工程塑料回收的动力来源于环境保护要求和石油资源枯竭。工程塑料如ABS、PC、聚酰胺、PBT和聚甲醛以及他们的共混物/合金(如PC/PBT,PC/ABS)、PP复合材料及合金等都可回收再利用。典型的回收工程塑料制品包括汽车保险杠、汽车仪表板、汽车挡泥板、计算机外壳、电器外壳、接线盒、复印机外壳、光盘、尼龙纤维碎片、PC水瓶等。
通常回收后的工程塑料具有比通用塑料更高的性能,GE塑料的有关研究表明,从使用10年的汽车上回收的工程塑料如PC、PBT和改性PPO具有与初始材料相同的性能。
下图是不同材料的回收费用和市场价值之间的关系,如果回收费用超过材料的市场价值(左下方区域),此种材料的回收除非有补助,否则无利可图。可以看出,通用聚合物(如聚烯烃和聚氯乙烯)的回收费用(譬如收集、分类、清洗、再生)通常超出其市场价格。相反,工程塑料位于平衡点(钢材)的上方,回收的工程塑料可用于较高价值的耐用制品方面,如计算机和办公室设备、远程交换器和汽车配件等,因而具有较高的市场价格。
制定法规可以促进人们在产品中使用回收塑料和改变设计方案以利于回收。以工程塑料最主要应用领域-汽车为例,欧洲和美国对于汽车塑料环保的定义是严格的,涉及产品的整个生命周期,即使用环保的原材料,在环保的条件下制造,在使用和回收过程中不会对人的健康和环境有任何危害的物质,对塑料制品中的有害物质、气味要有评价方法,并标明含量。在报废车辆处理方面:欧共体法律要求,汽车制造商到2006年负责免费处置所有报废汽车,汽车总重量至少85%的材料都必须回收利用,其余15%采用垃圾掩埋法处理;到2015年这两个比例将分别为95%和5%。金属材料部分已经能够充分回收利用;而非金属材料特别是塑料,由于种类多,用量大,鉴别和筛选周期长,回收利用成本较高。所以在产品设计过程中,就要考虑回收和回收成本问题。这样几乎所有的汽车制造商都在致力于通过改变设计方案来更加有利于材料的回收和在汽车零件中使用更多的回收塑料。例如,1998年下半年,戴姆勒克莱斯勒就对回收料设立了标准,要求其塑料供应商在2000年采用至少20%的回收料,在2002年采用至少30%的回收料。在1999年该公司同26家塑料提供商共同开发出了两款Dodge Stratus私家轿车以展现回收塑料的应用潜能。有超过500多个零件使用了回收料,而回料平均使用比例是40%。戴姆勒克莱斯勒正在致力于使自己的汽车能在近几年里达到95%的回收率。为了便于回收,汽车设计师努力减少车用工程塑料品种数,正向聚烯烃复合材料和合金集中。
工程塑料回收料的利用途径有三种:第一种是将材料设计成可在相同或相关应用领域中多次使用;第二种则是将回收的材料用于完全不同的场合(如用于对材料性能要求较低的场合),后者被称之为“渐落式”回收。例如,Xenoy保险杠在使用10年后被粉碎,然后用来生产新一代保险杠的支架,这属于第一种利用途径,而将二次回收的保险杠支架回收后生产方向盘,这则属于第二种利用途径。共混、合金化和复合材料化在回收料再利用中发挥着重要作用;第三种是回收单体,PC是工程塑料中不经改性直接使用比例最高的品种,因为没有其它组分,PC最适合回收单体。日本Victor公司与日本先进工业技术研究院(AIST)和日本清洁化中心合作,开发了从废弃光盘(如CD、CD-ROM、DVD等)中回收高纯度双酚A(BPA)的工艺。该工艺使聚碳酸酯(PC)在约200℃和2MPa压力下,用置于环已酮中的碳酸钠作为催化剂,使其在氮气气氛中分解,60min后,大约就有78%的PC分解成粗双酚A(其中含少量其它酚类)。再进行四步蒸馏后,双酚A的纯度就可提高至99&S226;9%,该工艺双酚A回收率达到80%。帝人化学公司开发了可完全循环回收利用废PC树脂的新工艺,PC是在常压和40℃~50℃下被强碱分解,不会生成副产物,其单体很适于制取纯度达99&S226;9%的BPA,并可直接用PC的生产装置生产PC树脂。与Victor公司的蒸馏工艺相比,帝人创新的液相提纯工艺不但可大大节省操作费用,而且使BPA的总回收率超过了95%。目前,帝人化学公司在日本松山的工厂内已建立了中型装置并投入运营,每年可处理500~1000t的废弃PC树脂。
工程塑料回收公司大致有三类:主机厂如家电厂松下、索尼等;工程塑料生产商如GE、BAYER等;独立的专业回收公司,如美国MRC、MBA公司。
我国一直利用大量工程塑料回收料,如我国玻纤增强尼龙6有一半以上基料是尼龙纤维回收再生粒料。美国MBA与广州钢铁集团合资的塑料回收企业是我国目前最专业的塑料回收企业,再生ABS是其主要产品之一。