塑料回收长期以来一直是全球实现可持续发展的核心支柱。然而，一些塑料难以通过传统的机械方法进行回收，这促使了新型化学塑料回收技术的出现。
这些方法利用热能、化学反应或两者结合将塑料还原为聚合物、单体甚至基础化学原料等材料。这些原材料随后可用于制造新型塑料、燃料及其他化学品。然而，在如此快节奏的行业中，化学塑料回收领域存在哪些创新机遇化学塑料回收？
提纯：改进不完美的方法
化学提纯最接近其机械回收的前身，且通常与物理提纯方法相结合。它涉及使用溶剂去除塑料中的添加剂或污染物（如增塑剂），从而仅留下聚合物。在理想的方法中，聚合物不会受到提纯过程的影响，并可被重塑为新的塑料产品，但这需要对提纯溶剂进行精心的设计和选择。
溶剂型提纯目前尚不被视为一种永久性的回收方法，因为在每一次回收循环中，都存在残留污染物以及因溶剂损害导致聚合物性能丧失的风险。这意味着同一种塑料通过这种方式回收的次数是有限的，超过一定限度后产品质量将无法保证。此外，人们还担心提纯后去除溶剂所需的高能耗，这在时间和成本上构成了规模化应用的障碍。
尽管存在这些挑战，提纯技术的商业化规模仍在不断扩大，这为开发更高效、更具成本效益的方法以满足市场需求创造了机遇。包括联合利华（Unilever）的CreaSolv®技术以及宝洁（P&G）的PureCycle在内的多家公司已投资于这种形式的塑料化学回收。其目标是将该技术与物理提纯方法相结合，作为其可持续发展措施的一部分，以实现聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）的循环利用。
解聚：催化聚合物裂解
通过解聚，化学塑料回收比提纯更进一步，将聚合物分解为其组成部分。所得的单体或较短的聚合物（即低聚物）随后可用于制造与原生聚合物无异的高质量再生聚合物。
解聚（通常称为化学分解）的主要障碍在于，它目前仅适用于缩聚聚合物，如聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），尚无法实际应用于加聚聚合物。这排除了占塑料废弃物很大比例的塑料，包括PP、PE和聚氯乙烯（PVC）。
然而，对于PET和其他缩聚聚合物的化学回收而言，解聚催化剂是一个重点研究领域。由于聚合物的裂解需要大量能量（通常以高温或高压的形式），设计高效的解聚反应催化剂可以大幅提高回收过程的成本效益，这对行业而言是一个极具吸引力的前景。
热解与气化：优化转化反应
回收包括PP和PE在内的常见废弃塑料的一种选择是塑料热解。在此过程中，塑料在无氧环境下被加热至高温，直至分解为碳氢化合物。该过程可以进行微调，以促进生产较轻或较重的碳氢化合物，所得产物既可用于制造新型聚合物，也可作为燃料来源。然而，该工艺因其可持续性问题而受到严厉批评。
与热解相比，气化具有更强的包容性，可用于任何类型的塑料，从而使混合塑料的回收变得更加容易。该过程的工作原理与热解类似，但添加了少量氧气，从而产生合成气，这是一种主要由氢气和一氧化碳组成的混合气体。
热解和气化技术在混合塑料回收领域均已成熟，但仍存在 新技术应用机遇。通过优化温度和加热速率等参数，或引入新型催化剂，可以改变废物转化反应的平衡。
水热处理：让研究成果走进现实
水热处理（HTT）是目前最新的化学回收技术之一水热处理（HTT）。该工艺利用水在超临界条件下对混合塑料进行加热和溶解。由于塑料无需直接燃烧，HTT 不会产生与热解相同的有毒燃烧产物，且其产品收率高于热解或气化。
尽管HTT被认为是一种更具可行性的化学回收方案，但作为一项新技术，在实现商业化之前，它比热解和气化需要更多的参数调整。为构建塑料循环经济，科学家必须确定实现塑料HTT化学回收的理想 温度、反应时间和配比。HTT还为研究人员提供了开发新型 催化剂 的契机，以加速反应并降低该工艺的能耗。
塑料化学回收是未来趋势吗？
塑料化学回收提供了传统机械回收方法所不具备的循环利用机遇，这可能是塑料行业实现更具实用性和经济可行性可持续发展的关键。然而，这些技术尚处于起步阶段，在扩大规模以满足广泛的塑料回收合规要求方面仍面临挑战。
这为塑料及塑料回收行业的研究人员创造了一个令人振奋的环境，使他们有机会将自身及其创新成果置于未来化学回收基础设施的核心地位。
