简介
世界范围的塑料消费量目前达到了1.5亿吨,用于各种材料、制件和商品。其中,PP和PVC之类材料以其巨大的用量而闻名,而薄膜、泡沫等因其在制件和商品中的通用性而著称。如图1,四大塑料以及众多消费量较少的塑料种类构成了庞大繁多的塑料家族。

图 1: 30种主要热塑性塑料品种的市场占有率
由于应用、技术和经济等方面的原因,聚合物加工和使用后产生的废弃物使塑料的进一步开发面临着很大的困难。同时,这还是一个必须认真对待的环境污染来源。从环保观点来看,能够对塑料进行重复加工是解决问题的最好途径,再加工可以从两个方面来进行:
在同一产品或初级循环过程中使用;
在性能低、要求不严格的产品和相对劣化的加工过程中使用。
问题所在
造成循环使用困难的原因有很多,如下和图2所示:
塑料废弃物非常纷乱。例如塑料袋子很轻,分散于城市垃圾甚至于飘飞在空中;汽车的塑料部件包含在其1~2吨的其它垃圾材料中;塑料瓶子、PVC墙纸支离破碎,回收到的都是少量部分……
使用过程中产生的废弃塑料因其使用寿命而劣化,长期的暴露于空气、热、光、化学品环境,使得塑料的化学组和化学结构成被改变。
塑料经常要与不相容材料紧密混合使用,造成其分离困难,例如作为电线包覆层、防水布、增强带等。
常用的塑料价格较低,循环制品难以获得竞争力。相反,价格昂贵的塑料又很少用于由其它材料制造的一般性小部件。用于循环使用的研究费用成本并不容易收回。
热固性塑料的交联结构形成了一种不可逆的三维网络结构,妨碍了其再加工。

图 2: 塑料回收困难的原因.
相应地,塑料回收过程困难、成本高。
废弃物分类
为了尽力简化问题避免增加循环使用步骤,有必要对废弃物进行分类。尽管塑料废弃物来源各异,但基本可以分为三个类型:
如果能够合理处理,加工废弃物最具价值;
如果能够低成本回收并清洗,合适的使用废弃物的价值次之;
城市垃圾毫无价值,不在本文的考虑范围。
图3概括了前述的两种有效方法,表明对于加工废物料而言其前景非常看好。

图 3: 作为聚合物原材料的聚合物循环使用
加工废物料的循环使用
如果从加工工序的起始阶段就开始考虑到循环回收的因素,这样的过程将是一个理想并可以实现的完美闭合循环过程。在这个过程中,熔渣、边角料、次品或有缺陷外形产品等安全有序地分别存放,然后分别粉碎,最后在产品相同的部位和外形上进行再利用。图4展示了大多数制造商所采用的工艺路线。

图 4: 完美闭合循环回收过程
该过程要成功运行,必须遵循以下基本原则:
不要损坏加工过程中所用材料;
在加工机械出口处对材料进行分类;
区分不同来源的材料;
保持清洁,避免灰尘等污染;
注意存放安全性,避免潮湿、高温、日照、紫外线和其它有害环境; 如有必要在循环加工之前对材料进行干燥。