¿Qué se puede reciclar y qué no? ¿Se puede reciclar el polietileno?
Incluyen principalmente residuos de papel, plástico, vidrio, metal, tela, etc. El papel usado incluye principalmente: periódicos, revistas, libros, diversos papeles de embalaje, papel de oficina, cartones, etc. , pero las toallas de papel y el papel higiénico son demasiado solubles en agua y no se pueden reciclar. Los plásticos incluyen principalmente diversas bolsas de plástico, materiales de embalaje de plástico, loncheras y vajillas de plástico desechables, cepillos de dientes, vasos, botellas de agua mineral, etc. El vidrio incluye principalmente diversas botellas de vidrio, trozos de vidrio rotos, espejos, bombillas, etc. El metal incluye principalmente latas, latas de metal, etc. La tela incluye principalmente ropa desechada, toallas, mochilas escolares, zapatos de tela, etc.
Basura no reciclable se refiere a basura distinta a la basura reciclable. La basura común se descompone fácilmente en condiciones naturales, como cáscaras de frutas, hojas de vegetales, sobras, flores, ramas y hojas, etc. También existen residuos nocivos, contaminantes y no reciclables.
Resumen: El uso generalizado de materiales de embalaje compuestos de polietileno, aluminio y plástico genera una gran cantidad de residuos no degradables. Además, todavía existen muchas imperfecciones en el reciclaje actual de este tipo de materiales, lo que supone otra gran presión para la protección del medio ambiente. Este artículo utiliza ácido acético puro industrial o ácido fórmico como decapante para separar completamente materiales reciclables en materiales compuestos de polietileno (PE), aluminio y plástico. En comparación con la tecnología de reciclaje actual de este tipo de material, la mayor ventaja de esta tecnología es que puede separar, reciclar y reutilizar completamente los materiales de embalaje compuestos de polietileno, aluminio y plástico desechados.
Palabras clave: materiales de embalaje compuestos de aluminio y plástico; separación de ácido acético; reciclaje;
1 Introducción
Los materiales poliméricos son ligeros. Peso, fácil de procesar, hermoso y práctico, y se usa ampliamente en la vida diaria, diversas industrias y campos de alta tecnología. Sin embargo, si bien ha traído una gran civilización material a la gente, la generación de basura también ha traído serios problemas a la gente. El reciclaje de plásticos de desecho tiene una importante importancia social y económica para ahorrar energía, reducir la cantidad de residuos, reducir el daño de los plásticos de desecho al medio ambiente y frenar el aumento de los precios del petróleo. El componente principal del plástico es la resina sintética, que es un polímero de alto peso molecular. Además, para mejorar las prestaciones de los plásticos se utilizan diversos materiales auxiliares como cargas, plastificantes, lubricantes, estabilizantes, colorantes, etc. , deben agregarse a los polímeros para convertirse en plásticos con buenas propiedades.
Los materiales de embalaje compuestos de polietileno, aluminio y plástico tienen las ventajas de bloquear la luz, temperatura constante, seguridad no tóxica y bajo costo. Se utilizan ampliamente en campos de embalaje como alimentos, medicinas, productos químicos y uso diario. artículos de primera necesidad. Por ejemplo, los productos de la serie Tetra Pak de Tetra Pak y algunos materiales para sellar botellas de bebidas que contienen leche son todos materiales de embalaje compuestos de polietileno, aluminio y plástico.
Debido a la amplia aplicación y el uso a gran escala de los materiales de embalaje compuestos de polietileno, aluminio y plástico, se genera una gran cantidad de residuos no degradables si no se manejan adecuadamente, lo que ejercerá una gran presión sobre la protección del medio ambiente. . Además, las materias primas utilizadas para producir este material de embalaje incluyen: aluminio industrial de alta calidad, papel de pulpa de madera natural y plástico de polietileno, todos ellos materiales con un alto valor de reciclaje. Especialmente el aluminio para uso industrial tiene precios altos y poca oferta. Si se recicla, los beneficios económicos serán considerables. Por lo tanto, el reciclaje de materiales de embalaje compuestos de polietileno, aluminio y plástico tiene una importancia social y un valor económico muy importantes.
2 La importancia del reciclaje de residuos de polietileno
Como todos sabemos, el polietileno es uno de los cuatro principales materiales termoplásticos generales, representando el 65%. Con la continua expansión del mercado de consumo de polietileno y la diversificación de las variedades de consumo, la cantidad de residuos de polietileno también está aumentando. En la actualidad, nuestra sociedad puede reciclar aproximadamente 1 millón de toneladas de basura cada año, de las cuales aproximadamente 0,2 millones se utilizan realmente y 0,8 millones no se reciclan. La mayor parte de la basura se elimina en vertederos, lo que no sólo provoca contaminación secundaria sino también un desperdicio extremo de materiales. Ya en junio de 2018 y julio de 1975, el antiguo Ministerio de Industria Ligera organizó la "Reunión Nacional de Intercambio de Experiencias sobre Reciclaje de Residuos de Plástico" en Shanghai, señalando que el reciclaje de residuos de plástico no es una medida provisional, sino una tarea a largo plazo. Con el avance continuo de la ciencia y la tecnología y la creciente demanda de energía, cómo reciclar los desechos más rápido y mejor está relacionado con la prosperidad y el progreso del país, y resolver el reciclaje de los desechos de polietileno es uno de los contenidos importantes de todo reciclaje de desechos. .
3 Principios experimentales y discusiones
3.1 Principio de separación de materiales de embalaje compuestos de polietileno, aluminio y plástico
Los materiales de embalaje compuestos de polietileno, aluminio y plástico están compuestos de papel de aluminio, polietileno Elaborado a partir de la interacción de una película plástica y papel. El proceso específico consiste en fundir la superficie adhesiva de la capa de plástico de polietileno (PE) mediante prensado en caliente de alta frecuencia y luego unirla al óxido de aluminio y al papel formado en la superficie del papel de aluminio. Debido a que las propiedades del óxido del aluminio son muy estables, es difícil separar completamente los tres materiales unidos. Además, el plástico de polietileno es resistente a la corrosión ácida y alcalina y no puede disolverse ni hincharse con disolventes orgánicos comunes, lo que plantea grandes dificultades para el reciclaje de este material. Actualmente existen dos procesos de reciclaje para este material: uno es utilizar el principio de que tanto el aluminio metálico como el óxido de aluminio son solubles en ácido y álcali para disolver el aluminio en el material, reciclando así la película plástica y el papel de polietileno, y luego reciclando el aluminio. -que contiene residuos El líquido se convierte en cloruro de polialuminio o sulfato de aluminio; en segundo lugar, Tetra Pak utiliza un método hidráulico para separar los tres materiales en pulpa y piezas de plástico de aluminio, y luego usarlos por separado.
Sin embargo, los dos métodos anteriores tienen muchas desventajas, como una baja eficiencia económica y un reciclaje incompleto. Por lo tanto, según los resultados experimentales, este artículo recomendará un nuevo método de tratamiento para lograr el mejor efecto de recuperación.
El principio de funcionamiento es: utilizar las características del ácido acético, el ácido fórmico y otras moléculas de ácido orgánico débil para penetrar la capa de plástico de polietileno y la capa de papel, el papel de aluminio, el plástico de polietileno y las capas de papel en el embalaje. El material se separa completamente y luego disuelve el óxido de aluminio adherido a las capas sin disolver el aluminio elemental.
3.2 Proceso de prueba
(1) Principales reactivos y materias primas
Ácido acético (puro industrial, 98,5 %, planta química de Beijing), ácido fórmico (puro industrial, 98,5 %, planta química de Beijing), puro, 85%, Beijing Hongxing Chemical Factory), agua de cal (preparada en una solución sobresaturada), ácido oxálico (CR, Beijing Yili Fine Chemical Co., Ltd.), almohadillas Tetra Pak para leche pura Mengniu, ladrillos Tetra Pak para Mengniu Leche pura, material de sellado de botellas de bebidas de ácido láctico Wahaha.
(2) Método de separación estratificada con ácido débil
Coloque la muestra en un recipiente estratificado lleno de ácido débil. Las moléculas de ácido débil se pueden separar a través de la capa de plástico de polietileno y la capa de papel. . El ácido débil disuelve gradualmente la capa de óxido de aluminio en la unión de cada capa de la muestra, separándola así por completo. Drene los materiales compuestos completamente separados, luego sumérjalos en agua saturada de cal para neutralizarlos y lávelos hasta que el valor de pH esté entre 6-8, y luego enjuague con agua limpia. Después del lavado, el material compuesto pelado se seca y luego se coloca en una centrífuga para su separación centrífuga para obtener plástico PE, papel de aluminio y pulpa de papel limpios.
3.3 Resultados experimentales
El ácido acético puro industrial (98,5%) y el ácido fórmico puro industrial (85%) tienen la velocidad de estratificación más rápida, con una duración de 4 horas y 4 horas respectivamente sin calentamiento. . Se pueden obtener muestras completamente estratificadas en 5 horas. Cuando se calienta a 50°C, la separación completa puede ocurrir en aproximadamente 1 hora. El ácido acético puro y el ácido fórmico industriales se pueden reciclar, pero a medida que aumenta el número de usos, las concentraciones de ácido acético y ácido fórmico disminuyen gradualmente y el tiempo de extracción se ampliará. Cuando la concentración de ácido débil es inferior al 15%, el tiempo de extracción aumentará significativamente y tardará aproximadamente 12 horas.
4 Análisis de resultados
Durante el experimento, también se probó ácido oxálico con una constante de disociación grande (pKa) como agente separador, pero incluso cuando la solución estaba saturada y calentada hasta ebullición , No se pueden separar las capas con éxito. Esto se debe a que las moléculas de ácido oxálico no pueden penetrar fácilmente la capa de papel y la capa de plástico y disolver el óxido de aluminio entre las capas. El "método de separación de ácido débil" que utiliza ácido acético o ácido fórmico ha logrado con éxito el reciclaje completo de este material.
Los experimentos demuestran que este proceso es simple y factible, y que el material obtenido después de la separación tiene alta pureza y buena calidad, y puede reproducirse como materia prima de alta calidad en diversos campos relacionados. Este método es mejor que la separación hidráulica de materiales de embalaje compuestos de aluminio y plástico que actualmente promueve Tetra Pak, porque la separación hidráulica sólo puede separar el papel del aluminio y plástico, pero no puede separar completamente con éxito el papel de aluminio y el plástico en el aluminio y plástico. Aunque los productos de aluminio y plástico se pueden convertir en coloridos tableros de música y otros productos, una vez que estos productos envejecen y se desechan, es difícil reciclar el aluminio y el plástico, lo que provoca contaminación secundaria. La tecnología propuesta en este estudio separa papel de aluminio, plástico y papel, logrando un reciclaje completo y evitando eficazmente la contaminación secundaria. Además, dado que el ácido acético puro y el ácido fórmico industriales se pueden reciclar (el ácido nuevo debe reemplazarse cuando la concentración cae al 15%), el costo de reciclaje es bajo y los beneficios económicos son considerables para la separación del ácido débil restante después de la separación; Se neutraliza con agua de cal alcalina débil para eliminar la contaminación ambiental. Por lo tanto, este método de separación puede lograr buenos beneficios económicos y sociales.
5 sugerencias para el reciclaje de productos de polietileno de desecho en el futuro
A medida que los precios mundiales del petróleo fluctúan, la producción y el precio mundial del polietileno también fluctúan. China depende de las importaciones para más de la mitad de su demanda de polietileno. Por lo tanto, mientras mejoramos la capacidad y la tecnología de producción de polietileno de mi país, debemos mantenernos al día con el desarrollo de la tecnología de reciclaje de polietileno. Además de la utilización directa y la utilización modificada mencionadas anteriormente, también deben agregarse otras vías de utilización integral del polietileno, como la descomposición térmica (engrase, vaporización y carbonización) y la descomposición química (hidrólisis, alcohólisis y recuperación química en agua supercrítica). Aunque llevará algún tiempo lograr un gran avance en la aplicación de residuos de polietileno reciclado, algunas universidades e institutos de investigación están llevando a cabo investigaciones teóricas y aplicadas en profundidad. Para los productos de desecho que son realmente difíciles de reciclar, se puede reciclar la energía de incineración. Además, dado que el reciclaje de películas, especialmente películas agrícolas, tiene una importancia práctica importante, se deben desarrollar y aplicar vigorosamente nuevas tecnologías para desarrollar diversos plásticos degradables, tales como películas plásticas biodegradables controlables, películas plásticas fotodegradables, luz controlable y películas plásticas biodegradables. Película plástica degradable, etc. , permitiendo así que la tecnología de producción de plástico de polietileno y la tecnología de reciclaje de mi país produzcan tres efectos principales: económico, ambiental y social, y promuevan la mejora continua del nivel científico y tecnológico y la fortaleza nacional integral de mi país.