保护地球,从了解塑料开始

探索塑料的分类、回收过程以及未来可持续发展的解决方案,共同为地球环境贡献力量。

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团队成员

认识我们的团队成员,了解他们的专业背景和贡献

李奕欣

经济管理试验班,负责整体内容架构,塑料的未来发展

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李雨萌

化学专业,负责资料收集与文本撰写

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陆欣怡

电子信息专业,负责编写代码和网页实现

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余成

化生专业,负责资料搜集

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胡展滔

地学专业,负责文字编辑与排版

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塑料的利害

了解塑料带来的便利与挑战,是制定合理使用策略的基础

塑料的优点

  • 轻便耐用:碳氢单体密度低,分子链间作用力弱
  • 成本低廉:依托石油化工的大规模生产,塑料制品得以普及,良性促进相关产业链发展
  • 功能多样化:通过调节化学成分,可制备具备柔韧、透明、耐热、绝缘等特性的材料
  • 可塑性强,易于加工成各种形状
  • 有助于食品保鲜,减少食物浪费
  • 在医疗领域有重要应用

塑料的缺点

  • 自然降解需要数百年时间
  • 污染海洋和陆地生态系统
  • 微塑料进入食物链,影响健康
  • 生产过程中消耗石油资源
  • 焚烧处理产生有害气体
  • 回收利用率低,造成资源浪费

塑料的分类

塑料按照可回收性分为两大类,可回收塑料又细分为七种类型

可回收塑料 (7类)

PET (1号)

聚对苯二甲酸乙二醇酯,常用于饮料瓶、食品容器。

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HDPE (2号)

高密度聚乙烯,常用于牛奶瓶、洗涤剂瓶。

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PVC (3号)

聚氯乙烯,常用于管道、信用卡、包装材料。

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LDPE (4号)

低密度聚乙烯,常用于塑料袋、保鲜膜。

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PP (5号)

聚丙烯,常用于微波炉餐盒、酸奶杯。

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PS (6号)

聚苯乙烯,常用于泡沫餐盒、一次性餐具。

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其他 (7号)

其他塑料,如聚碳酸酯、生物塑料等。

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不可回收塑料

复合塑料

多层复合材料,难以分离回收。

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受污染塑料

含有食物残渣、化学品等污染物的塑料。

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某些生物塑料

部分生物降解塑料在传统回收系统中难以处理。

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塑料回收方法

了解塑料从废弃物到再生资源的完整生命周期,共建绿色地球

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物理回收

physics

工艺流程

  • 分类与分拣 - 按塑料类型进行精确分离
  • 预处理 - 粉碎与清洗,去除污染物
  • 熔融与再造粒 - 制成再生塑料颗粒

技术优势

  • 技术成熟工艺流程相对简单,设备投入和运营成本远低于化学回收
  • 能耗低主要消耗电力和热能,与生产原生塑料相比可节约大量石油资源,能耗节省达70%-80%
  • 环境友好减少塑料垃圾填埋和焚烧,降低温室气体排放和环境污染
  • 性能保持对于单一、洁净的塑料流,可生产质量接近原生塑料的再生料

地位与局限:物理回收是目前塑料循环利用的基石,高效、经济地处理大量单一品种塑料废弃物,是实现"变废为宝"最直接的手段。然而,其固有的局限性(如降级回收、无法处理混杂塑料)意味着我们仍需要其它方法来更有效地回收它们。

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化学回收

可处理混合塑料或受污染塑料

热解技术

  • 原理:在无氧或缺氧的高温环境(350-900°C)下,通过热能将塑料中的高分子聚合物随机断裂成小分子烃类混合物
  • 过程:塑料废弃物 → 破碎、清洗 → 高温反应器热解 → 产出物
  • 主要产物:热解油(类似原油的混合物)、热解气、固体残渣
  • 适用塑料:聚烯烃(PE、PP)及PS,不适用于PET、PVC

催化裂解

  • 原理:热解的增强版,加入特定催化剂降低反应温度和能耗,精确控制产物组成
  • 产物:更高品质的燃料油或化工原料
  • 研究进展:哈尔滨工业大学环境学院马军院士团队张静教授课题组联合清华大学提出利用可再生甲酸代替高压氢气,通过RuPt合金催化剂将聚乙烯定向转化为燃料和化学品

酶解技术

  • 原理:使用基因工程改造的酶作为生物催化剂,在常温常压下高效、特异性地分解塑料
  • 现状:PET酶解回收技术已进入中试阶段,前景广阔
  • 新兴工艺:据AAAS报道,结合化学氧化和微生物生物工程的混合工艺可将混合塑料垃圾回收为单一有用化学品

塑料的未来发展

创新化 高性能化 绿色化 可循环化

持续改进生物基

发展可降解的环境友好型塑料,减少对化石资源的依赖

优化回收技术

物理回收:通过智能分选、清洗、提纯以提高再生料品质

化学回收:将混合塑料高效转变为单体原料

推行生态设计

避免有害添加物使用,是产品更易分解与回收,从源头降解环境足迹

智能回收系统

利用人工智能和物联网技术优化回收流程,提高塑料回收率和质量。

减塑方法 源头之变

\在保持塑料制品原有使用功能的前提下,通过设计、材料选择和后期处理,完全可以大幅提升其环保属性。

动态共价键

这种键在正常使用时非常牢固,但在特定的刺激(如热、光、特定化学物质)下,会暂时“断开”,让材料能够被重新塑形,之后又能恢复强度

嵌段共聚物

设计几种通用的、可互相连接的“标准单体”,那么所有塑料产品都可以由这些“标准件”组合而成。如何研究:高分子科学家需要找到几种性能优异、易于连接/断开的基础单体。回收时,将所有废旧塑料分解回这些标准单体,再进行提纯和重新组装。

智能相容剂

开发一种“万能胶”。这种添加剂能包裹在不同塑料的分子链表面,让它们即使混合在一起也能和平共处,形成稳定的微观结构,从而保持良好的力学性能。

自识别标记

在塑料制品上留下“水印”。回收分拣线通过识别,可瞬间获知其材质、添加剂等全部信息。 荧光标记物:在塑料生产时加入微量的特定荧光分子,在紫外灯照射下会显示特定颜色,指示其种类。

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