技術牛人解說:「極星用PET塑料瓶製造座椅」可行麼


技術牛人解說:「極星用PET塑料瓶製造座椅」可行麼

2月25日,極星發佈了Precept概念車型,引來各方好評如潮。在大家都將焦點放在新車的外觀時,引起筆者注意的一點是,官方發佈的公關通稿中都有一句相同的話——“座椅使用的纖維源自100%可回收的PET塑料瓶……”那麼今天我們就來談談,回收的PET塑料瓶真的很容易做成座椅嗎?

先來看看塑料是怎麼回收的,當前國際上公認的塑料回收方法分成四種:

一級回收:將塑料垃圾重新加工成性能與初始塑料製品相似的產品;

二級回收:將塑料垃圾加工成性能不同於初始產品的塑料製品,或再加上新合成的塑料原料加工成新的塑料製品;

三級回收:將塑料垃圾轉化為燃料或者新的化工原料;

四級回收:將塑料垃圾轉化為能源;

從這個分級規則來看,一級和二級回收只是改變塑料的物理狀態,三級和四級回收將改變塑料分子的化學結構。

從Polestar發佈的公關文章來看,並沒有明確說明是直接使用了PET材料來製造座椅,還是說把PET材料通過化學分解轉換成了另外一種材料來製造座椅,那我們就從兩個方向來看——

如果是直接從PET塑料瓶中回收PET材料,就只能使用一級或者二級回收的方法,這種方法又叫機械回收,就是通過加熱廢棄的塑料瓶使其熔融來達到再次加工成型。

假如你擁有一家塑料加工製品廠,平時都是向廠家購買新的原材料進行加工,PET食品級別的原材料當前市場批發價>10000RMB/噸,非食品級更貴。買一噸純的PET原材料幾乎利用率能高達97%~98%。但現在有一個廢品收購站拉了一噸的塑料瓶給你送過來,告訴你只要5000RMB/噸,讓你很開心,意味著你的原材料成本至少節約了一半,從而使你的產品在市場上佔有價格優勢,又能成為環保達人,還能賺錢,一舉三得。

技術牛人解說:「極星用PET塑料瓶製造座椅」可行麼

然而當你以為佔了便宜,將這一噸PET塑料瓶全部收下來時,可能麻煩也就接踵而至。首先,老闆送過來的塑料瓶雖然絕大多數都是PET的,但是很難保證這麼大一堆沒有混幾個HDPE、LDPE、PP、PS材料的瓶子,雖然國際上已經統一規定,在瓶子底部用一個“1”來代表是PET的塑料瓶,但是老闆在物流運輸時為了節約空間,已經將所有瓶子底都壓扁了,要100%去辨認確實是一個苦差事,如果沒有更高級的設備,避免一顆耗子屎打翻一鍋湯,讓部分雜料混進去,不得不派員工進行100%檢查,否則這批瓶子倒給錢你都不一定敢接;

在檢查瓶子的過程中,你又發現部分瓶子的瓶蓋沒有清理乾淨,還掛在瓶子的脖子上,這種材料有可能是HDPE,部分瓶子的便籤還黏在瓶身上,別小看標籤的那一層薄膜,實際上是不同的塑料層層疊加起來的,如果不加註意混到PET瓶子一起,勢必會影響回收材料的性能,所有檢查這個步驟變得越來越有必要,一定要把這些不速之客拒之門外;

是不是把前面幾條檢查完了,就可以直接用了,非也,不同的生產廠家在加工塑料製品時,為了讓產品符合要求,往往要向塑料中加入化學組成和比例都不盡相同的添加劑,如增塑劑、阻燃劑、顏料、無機填料……如果你的需求是透明PET,而收集到的瓶子中有花花綠綠的顏色,那又需要花些功夫把顏料從塑料中分離出去。

另外,部分瓶子內部裝了醬油、醋、植物油、香蕉水,或者瓶身上殘留黏標籤的膠水、在垃圾堆裡沾滿的髒汙,還必須花費大量的人力物力來進行清洗。

終於把上面的準備工作做完了,現在來算算真正有多少PET可以被回收,這樣一算下來,利用率低得驚人,浪費的成本巨大,還不如直接使用新料方便,而且這些措施都還要保證質量100%可靠,萬一因為什麼雜質混進去了,前功盡棄,還要倒虧錢。PET材料目前已經有數據證明,在所有塑料中是回收利用率最高的,能接近20%,相比PVC、PS的零回收率,可以知足了。當前在世界範圍內,歐洲是機械回收效率最高的地區,能達到30%左右,而發達的美國只能達到9%。

經過一番折騰,你終於可以開動機器進行加工了,理論上塑料可以被無限次的加工,但實際在加工過程中,高溫和機械力的作用導致塑料的化學結構多少會遭受一定程度的破壞,從而使塑料性能逐漸下降。有實驗證明,PET經過三次加工,韌性就下降為不到原來的1%。經過物理回收的PET受染色性能無法穩定的影響,只能使用在填充纖維、無紡布、噴膠棉、打包帶等非外用場合,如果要應用在外部著色裝飾,還未投入實際的應用。

那又假如將回收的PET塑料採用化學分解後利用又可以嗎?

理論上通過塑料—單體—塑料這樣的流程,可以重新合成出與初始塑料一模一樣的結構,保證了原始性能,同時也能無數次循環,如果混有少部分分子量差不多的雜質,也可以利用不同物質的沸點不一樣的特點,通過蒸餾很容易進行分離。在現實中,就算分子量差異很大,不同規格的PET材料也可以回收,而不僅僅限於PET塑料瓶,也可以是PET工程塑料水口料、PET膜、PET纖維、PET面料。

技術牛人解說:「極星用PET塑料瓶製造座椅」可行麼

具體的化學方法有以下幾種——

1. 通過溶劑:這種方法可靠性強,產品純正,但是成本很高,加入的溶劑在VOC排放方面有很大的影響;

2.固相擴鏈:這種方法成本就較低,但對回收回來的原材料要求很高,純度必須達到一定標準,分子量不能分佈太多雜質。目前已經實現產業化。

3.液相擴鏈:這種成本基本不增加,也已經實現工業化。

4.複合擴鏈:成本比較高,同時在工藝過程中不能有水。

5.水解:成本低,對原材料純度要求不高。

綜上所述,如果要使用物理回收,不是非常簡單的事情,利用率低,不能讓PET瓶100%可回收利用,如果對回收回來的材料有力學性能要求,還要考慮回收利用的次數,由於回收材料的染色性能差,需要考慮回收材料的使用位置,因此做座椅面料就不太合適。

如果使用化學回收,肯定可以實現對PET廢舊塑料瓶的利用,但也達不到100%的利用率,各種方法成本不同,利弊不同。既然要採用這種方法回收,就不單單限制只回收塑料瓶,也可以將工業廢棄的PET工程塑料水口料、PET膜、PET纖維、PET面料都納入回收利用來製造座椅材料。

文|雅安索爾達多

圖|網絡


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