什么是塑料回收？
塑料回收指将塑料废料（包括新塑料和化学原料）加工成有用产品的过程。
塑料是一大类用途广泛且适应性强的材料，其化学成分各不相同，因此，尚不存在通用的回收工艺。其废料必须经过分拣、清洗，然后通过几种不同的工艺流程进行回收。尽管回收的过程较为复杂且成本高昂，但塑料回收仍是一个迅速发展的研究领域，且与制造业的未来息息相关。
塑料回收的重要性何在？
自1950年塑料时代以来，从消费品到建筑等行业对塑料这种价格低廉、用途广泛的材料的依赖程度不断上升。
但是，化石基塑料不可生物降解，也不可再生，这种大规模的应用带来的影响不容忽视。人类产出的塑料废料会在生态圈、垃圾填埋场、地下水和海洋中聚集。
通过塑料回收，制造商和消费者可以防止大范围的污染，节约能源，并减少排放。当我们重复利用现有的塑料时，我们就能节省有限的石油资源，保护生态系统，甚至还能创造就业机会。随着可持续发展的重要性日益凸显，塑料回收也变得愈发关键。
塑料回收：事实与数据
尽管塑料的回收率在不断提升，但大多数塑料废料仍未得到再利用。焚化和填埋仍然是处理塑料废料最常用的方法。
- 截至2015年，人类共产出了63 亿吨塑料垃圾（Geyer等人，2017年）。
- 在这些废料中，只有9%得到了回收利用。其中的12%被焚烧处理，其余的79%则堆积在垃圾填埋场或自然环境中（Geyer等人，2017年）。
- 仅有1%的塑料得到了多次的回收利用（Geyer等人，2017年）。
- 2021年，欧盟地区产出了1613万吨塑料垃圾，其中656万吨得到了回收利用，占比40.7%（欧洲议会，2024年）。
- 这一数字仅比2011年略有提高，当时欧盟的塑料废料回收利用率为36.4%（欧洲议会，2024年）。
- 而2011年到2021年，欧盟的塑料废料产量从1248万吨增加到了1613万吨，增幅达29.2%（欧洲议会，2024年）。
- 欧洲塑料回收率最高的国家包括冰岛、 德国和意大利，人均回收量分别为20.7、19.9和18.3公斤（欧洲议会，2024年）。
如何进行塑料回收：概述
回收过程有三个主要步骤：收集、分拣和处理。
塑料回收类型
目前，大多数的塑料都是通过机械处理法回收的，但对其他回收方式的研究和商业化正在迅速发展。
机械回收
任何热塑性塑料以及可以反复熔化并重塑的塑料，都可以通过机械法进行回收利用。在此过程中，塑料经过分拣、粉碎和清洗，然后被熔化成均匀的颗粒，通过注塑成型等工艺制造新的产品。不同的分拣方法之间可能存在很大的差异，而且处理设施通常会保留某些特定塑料种类用于回收，而其他的则被丢弃处置。
几乎所有被广泛使用的塑料都是热塑性塑料，因此，机械回收是目前最常用的方法。聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、高密度聚乙烯（HDPE）和聚丙烯（PP）通常会采用机械法进行回收利用。
化学回收（又称原料回收）
这种方法将塑料废料解聚成基础单体或原料，去掉其中的添加剂、杂质和老化部分。这些原料可用于制造全新的原生塑料。这种工艺采用热加工或化学加工法，通常较为耗能，目前仅在聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、聚苯乙烯（PS）和聚氨酯（PU）的回收中实现了商业化。因此，尽管化学回收是一个不断发展的新兴领域，机械回收仍然是更为普遍的方式。
一些化学回收方法，如热解、氢化裂解和气化，可将废塑料转化为液体或气体燃料，而非可用于制造新塑料的原料。在某些情况下，这些工艺的能源效率不如化石燃料，还会产生排放物，且目前在经济上似乎也不具备竞争力。
溶解回收
当塑料废料呈混合状态或难以进行分拣时，可以通过溶解回收的方式选择性地溶解并回收其中的各类塑料。这一工艺将混合塑料废料置于只能溶解单一类型聚合物的溶剂中。然后，含有溶解塑料的溶剂将被分离出来，在不改变聚合物结构的情况下，从混合废料中分离出特定材料。
这种方法适用于未经分拣的受污染塑料，甚至能回收一些无法通过机械方式回收的塑料。目前，对聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）、聚碳酸酯（PC）和尼龙（PA）的工业回收流程已较为完善。
有机回收：生物降解和堆肥
有机回收利用受控的生物过程，将塑料聚合物分解成有用的副产品。这些工艺由细菌、人工合成的酶甚至蠕虫来进行。尽管有机回收法并不总能将废料转化为可用的塑料或聚合物原料，但它们能生成其他可能有用的化合物，并防止塑料污染。
厌氧消化
这一现存工艺最初的设计目的是为了将植物物质、粪便和食物残渣转化为沼气。在厌氧消化体系中，经专门调配的微生物群落能将废料分解成可用作燃料、堆肥或肥料的化合物。研究发现，一些细菌能够在厌氧条件下分解各类塑料，这使得该技术成为一种潜在的回收方法。
堆肥
尽管目前最常用的塑料在设计之初并不具备可堆肥的特性，但某些生物却有潜力使之成为可能。例如，有一种蜡虫的肠道微生物群落能够成功地消化聚苯乙烯。这是一种污染性最严重的塑料，需要超过500年的时间才能降解。
大多数塑料堆肥法仅适用于特定类型的塑料或生物基聚合物，且只能在工业堆肥条件下（温度和微生物群落受到严格控制）才有效——塑料堆肥通常无法在家中完成。但研究人员希望分离出蜡虫这类生物消化塑料时发挥作用的酶，找到化学回收的新方法。
焚化与能量回收
尽管许多机构并不认为能量回收是一种回收利用的方式，但这却是许多可回收塑料废料最终的命运。在这种方法中，生产能源过程中燃烧的是废料，而非化石燃料。
所有塑料在燃烧时都会释放有毒烟雾，因此，相关工厂必须严格控制排放——但并非所有工厂都能做到这一点。即使是管理严格的焚化设施也会产生碳排放，且无法回收可供未来使用的材料。此外，这一工艺同样需要进行复杂的塑料分拣，因为某些类型的塑料释放的烟雾在燃烧时会损坏设备。
塑料回收的障碍
每种塑料的化学成分和聚合物改性情况都不尽相同，这给回收过程带来了独特的挑战。尽管其中的复杂性在过去几十年来始终制约着回收利用的效果，但近期的技术进步为该行业提供了克服相关障碍的新途径。
塑料的收集和分拣
由于塑料产品使用的基础聚合物种类繁多，且使用了不同的添加剂，具有不同的熔点、颜色和物理性质，因此，在回收前必须对其进行仔细的分拣，确保最终产品符合最终的制造需要。对于占塑料回收总量大头的机械回收来说，这一步尤为重要。
尽管树脂识别代码可以便于分类，但它们往往难以辨认、错误百出或出现缺失，而塑料废料的人工分拣在经济上并不可行。回收流程第一步中遇到的这种困难，曾是塑料回收大范围商业化的最大障碍之一。
塑料分类技术的进步对于提高塑料废料的回收比例至关重要。这其中的许多方法是技术性的，如筛分机和扫描仪，它们可以按类型和重量分拣塑料。还有一些是组织性的，如收集经预先分类的塑料废料，而非将它们混合起来。
经济可行性和塑料质量
对塑料废料进行分拣，并确保回收塑料的纯度及质量，这便是塑料回收在组织和经济考量上的重大挑战。塑料的物理特性会随时间推移而退化，每件塑料废料在其生命周期内都经历了不同的环境，而成千上万种用于改变塑料特性的添加剂组合也无法被分拣系统考虑在内。
因此，即便采用了高度精确的分类和质量控制手段（这些手段的实施成本又很高），人们仍难以预测回收塑料的强度、弹性、化学成分、颜色以及整体质量。这些挑战通常会导致回收塑料的质量下降或成本上升，而这两者都阻碍了塑料回收的商业可行性，因为制造商可以通过低廉的价格采购到针对其应用需求定制的原生塑料。这些不利因素使得塑料回收工艺比金属、玻璃和纸张的回收工艺进展得更为缓慢，且在经济可行性上更为落后。
安全和毒性问题
许多塑料在回收过程中会释放出有害的挥发性有机化合物（VOCs），且所有塑料在燃烧时都是有毒的。如需做到安全的回收，相关设施必须采用成本可能十分高昂的安全措施，比如通风系统和呼吸器械。对于丙烯腈 – 丁二烯 – 苯乙烯（ABS）、聚苯乙烯（PS）和聚氯乙烯（PVC）这类塑料，挥发性有机化合物（VOCs）和有毒氯化氢气体是其回收过程中的主要障碍。
若回收的聚合物未能得到妥善的清洁和处理，它们还可能被食物残渣、清洁用品、废弃品、挥发性有机化合物或烧焦的塑料所污染，从而限制了其应用范围。尽管回收商可以仔细检测并根据相关法规来确保塑料满足食品级安全，但这往往会使回收过程比生产原生塑料更为复杂和昂贵。
微塑料的释放
日益增长的化学回收和溶解回收较少涉及这个问题，但机械回收在过程中需要对塑料废料进行粉碎和加工，这会使得微塑料被释放到工厂的废水中。
微塑料是指所有小于5毫米的不可降解塑料。一些人对微塑料废料表示担忧，因为这种废料体积小，难以有效收集、回收和处理，因而会在环境中不断累积。为了解决这些问题，人们正在开发多种过滤并处理微塑料废料的方法。
机械回收工艺通常使用过滤系统来减少微塑料的流出。尽管过滤无法去除回收工艺中产生的所有微塑料，但机械回收仍完成了对废料的重新利用，使其能够被用于制造新的产品。如果将塑料进行焚烧、填埋或任其散失在环境中，释放出的污染物体量将远高于机械回收过程产出的微塑料，且不会有任何原材料得到回收。
报告工作
人们目前尚不明确塑料废料回收利用及其他处理方式的实际规模。如果塑料被出口用于回收，许多政府会将这部分塑料报告为“已回收”塑料，但却无法确认其最终结果。因此，许多国家将塑料废料出口到外国实体，由其对废料进行焚烧或填埋，由此参与了向环境倾倒塑料废料的活动。统计数据还可能引用收集到的塑料废料总量作为回收总量，而非实际完成回收的总量。这一数据未将污染物的重量及收集后未得到回收的塑料废料重量计算在内。
树脂识别代码
通过树脂识别代码，消费者或回收商可以确定用于制造产品的塑料类型。尽管这种代码的本意是为了方便塑料的回收利用，但它尚未在所有国家中得到应用，且许多相关类型的塑料并未得到广泛的回收。对于那些必须在塑料废料进入回收收集系统之前按类型对塑料垃圾进行分类的消费者来说，树脂识别代码较为有用。
| 塑料识别代码 | 塑料聚合物类型 | 常见应用 | 所有塑料废料的占比（2019年） | 回收频率 |
 | 聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET） | 瓶子、电子产品、罐子 | 7% | 得到广泛回收 |
 | 高密度聚乙烯（HDPE） | 大型瓶子、水桶、水管和气管、袋子 | 12.6% | 得到广泛回收 |
 | 聚氯乙烯（PVC） | 管道、包装、电缆绝缘包层、拉伸膜 | 6% | 通常未得到回收 |
 | 低密度聚乙烯（LDPE） | 盖子、软瓶、冷冻食品包装、食品安全级保鲜膜 | 13.9% | 有时得到回收 |
 | 聚丙烯（PP） | 一次性餐具、外卖容器、瓶盖、可重复使用的餐具 | 17.6% | 有时得到回收 |
 | 聚苯乙烯（PS） | 泡沫食品容器、包装、一次性餐具 | 4.3% | 很少得到回收 |
 OR No Code | 其他 | 差异很大 | 38.6% | 很少得到回收 |
先进的塑料分拣和技术
研究人员、制造商和政府正在努力打造塑料循环经济，开发针对每种主要塑料类型的回收工艺，使其具备规模效应和经济效应。但是，要使这些工艺发挥作用，必须对塑料废料进行准确的分拣，且必须保障回收塑料的质量。
塑料回收商可以利用红外线扫描仪快速识别塑料类型 ，避免树脂识别代码不准确或缺失的问题。机械回收工艺采用复杂的滚筒、风扇和传送带系统，能够精确地按照塑料的类型、重量甚至颜色对塑料进行分拣。溶解回收能够将单一类型的塑料从大量混合废料中溶解并分离出来，减少分类和清洁的需要，同时确保其纯度。
虽然准确的分拣和更高的纯度能提升回收材料的质量，但机械回收的塑料中含有数不清的未知添加剂组合，这使得其特性变得难以预测。回收商和制造商可以使用添加剂恢复回收塑料的质量，这些添加剂可改善塑料的物理特性，提高可加工性，并让材料为新的用途做好准备。
闭环回收vs开环回收
如今，许多回收厂商采用的都是开环回收。这类工艺中，制造商将一种产品回收制成另一种产品。新产品的用途往往与旧产品大相径庭。例如，许多开环回收商将PET塑料瓶再生产为织物、地毯和木塑复合地板。由于每次回收塑料的质量和潜在用途要求都会降低，直至塑料最终无法使用，因此，这类工艺也被称为降级回收。
但理论上来说，塑料可通过机械回收利用的次数远多于开环工艺所允许的次数。能够实现塑料废料可重复重塑的工艺范例为闭环回收。在闭环工艺中，一个用过的塑料制品会被无止尽地回收制成相同的新产品，从而节省塑料原材料、能源和添加剂。
举例来说，有一家公司开发了一种创新的闭环回收工艺，他们的工厂从城市塑料垃圾中分拣出高密度聚乙烯（HDPE）瓶子和聚丙烯（PP）瓶盖，然后将它们回收制成高品质的塑料，而这些塑料随后又被多家公司购买用于制造新的瓶子和瓶盖。
然而，这两种方法都很难保证回收塑料的质量。在开环回收中，人们通常需要添加剂和其他形式的再加工来提高回收塑料的质量。在闭环回收中，不完善的机械回收工艺也会使得塑料的质量随着时间的推移而降低。回收塑料可能会受到其他废料或回收过程的污染，如果不采取额外的加工和质量控制措施，回收产物就不适合用于消费品生产。
法律要求
欧盟和欧洲食品安全局通过立法来确保欧洲地区回收工艺的进展和安全。目前，欧盟委员会提议对塑料包装设定强制性30%的回收目标，而欧洲的塑料生产商对此表示支持。
除了现有的食品接触材料（FCMs）法规和最佳制造规范外，欧盟于2022年制定了新的限制措施，规定了FCMs再生塑料的安全要求，并允许批准FCMs的相关回收工艺。
塑料回收真的是行之有效的方法吗？
塑料回收最初只是一个流行的概念。随着不可生物降解废料和温室气体的增多，以及环境污染的日益严重，人们的担忧也日益加剧，将塑料重塑为全新的产品似乎成了一种完美的解决办法。
为应对不可降解的塑料污染问题，石油和塑料行业开始大力宣传塑料的回收利用。企业和政府开始组织塑料识别和回收系统，但问题仍远未得到解决。
正如石油公司早已知晓的那样，塑料回收是一项尚不具备商业可行性的新技术。大多数塑料实际上都无法被真正地回收利用，而那些经过回收的再生塑料往往质量较差，其使用范围也因此受到限制。几十年来，“可回收”塑料废料被收集起来，但最终却仍然难逃被填埋或焚化的命运。
但是，曾经仅仅只是一个新兴研究领域的塑料回收，如今正在迅速发展为一个广受全球关注的行业。塑料会长期存在于环境中，因此必须对其进行回收利用，全世界在这一点上都有共识。而技术和政策的进步正稳步推动塑料回收利用实现经济可行性。
尽管让塑料行业实现完全的循环经济或许不太现实，但随着技术的进步和政策的推动，循环回收工艺将日趋完善，并为制造商、消费者和环境带来益处。到2050年，欧洲塑料经济的循环利用率若能达到78%，塑料废料将减少80%，碳排放量则将降低65%（SYSTEMIQ, 2022）。
塑料的回收利用在最初阶段或许成效不佳，但如今却可以成为行之有效的方法。
结论
塑料回收是一个不断发展的行业，也是废料管理的重要组成部分。尽管实现塑料循环经济面临着各式各样的挑战，但足以应对这些挑战的工艺和添加剂进步正在不断涌现。
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