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什么是低碳塑料？

低碳塑料是指在合成、加工、儲存、運行、使用和廢棄的整個生命過程中排放二氧化碳低的塑料材料。
    在塑料制品的生命周期內(nèi)，二氧化碳氣體的排放主要來自合成與加工耗能、焚燒和降解兩個過程，加工中少量的分解可忽略不計。其中合成與加工能耗釋放的二氧化碳占80%，解決辦法靠節(jié)能技術和選用再生塑料；焚燒和降解釋放的二氧化碳占20%，解決辦法靠減排，具體為選用低碳排放塑料，如生物塑料、無機填充塑料等。
    1、全電動注塑機
    由四個伺服電機和兩個異步電機作原動力，分別驅(qū)動鎖模、啟模，調(diào)模、頂出，注射，熔膠、注射裝置等機構工作，完成塑料制品注射加工所需的系列動作。
    優(yōu)點：（1）節(jié)能效果****，比同類型定量泵注塑機節(jié)能50%以上。（2）注射速度快，可有效提高加工效率。（3）注塑量控制精確，是精密注射首選的設備。（4）傳動牢固可靠，因使用的是特種重負荷滾珠螺桿驅(qū)動模板、注射螺桿、頂針等作往復運動，電能轉(zhuǎn)換成機械能的損失小。（5）可以生產(chǎn)復雜形狀制品。各個電機可以同步工作，能滿足某些結(jié)構復雜的塑料制品，在閉、啟模時聯(lián)動要求。電動注塑機節(jié)能原理不受注射工藝條件影響，這是其他節(jié)能機型無法做到的，能做到最大限度地節(jié)省能源消耗。
    全電動注塑機的缺點為結(jié)構較復雜，只能是小機型（一般不超過500t），且價格昂貴（與同一公司的普通機比是7-8倍）。
    2、伺服液壓注塑機
    由伺服電機作原動力匹配高壓內(nèi)齒輪泵做液壓傳動。工作信號通過伺服控制器傳給伺服電機，由伺服電機轉(zhuǎn)速的變化，來調(diào)節(jié)各個工作程序的流量及壓力。
    優(yōu)點：它綜合了伺服及液壓傳動兩種機型的優(yōu)點，機型可以與普通機器一樣大（目前深圳力勁集團已生產(chǎn)有3200t的機型），能滿足模具抽芯要求。該機型控制系統(tǒng)使用的是壓力閉環(huán)加伺服，各個動作的信息反饋精準，液壓控制元件響應速度快，節(jié)能效果明顯，比定量泵注塑機節(jié)能30%（僅次于全電動注塑機）。因使用的是內(nèi)齒輪泵，噪聲比普通機噪聲低。
    缺點：潔凈度、液壓傳動中的壓力損失與普通機型無異。價格高，比普通機型高出3~5倍。
    改造原有設備
    對原有設備的改造，電機方面有伺服電機、變量泵、變頻器等技術，加熱方面有電磁加熱、遠紅外加熱等技術。
    1、變頻節(jié)能技術
    根據(jù)注射工藝條件對壓力和流量的要求，把所采集到的信號，通過變頻器，改變電機頻率，從而達到節(jié)能要求。
    優(yōu)點：改造工程期短，投資較小。
    缺點：它的節(jié)能效果，受注射成型工藝條件的影響。
    變頻節(jié)能技術目前不但針對定量泵注塑機有較好的效果，而且對其他機型也能起到很好的作用。變頻節(jié)能改造技術已從使用的v/f變頻器，過渡到矢量變頻器，節(jié)能效果明顯提高。
    2、電磁加熱技術
    電磁加熱技術是通過電磁感應原理使金屬料筒自身發(fā)熱，從而加熱料筒內(nèi)塑膠原料。此加熱技術為向物料單向加熱，電磁加熱效率高達95%，料筒外表溫度由幾百度降到幾十度。經(jīng)過科學測試，加熱時產(chǎn)生的電磁輻射很小，比手機還要小幾倍。
    優(yōu)點：熔膠的熱效率高，熱量集中在機筒內(nèi)部。避免了電阻絲加熱圈熱量向四周散發(fā)造成的浪費，使車間環(huán)境得到凈化。電磁線圈工作壽命較長，不象電阻絲加熱圈那樣容易損壞。技術改造工程期短，投資收回期不長（九個月）。對機筒部分的節(jié)能效果，比之改造前節(jié)能40%。
    缺點：在計量段控制方面有不靈敏的表現(xiàn)。當熔膠達到工藝溫度時，集聚在計量段的熔料，不需升溫，只要停留的時間稍長一些，塑料就要降解，這對塑料制品質(zhì)量是極其不利的。升溫比較快，但如果需要降溫就比較慢了。
    3、遠紅外加熱技術
    此技術的發(fā)熱體采用新型的納米板，表面經(jīng)特殊遠紅外材料做特殊處理后，能夠產(chǎn)生特定波長紅外線，熱效率傳導效率達95%以上，傳熱效率遠高于傳統(tǒng)發(fā)熱圈。
    這種遠紅外加熱技術不僅升溫快，而且保溫效果好，對環(huán)境溫度影響小，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，節(jié)電率高，技術先進，安裝簡易，直接替換原加熱圈即可，無任何電磁輻射嫌疑。
    再生塑料
    再生塑料已完成了塑料制品的一個生命周期，因而省去合成能耗環(huán)節(jié)，具有很高的減排效果。但并不是所有的廢舊塑料都可以再生，熱固型和已過度交聯(lián)的廢舊塑料不能再生�；祀s不可分離的塑料、多層復合不可分層的塑料，因相容性不好而難以再生。
    1、從原料上看，再生塑料利用的可行性如下：
    （1）再生塑料的純潔性：純再生塑料容易利用；混雜再生塑料—洗機料、填充料、增強料、合金料、阻燃料難以利用；復合再生塑料制品難以利用；印刷過的再生塑料少量利用，影響顏色和熱封強度。
    （2）再生塑料的顏色：透明再生塑料可以利用；白色、淺色再生塑料可以利用。
    （3）再生料是否交聯(lián)：熱固性塑料不能利用；交聯(lián)過的塑料不能利用，如交聯(lián)聚乙烯電纜料、發(fā)泡料等。
    2、從制品上看，再生塑料利用的可行性如下：透明塑料制品不能利用再生塑料；白色或淺色塑料制品少量利用再生塑料；醫(yī)學、食品用塑料制品不能使用再生塑料；性能要求高的塑料制品不能使用再生塑料。
    廢舊塑料的再生方法很多：單純再生、共混再生、填充再生、增強再生及發(fā)泡再生等。
    按照合成塑料原料的不同，我們可以將塑料分成三類：生物塑料（生物質(zhì)）、石化塑料（石油、煤或天然氣）和無機塑料（石灰石、鹽、碳酸鈣、滑石粉）。
    生物塑料是以生物質(zhì)材料制成的一類塑料，生物質(zhì)材料是指自然界中生長的天然高分子材料，主要包括淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、木質(zhì)素及殼聚糖類等。
    與石化塑料相比，生物塑料的優(yōu)點為：一是低碳排放——因生物質(zhì)在生長過程中可吸收大量二氧化碳氣體，具有碳中和作用；只具有相當于石油塑料20%的二氧化碳排放，因此也稱為低碳塑料。二是循環(huán)再生——生物質(zhì)材料，是目前地球上唯一未被很好利用的豐富資源。
    生物質(zhì)材料因不具有熱塑性而不能直接用于塑料，需要經(jīng)過適當?shù)姆椒ㄌ幚砗蟛趴捎糜谒芰�。目前已開發(fā)成功用生物質(zhì)材料制造塑料的方法有：生物質(zhì)材料自身改性、與塑料共混改性、生物發(fā)酵合成塑料。
    生物塑料的種類很多，按照不同的分類方法可分為如下幾類。
    按生物塑料中生物質(zhì)含量多少進行分類，如果生物塑料全部來自生物質(zhì)材料，就稱為全部生物塑料，反之則稱為部分生物塑料。
    按生物塑料的制造方法不同分類，可分成天然類和合成類兩大類。
    按生物塑料是否具降解性分類，可分成降解類和非降解兩大類。
    目前已開發(fā)生物塑料品種舉例：
    1、部分生物塑料
    淀粉塑料：用天然生物材料如淀粉或纖維素經(jīng)不同方法改性制成的生物塑料，其代表品種如psm等。
    ptt塑料：美國杜邦公司開發(fā)的工程塑料ptt，其中醇類合成單體來自生物質(zhì)材料，使ptt的生物質(zhì)含量達到40%左右。
    pa410：荷蘭帝斯曼工程塑料公司開發(fā)出pa410，其中單體癸二酸來自蓖麻油，占pa410的60%。這種塑料可實現(xiàn)100%的碳中和，即pa410生產(chǎn)中產(chǎn)生的二氧化碳與蓖麻油生長過程中吸收的二氧化碳實現(xiàn)平衡。
    塑木制品：以生物質(zhì)材料木粉、秸稈粉等與石油基塑料進行共混，制成塑木制品，可以實現(xiàn)大量生物材料的有效利用。目前巿場上木塑的主導產(chǎn)品為以pe或pvc為載體兩種，推廣巿場前景廣闊。
    2、全部生物塑料
    蛋白質(zhì)塑料：如中國制成的大豆纖維，已紡織成為服裝面料；再如新西蘭懷卡特大學用動物的蹄、羽毛等制成蛋白質(zhì)塑料，目前已制成多種塑料制品。
    1958年，上海賽璐璐公司以蓖麻油為原料，合成出中國唯一獨創(chuàng)的尼龍品種pa1010，到目前為止，一直由中國獨家生產(chǎn)。
    巴西化工巨頭braskem公司正在開發(fā)一種生物聚乙烯，這種可再生環(huán)保聚乙烯塑料以甘蔗乙醇為原料。與傳統(tǒng)石油原料聚乙烯相比，新型塑料生產(chǎn)過程中的二氧化碳排放量較少。該公司計劃于2011年啟動這種生物塑料的商業(yè)化生產(chǎn)，年生產(chǎn)能力20萬噸。
    廣東金發(fā)公司開發(fā)的pa10t，具有比pa9t更優(yōu)異的性能。
    美國加州的生物塑料生產(chǎn)商cereplastinc公司宣布，在2010年底前推出一系列基于全天然藻類的生物塑料樹脂，可與聚丙烯或其它標準樹脂混合，適用于注塑件或熱成型件，將來可以用于擠出用途。藻類生物塑料不以糧食為原料，不會造成與人爭糧食的狀態(tài)。藻類基樹脂以生物材料中的淀粉或纖維素，用生物發(fā)酵法合成塑料，代表品種為pha和pla，目前為全降解塑料的主導產(chǎn)品。
    無機塑料
    目前世界上唯一全部用無機材料合成的樹脂為電石法pvc，它用石灰石煅燒生產(chǎn)乙炔，用鹽電解生產(chǎn)氯氣，但因此法生產(chǎn)pvc屬于高能耗，不列入低碳塑料范疇。
    本部分所說的無機塑料是指無機材料（如碳酸鈣、滑石粉、玻璃纖維等）與塑料復合的一類無機填充塑料，這類塑料在焚燒或降解處理時，無機材料部分不會產(chǎn)生二氧化碳，因而屬于低碳塑料。