书城科普谁来修补破损的地球(星球保卫战)
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第10章 为地球解除“白色魔咒”(2)

(2)清洗。清洗的目的是除去附着在薄膜表面的其他物质,使最终的回收料具有较高的纯度和较好的性能。通常用清水清洗,用搅拌的方法使附着在薄膜表面的其他物质脱落。对于附着力较强的油渍、油墨、颜料等,可用热水清洗或使用洗涤剂清洗。

(3)脱水。经清洗后的薄膜碎片含有大量的水分,为了进一步加工处理,必须脱水。目前,脱水方式主要有筛网脱水和离心过滤脱水。筛网脱水是将清洗后的薄膜碎片送到有一定数目要求的筛网上,使水与薄膜碎片分选。筛网的放置形式既可平放,也可倾斜。带有振动器的筛网脱水效果更佳。离心脱水机是以高速旋转的甩干筒产生的强离心力使薄膜碎片脱水的。

(4)烘干。经脱水处理后的薄膜碎片仍含有一定的水分,为了使水分的含量减少到 0.5%以下,必须进行烘干处理。烘干通常使用热风干燥器或加热器进行,为了节约能源、降低成本,干燥器或加热器产生的热风应该循环使用。

(5)造粒。经过清洗烘干的薄膜碎片可送入挤出造粒机进行造粒。为了防止轻质大容积的薄膜碎片(50克 /升)出现“架桥”现象,需要采用喂料螺杆进行预压缩,使物料压实,喂料螺杆的速度应与挤出机相匹配,以防止机器过载。通过计量设备加入适量的助剂,以改善回收料的性能。

聚乙烯薄膜回收料用来生产新的薄膜,产品可以作为透明包装薄膜、着色的包装薄膜、垃圾袋薄膜或其他包装薄膜。此外,适当的着色,可以用于生产栅栏支柱、排水槽、电缆盘、污水管、树木支撑、货架和标牌等。

单层的一种材料的包装膜,在经分拣、清洗后,可直接制成塑料制品或造粒后制成各种制品。复合薄膜包括不同塑料的复合薄膜和塑料与纸、铝箔等其他材料制成的薄膜,回收后的再生处理要复杂一些,如多层塑料复合薄膜有PE/PP、PE/EVA/PE、PE/黏合剂 /PA/黏合剂/PE、PP/PVDC等,在再生利用前,首先要将不同的材料分离,分离可用溶剂分离法。

纸塑复合薄膜在再生利用前需先将纸塑分离,这也是纸塑复合分离的方法,分离设备为一个带有电加热的镀铬空心料筒,料筒内装有一个带叶片的空心圆筒、料筒和空心圆筒以相反方向转动,破碎后的纸塑混合物加入料筒,在料筒中经加热的混合物上的塑料熔融后以料筒下部出料,空心圆筒中的空气将废气带走。

铝塑复合薄膜用于各种食品的包装,使用后的铝塑复合软包装袋实际是一种混合废料,回收利用较为困难。处理的方法国外主要为焚烧回收热量。下面介绍利用铝的导电性,制造抗静电功能材料的例子,其工艺过程如下:

铝塑复合废料→清洗→粉碎→过筛→团粒→铝粉→助剂→挤出→半成品→挤出→成品将铝塑复合废料经清洗,粉碎过10目筛筛选,再进行团粒,该过程可采用北京塑料机械厂的团粒机。团粒工艺条件为喷水 95℃下 0.8升,加料时间 3分钟,抽气时间 5分钟,粉碎时间 10分钟,每次处理 15千克。经团粒的物料再用挤出机挤出,成半成品,将此半成品再添加入 20%铝粉、阻燃剂、相溶剂及其他助剂,再经挤出造粒即可得制品,用作导电性材料。

§§§第二节对白色污染说“不”

随着人们对世界环境危机、资源危机认识的不断深化,可持续发展战略不断深入人心,一系列崇尚自然、保护环境的绿色产品相继出现,在世界范围内掀起了一股声势浩大的绿色浪潮。世界包装业正在进行一次大的变革,“绿色包装”是新世界包装业发展的一大趋势。我国包装工业在近10年重点发展绿色包装,坚持发展与环境保护相结合的原则,全面实施绿色包装工程,加速回收处理产业化及绿色包装材料工业化的进程。

下面就介绍一下同种常见的绿色包装材料:

1.纸

纸包装材料在整个包装工业中占有重要的地位,它应用十分广泛,品种较多,从传统包装发展到今天的现代包装纸始终是包装支柱材料之一,约占整个包装工业总产值的 45%。我国在 2005年,纸包装占包装工业总量的 1/3以上,名列第一。在日益重视环境保护的今天,纸包装由于它的许多优点越来越受到人们的重视,在世界包装行业中占有越来越重要的地位。纸包装具有无毒、无味、透气好等特点,既不污染内装物,又能保持内装物的呼吸作用,能达到较好的储存条件;同时纸包装易于回收再利用,在大自然环境中也易于自然分解,不污染环境;纸包装的生产原料也可以是再生的木材及植物茎秆,因而从总体上看,纸包装的绿色性能是最好的,是一种环境友好的包装。

2.易回收的玻璃包装

玻璃包装材料在包装工业中也相当重要,目前,包装用玻璃的总产值每年 89亿元,同比增长 4.2%。从传统的包装发展到今天的现代包装,玻璃包装材料一直以它特殊的性能和特征用于液体包装。它干净、直观,造型优美各异,保质、保味,无任何微小的污染,其包装的优良品质是任何材料所不能代替的。这也正是它经久不衰的重要原因。 玻璃制品相对比较经济,适应多种商品包装。玻璃具有如下特点:透明度好,适宜各异造型,易于印刷、美化。可精制为档次很高的容器,增加附加值;资源丰富、工艺成熟,设备耗资小,所以价格较适当、稳定;对内装物的保存性甚好,阻隔性好,不怕外界湿潮、气味的侵蚀;可阻止紫外线、阳光的照射,化学稳定性好;不怕腐蚀,可有效保护内装物多年不变质,不变味,不变色;玻璃包装材料易于回收处理、重复使用或再造,不污染环境。

3.神奇的可降解包装

可降解材料很多,其中已取得良好进展和应用价值的有光降解塑料、生物降解塑料、光 /生物双降解塑料。

可降解材料无论是哪类品种,都有其共同的特点,就是在材料的化学结构上通过新的高分子合成技术引入了易分解的基团、易断链的化学键、易转移的原子或基团,或分子上连接或整体成分中掺和了一些微生物可吞食的成分。只有在这样的结构条件下,分子才能在光照下、微生物的作用下使分子链断链,结构被破坏,然后很快在自然中分解,不污染环境,而且能回收再利用,体现出了这种材料的优点和价值。其次是质量轻,加工方便,包装性能好,易于表面装饰。 可降解材料的合成与制作一般来讲难度并不太高,成本也不算太高,物料来源也较丰富,但一个难点在于缺乏制作加工的配套设备。配套技术不成熟,需要研究、开发,重新设计,重新制造。这里面涉及经济投资大,所以大大制约了这种新材料的开发与发展。 可降解材料从表观来看与塑料普通材料相差不大,产品形式也是多样化的,有薄膜、片材、板材、容器等等,可用于各种内装物的包装,如食品、医药、文化用品、日用百货、工业品、化学品、机械器材等等。但最主要的是用于代替那些不易回收处理的一次性塑料制品或本身对内装物污染很大的包装。

4.绿色纳米包装材料

作为纳米材料的研究与应用也正处于如火如荼的局面,纳米科技已成为 21世纪的三大科技之一。纳米技术主要包括纳米物理、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学和纳米力学。材料形式多为薄膜、粉料、涂层、块体、纤维等等。

目前由于包装材料在全世界每年的消耗量甚大,给地球资源形成了巨大的压力,因此,在研究如何提高材料性能的同时,必须要同时研究包装材料减量化的代用品,纳米材料的不断涌现为包装材料的突破提供了绝好的契机和条件。 现阶段,纳米材料用于包装多是以纳米涂层、纳米镀层、纳米复合的形式出现,具体种类有纳米抗静电膜、纳米杀菌膜、纳米高阻隔涂层、纳米复合板材、纳米复合陶瓷等等,这些材料主要用于食品包装、医药包装、医疗器械包装、防静电包装、隐身包装、防雷达包装等等,大多为功能性包装。

顾名思义,转基因植物降解塑料即是通过将某种生命体的基因取出移植到作为生长载体的植物上去,让植物带着所转来的基因生长,关键是它们生长后可形成的产物是可以降解的塑料。这项研究在基因工程学中也是一种新突破,因为动物与动物的转基因或克隆无论在遗传或同类物种的近似性、相容性、可接受性的逻辑关系上都是可行的。但不同类物种的基因移植,缺少相同的物质结构和物质基础的相似性、相容性,所以具有一定的难度。在研究的周期上会加长,所以转基因植物降解塑料无论是在品种上,还是成功面世后的报道都相对较少。