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                农用塑料薄膜的回收

                悬赏币:0 发布者:xinhuisl 发布日期:2009/12/9 有效期:0天 状态:已解决
                标准答案

                农用塑料薄膜的回收

                    1、简介
                    农用塑料材料的用量一直在持续增长。塑料材料用于大棚覆盖、地膜、管材、包装及其他应用。大棚用薄膜可以认为是一种易于回收的材料来源。确实,可以很容易地收集到大量薄膜,而且农用聚合物均质,回收就较容易。然而,受UV辐照导致大分子链发生大的改性,如断链、形成氧化基团、可能形成支化和交联等。
                    消费后大棚膜的回收在很大程度上取决于塑料材料的原有结构和加工条件。这种薄膜含有少量低分子量化合物,它们可能来源于PE分子的光氧化以及吸收化肥和农药残余物,虽然量很少,但会妨碍回收材料在许多领域中的应用。辅助材料的性能随着挤出次数的增多而变差,尤其是随着光氧化降解程度的加重。不过,回收的消费后薄膜的力学性能即使在经过多次挤出后仍保持得较好,而且这种薄膜能用于许多应用中。
                    2、环境污染
                    陶氏化学(Dow Chemicals)公司积极地研究了地膜的回收利用,因为在田间燃烧地膜这种传统处理方法对环境有害。地膜的污染程度使其回收利用极具挑战性。例如,土壤污染可能高达30%〜40%。此外,土壤可能含有高达3%的离子,它们是聚乙烯的预降解剂。另外,研究发现收获的植物中夹带的菜类物质在清洗中去不掉。其他污染物如熏蒸剂(如溴代甲烷)和地膜光解产生的LDPE的氧化成分。
                    近期的研究集中在LDPE地膜和大棚膜的回收利用上,但这两种薄膜都含有农药残余物。该领域提出的特殊问题难以克服。已经发现有机氯和有机硫农药残余物会惰化HALS。据信这种惰化是农药水解产生的酸性物质与HALS反应,与回收产品的长期户外稳定性有关。
                    在使用过程中,PE会严重降解,形成低分子量氧化产物(如乙醛、酸、甲酮和石蜡等)。这些杂质会使回收的聚合物脆化,因为低分子量氧化成分在结晶过程中会从熔体中分离,在晶粒边界富集。得到富含氧化材料的区域的断裂韧性非常低。此外,PE的氧化降解产物如羰基是活性发色团,会使再加工的聚合物对光解敏感。
                    总的来说,塑料废弃物的管理是一个全球性的环境问题,可以采用著名的4R方法:
                    •减少(原材料);
                    •再利用;
                    •再循环;
                    •回收。
                    大棚产生的塑料废弃物的回收和再利用可以参与解决这一问题。巿政固体废弃物的处理已经成为人们日渐关心的环境问题。按体积计算,废弃塑料占市政固体废弃物的近20%,这是因为聚合物材料的体积与质量比高。
                    塑料废弃物的管理遵循下述模式:
                    •减量;
                    •回收利用;
                    •减少焚化热;
                    •掩埋。
                    对于发展中国家来说,最可行的方法是减量和回收利用。减量是减少产生塑料废弃物的体积。减量是通过提高材料的功效实现的,即减少生产特定产品的塑料材料用量。
                    通常回收利用就是收集废弃塑料材料进行再加工。聚烯烃共混物技术对于各种应用非常重要.包括大棚膜。例如,LLDPE/LDPE共混物的特点是雾度低,膜泡稳定性高。最普遍的共混物之一是LDPE/乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM),其低温柔软性、弹性、耐气候老化性和高温力学性能都得到改善。EVA混入LDPE已经商业化用于提高抗环境应力开裂性、韧性、薄膜抗撕裂性、柔软性和光学性能等。
                    共混物和共挤出都已用来处理农用塑料薄膜废弃物问题,主要目的是通过回收废弃物将其加工成可用于地膜和大棚膜的产品,为农用大棚塑料废弃物找到一种出路。建议的方法是以开发多层薄膜为基础,主要包括以纯树脂为材料的外层,以共混物作内层,后者是回收的PE废弃薄膜材料、纯树脂及其他材料的共混物。对大棚塑料废弃物的分析表明,有可能得到有用的透明塑料薄膜,可再利用,而且成本低。
                    大棚用的多层薄膜是目前业界的一种发展趋势。用不同浓度的UV猝灭剂稳定外层LDPE薄膜已经在实验室中挤出吹塑出来了。对12个月内自然气候对薄膜性能的影响研究的结果表明,在降解的后期可以观察到力学性能有显著变化。用0.1%稳定剂稳定的薄膜在12个月的自然气候作用之后崩裂,而用浓度更高的稳定剂的薄膜仍然保持了其力学性能。据信使用UV稳定剂干扰了结晶过程,稳定剂粒子累积在无定形基材中。氧气渗透性低的不完善晶区降解时也有交联,而氧气过量的无定形区主要是链断裂。用2.5%的UV猝灭剂稳定的薄膜形成了一层UV辐射透过的保护层,内层不受UV辐射的影响。因此回收的材料可以大量混人内层。
                    外层的优化基于固定含量的三种热塑性塑料,即80%LDPE,10%LLDPE和5%EVA,剩下的5%是含有25%UV和热稳定剂的LDPE专用料,不同UV稳定剂浓度不同。稳定剂有Cyasorb 1084[2,2-硫代双(4-叔辛苯酚基)正-丁胺镍]和Chimassorb 81[2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮],这些是UV吸收剂;Chimas-sorb 944 LD{聚[6-(1,1,3,3-四甲基丁基)亚胺-1,3,5-三嗪-2,4-氨基亚己基-4-(2,2,2,6-四甲基哌啶基)亚胺]}和Tinuvin 622 LD起自由基去除剂的作用;能量传递剂和过氧化物分解剂。得到的数据表明,所有塑料薄膜的雾度都在农膜要求的范围内。
                    实例研究还发现,使用单一 UV稳定剂不如双组分或组分的有效。因此,除了含有热稳定剂(Irganox 1076)夕卜,还含有三组分UV稳定剂的薄膜在UV辐射600h后,拉伸强度和断裂伸长率分别至少保持在94%和81%。这种薄膜良好的抗力归因于所用稳定剂的不同作用机理。换句话说,如果UV吸收剂Chimassorb 81单独加到塑料共混物中,那么薄膜仅保持原有伸长率的63%;而与Cyasorb 1084混用时,增加到80%左右。因此,这些结果表明,有必要同时使用UV吸收剂和自由基去除剂。另外,将各种组分的塑料薄膜在两个不同地区(开罗和上埃及)暴露于户外做气候老化测试,但得到的结果表明,未保护的薄膜在3个月内完全变质,而保护的薄膜几乎可以用一年,力学性能没有大幅度下降。

                  全球塑胶网 >> 塑胶知道 >> http://www.penapisrx-water.com/nongyongsuliao-10575.htm


                已被采纳为答案 回答者:kcmy | 2009/12/11
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