粉煤灰作為煤炭燃燒后的固體殘?jiān)鼜U棄物，人們?cè)诮ú念惙矫鎽?yīng)用研究較多。本文就粉煤灰在塑料中的高值化應(yīng)用進(jìn)行了初步研究，在輕量化、吸附塑料中的有害氣體等方面取得了明顯的效應(yīng)。
粉煤灰，大多呈圓形，外觀光滑，又稱玻璃微珠、硅酸鈣，主要由電廠或大型鍋爐的煤炭燃燒后留下的殘?jiān)庸ざ伞?/div>
粉煤灰放大2000倍的照片
粉煤灰放大2000倍的照片
粉煤灰當(dāng)前主要用于建材行業(yè)的輕體高強(qiáng)保溫材料、高標(biāo)號(hào)水泥、道路、建筑基礎(chǔ)夯實(shí)摻混料等。在高值化利用方面，主要用于建筑領(lǐng)域和對(duì)某些粉煤灰的氧化鋁、白炭黑等方面的提純研究開(kāi)發(fā)，在塑料、橡膠及城市外墻涂覆等方面的研究有待進(jìn)一步加強(qiáng)。
粉煤灰早在二十多年前就在塑料制品中試用，近幾年又成為新的功能改性熱門材料。
我們將粉煤灰研磨分級(jí)后，經(jīng)過(guò)表面改性處理，在PP、PE、PVC、彈性體、橡膠等制品中添加一定比例，應(yīng)用測(cè)試結(jié)果顯示，可吸附再生塑料或助劑產(chǎn)生的異味，比重減輕，生產(chǎn)成本明顯降低，具有明顯的生態(tài)效益和社會(huì)效益。
粉煤灰的化學(xué)成分及特點(diǎn)
由于煤炭的礦產(chǎn)資源和地域不同，化學(xué)成分及性能具有明顯差異，煤炭燒結(jié)后形成的粉煤灰主要化學(xué)成分差異也較大，主要指標(biāo)參見(jiàn)表1。
表1 粉煤灰化學(xué)成分
粉煤灰在塑料中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
我們將粉煤灰在PVC、PP、PE等制品中進(jìn)行了常規(guī)應(yīng)用對(duì)比試驗(yàn)，取得了一定的效果，在不同領(lǐng)域尚需作進(jìn)一步的應(yīng)用研究。
1.粉煤灰經(jīng)過(guò)粉碎研磨、分級(jí)改性后，在PVC管材中直接試用，與加入同份數(shù)輕鈣相比，擠出電流下降5%~10%，擠出產(chǎn)量有所提高，管壁外觀光亮滑爽，沖擊強(qiáng)度改善，主要物理性能指標(biāo)未見(jiàn)明顯變化，而原輔材料生產(chǎn)成本明顯降低。
2.將粉煤灰（內(nèi)蒙）提鋁后，經(jīng)加工成具有蜂窩狀微孔結(jié)構(gòu)并含有結(jié)晶水特征的粉煤灰，生產(chǎn)成硅酸鈣母料，與碳酸鈣母料添加在PP板材中進(jìn)行性能對(duì)比，主要參數(shù)見(jiàn)表2。
表2 硅酸鈣（粉煤灰）與碳酸鈣母料添加在塑料板材中的性能對(duì)比
3.將粉煤灰與不同無(wú)機(jī)粉體在聚丙烯中添加20%進(jìn)行了物理性能對(duì)比檢測(cè)，各項(xiàng)性能指標(biāo)參見(jiàn)表3。
表3 不同無(wú)機(jī)粉體在PP中的應(yīng)用（20%）注：粉煤灰為800目，其他粉體為1250目
在塑料中的應(yīng)用特性
蜂窩狀結(jié)構(gòu)具有明顯的吸附性
粉煤灰在電鏡下的照片顯示，外貌為有序的“蜂窩”，而且這些“蜂窩”狀結(jié)構(gòu)相互交錯(cuò)，大小連接相通，壁上都是空心結(jié)構(gòu)。
從以上試驗(yàn)中看出，粉煤灰大部分呈空心球蜂窩狀，成為具有吸附性能的功能新材料，可有效地吸附有害物質(zhì)、氣味和水分。
粉煤灰、碳酸鈣/填充母料的甲醛吸附性能比較
粉煤灰的水分應(yīng)高度重視
因孔隙結(jié)構(gòu)，粉煤灰水分及易揮發(fā)物含量較大，受煤炭資源、燃燒條件、儲(chǔ)運(yùn)環(huán)境等多種因素影響，而水分含量的測(cè)定也會(huì)因不同條件和環(huán)境的制約，有一定的誤差。釆用水分儀測(cè)試可檢測(cè)水分含量及在不同溫度、時(shí)間下的數(shù)值變化。
粉煤灰在塑料中的高值化應(yīng)用前景
塑料、鋼鐵、水泥、木材成為四大工業(yè)材料，塑料的比重輕、加工工藝簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛，已受到人們的青睞，塑料的增長(zhǎng)速度超過(guò)其它工業(yè)材料。塑料的循環(huán)再利用是塑料的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，由于塑料制品的應(yīng)用領(lǐng)域、使用環(huán)境、儲(chǔ)運(yùn)條件等復(fù)雜的因素影響，廢棄后的塑料再次循環(huán)加工應(yīng)用，往往會(huì)產(chǎn)生人們難以接受的氣味和煙霧，給自然環(huán)境帶來(lái)負(fù)面影響，已成為國(guó)家、社會(huì)、行業(yè)、企業(yè)高度關(guān)注的難題。
粉煤灰作為煤炭燃燒后的固體廢物，當(dāng)它的功能和特性未被發(fā)現(xiàn)時(shí)，往往都以廢棄物看待，而它的比重小，強(qiáng)度大，特別是蜂窩狀球型空心結(jié)構(gòu)，具有特殊的吸附功能等特點(diǎn)，添加在再生塑料中，可有效地降低塑料制品的比重，吸附有害的氣體，改善塑料制品隔熱保溫和耐候性、耐熱性等特點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
結(jié)束語(yǔ)
塑料再生循環(huán)利用粉煤灰>11=環(huán)保、輕量、吸附的多重疊加效應(yīng)，而兩種材料的有機(jī)結(jié)合，不但可明顯改善塑料的加工應(yīng)用環(huán)境，提升廢棄物的有效利用率，還可改善塑料、橡膠等材料的應(yīng)用性能，將成為新的功能新材料。研究、試驗(yàn)、利用固廢物的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)不同學(xué)科、不同領(lǐng)域、不同材料的交叉協(xié)作，發(fā)揮多元復(fù)合材料的各自優(yōu)勢(shì)與特性，擴(kuò)大應(yīng)用新領(lǐng)域，變廢為寶，在經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益、社會(huì)效益等方面發(fā)揮正能量，為建設(shè)綠色、低碳、節(jié)能、環(huán)保和資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)做出新的更大的貢獻(xiàn)！（文章來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)）
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