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随着工业社会的发展,塑料制品越来越广泛的使用于各个环节。然而人类在享受着塑料的便利的同时,也面临着自然资源耗竭、废旧垃圾处置、生态环境破坏等问题。 随着技术的发展,人们越来越意识到回收再利用的重要性,然而,直接回收的塑料不符合使用标准,从而引出了本文的案例——采用竹纤维添加再生聚丙烯改性回收塑料从而再生利用。 本文从竹纤维添加聚丙烯的生态(生命周期分析、降解性能、回收性能)和经济(成本控制)方面系统分析了材料的可行性,并通过一系列物理力学实验结果进行了论证。 本文以清单法量化分析了竹纤维添加再生聚丙烯生产打印机零部件的生命周期中原材料获取部分的环境影响评价,从数据分析来看,竹纤维添加再生聚丙烯法的三个工艺过程中,而竹纤维添加聚丙烯生产每个零部件的的能源消耗为3.76MJ,二氧化碳当量为0.71kg,其中工艺制造单元的环境影响最大,能耗占到了总消耗的95%。本文也分析了石油化工法生产聚丙烯零部件的数据,结果发现,传统的石油天然气化工法生产每个聚丙烯零部件的能源消耗为16.49MJ,二氧化碳当量为1.37kg;在三个工艺过程中,原料的生产过程的环境影响最大,占到了总排放和消耗的50%以上。 本文还对竹纤维添加法和石油化工法进行了数据对比,石油化工法消耗的能源是竹纤维添加法的4倍多;石油化工法排放的温室气体为1.37kg二氧化碳当量,是竹纤维添加法的2倍。 从物理性能方面考虑,当竹纤维添加25%时,材料的弯曲性能,抗冲击性能和拉伸强度都较原生聚丙烯优良。 通过参照一些木塑复合塑料的降解性能的实验数据和分析,我们将之引申到竹纤维添加聚丙烯这一特定木塑复合材料,并经过推论定性分析了竹纤维添加聚丙烯将具有比传统塑料优秀的降解性能。同时,竹纤维添加聚丙烯具有比传统塑料相似的回收性能。 从成本方面考虑,以竹纤维添加25%为例,每吨价格9081元,比石油化工法生产的原生聚丙烯节省成本29%,比添加剂改性再生聚丙烯节省成本36%,有巨大的经济驱动力。 所以,竹纤维添加聚丙烯法在生态经济方面均较传统石油化工生产聚丙烯法有一定的优势,因而是一种适合企业开发利用的新型环保材料。