江阴升辉包装材料有限公司

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废弃软包装材料的回收技术概述

发布人:升辉包装   发布日期:2009-12-14   浏览数:1364

复合软包装材料由于具有轻盈、柔软、占据空间少、成本低等优点,近十几年来在世界范围内得到广泛重视和迅猛发展。改革开放以来,中国软包装产业经历了一个从小到大、从弱到强的过程。2005年中国软塑包装膜的年增长率达到21%。自1980年以来,我国的塑料包装工业获得了高速发展。近20年来,中国塑料包装行业已成为中国塑料工业中发展最为迅速的领域之一,年增长率保持15%左右。当时塑料包装年产量为19.1万吨,1990年达到85万吨,1995年达到151.4万吨;1990年塑料复合薄膜制品产量3.8万吨,1995年达到12万吨;1991年复合基材产量为4.5万吨,1995年便已达到10万吨。目前我国包装工业总产值仅次于美国、日本,已成为包装大国之一。但与此同时也产生了大量的包装废物,所造成的环境污染问题逐渐引起公众的关注。包装废物所带来的环境污染仅次于水质污染、海洋湖泊污染和空气污染,成为第四大污染。


复合软合包装废弃物的数量与日俱增,它一方面来源于复合生产过程中的废膜、废料及边角料;另一方面来源于使用完毕后形成的复合包装废弃物。国内外对单一的纸张、塑料、金属等包装材料回收利用技术已经比较成熟,但由于复合软包装使用的原辅材料品种繁多,有各种基材、粘合剂、溶剂及油墨等,并且不同的包装结构千变万化,这就造成了复合包装材料废弃物种类杂乱,难以筛选,而且各基材之间相互粘结强度高,采用一般方法难以分离,因此复合包装材料的回收利用比较复杂,这也是目前复合软包装材料发展的颈瓶之一。
针对复合的软包装材料,回收处理的技术难度也比较大。复合软包装产品不像塑料容器包装,可以通过分选、清洗、消毒后重复使用,而必须在回收之前进行分离,回收处理的关键是要将不同的复合材料进行分离或剥离。
经过这么多年的发展,软包装材料处理与回收的技术也一直在不断的进步着,概括而言,先后产生的方法有以下几种:填埋法。这是一种最消极而又简单的方法,是将废弃包装直接填埋于远郊的荒地或凹地里,使其分解。但即便是普通塑料如PE、PP等要经200~400 年方可完全分解。被填埋的塑料废弃物滞留土壤中还会破坏土壤的透气性能、降低土壤的蓄水能力,影响农作物对水分、养料的吸收,导致农作物减产,而且积累多了会严重阻碍地下水的流通与渗漏。但是此种方法随着科技的发展和经济的发达将会逐渐被淘汰。
焚烧法。焚烧法也是一种简单方便的处理方法。它是将不能用于回收的混杂塑料及与其它垃圾的混合物作为燃料,将其置于焚烧炉中焚化,然后充分利用由于燃烧而产生的热量。此种方法的最大特点是将已经确定为废物的物质转化成为能源。燃烧后的残渣体积小,密度大,填埋时占地极小也很方便,同时又稳定,又易于解体于土壤之中。
机械处理再生利用法。包括直接再生和改性再生两大类。直接再生利用主要是指废旧塑料经前期处理破碎后直接塑化,再进行成型加工和造粒。化学处理回收再生,是将包装废弃塑料经过热解或化学试剂的作用进行分解,其产物为单体、不同聚体的小分子、化合物、燃料等高价值的化工产品。这种回收处理方式分解生成的化工原料在质量上与新的原料基本相同,可以与新料同等使用,形成再生资源,使自然资源的使用真正形成一个封闭的循环圈,达到治理污染的目的。现在越来越多的技术倾向于使用化学处理方法对废弃的软包装材料进行分离和回收。


目前国内出现了多种回收处理方法,如以废弃的纸塑复合材料为原料,用有机溶剂溶解分离出纸单体后,进行打浆造纸工序,原料在有有机溶剂的溶解槽内,经加热、搅拌,溶解纸塑复合材料的塑料层,分离纸单体和其他单体层。利乐公司在回收废旧包装方面进行了卓有成效的工作,开发了很多专门用于分离纸铝塑包装的技术,成功的进行包装材料的回收。利乐的回收主要有自然降解、焚烧、和物理化学处理法等几种方法。
塑料包装废弃物可以通过热分解回收利用。塑料包装废弃物热分解回收利用技术主要分为四方面,一是以产生热、蒸汽、电力为目的的燃烧技术,二是制造中低热值燃料气、燃料油和炭黑的热解技术,三以制造中低热值燃料气或NH3、CH3OH等化学物质的气化热解技术,四是制造重油、煤油、汽油的气化化热解技术。赵曜等对热分解技术进行了详细论述。


王崇臣等发明了一种专门分离聚乙烯与铝箔的分离方法。其操作原理是利用醋酸和甲酸等有机弱酸分子能够渗透聚乙烯塑料层和纸层,进而溶解粘结各层的铝的氧化物而不会溶解单质铝的特性,将包装材料中的铝箔、聚乙烯塑料和纸层分别完整分离。由于工业纯醋酸和甲酸可以循环使用,因此回收成本较低,因此,这种分离方法能够同时实现良好的经济效益和社会效益。


据报道,巴西也已研制出回收复合包装材料的新技术。巴西巴拉圭理工学院研制出一种回收纸复合包装材料的新技术。这项分离技术解决了纸难以回收的问题。该学院采用一种特别的化学溶剂来回收三层不同材料(纸、铝箔、塑料)。其工艺是将强化包装材料袋浸入溶剂约2.5 min,三层材料即分离,进行人工分选,再经高压去除溶剂。这项技术不仅适用于纸张、PVC、聚乙烯,也适用于回收牛奶、果汁包装袋和更薄的食盐、咖啡、鸡蛋等薄层纸复合材料包装物。


惠嘉电实业股份有限公司开发了一种铝塑纸复合包装材料的剥离剂,主要是利用含有硝酸的酸性溶液对铝塑纸复合包装材料进行浸泡渗透,并对铝塑复合包装材料的接合处的铝氧化层进行分离溶解侵蚀,达到让铝塑纸复合包装材料中塑料材料层或纸料层与铝质层的分离,以方便分别回收铝箔、塑料或纸料等各项有用物质而进行再利用。这些分离方法的主要不同之处在于分离剂,关键技术也在于处理剂。国内也有人开发了以烧碱溶液为基础的处理液,通过分离器精选分离。


童亚林公布了一系列铝塑片分离剂、铝塑板分离剂、铝纸分离剂,分离剂的主要成分为(乳化型)表面活性剂、溶剂、金属盐及水组成。分离后的铝、塑、纸质量几乎不变。即减少了环境污染,又变废为宝。


与此同时,诸多包装废弃聚合物的回收处理新技术不断涌现:日本利用废塑料为原料进行工业垃圾发电技术;在高炉中使用废旧塑料产生碳化物作为炼钢所需的成分;我国将废弃聚合物运到市郊或农村作肥田处理。另外,比重鉴别溶剂分离、风力筛选、静电分选、低温粉碎、溶解分离法、水力分离法、X射线荧光分离法、红外线分离法等都成为包装废弃聚合物分类回收再利用技术研究的新趋势。


严峻的现实决定了我国的软包装行业必须大力开发和应用资源消耗少、无环境污染、可回收利用、能更有效地保护内装物、便利性升级及扩展功能多元化的新型包装材料。环境问题越来越受到公众的关注,这也要求软包装工业采用新技术、新结构、新工艺、新材料以达到减少尘埃、气体和固体废料的排放量,减少材料和能源消耗,重复使用、回收和再利用,即所谓4R(Reduce,Reuse,Recover,Recycle)原则。


解决包装污染的根本途径还在于不断开发绿色包装。绿色包装既是一种包装理念,也是一种理想包装。欧美国家率先提出绿色包装的概念,其主要内涵在于包装材料的卫生安全、资源能源的有效利用和环境保护等关系人类生存与生活的切身问题。绿色包装体系的建立则要求逐步解决包装废弃物的回收利用和开发省资源、可环境降解的材料。国务院副总理曾培炎在世界包装大会介绍我国包装产业发展思路时,明确提出要大力发展绿色包装。他强调要按照减量化、可降解和循环再生使用的原则,积极推广无毒、无害、轻量、薄壁的包装产品和生产工艺,搞好包装废弃物的回收利用, 提高包装产品消费的安全保障系数,研究制定禁止过度包装的法律法规, 推动包装工业实现节约发展, 清洁发展、安全发展。

注明:本文发表在《全球软包装工业》2008年