复合软包装废弃物的回收技术概述
复合软包装由于具有轻盈、柔软、成本低等优点,近十几年来在世界范围内得到了迅猛发展。但与此同时,复合软包装废弃物的数量与日俱增,所造成的环境污染问题逐渐引起公众的关注。
复合软包装废弃物主要来源于两方面:一是生产过程中的废膜、废料及边角料,二是使用完毕后废弃的复合软包装。目前,国内外对单一的纸张、塑料、金属等包装材料的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,包括各种基材、黏合剂、溶剂和油墨等,并且不同产品的包装结构千变万化,这就造成了复合软包装废弃物种类杂乱,筛选难度非常大,而且复合软包装各基材之间的黏结强度较高,采用一般的方法难以分离,因此复合软包装废弃物的回收利用比较复杂,这也是目前复合软包装发展的瓶颈之一。
在此,笔者向大家简要概述复合软包装废弃物的常用处理方法,并介绍一些新的回收再利用技术,希望对国内软包装同行能有一定的借鉴意义。
复合软包装废弃物的处理方法
复合软包装废弃物的回收处理技术难度比较大,这是因为复合软包装不像塑料容器包装那样可以通过分选、清洗、消毒后重复使用,而必须在回收之前进行有效分离,回收处理的关键是要将不同材质的复合材料(如纸张、塑料和金属)进行分离或剥离。随着科技的发展,复合软包装废弃物的处理技术也在不断进步,概括而言,常用的复合软包装废弃物处理方法有以下几种。
(1)填埋法。这是一种最消极而又简单的方法,是将复合软包装废弃物直接填埋于远郊的荒地或凹地里,使其分解,但所需的分解时间很长,即便是普通的PE、 PP等塑料成分,也要经过200~400年后方可完全分解。同时,被填埋的塑料废弃物滞留在土壤中,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。因此,随着科技的发展和经济的日益发达,这种处理方法将会很快被淘汰。
(2)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其与其他垃圾的混合物作为燃料,置于焚烧炉中焚化,然后充分利用燃烧产生的热量的一种处理方法。这种处理方法最大的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,且比较稳定,又易解体于土壤之中。预计在今后相当长的一段时间内,这种处理方法还将继续被采用。
(3)化学处理回收再生。将复合软包装废弃物中的塑料经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。采用这种回收处理方法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复合软包装废弃物进行分离和回收,这也是值得我们大力开发的一种回收再利用技术。
复合软包装废弃物的回收技术
复合软包装废弃物的回收处理技术日趋进步,其发展趋势在于能够将废弃的软包装材料进行分离,并进行回收再利用,如将纸张回收后重新制浆、造纸;将塑料回收后进行熔融再造粒;将金属分离后重新利用或再次熔炼。变废为宝是一切发展趋势的目标和宗旨。
目前国内出现了多种复合软包装废弃物的回收处理方法,例如以废弃的纸塑复合材料为原料,将其放入盛有有机溶剂的溶解槽内,经过加热、搅拌之后,将纸塑复合材料中的塑料层溶解,分离出纸单体和其他单体层,被分离出的纸单体即可进行打浆、造纸加工。
下面介绍几种比较新的复合软包装废弃物回收技术。
(1)热分解回收技术。复合软包装废弃物的热分解回收技术主要分为四个方面:一是以产生热量、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,三是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、汽油的气化热解技术。
(2)化学分离技术。目前国内已经发明了一种专门分离聚乙烯与铝箔复合材料的方法,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,进而溶解黏结各层的铝的氧化物而不会溶解单质铝,将复合软包装中的铝箔、聚乙烯和纸张分别完整分离。由于工业纯醋酸和甲酸可以循环使用,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,但专用性强。
据报道,巴拉圭理工学院研制出了一种回收复合软包装材料的新技术。该学院采用一种特殊的化学溶剂来回收三层不同材料(纸张、铝箔、塑料),其工艺是将纸铝塑复合包装的废弃物浸入这种特殊的化学溶剂中约2.5min,三层材料即可分离,然后进行人工分选,再经高压去除溶剂。
惠嘉电实业股份有限公司开发了一种纸铝塑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纸铝塑复合包装进行浸泡渗透,并对铝塑复合包装接合处的铝氧化层进行分离溶解侵蚀,达到让纸铝塑复合包装中塑料层或纸张层与铝箔层的分离,以方便分别回收铝箔、塑料或纸张等各项有用物质并进行再利用。
这些化学处理方法的主要差别在于分离剂,关键技术也在于处理剂。国内还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。
(3)其他新技术的利用。与此同时,诸多复合软包装废弃物的回收处理新技术不断涌现,如日本利用废塑料为原料进行工业垃圾发电;在高炉中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,比重鉴别溶剂分离法、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废弃聚合物分类回收再利用技术研究的新趋势。
值得一提的是,利乐公司在回收复合软包装废弃物方面开展了卓有成效的工作,开发了很多专门用于分离纸铝塑包装的技术,成功地进行包装废弃物的回收。
解决复合软包装废弃物污染的根本途径
严峻的现实决定了我国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。由于环境保护问题越来越受到公众的关注,这也要求软包装行业采用新技术、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、回收和再利用的目的,即所谓的4R(Reduce、Reuse、Recover、Recycle)原则。
从根本上讲,减轻和解决环境污染的有效途径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,并开发节省资源、可环境降解的材料。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。
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