Пластиковая переработка: Различия в молекулярной структуре

Ускорение глобальной индустриализации привело к резкому увеличению использования пластиков. Благодаря своей легкости и прочности он проник во все сферы жизни, но также принес серьезные экологические проблемы.

Большое количество трудноразлагаемых пластиковых отходов угрожает экологии, и эффективная переработка стала ключом к экологически устойчивому развитию, что в корне зависит от уникальной молекулярной структуры пластиков, особенно от различия между термопластичными полимерами и термореактивными смолами.

Термопластичные полимеры: "код возрождения", данный молекулярной структурой​

Многие из наших обычных бутылок с минеральной водой и бутылок с напитками изготовлены из пластиков, таких как полиэтилентерефталат (PET), который относится к термопластичным пластикам.

Молекулы этого типа пластика похожи на длинные цепи, некоторые из которых прямые, а некоторые с маленькими вилками, и переплетены друг с другом некоторыми относительно "слабыми" силами - такими как силы Ван дер Ваальса и водородные связи.

Эта структура делает термопластичные пластики особенно "послушными": как только они нагреваются, "маленькие крючки" между молекулами ослабевают, и пластик становится мягким и может течь, как расплавленный шоколад; когда охлаждается, "маленькие крючки" снова захватывают друг друга, и пластик снова становится твердым. Именно из-за этой характеристики размягчаться при нагревании и затвердевать при охлаждении этот тип пластика особенно легко перерабатывать.

Возьмем PET бутылки в качестве примера. При переработке их сначала собирают и сортируют, грязь на поверхности очищают, а затем помещают в машину для нагрева и плавления, а в конце формуют в новые бутылки и новые пленки. Весь процесс несложен и может повторяться. Это не только экономит сырьевые материалы, но и сокращает отходы.

Термореактивная смола: Дилемма переработки, вызванная трехмерной структурой​

В отличие от термопластичных полимеров, молекулярная структура термореактивных смол представляет собой трехмерную сетевую структуру, образованную сильными ковалентными связями.

Во время процесса формования молекулярные цепи в термореактивных смолах перекрещиваются между собой через химические реакции, образуя стабильные химические связи. Как только они затвердевают и формируются, их молекулярная структура фиксируется. Даже если нагревать снова, эти ковалентные связи не разорвутся, и молекулярные цепи не могут свободно двигаться.

Поэтому термореактивные смолы не могут быть переработаны путем нагрева и плавления, как термопластичные полимеры. Эта характеристика делает переработку термореактивных смол гораздо более сложной.

В настоящее время переработка термореактивных смол в основном осуществляется с помощью физической переработки, химической переработки и энергетической переработки. Физическая переработка заключается в измельчении выброшенной термореактивной смолы и добавлении ее в другие материалы в качестве наполнителя, но этот метод может лишь ограниченно продлить срок службы и не может достичь истинной переработки.

Химическая переработка заключается в разрушении перекрестной структуры термореактивной смолы через химическую реакцию, разложении ее на мелкие молекулы, а затем повторном синтезе новой смолы, но этот метод имеет высокие технические требования, высокую стоимость и подвержен загрязнению окружающей среды; энергетическая переработка заключается в сжигании выброшенной термореактивной смолы и использовании высвобождаемой энергии для генерации электричества или тепла, но этот метод приводит к образованию большого количества парниковых газов и вредных загрязнителей, что негативно сказывается на окружающей среде.

Множественные факторы влияния: множество контрольных точек на пути к переработке

Помимо различий в молекулярной структуре, переработка пластмасс также зависит от других факторов, таких как тип, цвет и добавки пластмасс.

Разные типы пластиков имеют разные химические и физические свойства, и их процессы и методы переработки также различаются; цвет и добавки пластиков будут влиять на их разделение и очистку в процессе переработки, увеличивая трудности и стоимость переработки. Кроме того, переработка пластика также сталкивается с социальными и экономическими вызовами, такими как недостаточная общественная экологическая осведомленность, несовершенная система переработки и высокие затраты на переработку.​

Для повышения эффективности переработки пластиков и достижения экологической устойчивости нам необходимо начать с множества аспектов.

С одной стороны, нам нужно увеличить инвестиции в научные исследования и разработать более эффективные и экологически чистые технологии переработки пластиков, особенно технологии переработки термореактивных смол; с другой стороны, нам необходимо улучшить систему переработки пластиков, повысить экологическую осведомленность населения и поощрять предприятия и отдельных лиц активно участвовать в переработке пластиков.

Наша платформа соединяет сотни проверенных китайских химических поставщиков с покупателями по всему миру, содействуя прозрачным сделкам, лучшим бизнес-возможностям и высокоценным партнерствам. Независимо от того, ищете ли вы оптовые товары, специальные химикаты или услуги по индивидуальным закупкам, TDD-Global заслуживает доверия и является вашим первым выбором.