廢舊塑料瓶被送上傳送帶,經(jīng)過(guò)一道道精密工序,最終變成均勻的塑料顆粒,這些顆粒將再次進(jìn)入生產(chǎn)線,成為新產(chǎn)品的原材料。
全球塑料總產(chǎn)量在2023年已達(dá)到4.138億噸,然而整體回收利用率卻不足10%,其中約79%的廢棄塑料最終進(jìn)入填埋場(chǎng)或自然環(huán)境中。
在中國(guó),廢塑料回收率約為30%,其中PET、PE和PP是主要回收原料,三者合計(jì)占比超過(guò)70%。

?01 行業(yè)挑戰(zhàn)
塑料污染已成為全球性環(huán)境問(wèn)題。根據(jù)北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院馬丁教授與合作者的研究,目前主流的塑料回收技術(shù)主要包括:一級(jí)回收(閉環(huán)回收)、二級(jí)回收(機(jī)械回收)、能量回收(焚燒)以及化學(xué)回收。
然而,這些傳統(tǒng)技術(shù)各有局限性:熱機(jī)械處理工藝易導(dǎo)致聚合物材料發(fā)生不可逆的性能劣化;焚燒技術(shù)雖可實(shí)現(xiàn)能量回收,但會(huì)伴隨顯著的二氧化碳排放。
化學(xué)回收雖能將塑料解聚為原始單體實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用,但在處理復(fù)雜組分廢棄物時(shí)仍存在明顯技術(shù)瓶頸。
02 技術(shù)突破
為提升回收過(guò)程的綜合效益,近年來(lái)發(fā)展的共回收技術(shù)通過(guò)協(xié)同處理多種廢物流,在回收效率、經(jīng)濟(jì)成本和環(huán)境友好性等方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。
北京大學(xué)的研究提出了集成式、協(xié)同式和序貫式三種技術(shù)策略,分別通過(guò)高溫?zé)o差別裂解、塑料分子間的化學(xué)相互作用以及利用不同塑料在相同反應(yīng)條件下反應(yīng)活性的差異,實(shí)現(xiàn)混合塑料的高效轉(zhuǎn)化。
同時(shí),塑料與CO?的共回收也受到關(guān)注,將CO?作為碳源和氧化劑,通過(guò)多相界面工程優(yōu)化和反應(yīng)器設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)塑料與CO?的協(xié)同轉(zhuǎn)化,生產(chǎn)高附加值化學(xué)品。
03 HDPE再生的特殊工藝
HDPE(高密度聚乙烯)是塑料回收的重要品類之一。在食品級(jí)HDPE回收中,氣味去除成為關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)。
奧地利史太林格公司開(kāi)發(fā)的回收工藝采用三步法:首先是輸入原材料的處理和備制,然后在C-VAC級(jí)聯(lián)真空模塊中進(jìn)行高性能脫氣和除雜,最后在回收工藝結(jié)束時(shí)在PCUplus單元中進(jìn)行特別工藝的空氣沖洗。
這套完整的回收工藝確保了即使是根深蒂固的異味也能被很好地去除,使再生HDPE顆粒可以在與食品直接接觸的包裝中以高達(dá)100%的水平使用。
?04 工藝優(yōu)化與創(chuàng)新
在改性再生塑料顆粒造粒工藝方面,有創(chuàng)新方法將PE廢料和HDPE廢料投入到超聲清洗機(jī)中超聲分散1小時(shí),取出晾曬后粉碎成片料。
然后將片料送入反應(yīng)釜中,加入硬脂酸鈣及鈣粉,連續(xù)攪拌30分鐘,制得改性混合料。隨后的低溫烘烤和配料加入步驟進(jìn)一步提升了最終產(chǎn)品的性能。

05 智能化與精細(xì)化趨勢(shì)
隨著技術(shù)進(jìn)步,塑料回收行業(yè)正向智能化和精細(xì)化方向發(fā)展。中國(guó)再生資源回收利用協(xié)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)唐艷菊指出,AI分選、柔性拆解、產(chǎn)品溯源、智慧物流等技術(shù)越來(lái)越多地應(yīng)用于再生資源回收利用領(lǐng)域。
在綠色分揀中心中,這類技術(shù)的應(yīng)用率已超過(guò)95%。例如,“生活垃圾低值可回收物資源化智能分選循環(huán)利用技術(shù)”通過(guò)光學(xué)識(shí)別和視覺(jué)分選實(shí)現(xiàn)廢棄物精細(xì)化分類,準(zhǔn)確率高達(dá)99%。
?06 行業(yè)應(yīng)用拓展
再生塑料的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷擴(kuò)展?!?023—2024塑料餐盒回收再生調(diào)研報(bào)告》顯示,約29%的再生材料被用于包裝行業(yè),15%進(jìn)入汽車制造,13%、12%分別投向電子電器和家居制造等中高端應(yīng)用場(chǎng)景。
高值化應(yīng)用比例較2020年提升了6個(gè)百分點(diǎn)。這表明,塑料再生正在擺脫傳統(tǒng)“僅限低端制品”的困局,成為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要組成。
對(duì)于HDPE再生材料而言,這一趨勢(shì)尤為明顯。通過(guò)先進(jìn)工藝生產(chǎn)的食品級(jí)rHDPE已經(jīng)可以用于牛奶和果汁瓶、瓶蓋以及肉類食品托盤等與食品直接接觸的包裝。
07 化學(xué)回收的前景
盡管物理回收目前仍占據(jù)主導(dǎo)地位(占國(guó)內(nèi)回收方式的99%以上),但化學(xué)回收作為物理回收的有效補(bǔ)充,正在受到越來(lái)越多的關(guān)注。
化學(xué)回收可以通過(guò)化學(xué)方法將廢棄物轉(zhuǎn)化為可再利用化工產(chǎn)品,可處置低值廢塑料,且再生塑料產(chǎn)品質(zhì)量與原生產(chǎn)品性能相同。
根據(jù)產(chǎn)能建設(shè)情況,我國(guó)廢塑料化學(xué)回收規(guī)劃產(chǎn)能近100萬(wàn)噸/年,預(yù)計(jì)到2025年底,中石化塔河項(xiàng)目、惠城環(huán)保等多家化學(xué)回收項(xiàng)目有希望陸續(xù)投產(chǎn),屆時(shí)產(chǎn)能將達(dá)到32萬(wàn)噸/年。
當(dāng)蕪湖寶綠特塑業(yè)科技股份有限公司的生產(chǎn)線全力運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),每天能夠處理大量廢棄塑料,在高效的生產(chǎn)周期內(nèi),將回收來(lái)的塑料轉(zhuǎn)化為可再次利用的塑料原料。
這些原料被銷往多個(gè)省份,為眾多下游塑料制品企業(yè)提供生產(chǎn)支持。
在安徽,類似的轉(zhuǎn)化也在持續(xù)進(jìn)行。經(jīng)過(guò)多道工序的精細(xì)化處理,廢棄HDPE塑料被轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的改性再生顆粒,等待著進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)——或許是成為家具建材的一部分,或許是變身為包裝材料,繼續(xù)它們的材料生命。
