迄今为止废塑料回收利用，全球废弃塑料总量已超过50亿吨，预计到2050年将达到120亿吨。这些废弃塑料若不及时处理，将对人类造成严重威胁。全球生态环境。 近年来，全球禁塑、限塑的呼声越来越高，但这并不能从源头上解决废塑料污染问题。 研究发现，目前废塑料的处理方式仍以填埋和焚烧为主，只有12%的废塑料真正得到回收利用。 如何高效回收废旧塑料将成为人类社会发展的重中之重。
只有12%的废塑料被实际回收
据《碳氢化合物加工》杂志报道，目前全球40%的废塑料被填埋，25%被焚烧，19%未采取任何措施排放到自然界，只有16%的废塑料被回收利用，约4%的废塑料在回收过程中会损失掉，所以实际上只有12%的废塑料被回收利用，如图1所示。因此，目前大部分废塑料的资源价值都被浪费掉了。
图1 全球塑料垃圾处理示意图
根据回收级别的多少，现在废塑料的回收可以分为四个级别，如表1所示。从表1中可以清楚地看到，在废塑料的一级和二级回收中，一般只需要数学上的改变废塑料的形状，合成与原塑料制品性能相似或不同的新塑料制品； 塑料在三次、四次回收过程中，其物理结构发生剧烈变化，可高效转化为工业燃料、化工原料，或利用其热能充分燃烧发电。
表1 废塑料回收系列分类定义及示意图
现在世界上很多国家都采取了相关措施来减少塑料制品的浪费和污染。 然而，塑料污染问题并不能简单地出台“禁塑”或限产等新政策，从源头上解决问题。 目前，废塑料回收利用在实际操作中还存在很多技术难点，但回收利用仍然是处理废塑料的最佳方式。 这种方法远优于以牺牲环境为代价通过焚烧和填埋处理废塑料。 因此，如何高效回收废旧塑料将成为人类社会发展的重中之重。
化学和物理回收
进入研究主流
废塑料主要由C和H两种元素组成，浓度约占总量的95%。 燃烧后的热值与燃料油相当。 可以通过热能回收的方式高效获取其中的能量。 它的优点是可以回收一些污染比较大，难以分离的废塑料，所以一般作为20世纪90年代常用的回收方式。 但随着技术的不断发展，设备投资大、燃烧不充分等问题阻碍了能源回收的可持续发展。 相比之下，化学回收和物理回收可以实现废塑料的循环利用，因此成为很多国家和企业研究废塑料回收利用的主流方向。
目前，只有聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚乙烯（PE）是唯一在实践中大规模通过化学回收再生的废塑料，分别占塑料年产值的9%和37%。
啤酒瓶的主要原料是PET，也是所有塑料中回收率最高的塑料制品。 其回收率达到20%。 其次，HDPE的回收率在10%左右。 据悉，聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）等废旧塑料的回收率不到1%。 在实际加工过程中，塑料的硬度会在机械力的作用下发生变化，从而导致新制备的塑料制品性能急剧提高。 以PET为例，经过3次回收处理后，其硬度会增加到原来性能的1%以下。
由于化学回收存在单个废塑料难以分离、重复加工后影响塑料性能等缺陷，因此可以采用物理回收的方法合成与原塑料具有相同结构和性能的新塑料制品，虽然对于富含不同类型的混合物 废塑料也可以通过物理回收转化为单体，然后分离。
目前，一些常规的废塑料可以通过“塑料-单体-塑料”工艺转化为所需的燃料或化工原料，如PET与乙二醇或乙醇反应，尼龙与气体反应等。 相应的单体。 有学者认为，对于一些常见的塑料，其物理性能很稳定，但很难分解成单体； 然而，一些新合成的塑料虽然容易降解，但其热稳定性等性能却普遍不尽如人意。 如何破解这些困境，成为摆在科研人员面前的棘手问题。
新技术回收
不断出现
PE和聚丙烯（PP）是两种重要的塑料原料，但由于它们互不相容，相分离后的共聚物性能较差，这些混合塑料的回收可以通过添加“相容剂”来完成。 加入的“相容剂”扩散后可以结合两种不同的聚合物，使两相之间的结合力变强，再加工后将得到性能优良的塑料制品。
例如，在日本康奈尔大学和康涅狄格大学的实验研究中，发现可以通过PE和PP组成的支化复合物来促进PE和PP的混合。 这些胺络合物的分子有一部分接近PE，另一部分接近PP，所以当它们遇到两种均聚物时，很容易混合在一起。 实验表明，PE和PP直接混合加工的塑料制品性能很差，但只要加入少量的“相容剂”——PE-PP胺络合物，制备的塑料制品的性能就可以显着改善。 .
毕竟，塑料回收仍然是一种石油产品。 如果它能高效地还原为石油，将创造一个真正的“闭环”系统。 20世纪80年代以来，我国许多学者和专家开展了这一领域的研究，探索废塑料的“油化”。
经过9年的研发，福海蓝天环保监事会主席李勇及其团队突破了“软塑料废弃物油化技术”。 目前，该技术已在实验室基础上建设了日处理能力30吨的废塑料中试厂。 ，累计运行129天，处理废塑料5047吨，生产燃料油2672吨。 同时，该项目也在山东淄博通过了环评并复工建设。 项目建成后，将成为全球首个废塑料能源化处理产业化示范项目。 该装置建成后，可将400万人口城市每年新增的10万吨废塑料全部转化为80%的燃料油、17%的可燃二氧化碳和3%的炭黑。
一家英国科技公司开发出一种新技术废塑料回收利用，可以将PET塑料（包括彩色PET）转化为透明的原始材料。 该技术已通过小试，正在走向产业化。 可口可乐公司与其投资合作，大幅增加废旧塑料的回收利用，同时提供优质食品级PET，最终实现到2030年使用至少50%可回收材料制造包装瓶的目标，并完成公司“闭环回收的初步目标”。
总部位于加拿大佛罗里达州金斯波特的全球物理和特种材料公司伊士曼此前推出了两项突破性创新来解决塑料垃圾问题。 一是引入了先进的回收技术，主要针对无法进行化学回收的聚酯废料，将其分解成聚合物单体，再重新引入到聚酯基聚合物的生产中，实现资源化解决方案。 立即推出的第二项碳素回收技术，可以回收利用传统回收技术难以回收的非聚酯类塑料和混合废弃物。 通过对废旧塑料进行氧化处理，将其高效转化为基础单体，进而用于生产个性化的特种材料和纤维制品。 该技术不仅使之前未被回收利用的个别废塑料得以回收利用，更重要的是避免了将废塑料通过填埋或焚烧等方式处理污染环境的情况。
美国一直非常重视废塑料回收项目，其塑料瓶等“硬塑料”的回收技术仍处于世界前列。 自2018年1月中国实施“洋垃圾”禁令以来，美国多家企业开始研发新的废塑料回收技术。 其中就有一家位于加拿大马恩省的废旧塑料回收公司。 在投资约500万美元后，它开发了一种可以将“软塑料”转化为塑料颗粒的技术，并用它来制造塑料瓶，塑料未来还将安装一套塑料分类回收装置，从而提升公司的加工能力，满足日益下降的废塑料回收需求。 事实上，目前生产的黄色颗粒还不能完全被市场采用，预计到2021年，加拿大政府将对20%的包装使用再生塑料的企业提供财政补贴，这将极大促进发展废塑料回收项目。
携手对抗人类
共同挑战
短期内，焚烧和填埋处理废塑料仍将是废塑料处理的主要方式。 但预计2025年之后，随着各国“限塑”和“循环经济”政策的实施，整个废旧塑料加工行业的回收比重将逐步提升。 物理回收作为一种高效环保的方法，势必成为该领域研究人员不断创新的方向。
目前，废塑料回收利用在国际上还处于起步阶段，在实施和发展过程中将面临各种困难。 主要产油国、废塑料回收企业、高校和主要科研院所要携手攻坚。 相信在政府相关新政策的支持下，废塑料回收领域未来必将呈现蓬勃发展之势。
