近日,三菱化學(xué)集團(tuán)(MCG 集團(tuán))宣布,全球影響力聯(lián)盟 (GIC) 是一個(gè)旨在實(shí)現(xiàn)低碳未來(lái)的全球化學(xué)品制造商平臺(tái),三菱化學(xué)是該聯(lián)盟的唯一日本成員,該聯(lián)盟于2025年2月啟動(dòng)了一項(xiàng)試點(diǎn)項(xiàng)目,以建立回收?qǐng)?bào)廢車輛 (ELV) 塑料的供應(yīng)鏈。該項(xiàng)目由來(lái)自化學(xué)和回收行業(yè)的七家公司共同努力:三菱化學(xué)集團(tuán)、巴斯夫、科思創(chuàng)、利安德巴塞爾、沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司、蘇伊士(SUEZ)、Syensqo。這是全球公司首次合作建立歐洲ELV塑料回收供應(yīng)鏈。
在這個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目中,負(fù)責(zé)回收過(guò)程每個(gè)階段的公司和組織將合作從100輛報(bào)廢汽車中去除塑料,并將其分為10種聚合物類型。然后,參與的化學(xué)品制造商將根據(jù)聚合物的具體特性,評(píng)估回收這些聚合物的可行性。
該計(jì)劃將解決歐盟報(bào)廢汽車法規(guī)帶來(lái)的關(guān)鍵挑戰(zhàn),該法規(guī)提倡到2030年,新車中25%的塑料必須來(lái)自再生材料,其中25%來(lái)自閉環(huán)回收(來(lái)自報(bào)廢汽車)。該試點(diǎn)旨在驗(yàn)證能夠?qū)崿F(xiàn)這些目標(biāo)的解決方案的可擴(kuò)展性,確保產(chǎn)生重大影響并減少目前對(duì)填埋和焚燒的依賴。
通過(guò)優(yōu)化工藝和獲得更純凈的聚合物餾分,該試點(diǎn)將為滿足監(jiān)管要求提供切實(shí)可行的見解。此外,它還將展示可在全球范圍內(nèi)應(yīng)用的可擴(kuò)展、可持續(xù)商業(yè)模式的潛力。根據(jù)試點(diǎn)結(jié)果,目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)各種汽車塑料的大規(guī)模閉環(huán)回收系統(tǒng)。
預(yù)計(jì)該試點(diǎn)項(xiàng)目將產(chǎn)生寶貴的數(shù)據(jù),以指導(dǎo)更廣泛的行業(yè)采用。試點(diǎn)結(jié)束后,該項(xiàng)目將重點(diǎn)在歐洲地區(qū)擴(kuò)大規(guī)模,并擴(kuò)展到其他主要ELV塑料回收和生產(chǎn)市場(chǎng)。
現(xiàn)階段我國(guó)每年汽車的報(bào)廢量已超過(guò)2000萬(wàn)輛,但汽車報(bào)廢量的峰值還尚未到達(dá),且報(bào)廢汽車的數(shù)量每年都在持續(xù)增加。按汽車用塑料的重量占整車重量的比例8%~15%計(jì)算,每年隨報(bào)廢汽車產(chǎn)生的廢塑料約200萬(wàn)噸。
目前,報(bào)廢汽車塑料的處理方法主要包括焚燒、填埋、直接利用、物理法回收、化學(xué)法回收和能量回收。受多數(shù)報(bào)廢汽車回收拆解技術(shù)和回收成本的限制,目前大部分報(bào)廢汽車塑料未能得到精細(xì)分類回收和高效資源化利用,而是被直接填埋或者焚燒,從而造成了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。
值得注意的是,塑料制品廣泛用于汽車外飾件、內(nèi)飾件及功能結(jié)構(gòu)件等,這些汽車塑料制品不僅種類多,且成分復(fù)雜,在進(jìn)行資源化利用之前需要進(jìn)將不同種類的塑料制品進(jìn)行分類和鑒別。因此,如何對(duì)報(bào)廢汽車塑料進(jìn)行有效分類回收和鑒別,是其實(shí)現(xiàn)高效資源化利用的基礎(chǔ)。
1.車用塑料的應(yīng)用分析
汽車常用塑料的種類及性能特征見表1。
汽車上應(yīng)用的塑料主要是PE、PP、PVC、PS、ABS、PC、PMMA、PA和PU,其他會(huì)用到的塑料還包括PET、PPS、POM、PPO、PI、PES和PSU等。
其中,PP綜合性能優(yōu)良,是汽車用塑料中用量最大的,其次,PE、PVC、ABS、PC的用量占比也不低。此外,在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,還常常會(huì)使用塑料合金,例如ABS、PC這兩類塑料往往還會(huì)以PC/ABS共混合金的形式使用。常見塑料在汽車上的應(yīng)用見表2。
表2 常見塑料在汽車上的應(yīng)用
2.報(bào)廢汽車塑料分類回收現(xiàn)狀
不同種類塑料之間的熔點(diǎn)、流動(dòng)性等物性和彼此相容性差異較大,從而導(dǎo)致不同種類塑料通常無(wú)法混合加工成型,且混合后制備的塑料制品易出現(xiàn)分層,制品性能較差。報(bào)廢汽車塑料種類多,對(duì)其進(jìn)行分類回收是可實(shí)現(xiàn)報(bào)廢汽車塑料資源化利用的必要前提。
根據(jù)現(xiàn)有常用的報(bào)廢汽車拆解工藝,報(bào)廢汽車塑料的回收方案主要是按零部件進(jìn)行拆解和分類回收,若采用的拆解工藝不同,可回收的塑料零部件的種類及其完整性會(huì)有所不同。
報(bào)廢汽車塑料按零部件類別回收主要包括保險(xiǎn)杠、大燈、尾燈、內(nèi)飾板、散熱風(fēng)葉、儀表盤、散熱器水箱塑料、燃油箱等,回收的報(bào)廢汽車塑料零部件大體上可分為外飾件、內(nèi)飾件和功能件三大類,表3為報(bào)廢汽車塑料的分類。
表3 報(bào)廢汽車塑料的分類
拆解企業(yè)如采用較為精細(xì)的拆解工藝,在報(bào)廢汽車拆解過(guò)程中,基本可實(shí)現(xiàn)保險(xiǎn)杠、大燈、尾燈、汽車散熱風(fēng)葉、散熱器水箱塑料、水壺、塑料燃油箱等主要廢塑料零部件的分類回收,其余廢塑料件一般不再做現(xiàn)場(chǎng)分類,會(huì)按混合塑料進(jìn)行統(tǒng)一收集和銷售。
若采用機(jī)械拆解,回收的塑料零部件會(huì)被破壞,一些細(xì)小的廢塑料零部件很難回收,大部分廢塑料零部件都按混合塑料統(tǒng)一收集和銷售,甚至還有很多廢塑料零部件被混入一般廢物被送去焚燒處理。
相比精細(xì)拆解,機(jī)械拆解回收的廢塑料零部件種類要少,回收率更低,但回收效率高。無(wú)論采用精細(xì)拆解或是機(jī)械拆解,目前多數(shù)拆解企業(yè)受限于報(bào)廢汽車拆解量低、人工分揀成本高和無(wú)塑料鑒別相關(guān)技術(shù)和人才等原因,通常不會(huì)再對(duì)廢塑料零部件進(jìn)一步拆解和分類,也不會(huì)對(duì)同一類廢塑料零部件再按不同材質(zhì)進(jìn)行區(qū)分和鑒別。
然而回收的單一種類的報(bào)廢汽車塑料的價(jià)格要遠(yuǎn)高于混合料的價(jià)格,如沒(méi)有對(duì)報(bào)廢汽車塑料進(jìn)行精細(xì)分類回收,則無(wú)法發(fā)掘出更多的回收價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。
3.報(bào)廢汽車塑料的鑒別方法
目前,塑料鑒別的方法主要包括外觀法、密度法、燃燒法、X射線熒光法、拉曼光譜法、激光誘導(dǎo)發(fā)射光譜法、中紅外(MIR)法及近紅外(NIR)法等。
外觀法、密度法、燃燒法屬于傳統(tǒng)鑒別法,其中常見塑料的燃燒特征見表4。
此類方法簡(jiǎn)便快捷,被塑料從業(yè)人員廣泛采用,也適用于在報(bào)廢汽車塑料拆解回收的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行識(shí)別。
比如保險(xiǎn)杠主要為工程PP和ABS兩種,可通過(guò)外觀特性或燃燒法進(jìn)行區(qū)別。PP類保險(xiǎn)杠,落地的聲音沉悶,ABS類保險(xiǎn)杠,落地聲音亮響;PP類保險(xiǎn)杠被點(diǎn)燃時(shí),冒白煙,無(wú)滴落物,離火后可繼續(xù)燃燒,剛熄滅時(shí)無(wú)法拉絲,火焰上端黃色底部藍(lán)色,有熱機(jī)油味或石油味,ABS類保險(xiǎn)杠被點(diǎn)燃時(shí)冒黑煙,離火后可繼續(xù)燃燒,剛熄滅時(shí)燃燒表面有微孔,可拉絲,火焰為黃色,有苯乙烯氣味,并帶有辛辣味。
但此類方法更多依賴于現(xiàn)場(chǎng)工人的經(jīng)驗(yàn),效率低、無(wú)法自動(dòng)化識(shí)別、可靠性和準(zhǔn)確性較差,且存在一定安全隱患和環(huán)境污染。
X射線熒光法、拉曼光譜法、激光誘導(dǎo)發(fā)射光譜法、中紅外(MIR)法及近紅外(NIR)法等屬于現(xiàn)代鑒別法。
X射線熒光法只適用于含氯塑料,一般多用于PVC塑料的識(shí)別,適用面窄。拉曼光譜法可以識(shí)別各種形狀和顏色的工程塑料,選擇性高,測(cè)試過(guò)程不會(huì)損壞樣品,但儀器昂貴,測(cè)試成本高、速度慢、時(shí)間長(zhǎng)。中紅外光譜法(MIR)雖可以準(zhǔn)確識(shí)別各種工程塑料,識(shí)別準(zhǔn)確率高,但測(cè)試環(huán)境條件要求苛刻,不適用于報(bào)廢汽車拆解現(xiàn)場(chǎng)操作。
近紅外(NIR)法適用于PE、PP、PVC、PS、PET、ABS、PC、PMMA等各種塑料,方法快捷,可靠性高,適應(yīng)性強(qiáng),是目前產(chǎn)業(yè)應(yīng)用最廣泛的方法,特別適用于報(bào)廢汽車拆解現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,目前市面已有相關(guān)手持式近紅外光譜儀,可在幾秒內(nèi)快速鑒別塑料。
轉(zhuǎn)載自:化工好料到haoliaodao.com
來(lái)源:中國(guó)化工信息周刊