废旧塑料回收利用实用技术：物理鉴别方法

1.根据塑料制品的用途来鉴别

废旧塑料制品来源于不同的使用者和各种渠道，在回收时可根据塑料制品的用途作出初步的分类判断。几种常用塑料的主要用途见表2-1。

表2-1 几种常用塑料的主要用途

2.根据塑料的外观特性鉴别

塑料见得多了，一看便知其主要成分，所以，外观鉴别也是非常重要的。外观鉴别主要是通过视觉、触觉、嗅觉来观察塑料制品的外观特征，如形状、透明性、颜色、光泽、硬度等，大体判断塑料所属类型（热塑性塑料、热固性塑料和弹性体）。热塑性塑料有结晶和无定形两类。结晶性塑料外观呈半透明、乳浊状或不透明，只有在薄膜状态呈透明状，硬度从柔软到角质。无定型塑料不加添加剂时为全透明，硬度从硬如角质至软如橡胶状（此时常加有增塑剂等添加剂）。热固性塑料通常含有填料巨不透明，不含填料时可为透明状。弹性体具有橡胶状手感，有一定的伸长率。常见塑料外观特征见表2-2。

表2-2 常见塑料外观特征

例如：通过外观鉴别，可以将聚乙烯（PE）、（乙烯/乙酸乙烯酯）共聚物（E/VAC）从塑料样品中分辨出来，PE手感滑腻，似蜡，部分乙烯含量高的E/VAC也有此性质。低密度聚乙烯（LDPE）较软，可以用指甲在其上划痕，高密度聚乙烯（HDPE）则较硬，E/VAC的硬度取决于乙烯与乙酸乙烯的相对含量。由于聚乙烯大分子链上导人了乙酰基的短链分枝结构，其硬度要小于LDPE，巨具有一定的弹性。

3.根据包装塑料的回收标志鉴别

目前塑料工业最大的应用领域是包装行业，由于包装塑料的消费渠道多而复杂，很多消费后的塑料难以通过外观迸行分类，因此，为了更好的回收利用塑料废品，我国参照美国塑料协会（SPE）提出并实施的材料品种标记，制定了GB/T 16288—1996《塑料包装制品回收标志》^[1]，包装用塑料用品在瓶底或盒底标注了一个可循环利用的标志，它由环形三角形图案、塑料代码与塑料缩写代码组成。可据此来鉴别包装塑料的类别及材质。SPE塑料标志体系如图2-1所示。各种塑料名称、标志代码与对应的缩写代码见表2-3。

图2-1 SPE塑料标志体系

表2-3 各种塑料名称、标志代码与对应的缩写代码

利用“塑料包装制品回收标志”可以方便地对包装塑料迸行分类，但由于我国目前尚有许多无标记的塑料制品，或有时制品上的标志由于时间等原因，难以识别，因此，在对塑料制品迸行分类时，还需要掌握其他的鉴别知识。

4.根据塑料的密度鉴别

各类塑料具有不同的密度，可通过测定塑料的密度，大致判断出塑料的品种。测定塑料密度最简易的方法是沉浮法。沉浮法是通过观察废旧塑料在某些特定液体中上浮或下沉状况，间接地测定塑料的密度，据此就可大致判断出塑料的品种。

采用密度法对废旧塑料迸行初步鉴别时，首先将废旧塑料打碎成尺寸为0.5cm左右的颗粒或薄片，洗净晾干，然后配制一定密度的液体，将塑料碎片置于其中，根据塑料在液体中是上浮还是下沉即可对废旧塑料的种类作出初步判断。几种常用的鉴别塑料密度的液体配制方法和鉴别方法见表Z-4。表Z-5为部分塑料的密度范围。

表2-4 几种常用的鉴别塑料密度的液体配制方法和鉴别方法（沉浮法）

表2-1 部分塑料的密度范围

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根据塑料的密度范围，可以将其分为几类：

1）密度为0.85～1.00g/cm³：E/VAC、PE、PP、（苯乙烯/丁二烯）共聚物（S/B）等。

2）密度为1.00～1.15g/cm³：PPO、PA、PMMA、S/B、ABS、PS、AAS、AS等。

3）密度为1.15～1.35g/cm³：PC、PA、ABS等。

4）密度为1.35g/cm³以上：PBT、PET、PVC等。

密度法鉴别由于受到塑料品种中所含填料等添加剂的影响，而受到很大限制，必须结合其他方法迸行综合鉴别。一般来讲，PC、PVC、PA、PPO等含有芳环及氧、氯等杂原子的高聚物密度一般都较大，E/VAC、ABS等共聚物的密度则随单体相对含量的不同而差别较大。

需要注意的是，使用的液体应对塑料无溶解、溶胀或化学作用，液体配制好后，应用液体密度计校正密度。塑料品种中所含填料等添加剂不同，密度不同，必须结合其他方法迸行综合鉴别。EVA、ABS等共聚物的密度则随单体相对含量的不同而差别较大。许多加工过的塑料含有孔洞或缺陷，使实测密度值变小。

5.加热鉴别法

塑料制品按其结构、性能可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。热塑性塑料加热时易软化，易熔融，巨熔融时变得透明，常能从熔体拉出丝来，通常易于热合。热固性塑料加热至材料化学分解前，保持其原有硬度不软化，尺寸较稳定，至分解温度炭化。弹性体加热时，直到化学分解温度前，不发生流动，至分解温度材料分解炭化。目前我国能回收利用的废旧塑料大多是热塑性塑料。不同类别的热塑性塑料在加热时软化和熔融的温度不同，据此可鉴别不同的塑料类别。

对于部分结晶聚合物来说，可用熔点显微镜测定其熔点；对于无定形聚合物来说，玻璃化温度是链段开始运动的温度，但玻璃化温度的测定较困难，可用熔点显微镜迸行软化点的粗略表征。在工业鉴别时，可将混合废塑料依次通过不同温度范围的多段输送带（各段的温度依次升高），被输送的混合废塑料便在不同的温度段上分别熔融而滞流下来，达到依次鉴别分离的目的。常用的热塑性塑料软化或熔融的温度范围见表2-6。

表2-6 常用热塑性塑料软化或熔融的温度范围

6.溶剂处理鉴别法

不同的塑料具有不同的溶解性能，热塑性塑料在溶剂中会发生溶胀或溶解，例如聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）在常温下不溶于任何溶剂，仅溶于沸腾的甲苯；聚氯乙烯（PVC）可溶于常温下的甲苯、氯苯和环己酮；聚苯乙烯（PS）溶解于四氯化碳。对于发泡PS来说，由于含有添加剂，外观及燃烧性质均发生了较大变化，所以通过溶解性鉴别即可分辨出来。PC、ABS、S/B等共聚物和共混物的溶解性规律往往兼有两种单体所组成的均聚物的性能。热固性塑料在溶剂中不溶，一般不发生溶胀或仅轻微溶胀，弹性体不溶于溶剂，但通常会发生溶胀。在鉴别塑料时，将可溶和不溶聚合物分为两组，再用其他方法迸一步分析。塑料的溶解性不仅取决于化学结构，在很大程度上还取决于相对分子质量，因此，用溶解性鉴别并不能给出确定的结果。高聚物的溶解过程如图2-2所示。常见塑料的溶解性能见表2-7。

图2-2 高聚物的溶解过程

表2-7 常见塑料的溶解性能

（续）

7.静电鉴别法

根据不同的塑料经摩擦产生静电的极性不同的性质，可将某些塑料鉴别分开。例如，将PVC和PE的混合物破碎成粉末状，使其在两块带有高电压的极板间缓慢下落，此时两种塑料的下落方向就会因所带静电的极性不同而向不同方向偏转，从而将其分别收集在两个容器中而得以分开。