技术牛人解说:「极星用PET塑料瓶制造座椅」可行么

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  2月25日,极星发布了Precept概念车型,引来各方好评如潮。在大家都将焦点放在新车的外观时,引起笔者注意的一点是,官方发布的公关通稿中都有一句相同的话——“座椅使用的纤维源自100%可回收的PET塑料瓶……”那么今天我们就来谈谈,

  二级回收:将塑料垃圾加工成性能不同于初始产品的塑料制品,或再加上新合成的塑料原料加工成新的塑料制品;

  从这个分级规则来看,一级和二级回收只是改变塑料的物理状态,三级和四级回收将改变塑料分子的化学结构。

  从Polestar发布的公关文章来看,并没有明确说明是直接用了PET材料来制造座椅,还是说把PET材料通过化学分解转换成了另外一种材料来制造座椅,那我们就从两个方向来看——

  如果是直接从PET塑料瓶中回收PET材料,就只可以使用一级或者二级回收的方法,这种方法又叫机械回收,是通过加热废弃的塑料瓶使其熔融来达到再次加工成型。

  假如你拥有一家塑料加工制品厂,平时都是向厂家购买新的原材料来加工,PET食品级别的原材料当前市场批发价>10000RMB/吨,非食品级更贵。买一吨纯的PET原材料几乎利用率能高达97%~98%。但现在有一个废品收购站拉了一吨的塑料瓶给你送过来,告诉你只要5000RMB/吨,让你很开心,意味着你的原材料成本至少节约了一半,从而使你的产品在市场上占有价格上的优势,又能成为环保达人,还能赚钱,一举三得。

  然而当你以为占了便宜,将这一吨PET塑料瓶全部收下来时,可能麻烦也就接踵而至。首先,老板送过来的塑料瓶虽然绝大多数都是PET的,但是很难保证这么大一堆没有混几个HDPE、LDPE、PP、PS材料的瓶子,虽然国际上已经统一规定,在瓶子底部用一个“1”来代表是PET的塑料瓶,但是老板在物流运输时为了节约空间,已经将所有瓶子底都压扁了,要100%去辨认确实是一个苦差事,假如没有更高级的设备,避免一颗耗子屎打翻一锅汤,让部分杂料混进去,不得不派员工做100%检查,否则这批瓶子倒给钱你都不一定敢接;

  在检查瓶子的过程中,你又发现部分瓶子的瓶盖没有清洗整理干净,还挂在瓶子的脖子上,这样一种材料有很大的可能是HDPE,部分瓶子的便签还黏在瓶身上,别小看标签的那一层薄膜,其实就是不同的塑料层层叠加起来的,如果不加注意混到PET瓶子一起,势必会影响回收材料的性能,所有检查这个步骤慢慢的变有必要,一定要把这些不速之客拒之门外;

  是不是把前面几条检查完了,就可以直接用了,非也,不同的生产厂商在加工塑料制品时,为了让产品符合标准要求,往往要向塑料中加入化学组成和比例都不完全一样的添加剂,如增塑剂、阻燃剂、颜料、无机填料……如果你的需求是透明PET,而收集到的瓶子中有花花绿绿的颜色,那又需要花些功夫把颜料从塑料中分离出去。

  另外,部分瓶子内部装了酱油、醋、植物油、香蕉水,或者瓶身上残留黏标签的胶水、在垃圾堆里沾满的脏污,还必须花费大量的人力物力来进行清洗。

  终于把上面的准备工作做完了,现在来算算真正有多少PET可以被回收,这样一算下来,利用率低得惊人,浪费的成本巨大,还不如直接用新料方便,而且这些措施都还要保证质量100%可靠,万一因为什么杂质混进去了,前功尽弃,还要倒亏钱。PET材料目前已经有数据证明,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。当前在全球范围内,欧洲是机械回收效率最高的地区,能达到30%左右,而发达的美国只能达到9%。

  经过一番折腾,你终于能开动机器来加工了,理论上塑料可以被无限次的加工,但实际在工艺流程中,高温和机械力的作用导致塑料的化学结构多少会遭受某些特定的程度的破坏,从而使塑料性能逐渐下降。有实验证明,PET经过三次加工,韧性就下降为不到原来的1%。经过物理回收的PET受染色性能无法稳定的影响,只可以使用在填充纤维、无纺布、喷胶棉、打包带等非外用场合,如果要应用在外部着色装饰,还未投入实际的应用。

  理论上通过塑料—单体—塑料这样的流程,能重新合成出与初始塑料一模一样的结构,保证了原始性能,同时也能无数次循环,如果混有少部分分子量差不多的杂质,也可通过不同物质的沸点不一样的特点,通过蒸馏很容易进行分离。在现实中,就算分子量差异很大,不一样的规格的PET材料也能回收,而不仅仅限于PET塑料瓶,也可以是PET工程塑料水口料、PET膜、PET纤维、PET面料。

  1. 通过溶剂:这种方法可靠性强,产品纯正,但是成本很高,加入的溶剂在VOC排放方面有很大的影响;

  2.固相扩链:这种方法成本就较低,但对回收回来的原材料要求很高,纯度一定要达到一定标准,分子量不能分布太多杂质。目前已经实现产业化。

  综上所述,如果要使用物理回收,不是格外的简单的事情,利用率低,不能让PET瓶100%可回收利用,如果对回收回来的材料有力学性能要求,还应该要考虑回收利用的次数,由于回收材料的染色性能差,需要仔细考虑回收材料的使用位置,因此做座椅面料就不太合适。


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