新聞資訊 | 發(fā)布日期:2025-4-27 發(fā)布者:住野精工 |
高分子材料的環(huán)境問題
高分子材料應(yīng)用領(lǐng)域之普及、覆蓋面之廣,可以用無處不在、無時(shí)不在來形容。與此同時(shí),高分子材料的環(huán)境問題也提到議事日程。
在高分子材料工業(yè)發(fā)展過程中首先必須貫徹3R原則和減少廢物優(yōu)先,即減量化原則(Reduce):要求用較少的原料和能源投人,達(dá)到既定的生產(chǎn)目的或消費(fèi)目的,從經(jīng)濟(jì)活動的源頭就注意節(jié)約資源和減少污染;再使用原則(Reuse):要求產(chǎn)品和包裝能夠以初始形式使用和反復(fù)使用,減少一次性用品,延長產(chǎn)品使用壽命;再循環(huán)原則(Recy- cle):生產(chǎn)出來的制品在完成其使用功能后能重新變成可以利用的資源而不是不可恢復(fù)的垃圾。
對于高分子材料的環(huán)境問題必須從生產(chǎn)過程、加工過程、燃燒及廢棄物處理四個(gè)方面加以探討。高分子材料的環(huán)境問題可歸納為兩大類:一是生產(chǎn)和使用過程中的問題,主要是三廢(廢液、廢氣、廢物)等有害物質(zhì)的產(chǎn)生及其對環(huán)境和人類的影響;二是廢棄物的回收利用問題,主要涉及固體廢棄物的回收、處理、再生利用,這既是改善環(huán)境的需要,也是資源兩次利用的必需。
高分子材料生產(chǎn)過程中的環(huán)境問題
這里所指的生產(chǎn)過程主要是指聚合物的制備及其成型加工過程。
聚合物制備時(shí)的環(huán)境問題
(1) 原材料用于制造聚合物的某些單體對人體是有傷害作用的。譬如用于制造PVC樹脂的單體氯乙烯,會引起急性或慢性中毒。因此,各國對生產(chǎn)環(huán)境允許氯乙烯濃度及樹脂中殘留的氯乙烯濃度(俗稱殘單)均有極嚴(yán)格的限制。表2-57為丙烯酸酯類單體毒性一覽表。由此不難得出結(jié)論,多數(shù)單體都會造成一定的環(huán)境污染和對人體健康的傷害,必須盡量避免單體的泄漏,減少聚合物中殘留單體濃度。有些生產(chǎn)方法因采用有毒原料也會造成環(huán)境問題。如采用界面縮聚方法生產(chǎn)PC時(shí)的原料之一光氣是劇毒的有機(jī)化合物,很容易引起肺氣腫,以致缺氧窒息,即使吸入微量也很危險(xiǎn)。又如,以氰化法生產(chǎn)PMMA(有機(jī)玻璃)的單體甲基丙烯酸甲酯時(shí),所采用的原料氫氰酸是劇毒的化工原料,吸入微量也足以使人死亡。
(2)廢液為除去、洗滌、回收、處理溶液聚合法生產(chǎn)各種聚合物時(shí)使用的大量有機(jī)溶劑,以及PVC懸浮聚合和ABS乳液聚合等時(shí)使用的大量水,不僅需高額的設(shè)備投資和昂貴的操作費(fèi)用,而且也引起了環(huán)境問題。
(3)廢棄物聚合物制造過程中形成的粘釜物、過渡料、落地料、齊聚物等。一些聚合物不溶于其單體的聚合過程(如PVC樹脂)會產(chǎn)生粘釜物,其既不利于熱量傳遞,影響散熱和聚合過程控制,又會影響下一批聚合物質(zhì)量,必須清除并加以回收;過渡料產(chǎn)生于連續(xù)聚合過程中(如PE、PP),當(dāng)需要更換產(chǎn)品牌號時(shí),在兩種牌號之間會產(chǎn)生過渡料,必須回收利用;落地料產(chǎn)生于聚合物輸送、包裝過程中;齊聚物是生產(chǎn)過程中形成的某些低分子副產(chǎn)品,需將它們分離出來,并加以利用。
高分子材料加工過程中的環(huán)境問題
(1)添加劑 PVC塑料中用作熱穩(wěn)定劑的鎘系、鉛系等重金屬化合物具有毒性,并會引起粉塵污染問題;氟氯烴被用作制冷劑和制備PU泡沫塑料等的發(fā)泡劑,已經(jīng)證實(shí),氟氯烴是破壞地球高空臭氧層的罪魁禍?zhǔn),屬明令禁用之?/span>;摩擦材料及密封材料中大量用作增強(qiáng)材料的石棉是致癌物質(zhì),在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)禁用。
(2)殘留單體如前所述,氯乙烯單體對人體有傷害作用,因此,對PVC中殘留的氯乙烯單體含量已有明確規(guī)定,在一些發(fā)達(dá)國家甚至規(guī)定PVC樹脂的殘單含量要小于1mg/kg;甲醛對皮膚、黏膜有強(qiáng)烈刺激性,長期吸入低濃度甲醛,會引起頭痛、乏力、心悸、失眠等。游離甲醛主要來自PF、UF、MF樹脂制成的硬質(zhì)纖維板、膠合板及其制品中,因此,對這些制品樹脂中的殘留甲醛濃度也有相應(yīng)的要求。
(3) 增塑劑增塑劑主要用于軟質(zhì)聚氯乙烯塑料以及某些涂料中,在加工過程中受熱的增塑劑會以微粒形式飛濺到空氣中,在使用過程中增塑劑也會通過揮發(fā)、滲出等析出,使環(huán)境變壞,危及人類,影響作物生長。某些增塑劑雖屬微毒和無毒,但難以生物降解,易于生物富集,動物實(shí)驗(yàn)有致癌致變作用,DOP對人體、動物內(nèi)分泌干擾作用已經(jīng)證實(shí),因此,對散發(fā)出的增塑劑的煙霧必須進(jìn)行捕集處理。
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