关于注塑加工中塑料材料的回收和再利用

注塑加工行业快速发展的当下,塑料材料凭借其轻便、耐用、易成型等优势,成为注塑加工生产中的核心原料,广泛应用于汽车、电子、家电、日用品等多个领域。但随之而来的是注塑加工过程中产生的大量塑料废料,包括生产边角料、试模废料、不合格制品等,若处理不当不仅会造成资源浪费,还会对环境造成污染。如今,绿色低碳成为产业发展的主流趋势,注塑加工中塑料材料的回收和再利用,既是企业践行环保责任、降低生产成本的重要路径,也是推动注塑加工行业可持续发展的关键举措,更是响应全球塑料循环利用号召的具体实践。
注塑加工过程中产生的塑料废料,并非毫无价值的“垃圾”,其本质仍是可循环利用的资源,关键在于采用科学的回收方式和合理的再利用技术。与传统的废料丢弃、焚烧处理方式相比,塑料材料的回收再利用既能减少塑料污染、节约石油等不可再生资源,又能降低注塑加工企业的原料采购成本,提升企业的市场竞争力。当前,随着环保政策的不断收紧和技术的持续升级,越来越多的注塑加工企业开始重视并推行塑料废料的回收再利用模式,逐步构建起“生产-废料回收-再加工-再利用”的闭环体系。

一、注塑加工中塑料废料的主要类型及回收要点

注塑加工过程中产生的塑料废料来源广泛,根据产生环节和性质的不同,主要可分为三大类,不同类型的废料对应不同的回收要点,这是确保回收料质量、保障后续再利用效果的基础,也是注塑加工企业开展回收工作的首要前提。
第一类是生产边角料,这是注塑加工中最常见、产生量最大的废料,主要包括注塑成型时的浇口、流道、料柄等凝料,以及产品修剪过程中产生的边角碎屑。此类废料因未经过长期使用,材质纯净、性能稳定,污染程度低,是回收再利用的重点对象。回收时需注意及时清理,避免废料沾染灰尘、油污或其他杂质,同时按塑料材质分类存放,如PP、PE、ABS等常用注塑材质需分开收集,防止不同材质混合影响后续再加工质量。
第二类是试模及调机废料,注塑加工新模具投入使用前、工艺参数调整过程中,会产生一定量的试模制品和过渡性废料。此类废料的特点是材质可能存在波动,部分废料因工艺未调试到位,可能存在成型缺陷,但整体污染较小,仍具备回收价值。回收时需单独收集,标注试模批次和材质信息,后续再利用时需进行性能检测,根据检测结果调整再加工工艺。
第三类是不合格制品,即注塑加工过程中因模具缺陷、工艺失误、原料问题等导致的不符合质量标准的成品或半成品。此类废料需先排查不合格原因,若仅为外观缺陷、尺寸偏差,且材质未发生老化、降解,可进行回收再利用;若因材质变质、性能失效导致不合格,则不适合回收,需按环保要求合规处置。此外,注塑加工车间的落地料、清扫料等混杂废料,需经过筛选、清洗,去除杂质后再进行回收处理。
值得注意的是,注塑加工企业的塑料回收工作需遵循“分类回收、清洁无污染、专人管理”的原则,建立专门的废料回收区域和管理制度,配备专用回收容器和清理工具,确保回收过程规范有序,为后续再利用奠定基础。据行业数据显示,我国注塑行业工业后再生塑料(PIR)资源利用已较为成熟,企业内部水口料、边角料等的再利用率可超过85%,回收潜力巨大。

二、注塑加工塑料材料的回收流程与核心技术

注塑加工塑料废料的回收是一个系统性过程,需经过分类、清理、破碎、清洗、干燥、造粒等多个环节,每个环节都有对应的核心技术和操作标准,直接影响回收料的质量和再利用效果。科学规范的回收流程,能最大限度保留塑料材料的原有性能,让回收料达到注塑加工的使用要求,实现资源的高效循环。
分类与清理是回收流程的第一步,也是最基础的环节,如前文所述,需根据废料类型、材质进行严格分类,去除废料中的金属嵌件、纸张、织物等杂质,避免杂质对后续加工设备和回收料质量造成影响。对于沾染油污、脱模剂的废料,需进行初步擦拭或预处理,减少后续清洗难度。
破碎环节是将大块废料加工成细小颗粒,便于后续清洗、干燥和造粒。注塑加工企业通常采用专用塑料破碎机,根据废料尺寸和材质选择合适的破碎参数,确保破碎后的颗粒大小均匀,一般颗粒直径控制在2-5mm为宜。破碎过程中需注意设备的维护和保养,及时清理设备内部的残留废料,防止不同材质交叉污染,同时采取除尘措施,避免破碎粉尘逸散,保障生产环境整洁。
清洗与干燥是提升回收料纯度的关键环节。破碎后的塑料颗粒表面可能仍残留灰尘、油污、颜料等杂质,需通过清洗去除,常用的清洗方式包括冷水洗、热水洗、碱洗、超声波清洗等,具体根据杂质类型和材质选择。例如,沾染油污的PP、PE类注塑废料,可采用碱洗方式去除油污;带有颜料残留的ABS废料,可通过超声波清洗提升清洁度。清洗后的塑料颗粒含有大量水分,若直接用于注塑加工,会导致制品出现气泡、缩孔等缺陷,因此需进行干燥处理,常用的干燥设备有热风干燥机、除湿干燥机等,干燥温度和时间根据塑料材质调整,确保干燥后的颗粒含水率符合注塑加工要求(一般含水率低于0.5%)。
造粒是回收流程的核心环节,通过造粒机将干燥后的塑料颗粒熔融、挤出、切粒,制成再生塑料颗粒,即回收料。造粒过程中,需严格控制熔融温度、挤出速度等工艺参数,确保再生颗粒的密度、熔融指数等性能指标与原生塑料接近。对于性能要求较高的注塑产品,可在造粒过程中添加适量的相容剂、增韧剂、稳定剂等助剂,改善回收料的力学性能和加工性能,如玻纤增强改性可使再生PP的抗冲击强度提升50%,满足高端注塑产品的使用要求。此外,造粒过程中需配备过滤系统,进一步去除颗粒中的细小杂质,提升再生颗粒的纯度。
随着技术的不断升级,如今注塑加工塑料回收已出现智能化、高效化的发展趋势。部分企业引入AI视觉系统对废料进行自动分拣,提高分选精度;采用“破碎-干燥-喂料”一体化在线回收系统,实现水口料直接回用,减少运输污染和能耗;通过深度清洁与高精度熔体过滤、除味技术,解决再生料异味、条纹等问题,让回收料完全满足高端注塑需求。例如,海尔再循环互联工厂采用“三重清洗-浮选-磁选”工艺,使回收塑料的金属杂质去除率达到100%,纯度达99.9%,其产出的再生ABS可直接用于汽车保险杠等高端注塑制品。

三、注塑加工塑料回收料的再利用路径与质量控制

回收料的再利用是注塑加工塑料回收工作的最终目的,结合注塑加工的产品需求和回收料的性能特点,合理规划再利用路径,加强质量控制,既能确保产品质量符合标准,又能最大限度发挥回收料的价值,实现环保与效益的双赢。根据回收料的性能等级,其再利用路径主要分为三大类,适配不同档次的注塑产品生产。
第一种路径是厂内直接回用,即将回收料直接用于生产与原废料同类型、性能要求相近的注塑产品,主要适用于性能较好、纯度较高的回收料,如注塑加工中的水口料、清洁的边角料回收后,可按一定比例与原生塑料混合,用于生产同一规格的产品。例如,注塑生产塑料瓶盖时产生的水口料,回收造粒后可按30%-50%的比例与原生PP料混合,重新用于瓶盖生产,产品性能完全符合标准,同时可降低原料成本。这种回用方式无需长途运输,减少能耗和污染,是注塑加工企业最常用、最经济的再利用方式。
第二种路径是改性升级回用,对于性能略有下降的回收料,通过改性处理提升其力学性能、耐热性能、耐老化性能等,使其满足更高要求的注塑产品生产。常用的改性方法包括填充改性、增强改性、共混改性等,例如,将回收PE料与碳酸钙填充剂混合改性,可提升其硬度和刚性,用于生产注塑托盘、垃圾桶等产品;将回收ABS料与玻纤混合增强改性,可提升其强度和耐磨性,用于生产汽车内饰件、电子外壳等高端注塑产品。目前,高端消费后再生塑料(PCR)料通过合金化改性等技术,已能避免“黑点杂质”等外观缺陷,力学性能衰减问题得到有效解决,可广泛应用于汽车、电子等高端注塑领域,如蔚来ET5/EC7内饰采用PCR PC/ABS材料,吉利博越Cool等车型将再生PP和ABS应用于保险杠、内饰板等部件。
第三种路径是跨领域协同回用,对于性能较差、无法满足原有注塑产品生产要求的回收料,可用于生产对性能要求较低的其他注塑产品,实现资源的充分利用。例如,回收的普通塑料废料可用于生产注塑花盆、玩具、垫块等产品;经过特殊处理的回收料,还可用于生产建筑用注塑配件、包装用注塑缓冲件等。此外,部分难以通过物理方法回收的废料,可采用化学回收技术,将其分解为单体、低聚物等小分子物质,用于生产新的塑料原料,实现“聚合物到单体”的循环。
无论采用哪种再利用路径,质量控制都是重中之重,直接关系到注塑产品的质量和企业的品牌声誉。注塑加工企业在使用回收料时,需建立完善的质量检测体系,对回收料的熔融指数、密度、拉伸强度、冲击强度等性能指标进行严格检测,确保其符合生产要求。同时,在注塑加工过程中,需根据回收料的性能特点,调整注塑工艺参数,如调整熔融温度、注塑压力、保压时间等,避免因工艺不当导致产品出现缺陷。此外,需控制回收料的添加比例,对于性能要求较高的注塑产品,回收料添加比例一般不超过50%;对于性能要求较低的产品,可适当提高添加比例,但需经过多次试验验证,确保产品质量稳定。

四、注塑加工塑料回收再利用的价值与行业发展趋势

注塑加工中塑料材料的回收和再利用,不仅能为企业带来显著的经济效益,还能产生巨大的环境效益和社会效益,是注塑加工行业实现绿色转型、可持续发展的必由之路,也是响应全球双碳目标、塑料污染治理的重要举措。
从经济效益来看,塑料原料成本占注塑加工企业生产成本的60%-80%,通过回收再利用塑料废料,可大幅降低企业的原生塑料采购成本,同时减少废料处理费用(如焚烧、填埋的费用),提升企业的盈利能力。例如,采用两阶段塑料回收工艺,可跳过再生造粒环节,每公斤塑料可节约超过400Wh的能源,减少30%的CO₂排放,显著降低生产能耗和成本。此外,随着环保政策的支持,部分地区对开展塑料回收再利用的注塑加工企业给予补贴、税收减免等优惠政策,进一步提升了企业的经济效益。同时,绿色环保的生产模式还能提升企业的品牌形象,增强市场竞争力,吸引更多注重环保的客户合作。
从环境效益来看,塑料材料难以自然降解,随意丢弃、焚烧会对土壤、水体、大气造成严重污染。通过回收再利用,可减少塑料废料的排放量,缓解塑料污染压力;同时,塑料生产需消耗大量的石油等不可再生资源,回收1吨塑料废料可节约7.4桶石油,减少1.5吨二氧化碳排放,实现资源的循环利用,推动低碳经济发展。据统计,2023年我国废塑料产生量约6200万吨,回收量1900万吨,回收率达30.6%,在全球处于领先水平,其中注塑行业的工业后再生塑料回收贡献巨大。
从社会效益来看,注塑加工塑料回收再利用可带动相关产业的发展,如废料回收、破碎、造粒等产业,创造更多的就业岗位;同时,可推动注塑加工行业的技术升级,促进环保技术的研发和应用,提升行业整体的绿色发展水平。此外,回收再利用模式还能引导整个产业链树立环保理念,推动上游塑料原料企业、下游注塑产品企业协同发展,构建绿色、循环的注塑加工产业链。
从行业发展趋势来看,未来注塑加工塑料回收再利用将呈现三大发展方向:一是智能化、自动化,随着AI、大数据等技术的应用,注塑加工企业将实现废料回收、分类、再加工的智能化操作,提高回收效率和回收料质量,如通过数字溯源平台,为每批回收料配发“数字出生证”,记录处理信息,提升供应链透明度;二是高端化、精细化,回收料将不再局限于生产低端产品,通过改性技术的升级,将逐步应用于汽车、电子、医疗等高端领域,实现“高质高值”回用,如欧盟塑料战略要求2023年新车塑料中25%必须为PCR料,其中6.25%需源自报废车辆,这将推动高端回收料的需求增长;三是协同化、规模化,将形成“企业自主回收+专业回收机构协同”的回收体系,推动注塑加工企业与塑料回收企业、科研机构合作,实现技术共享、资源共享,扩大回收再利用规模,构建完善的塑料循环利用产业生态。

五、结语

注塑加工作为塑料加工行业的核心环节,其塑料材料的回收和再利用,是践行绿色发展理念、推动产业转型升级的重要举措,也是企业实现降本增效、提升核心竞争力的关键路径。面对日益严格的环保政策和日益增长的市场需求,注塑加工企业应提高环保意识,重视塑料废料的回收和再利用工作,建立规范的回收体系,引入先进的回收再加工技术,优化再利用路径,加强质量控制,实现“生产-回收-再利用”的闭环发展。
未来,我们将持续深耕注塑加工领域,聚焦塑料回收再利用技术的研发和应用,不断提升回收效率和回收料质量,推动注塑加工行业向绿色化、低碳化、可持续化方向发展,为塑料循环经济发展贡献力量,同时为客户提供更环保、更经济的注塑加工解决方案,实现经济效益、环境效益和社会效益的统一。
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