虽然多功能性是塑料最吸引人的特质之一,但这也会限制其使用传统机械回收方法的能力,原因包括。1)许多不同种类的塑料,2)同一产品中存在一种以上的塑料,3)一些塑料被设计成不会熔化,以增加其机械和热阻性能。
在此背景下,欧洲越来越多地呼吁在工业和社会中加强循环性,以保持生产系统中的资源,减少对第三国的依赖,从而促进了对开发新技术和进一步发展现有技术的日益增长的需求,以补充机械回收,旨在实现资源效率和零废物。
化学回收涉及材料回收,因此在废物等级制度中与机械回收处于同一水平。
化学回收是一个回收过程,在这个过程中,塑料被暴露在不同的化学、生物和温度中,以分解其结构。然后,它被转化为工业感兴趣的小分子。这些分子中的一些可以作为原料来制造新的塑料材料。尽管它们被认为是回收材料,但它们保持了原始材料的所有属性和特点,包括适合与食品接触。
通过包括化学回收,塑料产品的新循环现在已经完成,并提供了新的机会。
化学回收现在已经成为现实,在欧洲国家,如德国,已经观察到回收统计数据的增加。然而,数字仍然很低,主要的研究资金是必要的。
许多不同的化学回收过程通常被分为三类:溶解/解聚、热裂解和生物裂解。
溶解/解聚过程是通过添加不同的化学剂、温度和/或压力来获得单体和低聚物。获得的产品取决于用于打破聚合物链的化学剂和反应条件。例如,PET废料可用于获得单体和低聚物,这些单体和低聚物经过第二次聚合过程,成为具有相同数量废料的新的再生PET。如果改变条件,可以获得合成和聚合聚氨酯的单体,还可以获得不饱和聚酯树脂。
这项技术在西班牙I+D Retos Colaboración呼吁框架内的FOAM2FOAM项目中得到了应用,用于回收来自不同来源的消费后聚氨酯废物,如电气和电子设备,并为工业部门获得新的聚氨酯原料。
其中一个裂解过程是热解,它是在高温(通常高于400℃)下在无氧条件下进行的。最终产品有三个阶段:固体、液体和气体。根据废物原料的混合,可以得到不同的产品,如从加固的热固性废物中回收的碳纤维。这个过程也可以用来生产燃料,在这种情况下,它不被认为是化学回收,而是在废物等级制度中被下移到废物回收或能源回收。
AIMPLAS正在开发不同的热裂化项目,即LIFE ECOMETHYLAL和RECIPAM。第一个项目是一个欧洲范围内的项目,展示了为处理混合塑料垃圾和生产甲缩醛而开发的气化技术。甲缩醛是工业非常感兴趣的产品,作为汽油和柴油的添加剂,可以消除排放。RECIPAM是一个由瓦伦西亚创新局(AVI)资助的区域项目,展示了多层聚酰胺废物与其他聚合物(如聚乙烯和聚丙烯)的可回收性。这个项目正在使用机械(如相容性)和化学(如分层、热解)回收技术。
最后,生物裂解尽管还处于早期阶段,是一种有前途的技术。它利用微生物使聚合物矿化,利用酶作为生物催化剂将聚合物降解为单体或低聚物。这些技术既适用于生物聚合物,也适用于传统聚合物。
AIMPLAS目前正在进行欧洲BIOICEP项目,通过使用微生物和预处理方法来回收塑料产品,以优化这些过程,如微波处理和反应性挤出。
其他也在不断发展的工艺属于化学回收的范畴,但实际上是物理处理,其中利用聚合物的溶解度,使用溶剂分离就是其中一种。这种类型的工艺对于分离多层材料、消除胶粘剂和涂层,甚至通过最大限度地减少和消除遗留物质的存在等重大问题都有意义。
目前,塑料产品回收领域是开放的,其无限的可能性将在未来几年逐渐体现出来,以实现欧洲雄心勃勃但必要的目标