质量比(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、各色萤光漆等中、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。根据聚氨酯(PU)合成配方的可变特点,利用玉米淀粉分子的多醇羟基参与PU合成过程游离异氰酸根(NCO)的反应进行改性,合成了高性能的PU泡沫材料,实验结果表明,该材料具有高吸水功能和不削弱原泡沫的力学性能优点,同时因其成本低廉而具广泛的应用前景。以废旧聚苯乙烯泡沫塑料为原料,通过磺化改性,成功地合成了球团粘结剂,应用结果表明,该类粘结剂对造球和压团的湿态、干态和热态强度均表现出良好的效果,可替代常规的腐植酸钠!水玻璃及膨润土等粘结剂,具有较广阔的市场前景。用化学改性的方法把废旧塑料转化成高附加值的其他有用的材料,已成为当前废旧塑料回收技术研究的热门领域,相信近年内将会逐渐涌现出越来越多的研究成果。3.3 废旧塑料分解产物的利用 3.3.1 废旧塑料的热分解

热分解技术的基本原理是,将废旧塑料制品中原树脂高聚物进行较彻底的大分子链分解,使其回到低分子量状态,而获得使用价值高的产品。不同品种塑料的热分解机理和热分解产物各不相同。PE、PP的热分解以无规断链形式为主,热分解产物中几乎无相应的单体;PS的热分解同时伴有解聚和无规断链反应,热分解产物中有部分苯乙烯单体;PVC的热分解先是脱除氯化氢,再在更高温度下发生断链,形成烃类化合物。废塑料热分解工艺可分为高温分解和催化低温分解,前者一般在600～900e的高温下进行,后者在低于450e甚至在300e的较低温度下进行,两者的分解产物不同。废塑料热分解使用的反应器有:塔式、炉式、槽式、管式炉、流化床和挤出机等。该技术是对废旧塑料的较彻底的回收利用技术。高温裂解回收原料油的方法,由于需要在高温下进行反应,设备投资较大,回收成本高,并且在反应过程中有结焦现象,因此限制了它的应用，而催化低温分解由于在相对较低的温度下进行反应,因此研究较活跃,并取得了一定的进展。3.3.2 废旧塑料的化学分解

化学分解是指废弃塑料的水解或醇解(乙醇解、甲醇解及乙二醇解等)过程,通过分解反应,可使塑料变成其单体或低相对分子质量物质,可重新成为高分子合成的原料。化学分解产物均匀易控制,不需进行分离和纯化,生产设备投资少。但由于化学分解技术对废旧塑料预处理的清洁度、品种均匀28环境污染治理技术与设备4卷性和分解时所用试剂有较高要求,因而不适合处理混杂型废旧塑料。目前化学分解主要用于聚氨酯!热塑性聚脂、聚酰胺等极性类废旧塑料。气化工艺

废塑料热分解气体工艺所得产物以气态化合物为主,其工艺特点是无需对废塑料进行预处理,可以分解不同混杂塑料甚至与城市垃圾混杂的废旧塑料制品。用气化工艺处理废塑料,可得到燃料气。采用气化工艺处理PVC废塑料,可回收氯化氢,氯化氢气体可以直接利用,也可用水吸收成盐酸。5 高炉还原剂

用废塑料替代焦炭,不仅能量利用率高,而且高炉产生的CO2生成量较用焦炭少。塑料的主要化学成分是高分子碳氢化合物,其燃烧后产生较高的热值及化学能,废弃塑料与高炉喷吹煤粉的化学成分是比较接近的,其平均发热值也高于煤粉,从含硫量看,塑料甚至有更为明显的优势。(1)风管和风口内的热分解和燃烧行为在鼓风温度为250e的条件下,在风管和风口内,粒度为6mm的塑料颗粒表面部分熔化,但没有燃烧。

(2)回旋区内的燃烧和气化反应行为粒度为6mm的塑料一喷入到回旋区内的高温气氛中,由于氧与二氧化碳的燃烧气体反应以及加热引起的爆裂,粒度变为0.20mm左右,这时的火焰温度是2000e。可以看出,如果煤气气氛温度达到该程度,将引起塑料的分解、气化和燃烧。塑料的燃烧气化反应为: 2CxHy+xO2 2xCO+yH2+Q1

CO和H2在上升过程中作为还原剂与铁矿石发生还原反应: Fe2O3+xCO+yH2 2Fe+xCO2+yH2O+Q2

(3)高炉下部塑料的消耗和沉积行为炉子下部未反应的塑料在上升时,一部分由于铁矿石还原生成CO2和H2O而引起的气化反应与熔渣中FeO反应而消耗,部分沉积在填充层,基本上不从炉顶排出。喷吹塑料后H2和C1～C4碳氢化合物的浓度增加,塑料粉末在风口前燃烧产生还原气体,而大颗粒(约10mm)塑料在回旋区深处燃烧和气化,塑料的燃烧率随颗粒的增大(约10mm)而提高,大颗粒(约10mm)塑料在回旋区的燃烧和气化率达100%。从废塑料的化学成分和反应过程看,适合高炉喷吹,另外与煤相比,在气化产物中,V(H2)/V(CO)的比值要远大于喷吹煤粉时的比值,这有利于铁氧化物的高温还原。此外,由于废塑料的灰分和硫含量极低,与喷吹等量的煤粉相比,可以少加石灰石,减少渣量,有利于降低焦比和提高生产率。特别提出的是,在高炉风口区2000e以上的高温区及还原气氛下,塑料气化过程很难生成NOx、SOx及二恶烷和呋喃,可减少环境污染,这一点优于其它处理废塑料的方法。可降解塑料的开发

降解塑料是塑料家族中带降解功能的一类新材料,它在用前或使用过程中,与同类普通塑料具有相当或相近的应用性能和卫生性能,而在完成其使用功能后,能在自然环境条件下较快地降解成为易于被环境消纳的碎片或碎末,并随时间的推移进一步降解成为CO2和水,最终回归自然。目前可降解塑料主要有光降解塑料、生物降解塑料和同时具有可控光降解与生物降解双重降解功能的塑料。6.1 光降解塑料

国外对可降解塑料研究得较早,其中最先进行的是光降解塑料的研究,其技术也最成熟。光降解塑料是在高分子聚合物中引入光增敏基团或加入光敏性物质,使其在吸收太阳紫外光后引起光化学反应而使大分子链断裂变为低分子质量化合物的一类塑料。根据其制备方法可分为合成型和添加型两种。前者主要是通过共聚反应在高分子主链上引入羰基型光增敏基团而赋予其降解性。其中对PE类光降解聚合物研究较多,这是由于PE降解成为相对分子质量低于500的低聚物后可被土壤中微生物吸收降解,具有较高的环境安全性。后者则是通过将光敏剂添加到通用聚合物中制得。在光的作用下,光敏剂可离解成具有活性的自由基,进而引发聚合物分子链的连锁反应达到降解作用。典型的光敏剂有芳香酮、芳香胺、乙酰丙酮铁、2－羟基－4－甲基苯乙酮肟铁、硬脂酸铁、二烷基二硫代氨基甲酸铁和二茂铁衍生物。在PE、PP、PVC和PS等聚合物中适量添加这些光敏剂都是行之有效的。光降解塑料的降解受紫外线强度、地理环境、季节气候、农作物品种等因素的制约较大,降解速率很难准确控制,使其应用受到一定限制。近年来,国内外对单纯的光降解塑料的研究已经逐渐减少,而将重点转向生物降解塑料和光－生物降解塑料。6.2 生物降解塑料

生物降解塑料是指在一定条件下能被生物侵蚀或代谢而降解的塑料,降解机理是生物物理反应和生物化学反应。生物降解塑料降解后能够更好地符合保护大自然的要求,避免了二次污染,满足了降解塑料的最终目的,因此这类材料倍受青睐。生物降解塑料按照其降解特性可分为完全生物降解塑料和生物破坏性塑料;按照其来源则可以分为微生物合成材料、天然高分子材料、化学合成材料、掺混型材料等。微生物合成高分子聚合物是由生物发酵方法制得的一类材料,主要包括微生物聚酯和微生物多糖,其中以前者研究较多。研究发现,目前可用于合成微生物聚酯的细菌约有80多种,发酵底物主要为C1)C5的化合物。微生物合成型降解材料中最典型的是羟基丁酸和羟基戊酸共聚物(PHBV)。这类产品有较高的生物分解性,且热塑性好,易成型加工,但在耐热和机械强度等性能上还存在问题,而且其成本太高,还未获得良好的应用,现正在尝试改用各种碳源以降低成本。化学合成型材料大多是在分子结构中引入酯基结构的脂肪族聚酯,在自然界中其酯基易被微生物或酶分解。目前已开发的主要产品有聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚丁二醇丁二酸酯(PBS)等。目前对这一类降解塑料而言仍需研究如何通过控制其化学结构,使其完全分解。另外,成本也是不容忽视的问题。天然高分子材料是利用淀粉、纤维素、甲壳质、蛋白质等天然高分子材料而制备的一类生物降解材料。这类物质来源丰富,可完全生物降解,而且产物安全无毒性,因而日益受到重视。但是它的热学、力学性能差,不能满足工程材料的性能要求,因此目前的研究方问是,通过天然高分子改性,得到有使用价值的天然高分子降解塑料。掺混型材料是将2种或2种以上的高分子物共混聚合,其中至少有1种组分为生物可降解的。该组分多采用淀粉!纤维素等天然高分子,其中又以淀粉居多,主要有淀粉填充型!淀粉接枝共聚型和淀粉基质型。6.3 光－生物降解塑料

光－生物降解塑料是利用光降解和生物降解相结合的方法制得的一类塑料,是较理想的降解塑料。这种方法不仅克服了无光或光照不足的不易降解和降解不彻底的缺陷,还克服了生物降解塑料加工复杂、成本太高、不易推广的弊端,因而是近年来应用领域中发展较快的一门技术。其制备方法是采用在通用高分子材料(如PE)中添加光敏剂、动氧化剂、抗氧剂和作为微生物培养基的生物降解助剂等的添加型技术途径。光－生物降解塑料可分为淀粉型和非淀粉型2种类型。目前采用淀粉作为生物降解助剂的技术比较普遍。降解塑料的研究开发是治理“白色污染”必要的辅助手段,但在我国,要进行大规模的推广应用还有赖于降解塑料的可焚烧技术和堆肥化技术的完善。因此,在研究降解塑料的同时,必须强调增加材料的可焚烧性,即降低塑料废弃物焚烧对大气的二次污染;增加高分子材料的可堆肥化;降解材料的可回收性。近年来,可降解与可焚烧技术的结合已发展成为实现废旧塑料适应垃圾综合处理的技术方法之一。如福州师范大学环境材料研究所开发的可降解!可焚烧塑料材料,通过添加30%以上经表面生物活化处理的超细碳酸钙,不仅可促进生物降解,而且可减少光敏剂的用量,降低成本,有利于实现垃圾焚烧及掩埋综合处理的方式,并可达到减量化!节省资源的目的。结束语

废旧塑料造成的“白色污染”现象越来越受到人们的重视,在人们致力于解决“白色污染”的同时,更应重视废旧塑料的综合利用技术的研究,根据“减量化、无害化、资源化”的原则,回收资源,变废为宝,达到经济效益、环境效益和社会效益的统一。

参考文献: [1]包永忠,朱慧芳.废塑料的回收利用,化工环保,2000,20(3):11~14.[2]吴自强,许士洪,刘志宏,等.废旧塑料的综合利用[J].现代化工,2001,21(2):9~12.[3]陈占勋.废旧高分子材料资源及综合利用[M],北京:化学工业出版社,1997.[4]赵延伟.塑料包装废弃物综合治理研究.塑料加工,2002,37(3):21)25 [5] 韩建多,王辰.废旧塑料的处理和利用.化工环保,1994,(5):274~280.[6]王宝庆,陈亚雄.废塑料的回收利用及降解塑料的生产现状.云南环境科学,2001,20(2):27)29

第二篇：废旧塑料造粒机行业的环保处理非常重要

废旧塑料造粒机行业的环保处理非常重要

科技创新、技术改进一直是我国塑料造粒机行业发展的软肋，在政府的扶持下，我国塑料造粒机工业自主创新能力有所增强，给我们带来许多利益，在国际竞争力的品牌中开始存里。我国塑料造粒机行业今后要在生产效率、精密化、微型化、大型化装备及自动控制水平上加大研发力度，科技创新能力要加强，核心技术和关键技术需要多申报专利，自我开发能力要加大，通过提高设备的科技含量增加利润。

废旧塑料的回收工作一方面有利于环保，一方面可变废为宝，有利于材料的有效利用和节约材料。由于废弃塑料作为固体废物造成的污染问题日趋严重，在公众舆论和立法的压力下，国外塑料界已把废旧塑料的处理回收作为最迫切需要解决的问题之一。但是最关键的是我们所有人要切实行动起来，从自身做起，从小事做起。

据原国家经贸委资源节约与综合利用司提供的数据表明：十一五期间，我国累计回收利用废旧塑料1200多万吨，每年大约还有1560万吨废旧塑料没有得到回收利用，回收利用率只有35％。相比较同时期的国外发达国家，我国废旧塑料的回收利用水品非常低，看来我国旧塑料利用还有很大的发展空间。塑料具有优异的化学稳定性、耐腐蚀性、电绝 缘性、绝热性、优良的吸震和消音隔声作用，并具有很好的弹性，能很好地与金属、玻璃、木材等其他材料粘接，易加工成型。

在四大工业材料中，塑料的数量、作用地位、应用范围急剧扩张，节节领先，大量代替金属、木材、纸张等，广泛应用于国民经济的各个领域。塑料颗料机是国内农业产品生产环节中的重要设备，中国是能耗大国，塑料颗料机过程造成的污染逐渐成为中国环境污染的一大来源，所以，塑料颗料机的环保技术进步就非常重要。中国对能源与环境的处境分析制定了全面协调的可持续发展规划，此能源环境发展战略的发布，同时为中国塑料颗料机技术的发展指明了道路，探索研发塑料颗料机技术新型发展道路势在必行。

第三篇：乡镇秸秆综合利用与处理的调研报告

一、引言

根据一村一农村经济要求，结合笔者农村工作实践，对我镇秸杆综合利用与处理问题进行了专题调研。通过实地调研、走访群众、与村干部访谈等调研方法，对我镇6个行政村进行了调研，掌握了大量的第一手资料。针对调研过程中发现的秸杆对我铺环境的影响，以及在综合利用过程中发现的问题提出了一些可行性建议。

二、秸杆处理与综合利用的情况分析

（一）秸杆焚烧在我镇具有普遍性，给环境、土壤、交通带来危害

在我国农村经常看见这样的情景，农田里到处燃烧秸秆，浓烟四起，烟雾弥漫，如果发生在公路边，易造成能见度降低，很容易造成交通事故。我铺的秸杆焚烧对环境的影响同样也不另外。秸秆白白的在露天被烧掉了，不仅浪费了资源，还给环境造成了极大的污染。一般来讲，农民在收完粮食以后剩下的秸秆主要以一下五种方式消耗掉：第一作为工业原料，主要是用于造纸，加工各种木质材料，化工原料。第二作为畜牧饲料，第三部分秸秆直接或经加工后返还到田里作为肥料，第四直接作为生活燃料，第五直接露天焚烧或被废弃，据有关数据显示，五种方式的比例分别为2.2％，20.1％，47.1％，15％和15.6％。然而，我镇露天焚烧或被废弃的比例高达60%，这给我镇环境造成了巨大的伤害。秸秆的平均养分含量占化肥施用量的2.87％，如果这些秸秆全部归田，可以为农民节省很大一笔种植费用。秸秆露天焚烧能够烤焦3~5cm的土壤，使得有机质大量损失，土壤生物不复存在，造成土壤贫瘠。秸秆露天焚烧还能影响交通安全。焚烧秸秆产生的大量烟雾，使空气能见度下降，影响飞机正常起降和车辆安全行驶，容易诱发交通事故。

（二）“秸杆焚烧现象”屡禁不止的原因分析

温总理连续几年在政府工作报告一直强调节能减排和生态环保问题，但我们现实生活中农村秸秆焚烧问题并没有减少，反而呈上升趋势，只是什么原因呢，应该值得反思，我认为主要有以下几方面原因。

一是国家重视程度不够，缺乏有效的法律监督。2009年3月国家发改委、农业部联合发布《关于印发编制秸秆综合利用规划的指导意见的通知》，直到今年三月份我国才有了一份关于解决农作秸秆问题的正式文件，但也只是一个通知而已，并没有提出具体的实施措施来解决具体的问题。这足以证明我国对农作物秸秆的处理问题没有予以足够的重视。在秋季秸秆禁烧实际工作中，各乡镇通过严密巡逻督查和加大处罚力度等方式对农民群众的焚烧行为进行堵截和严惩。这种“治标不治本”的方式，起初或许尚能奏效，但随着秸秆的过多堆积、耕种繁忙时期的逼迫和村民内心反叛情绪的累积，各村的村民便互相响应，冒险焚烧，导致各个乡村“狼烟四起”，使督察巡逻人员首尾难以兼顾，在一个个着火点之间疲于奔波。造成农村秸秆禁烧工作开展如此艰难有三大原因：一是大部分农民群众对焚烧秸秆的危害性认识不足。出于自私自利的狭隘心态和侥幸心理，许多村民都认为自己焚烧这点秸秆对生态环境的影响是微不足道、无足轻重的。二是在农忙时节，农民群众不愿也不能为秸秆耗费更多的时间和劳力，为省时省力图方便，便一把火烧之了事。三是秸秆直接还田的成本较高。最快捷、有效的秸秆利用方法是实行农作物秸秆直接还田，然而目前秸秆机械化还田的成本较高，对农民群众来说很不划算。

不仅如此，秸秆焚烧以查禁为主，缺乏有效的监管法律依据。在网上一搜，满眼都是这样的字眼：“紧急部署，查禁秸秆焚烧现象”、“加大焚烧秸秆查禁打击力度”，这种查禁行为总是在焚烧现象发生后才进行实施，不仅不能解决焚烧现象，而且由于案例多，查禁行为进行比较困难，根本起不到警戒的作用。

二是秸秆的价值太低，用途单一。秸秆本来可以给牛羊当饲料，不能做饲料的可以用来做燃料或者沤肥，但是，由于养牛养羊等是规模经济，需要较强的组织性和较大的启动资金，在笔者的家乡，秸秆只能用来烧火。由于现在农民的生活水平不断提高，燃气，电器逐渐代替了过去的秸秆，这样就使秸秆成了农家的多余之物，付之一炬也就不再心疼。

三是现在农村的劳动力短缺，运输代价太大。胡庄镇所在的村庄，十八岁到四十五岁之间的壮劳力全部都到城里打工了，剩下的是“老的老，小的小”，勉强完成了春种秋收就算不错了，粮食能收视回来就不错了，哪还有时间收拾秸秆，秸秆大部分戳在地里就不足为奇了。

四是农村科学技术落后，综合利用措施不到位。笔者调查得知，一方面漫山遍野的秸秆被露天烧掉，另一方面一些农户人家的屋子像冰窖一样的寒冷；村民们都知道他们的火灶只适合烧煤而不适合烧秸秆，还是不愿意打破观念改造一下。胡庄镇推广沼气的力度不够，绝大多数村民没有能够利用上沼气，这就使得秸杆成了多余。另外，年轻人都离开了农村，农业科技缺少了后劲。年轻人进城打工了，老人们留在家乡就是为了”看堆儿”，缺钱了，打工的孩子们给一点儿，咋也比过去强，谁也不会想点儿法把这秸秆利用起来。

三、提高秸杆综合利用效率的几点建议

为什么秸秆焚烧现象年年禁年年烧，且越烧越旺呢，这是因为没有从根源上解决问题。根源问题是秸秆堆积在农民的手中，没有正确的输出途径，如何正确疏导这些秸秆成了解决问题的关键所在，为此笔者提出一下几点建议：

（一）加强宣传，从思想上认识秸秆的危害性

没有经过细心研究的人们对秸秆的认识普遍停留在直接将秸秆燃烧或者喂养牲畜上，对于秸秆的深开发所产生的效益知道的农民并不多，并且环境保护已经成为人人关心的问题，但是农民认识不到燃烧秸秆对环境污染的影响，这些都需要各级政府和媒体进行宣传。只有农民从心里认识到燃烧秸秆的危害性，焚烧秸秆的现象才能从我们眼里消失。

秸秆机械化还田，不仅可以减少焚烧、保护环境，还可以增加土壤有机质含量，改善土壤结构，增强土壤的通气性和保水能力，是一项培肥地力的有效措施。要大力宣传禁烧政策，广泛宣传秸秆还田的作用和好处，介绍秸秆还田的具体措施和做法，全力争取广大群众的理解和支持。

（二）以政府为“动力源”，建立农作物秸秆回收增值循环体系

现在这样那样的秸秆处理技术，能够使秸秆增值，但为什么没有人来执行，这是因为农民自己操纵设备不仅成本高，而且力量小，产品销路小。因此只能眼瞅着将秸秆烧掉。中国老百姓是最实惠的，如何让农民将堆积的秸秆自愿的疏导出去，这就必须靠政府，政府收购农民的秸秆，并给与农民一定的补贴，这样秸秆在农民眼里就不再是一钱不值的废物，而是成为提高农民收入的经济物，这样政府就起了“动力”的作用，同样收集上来的秸秆也不能堆积在政府那里，政府投资建立秸秆处理系统，将收集上来的秸秆分类加工，然后按照不同的渠道输出，简单加工粉碎的秸秆可以还田，充当化肥，减少农民种地的成本；还可以经过秸秆发酵后成为优质饲料，促进当地农牧也的发展；初级加工后的秸秆可以成为造纸，生物，木材行业的原材料；还可以经过碳化处理使秸秆成为无烟无尘的优质燃料，可以满足农民生活需求。可以这样周边地区秸秆都送到一个地方进行加工，实现了规模效应，大大降低了成本，并且可以靠政府的力量扩大输出，解决供需问题。

（三）政府支持农民就地兴办秸秆处理企业

在有些地方光靠政府的力量使不行的，要充分发动人民的力量。农村秸秆来源广，产量多，政府支持农民就地建立秸秆处理企业，既可以解决当地秸秆焚烧的问题，又能增加农村就业。大力推广秸秆氨化技术、生物菌发酵技术、秸秆压块技术等引导农民从秸秆之中发展饲料产品、燃料产品等。政府要通过举办培训班、资金扶持等多种形式帮助群众利用技术致富。另外，政府要补贴资金帮助群众购买秸秆压块机、秸秆粉碎机,鼓励群众为当地纸厂、饲料厂、生物质电厂等代收加工秸秆。

（四）推广秸杆综合利用技术

应该重视并探索能把秸秆综合利用起来，使秸秆多渠道变废为宝的渠道。通过查阅资料，我们了解到，对秸杆的资源化利用技术主要有如下几点：第一，秸秆粉碎、氨化、青贮、微贮过腹还田:秸秆经粉碎、发酵或者氨化、糖化、碱化及青贮、微贮等各种科学方法处理后作为生猪、鸡、兔、鸭等禽畜饲料原料之一。禽畜粪便可作为有机肥源还田。通过过腹还田,不但可以缓解发展畜牧业饲料粮短缺的矛盾,而且可以增加有机肥源,培肥地力。第二，牲畜垫圈还田:秸秆收获后用于家畜垫圈,待其基本腐熟后再返还田中。第三，秸秆覆盖直接还田:稻草、麦秆、玉米秆等秸秆都可以直接覆盖还田。不但可以改善土壤结构、增加土壤有机质和土壤养分含量,减少水分的蒸发和养分的流失,增强抗旱能力,而且可以节约化肥投资,是促进增产增收的好举措。第四，秸秆综合利用还田:麦秆、稻秆是发展蘑菇等食用菌的重要材料,利用麦渣发展食用菌后的菌渣又可加工成鱼饲料,促进养渔业的发展,达到多层次综合利用。第五，充分利用还田后剩余秸秆的价值,积极寻找将剩余秸秆转化为工业原料、燃料及生活用品的各种途径。建材企业可利用秸秆作为原料,生产轻质板材；秸秆通过沤制发酵沼气制成二次能源沼气,可解决燃料不足的问题。

（五）适当提高农作物秸秆的收购价格

可以采取补贴的方式来支持和促进广大农民群众开展秸秆收集、贮运和综合利用。通过价格补贴，让老百姓获得眼前实实在在的实惠和利益，必将大大调动农村群众参与秸秆禁烧的积极性，增加农民收入，实现“藏富于民”。

抓好秸秆禁烧和综合利用，可以从根本上解决因秸秆焚烧或乱堆乱放、腐烂变质而带来的环境污染，改善村容村貌，提高空气质量，保护生态环境，实现秸秆转化升值，增加农民收入。

第四篇：废旧塑料的粉碎研究

废旧塑料的粉碎研究

马正先

（辽宁工程技术大学，辽宁阜新123000)摘要：阐述了废旧塑料粉碎再利用所具有的目的和意义；对塑料的基本特性和塑料粉碎的断裂机理及力学行为进行了理论研究；简要介绍了几种典型粉碎设备的结构、原理、特点、应用及粉碎设备的选择原则。希望能对塑料粉碎的研究起到一定的积极作用。

关健词：塑料；粉碎；粒度；粉碎设备；机理 中图分类号：TQ324 文献标识码：人 塑料粉碎的目的与意义

随着塑料获得更广泛的应用，废旧塑料制品或塑料垃圾也大大地增长起来，对环境的污染日趋严重。比如：废弃的农地膜散于土壤中，造成土质恶化；抛入海洋中的废塑料污染海洋，毒害海洋生物等等。废旧塑料造成的污染间题已成为全球性问题，它破坏了人类生存的环境。废旧塑料的主要来源有：(1）树脂生产厂一一树脂生产过程中产生的废品和附产物，如反应釜中形成的附壁料、无规聚丙稀等等；(2）塑料成型加工厂一一塑料成型加工中产生的废品及边角料，如料把、飞边等等；(3）社会上的废弃塑料一一这部分塑料来自工业、农业、商业、家庭等各个领域使用过的废弃物，如废弃的农膜、包装膜、包装用瓶、汽车配件等等。

废弃塑料不仅污染环境，也是对资源的浪费。使用过一次的塑料中，大部分仍具有很高的利用价值。将具有很高价值的塑料仍掉，就不单纯是污染环境的问题了。废旧塑料要作为一种能源来开发利用。

综上所述，废弃塑料的回收利用价值是显而易见的。目前．废弃塑料的回收处理方法主要有：

(l）掩埋或往海里倾倒，此法虽简单，但容易造成二次污染；(2）焚烧处理，塑料焚烧时能释放出大量的热量，如聚乙烯和聚苯乙烯的热值为46 000 日／翰，聚抓乙烯的热值为18 8 叨盯／kg，通过焚烧可以利用热能，同时减少废弃物的体积。但在焚烧时会产生出许多有害气体，如Pvc 燃烧时会产生氯化氢、氰和Nox 等有害气体，而且灰分中残留重金属，因此它不是一种任何条件下都适合的处理方法；

(3）热分解处理，该方法是将废旧塑料加热分解成油或气，或作为能源使用，或再用化工方法加以分离成石油化工产品加以利用；(4）熔融再生处理．该方法是将废弃塑料进行分选、破碎、清洗，经熔融塑化加工成塑料制品。对于上述废旧塑料来源的前两种废料，可以利用此法生产出质量较好的各种制品。但对于来自社会上使用过的废旧塑料分选清洗较麻烦，所需费用较高，一般用于制作粗低档产品；

(5）复合再生利用，该方法是将废旧塑料．如PS 发泡制品、PU 泡沫等破碎成一定粒度的碎块，然后与溶剂、胶粘剂等混合，制作轻型板及衬垫等。在上述回收处理方法中，可避免污染或便于再生利用的 后三种方法中，都需要进行废旧塑料的粉碎加工。如聚乙烯、聚丙稀、聚抓乙烯废弃塑料的熔融再生工艺过程中，由于废旧塑料制品形状繁多，大小不一，必须先经粉碎成一定粒度，然后方可配料造粒，这样也便于清洗；热分解工艺过程中，也必须进行破碎，以便将其送入分解器分解。农膜的回收利用中也是一样，粉碎可使废旧农膜首先切成适当大小的碎片，然后方可进行洗涤、脱水干操等工艺过程。废旧聚苯乙烯发泡塑料、聚脂塑料等的回收利用技术中都离不开粉碎作业。因此，对于热塑性塑料，塑料的粉碎是塑料回收利用技术中必不可少的一道工序；对于热固性塑料也是一样，热固性物料经粉碎成为细粉后，可用作其它塑料的填充材料。经过粉碎的大多数废旧塑料都可避免二次污染，并可变废为宝，造福人类。2 塑料的基本特性

材料的基本力学性能是反映材料在外力作用下变形、流动和破坏行为的性能。通常研究和表征这种性能，总是利用下述两种参量：(1）反映材料变形的量，常用刚度（模量）或由模量决定的柔度、泊松比表示。(2）反映材料破坏过程的量，常用强度，其中包括材料破坏时的力和能量来表示。然而，应力一应变曲线是综合反映材料的模量和强度这些性能的，因而应力一应变行为是材料的最重要最基本的机械力学行为。

Q 此weU 与Non 曾将各种高聚物的应力一应变曲线分成五大类（如图l 所示）:(l）软而硬：这类材料具有低的模量，低的抗张强度和仅为中等的断裂伸长。它们是柔软高聚物凝胶和“干酪状”材料的表征，在塑料中无多大意义（如图1(a)）。(2）硬而脆：这类材料具有高的模量和相当大的抗张强度，但是它们在小的伸长下就会断裂（2 ％以下），而无任何屈服点。普通有机玻璃、聚苯乙烯和酚醛、脉醛、三聚氰氨甲醛等热固性模塑料属于这一类（如图1(b)）。(3）硬而强：这类材料具有高模量，高的抗张强度，断裂时的伸长为2 ％一5 ％。通常从这些材料的应力一应变曲线来看，似乎在接近屈服点处发生断裂。共混PS，某些配方的硬PvC 塑料，芳香尼龙及不熔性聚酞亚胺等多数的刚硬而耐高温塑料，大部分的长玻璃纤热固性塑料都属于这一类（如图1(c)）。(4）软而韧：这类材料的特征是弹性模量低，屈服点或平台区低，伸长很大（25 ％一100 %)，断裂强度较高。橡胶、四氟塑料、高压PE 以及高增塑的PvC 塑料等属于此类（如图1

· 收稿日期：2006 一06 一28 作者简介：马正先（1962 一），男，别教授。, @ j 夕夕、一200 夕c。，n。月ca 滋m。为urnaj 胧ctron。尸uoj ,。，刀g 价u。月jj :，动t , ：。。ry。汰。即／加、、。n 胶刀。t

增刊

马正先等：废旧塑料的粉碎研究

(d)）。(5）强硬而韧：这类高聚物很多，像ABS、硬PvC 塑料、尼龙、聚甲醛、PC 塑料、可熔性聚酞亚胺、纤维素塑料等等均属此类。它们具有很高的弹性模量和屈服点，高的抗张强度和较大的伸长率（百分之几＋到百分之JL 百）（如图l(e)）。只侧

图1 塑料应力一应变曲线的类型

以上划分是粗略的，有些材料由于组织结构不同，其应力一应变曲线的变化范围很大，既可归属这一类又可归属那一类。影响材料的应力一应变行为的因素很多，故塑料在不同条件下的应力一应变行为变化很大。它随温度、热历史、环境条件和作用时间的不同，将发生很大的变化。塑料聚合物的机械性能随温度变化很大，有关资料表明：PPO 塑料、聚矾和PC 塑料热机械性能较好；聚芳矾、可焊性聚酞亚胺、聚酞胺一亚胺、聚对经基苯甲酸脂和芳香尼龙等具有优良，的高温机械性能；而不熔性PI、PBI 和聚苯等耐高温塑料质地较脆。值得注意的是，尼龙6、尼龙“、硬PvC、PP 和氯化聚醚等塑料在常温时是韧性的，而在低温时则呈脆性。在设计粉碎设备、选择粉碎方式时应充分考虑材料本身的这一特性，注意粉碎的操作条件和操作环境。如低温粉碎机的设计就是利用了材料在低温时所表现出的脆性，使得塑料的易碎性提高。3 粉碎机理的研究

塑料的粉碎过程是塑料断裂的概率过程。如何使得塑料聚合物变得容易粉碎，必须考虑其断裂的有关特性，以及影响材料断裂的各种因素。如施力的方式、类型、速率的大小、环境的影响等等。

塑料属于枯弹性材料，它既有刚性固体的弹性，又有粘性液体在外力作用下不可逆的流动性。具有粘弹性的高分子材料宏观的破坏，可分为脆性断裂和塑性断裂。峨变断裂是在应力作用下随着时间推延，过度的应变所引起的。材料内不均匀质点和细微裂纹，由于能量积聚使裂纹不断扩展。裂纹的存在，会增加蠕变和应力松弛的速率，是破坏的内在因素。银纹化和裂纹化结果，使应力更集中；使部分分子链滑动或断裂。拉伸蠕变因此比压缩蟠变更大些快些。充填有低相对分子质量聚合物或矿物油的材料，或侵入液体中，所有使裂纹产生和扩展的因素都会加速粘弹性材料的蠕变和应力松弛。粘弹性材料力学性能主要取决于温度和应变速率。温度会影响固态聚合物的断裂形式。在低温时呈脆性断裂的材料，在较高温度下，可观察到屈服颈缩现象，属于塑性断裂；但断裂伸长率不超过10 ％一加％。当温度更高时，会出现较稳定的颈缩和冷拉现象，有高的伸长率。在很高的温度下，聚合物呈高弹态像橡胶一样被延伸。与冲击断裂的瞬时性不同，持久载荷的断裂过程在1，以上。总趋势是应变速率加快，会使材料呈“脆性”。粉碎这类材料时，应利用这一特性，如利用高速冲击式粉碎方式来粉碎。

冲击载荷下高聚物的断裂机理是复杂的。冲击强度是评价材料抵抗冲击的能力，或判断材料脆性或韧性的程度。抗

冲击性能是难以准确表征的力学参量之一。因此，对这方面的研究还处于发展阶段。

影响冲击性能的因素很多很复杂。聚合物材料冲击试验的结果表明，影响聚合物材料冲击性能的主要因素有：材料本身的特性和粉碎条件；材料缺陷和应力集中因子；温度；冲击速度等。

脆性断裂是在弹性负载下得到的。裂纹尖上不存在塑性带对塑化能量吸收。塑性断裂材料易于达到屈服点，存在塑性带，有塑性变形和能量储存。要促使脆性断裂需从约束塑性考虑采取措施。

冲击载荷下塑料聚合物的断裂形式大致有颈缩断裂、没有屈服点或弱屈服现象的简单断裂和脆性断裂三种类型。应用粘弹性理论和试验，研究热塑性塑料在低温和高速形变下的脆化、断裂应变和应力、最小断裂吸收能和脆性断裂的临界值，可用来揭示其冲击断裂机理。由高分子量聚甲基丙稀酸甲醋HMW 一PMMA 在蠕变和高速拉伸试验中．可得到下述断裂中的重要的临界特性：(l）断裂时间tf 《 10 ' 25 时，材料进入了脆化范围，而且断裂伸长率汇集在较小范围。(2）存在无屈服点的塑性断裂到脆性断裂的转化条件。(3）二线为可见银纹的临界线。在一定应力作用下的较慢变形时，在较小应变下就能见到银纹。但断裂时间tf 在1 : 以下，没有银纹出现就断裂了。

(4）山n 为线性的粘弹性临界线。在高速变形的脆化范围里，该：lin 值有上升趋势。

韧性和脆性随着加载速率的不同而转变。当加载速率增加时，韧性断裂可以转变为脆性断裂。也就是说裂纹不是沿薄弱（即晶粒边缘）结构发展，而是穿晶而过。这是由于开裂速度很大，在裂纹尖端的温度场使晶粒的屈服强度降低。反之，当加载速率减小时，脆性断裂同样可以转变为韧性断裂。Green 等人已证实：PVC 颗粒在几次冲击后发生脆性断裂，而PET 需要多次冲击发生塑性断裂。冲击式粉碎机与其它粉磨技术相比较，由于它施力迅速，物料变形小且具有较高的应力集中，即高速冲击产生较高的应力和较小的变形，可以粉碎塑料等软质物料。冲击载荷条件下，聚合物的变形机理有着明显的区别。肠w 石即n 认为：抗拉强度是颗粒断裂的决定性因素。Prashar 则表明：冲击和压缩实际上是相同的施力模式，只是施力速度不同。Kausch 的报告认为：冲击的变形机理是弹性压缩和（或）塑性变形。Green 等人证实：在冲击粉磨条件下，PvC 和PET 发生塑性断裂；并指出了温度对粉碎的影响：冲击粉磨条件下，在0 ℃ 时PVC 显示出脆一塑转换（在较低温度下为脆性模式）；而PET 在0 ℃ 以上时为塑性断裂，但在0 ℃ 时脆性和塑性断裂都会发生。总之，粘弹性的高分子材料的破坏形式受载荷类型、温度和应变速率等综合影响，须用具体条件下的实验来判别。以上研究主要从断裂力学的角度对粉碎的微观力学机理进行分析，尚未考虑顺粒在疲劳作用下的破坏机理和粉碎后粒间的相互作用，这有待于今后进一步研究。4 几种典型的塑料粉碎设备

由于废旧塑料制品的形状繁多，规格不一。故必须先经粉碎将其粉碎成一定粒度的粒子，然后方可进行下一步工序@ j99平一2009 ChlnaAcademlcJOurnaj 创〔 ctronlcPu 乙jlshl 刀g 瑟取soAjjrl 动tsrosory。汰htlP ／加、、cn 胶not

有色矿冶 第22 卷 的作业，如配料造粒、清洗、干燥等。但对于品种众多的塑料聚合物，其力学性能相差很大，断裂机理的不同，导致出现了不同类型的塑料粉碎机械．以适应不同的塑料聚合物材料的粉碎加工。能用于塑料聚合物粉碎的粉碎机型式很多，按粉碎机安置形式分有立式和卧式两种；按粉碎机的主要粉碎机理分有剪切式、冲击式、涡流式、涡轮式等多种形式，按操作方式分有低温操作粉碎机和常温操作粉碎机。下面仅就几种较为典型的粉碎机进行简要介绍。(1）剪切式粉碎机

剪切式粉碎机是目前用于加工莫氏硬度3 级左右的半硬的、抗冲击、热敏性物料粉碎的重要设备。根据物料的性质，剪切式粉碎机有常温粉碎和深冷粉碎两种形式。下面是几种典型的剪切式粉碎机。(A)JJ 型剪切式粉碎机

JJ 型剪切式粉碎机主要由内、外齿圈，静、动盘壳，机体，进出料口等几部分所组成。其工作原理是物料从静盘中心的进料管定量地进入机器后，在送料风叶和动盘高速旋转产生的离心力的作用下，经两磨盘之间剧烈的冲击碰撞和剪切，迅速被甩至齿圈的外缘而粉碎，细料经出料斗被排出机外。JJ 型剪切式粉碎机的特点：粉碎室的横截面积相当小，且粉碎齿盘垂直安装，故物料能以最快的速度通过粉碎区加以粉碎，不会造成过粉碎，也不会因此提高粉碎温度；粉碎线速度高，结构紧凑、合理，占地面积小，能耗低；齿盘间隙调整方便，产品细度容易控制；性能可靠，可适应不同的工艺流程，能正压生产，也可负压操作；设备运转平稳，处理量大，操作简便，维修方便。(B）单转子与双转子剪切式粉碎机

单转子剪切式粉碎机与双转子剪切式粉碎机的结构类似，只是转子数目不同，双转子型一般为两转子相向回转，它们都是由刀型转子、主轴、机架、筛孔板、水冷室、进出料口等几部分所组成。物料由进料口喂入粉碎腔后，靠高速回转的刀型转子的回转．使物料受到剪切、冲击、压缩或撕裂等作用力而粉碎，粉碎后的合格粒子经筛孔板卸出由排料口排出机外；未达到粒度要求的物料在粉碎腔内继续受到转子的冲击、剪切等．直至达到产品要求为止。

该粉碎机主要用于软质的废旧塑料制品的粉碎，如聚氯乙烯等。(C)SvM 型强力切碎机

对于大块状的废旧塑料和工程塑脂可以采用SVM 型强力切碎机。SVM 型强力切碎机具有新颖独特的结构，由上部的强力切碎机构和下部的细粉剪切机构所组成。上部的强力切碎机构具有低转速、大扭矩、高击碎力等特点；它同时具有割裂、扯断、切碎、撞击、挤压、杂碎等粉碎机理，使塑料聚合物都能得到粗碎成小块状。下部细碎机构主要具有剪切功能，使上部得到的小块状物料得到细碎，达到细度要求的物料从四周排出。它具有高质量、不堵塞、噪音低、振动小、牢固可靠等优点。它除了能粉碎废旧塑料和工程塑脂外，还可以粉碎其创阵金属固体料、城市垃圾、木材、软管、薄片料等物料。（。）FB 系列塑料破碎机

FB 系列塑料破碎机适用于破碎各种热塑性塑料和橡胶．如塑料异型材、管、棒、丝线、薄膜、废旧橡胶制品等。使用时可调整相应剪切角度，具有节能、高效、低噪声、价廉、刀具寿命长、破碎能力大、产量高、工作性能稳定等特点，特别是对薄

膜、编织袋、丝等的破碎效果尤佳。(E)SFJ 系列塑料粉碎机

SFJ 系列塑料粉碎机主要适用于热塑性塑料、聚乙烯、聚丙稀、聚丁稀、聚氯乙烯、尼龙、聚脂等的常温粉碎，细度为25 一120 目，具有产量高、能耗低运转平稳、噪音小、维修简单、安装方便等特点。(2）单辊齿形破碎机

单辊齿形破碎机是用于废旧塑料、橡胶及其它废弃物料的回收再利用时的颗粒加工设备，也是微粉生产线的处理设备；尤其是废旧电缆、电线的再生利用，经过该设备的破碎，使废旧电缆、电线的外部绝缘层及内部金属导电层各自成颗粒状，使绝缘层粉末与金属导电粉末容易得到充分利用。该机具有高效节能、噪音低、运转平稳等特点，动刀和定刀等易损件采用特殊耐磨材料制作，因此运转率高、寿命长。(3）低温粉碎机

低温粉碎机是一种具有九十年代先进水平的微粉生产设备，特别适合加工热塑性、纤维性等热敏性物料，如聚乙烯、橡胶、尼龙等。该机由冷却、输送、粉碎、分离、收集等系统组成，具有工艺流程合理，结构简单，操作、维修方便，运转平稳等优点。

DFJ 系列低温粉碎机与常温粉碎机相比具有以下特点：可以防止被粉碎物料发热而变质、变性等；对几种不同性质组成的复合材料或混合物，可以进行选择性粉碎，最终各自分离成纯净单一的物质；可明显减少粉碎机所需动力，提高生产率和节约能耗；对热敏性物料的可回收次数和回收率大大提高。(4）涡流磨(A)CWM 系列涡流磨

CWM 系列涡流磨具有超声波粉碎和喷射功能，能产生高频振动．能连续工作，并具有同时进行干燥和粉碎的双重功能。它不但粉碎效率高，产品细，还能自动调节细度，适合特殊物料和热敏性物料的粉碎，能加工一般微粉机难于粉碎的韧性、纤维性和含水较多的潮湿物料，解决了常温下对塑料、聚乙烯等有机物料的超细粉碎。

(B)T 系列涡轮磨

T 系列涡轮磨是由日本某公司制造的特殊细粉碎机械，其旋转体是由许多叶片和叶片侧面连接的隔板形成的多个小室组成，机罩里面装有许多带有沟槽的衬里，转子与衬里之间在保持较大的间隙下进行高速旋转，此时在叶轮片的后面生成主涡流，并在其边缘不断产生断续的高速涡流，从而形成高频振动区。由定量给料装置的给料与在旋转轴的一端安装的风机所吸入的空气一起进入涡流室，在其中一面与空气进行均匀混合，同时沿旋转体的切线方向受到充分加速，然后通过分配装置，均匀地送入旋转体的第一段转子的各个小室，物料被卷人到小室中的搅动区，受到粉碎后再进入第二段。由于这种多段反复粉碎，不仅有单纯的冲击和剪切力的作用，同时，通过无数的超音速涡流所产生的颗粒之间的相互磨碎以及由高频振动产生的压碎等复杂的机理，使物料受到粉碎，然后排出机外。此外，在机器内部，由入口到排出口之间沿轴的方向存在有相当高的气流，在这种气流中浮动的颖粒，被完全分别送入各小室，完成粉碎作业后，给到下一段，从而，在机械设计上不会使粉碎的颗粒保留或接近原状被排出，因此，排出的粉碎产品粒度分布很窄。

该机在与轴中心线成45 ’角的平面上分成上下机壳两部@ j99平一2009 ChlnaAcademlcJOurnaj 创〔 ctronlcPu 乙jlshl 刀g 瑟取soAjjrl 动tsrosory。汰htlP ／加、、cn 胶not 增刊

马正先等：废旧塑料的粉碎研究 乙烯涂料

｛方便检修、清扫等作业。它在常温下工作，可以粉碎聚聚氯乙烯，环氧树脂、酚醛树脂类等热硬化树脂，树脂类颜料、色素材料，橡胶等。

临）机械冲击式粉碎机

(: ZM 型机械冲击式粉碎机的原理和特点为：

① 将粉碎室和粉磨室两大部分组合为一体，依次完成物料的破碎、粉碎和超细粉碎；

（〕 粉碎室由装有锤头的中速圆盘、定子板所组成．腔体呈扩大型的锥体，可容纳较多的物料滞留。下部中速圆盘的边缘线速度为10 一30 m / s，装有6 一12 只锤头。块状物料在这里受到中速圆盘端部锤头的冲击而被粉碎，块状物料之间产生弧烈的自磨而成为细粉；

住）粉磨室由装有小锤头的高速圆盘、上定子板组成，高速圆盘边缘锤头的线速度为60 一150 时s。粉碎室产生的细粉在空气流的携带下，通过上部圆盘和定子板之间的缝隙时，受到强涡流的剪切作用而被粉碎成徽细粉体； ④ 上下两个粉碎圆盘同时固定在主轴上，采用同一电机带动其旋转；

⑤ 分级室直接与粉碎室固连在一起，分级室由离心转子分级机构成，转子的高速旋转在叶片间形成较强离心场，细顺粒由于受到较小的离心力而作为产品排出；粗顺粒被抛向筒壁，沿推形筒璧落回粉碎室再次粉碎。

另外，它还具有处理量大、产品细度无级可调、占地面积小、结构简单、整体性强等特点。经多次试验表明：利用该机粉碎具有高温软化特性的高密度聚乙烯（J 一0)，此材料为白色粉末，密度为0.92 以c 衬，物料粒度为＋20 目．最大顺粒约5 ～左右，约40 ％大于10 目，0 大部分小于3 mm，说明它粒度分布较宽，粗细分明。对于给定的物料，在粉碎盘转速为4 000 r / rlin，分级机转速为300 : / min，风量为1 000 袱／h 的条件下，粉碎成品粒度为98 ％通过40 目（450 脚），产量为12 kg / h。无热软化现象发生，电耗约0.83 姗h ／吨物料。在常温下利毛机械冲击式粉碎机粉碎聚乙烯塑料可以简化系统，降低成本。在相同的条件下，采用CzM 一600 型，装机功率50kw，相同细度时的产量可达18。呵h ；采用CzM 一1000 型．装机功率120 kw，相同细度时的产量可达500 叼ho(6 ：微粒粉碎机

v 型微粒粉碎机最初是由法国乌尔特拉芬公司出品，后来日本、德国等国家也有生产。其粉碎机构在冲击式磨机中具有独特的特点：转子是由。组的水平圆盘和b 组的垂直平板所组成。a、b 组分别为弹性体制作，可自由进行徽小的振动，构造成交错状。转子的圆周速度140 耐，以上，另外通过转子与衬里之间的间隙．向轴方向流动气流约达55 时s，因a、b 两组的振动板产生4 000 一巧00。次／：的微小振动，在粉碎机内部发生140 分贝以下的可听音和超声波．且在局部发生0.025 左右大气压的压力差，从而发生音速程度的喷流和涡流，据称这可以引起粉粒之间的相互摩擦而促进粉碎。采用v 一巧微粒粉碎机粉碎聚氛乙烯，产品粒度93 ％通过100 目，处理量为106k 岁h ；粉碎碳酸树脂，产品粒度80 % 通过300 目，产量为300k 以h。5 粉碎设备的选择原则

粉碎设备的类型很多，除了上述介绍的几种外，还有球磨 机、气流磨等多种型式的粉碎设备可供选择。选择粉碎设备时，主要应考虑原料的性质、原料的状态、原料的大小、处理能力、粉碎方式等基本条件。(1）原料的性质

原料的性质包括可粉碎性、比重等。对于塑料聚合物，与可碎性有关的因索很多，但影响比较大的主要有机械力学特性、热物理特性等。塑料的机械性能变化很大，从柔顺到坚韧、刚脆都有。选择粉碎机时应充分考虑这一特点。(2）原料的状态

原料的状态主要是指湿度和温度。因为塑料大多属于热敏性材料，在选择粉碎设备时，不仅要考虑原料的初始状态，还应考虑粉碎过程中的材料状态的变化。如温度或温升太高时，则应考虑采用低温粉碎或采用常温粉碎进行适当的冷却处理等。例如．苯醛树脂的粉碎是先经过辊式破碎机等粗碎后，通过添加六亚甲荃四胺作业和细粉碎作业而获得产品，苯醛树脂的软化点在90 ℃ 左右，但在小于该温度下如施加压力也会发生溶合现象。另当湿度大时，树脂本身会吸收水分，六亚甲基四胺也有吸水性，因此，必须加以注意。对于粘接剂一类树脂，因其具有溶合性和吸湿性，要求尽可能磨成细粉，通常所用细粉碎设备不宜采用球磨机，而应在调整气流的环境中使用冲击粉碎机、喷雾式磨机和徽粉碎机等。在进行粉碎作业中须注意的是，当长期连续运转时，由于粉碎条件（转速、给料速度、筛孔大小）不同形成的发热，有时可能引起树脂的热胶着；其次，当混入了铁片等异物时．粉碎机的某一部分由于冲击发生火花，会引起粉尘的爆炸。(3）原料和产品粒度的大小

原料尺寸的大小在粗碎时对粉碎机的处理量的影响比较小，但在细碎和超细碎时则有很大的影响。因此，可以认为原料粒度的大小是表征粉碎机处理量的要素之一。产品粒度主要依据产品要求而定，它在一定程度上决定了粉碎级数的选择和粉碎机类型的取舍。例如，成型材料与前述粘接剂类材料不同，它一般不要求碎成细粉，而是保持粒度分布，粒级在40 一300 目之间。由于用热辊进行调和后的片状材料冷却后呈脆性状态，首先将其破碎到小于20 mm。在破碎中一般使用辊式破碎机或锤式破碎机。对于破碎产品的粉碎系使用冲击式粉碎机，不同种类和用途所需的粒度可用粉碎机所附属的筛子的筛孔大小进行调节，通常所用筛孔尺寸在0.3 一1.0 mIn 左右。(4）处理能力

粉碎设备的处理能力是以原料粒度、产品粒度为前提的．处理能力是选择粉碎机的第一要素。即使可以得到相同粒度的产品，也需根据所要求的处理能力、再对机械品种、规格和粉碎方式等进行合宜的选择。(5）粉碎方式

粉碎方式有湿式和干式、闭路和开路、单级和多级之分。选择时孺视具体的工艺条件、产品要求、操作条件等而定。总之，在选择粉碎机时，必须了解被粉碎物料的性质、状态、物料尺寸大小、物料端面厚度及其它基本情况，还应注意清扫的方便性等，或者可根据相似物料的粉碎实践作为参考依据，并充分考虑粉碎设备的类型、处理能力、适用范围、操作条件等必要情况。否则，应根据实验磨机详细地获取数据，经过研究后再行决定。（下转第80 页）@ j99平一2009 ChlnaAcademlcJOurnaj 创〔 ctronlcPu 乙jlshl 刀g 瑟取soAjjrl 动tsrosory。汰htlP ／加、、cn 胶not 有色矿冶 第22 卷

动机由三角皮带传动增速，借以运转所装备的销钉（或钢刷）转轮磨碎装置，而通过转轮上所装设的锐利的销钉尖（或钢刷）磨碎轮胎的踏面。销钉由优质钢制造，当其磨钝后还可以进行拆换。选择不同的钢刷上钢丝的粗细及硬度，可控制产品的粒度。(d）橡胶粉碎机组，橡胶粉碎机组由切碎机、中碎机、细碎机、筛粉、除纤维等装置组成。它统一输送，集中过滤，具有工艺流程设计合理、操作方便、占地面积小、能耗低等特点。其主要技术参数见表1。表l 恤胶粉碎机组的主要技术参数 型号功率（kw）转速（r / ?)进料粒度(rnr。）粉碎细度(“ m)处理量（掩／h)

560 20060 一｝一00 5050 8 月31 22 22

700 ? 800 10ee20 9002 ? 5 1 0002 一5

一次切碎5 一二次切碎2 ? 20 ? 40 目40 一60 目

(2）采用可视和红外线激光产生光液压脉冲，在室温下粉碎脆性状态的橡胶制品

光液压效应的主要特点是脉冲持续时间，特别是前波，要比各种方法产生的液压波短得多。机械和电动液压脉冲持续时间不少于10 ” “一10 ' 35，而光液压脉冲的持续时间可达到10 ' 6 一10 ' 95。在如此短的加载时间内，胶料的破坏具有脆性性质，因为要使胶料保持弹性，必须让聚合物高分子在外加载荷下取向及所有原子均匀移动，这要求加载时间不少于10 一45。

如果能造成扩大胶料脆性裂纹的条件，胶料的脆性破坏将更加有效。当胶料在应力状态下，可产生这种条件。拉伸轮胎胎圈，便能在应力状态下粉碎旧轮胎。因为轮胎的断面呈马蹄形，而钢丝圈靠近轮胎的内表面，胎圈拉伸产生的应力会使大部分胶料脱离胎圈。此外，由于钢材的强度和塑性在室温下与不同加载的速率关系不大，选择冲击能量可按不破坏钢丝圈为限。

这一工艺过程可采用可视和红外线范围的激光做光源。当聚焦于水中的金属表面，或者水中有足够的杂质（工业水）, 并且辐射强度足以使水沸腾时，水整齐中会产生非线性效应，致使因大量吸收能量而压力急剧升高，导致浸入水中的物体表面受到强烈的机械作用。只要有足够的能量，在大多数情 况下．将产生压差很大的液压波。

光液压效应的标准参数由激光辐射参数而定：脉冲持续时间为10 一6 一10 一’s，功率为109w，频率可达10 kHz。这种工艺可以采用各种结构的加工装置，可以加工大型轮胎（见室温中脆性状态下粉碎废旧轮胎）。加工装置有一支承框架，用来支承装置的其它部件和承受工作负荷；支承框架中设置轴线对称的活水防护室，用于脉冲粉碎轮胎，必要时进行胶料的补充粉碎；防护室中的轮胎夹持器为上下夹持盘，夹持盘与支承框架和防护室活动连接；轮胎轴向拉伸器是防护室中的活动架；激光器设在防护室的底部，光通道有一用耐冲击玻璃制成的可更换的端盖；为了更有效地利用光液压脉冲能量，还设有锥形反射器。

此方法与电液压冲击冷冻粉碎法比较，电液压冲击波巧x10 一35 的能耗为20 目，而光液压脉冲（脉冲功率相同）7x 10 ' 65 的能耗为10）。即使考虑到激光的有效功率（2 %）比电液压脉冲（90 %）小，它仍然是非常经济的粉碎方法。电液压冷冻法粉碎1 kg 胶料的能量消耗是235 幼／kg，而用激光只需要12 盯／kg。当脉冲频率为50Hz 时，加工一条轮胎的时间是0.4 ：。此外，该方法还具有以下优点：加工过程生态安全；能加工任何型号和规格的轮胎；通过调节光液压粉碎条件或（和）工作液体的成分，能使制成的胶粉粒径达到所需要的极小的范围；能无限制重复利用工作介质。参考文献： 【 1 ］袁立．橡胶的回收利用【 J ］世界橡胶工业．1998 , 1(1 〕 ：29 一36.〔 2 ］吕百龄废轮胎的粉碎加工及应用【 J ] ．橡胶工业！997 , 44(6): 373 一374 〔 3 ］王屏，刘思永．采用空气涡轮制冷制取精细胶粉的低温粉碎技术［J 〕 ．橡胶工业．1999 , 46(1): 45 一48.〔 4 」张镇制取精细胶粉的空气循环低温粉碎法〔 J ］橡胶工业．1997 , 44(3): 170 ? 172.【 5 ］柯钢夏，洪飞，刘华建，等．压缩空气冷冻胶粉生产技术研究[ J ] ．橡胶工业．1997.44(5): 299 一302.【 6 ］张国柱，孙福海．气流磨生产精细胶粉的探讨【 J ] ．橡胶工业1998 , 45(5): 297 一30().L71 李慧，马正先．常温下聚合物冲击粉碎机理的试验研究及其应用［J ］中国塑料，2001.15(6): 70 一73.[ 8 ] Janet L.Green , Charles A.Pe 御．and Eric A.Grulke.Impact G 山ding of Thermoplastics : a Size Distribution Function Model [ JJ.POI 灿erEn 颐nee。刀gandscience , 1997 , 37(5): 888 一895.（上接第77 页）6 结论

废旧塑料的回收利用具有十分重要的意义，粉碎又是回首利用过程中非常关键的步骤。为了对废旧塑料进行有效的粉碎，首先应该弄清塑料粉碎的机理；其次是根据不同的粉碎机理的要求设计出先进合理的粉碎设备；而对于塑料粉碎回收单位来讲，关键是如何选择现有的粉碎设备，使其发挥应有的作用。正是基于以上几点，本文着重讨论了粉碎机理、粉碎设备的选择原则以及可供选择的几种典型设备。由于目前我国塑料粉碎的应用还较少，对粉碎的机理研究还很不够，粉碎设备的设计也还停留在较低的水平上，因此希望本文能对废 旧塑料的粉碎起到一定的积极作用。参考文献：

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第五篇：废弃物综合利用及无害化处理项目简介

襄大废弃物综合利用及无害化处理项目简介

项目位置、用地面积：项目选址位于宜城孔湾镇太山庙村。征地面积100亩。

项目投资额及实现税收数额：乙方固定资产投资1.5亿元人民币，兴建年产20万吨生物有机肥项目。项目建成后，年实现工业产值9600万元人民币，年实现税收680万元人民币以上。从项目竣工验收之日起12个月内，增值税、所得税合计贡献度达到2万元/亩以上（设备进项抵扣视同纳税，下同），以后增值税、所得税合计贡献度达到6万元/亩以上。

项目建设内容：建设厂房及购买生产处理设备、微生物化验培养设备、科研楼、宿舍楼建设等内容。

项目建设意义：通过建设该项目，全程治理农业养殖、食品生产加工等产生的粪污及废弃物。提高饲料利用率、改革养殖工艺，减少废弃物氮磷含量，减少污水产生量、化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）的排放。实现既有利于养殖业的发展，又消除粪污及废弃物对环境的污染，最终实现养殖、加工废弃物“零排放”。