Page 31 - 2019-22

综述与专论 刘君峰 等·废杂塑料识别与分选技术的研究进展

废杂塑料识别与分选技术的研究进展

2
1
刘君峰 ，许忠斌 1* ，曹佳培
(1. 浙江大学能源工程学院，浙江 杭州 310027 ；
2. 杭州海虹精细化工有限公司浙江 杭州 311113)

摘要 ： 塑料制品循环利用对于建设资源节约型社会至关重要，废杂塑料分选是塑料制品高品质循环利用的关键环节。本文介
绍了密度分选、浮选、电磁分选、光电分选等废杂塑料识别与分选技术的研究进展，分析了废杂塑料识别与分选目前存在的问题，
并对今后的研究方向和产业化应用进行展望。
关键词 ： 废杂塑料 ；循环 ；分选 ；识别
中图分类号 ： TQ320.9 文章编号 ： 1009-797X(2019)22-0015-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2019.22.003

0 引言 1 废杂塑料的密度分选与浮选
塑料已成为工业、农业以及日常生活中不可或缺 密度分选基于塑料密度差异，在不同分选介质 ( 如
的一部分，但废杂塑料污染问题已严重影响生态环境 空气、水、溶液 ) 中，借助重力或离心力的作用实现 [6] 。
和人体健康。我国是塑料生产和消费大国。2017 年， 密度分选操作简单，但由于同种塑料密度范围宽，不
我国塑料制品产量为 7 515.5 万 t，与 2016 年相比， 同种塑料密度范围重合导致不能实现精确分选。部分
增长了 3.4%，但是废塑料的回收量只有 1 693 万 t，仅 塑料密度范围如表 1 所示。
[1]
占当年产量的 22.5%，且回收量较 2016 年下降 9.9% ， 表 1 常见塑料密度范围 [6]
-3
.
因此应大力推动我国塑料制品回收及循环利用。 塑料种类 密度范围 /(g cm )
聚丙烯（PP） 0.85~0.91
目前塑料回收方法主要包括物理循环、化学循环 聚乙烯（PE） 0.92~0.98
聚苯乙烯（PS） 1.04~1.08
和能量回收。物理循环指使用废料重新造粒和加工 ；
聚酰胺 6（PA6） 1.12~1.15
化学循环通过化学反应将塑料降解，产物用作油、气 聚丙烯腈（PAN） 1.14~1.17
聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA） 1.06~1.20
或化工原料 ；能量循环将塑料作为原料回收能量，如 聚碳酸酯（PC） 1.20~1.22
加热、发电等，如图 1 所示。不能通过以上方法回收 聚氯乙烯（PVC） 1.30~1.50
聚四氟乙烯（PTFE） 2.07~2.20
的塑料制品只能通过填埋法处理。
近年来，基于密度分选的主要研究方向为磁流体
分选技术。磁场作用下，纳米级氧化铁磁流体在水中
均匀分布，形成分选介质。调节磁场使分选介质在与
流动方向垂直的方向上形成一定的密度梯度，不同塑
料因密度不同悬浮于分选介质的不同区域，从而实现
分选 [7~8] ，如图 2 所示。
不同塑料化学组成和表面结构不同，因而具有不
图 1 废杂塑料制品回收方式
同的表面能，表现出亲疏水性的差异。通过合理选择
由于不同塑料相容性及熔点等存在差异，一种塑 表面活性剂，对塑料表面进行亲疏水处理改变塑料亲
料中混入另一种塑料会影响塑料制品的性能 [2~3] ，因 疏水性，泡沫浮选过程中气泡在不同塑料颗粒表面选
此，在进行物理循环和化学循环前，将塑料进行精确
识别与分选是保证再生料纯度和品质的重要手段 [4~5] 。 作者简介 ：刘君峰（1995-)，男，博士研究生，浙江大学
能源工程学院，主要从事塑料成型加工与废杂塑料识别分选研
近年来，已经有学者对塑料识别与分选做了大量研究。
究。
本文将塑料分选原理及技术归为以下四类 ： 收稿日期 ：2019-09-23

年
2019 第 45 卷 ·15·