蔡 毅，田 晖，谢淼雪
（中国家用电器研究院，北京 100037）
摘 要：塑料是家用电器中广泛使用的原材料，如何高效高值地回收利用废旧家用电器塑料是至关重要的问题。各种塑料依据其性能优势在家电产品中得到广泛应用，并呈现轻量、健康和环保的发展趋势。通过对我国废塑料再生行业的政策和标准进行梳理和分析，综述了废塑料回收利用现状。最后，提出了发展建议：在生产者责任延伸制度的推动下，废旧家用电器塑料行业可采用智能化高效分选设备与复合处理工艺提升资源化利用价值；开展再生塑料行业的相关标准化工作；构建与完善再生材料的应用市场；加强生态设计提升原生塑料的可再生利用性。
关键词： 家用电器；废塑料；回收利用；资源化利用；生产者责任延伸制度
0 前言
家用电器（以下简称“家电”）已广泛应用到我们的生活中，家电主要由金属、塑料以及玻璃等材料组成。其中塑料是家电中使用量仅次于金属的材料。2020年，我国推动加快回收体系建设，促进家电更新消费。越来越多的废旧家电进入报废期。众所周知，废旧家电塑料兼具资源和环境属性，如果塑料不通过规范的工艺进行回收与再生利用，仅通过填埋或者焚烧处理，会造成极大的环境污染。因此，规范、有效地回收废旧家电塑料，不仅能减少环境污染，而且还可实现资源化利用，资源效益与环境效益尤为显著。
本文从家电用塑料的应用现状、废塑料再生行业管理现状以及废旧家电塑料回收利用现状等方面综述了废旧家电塑料资源利用化现状并提出了未来的发展趋势，以期推动塑料的回收利用，促进环境保护，节约资源，推动可持续发展与绿色低碳循环发展。
1 家电用塑料的应用现状
我国是家电产品的生产大国和消费大国，随着消费水平不断升级，塑料在家电领域应用越来越广泛。据调研，得到了不同家电产品中塑料质量的占比如图1所示，可以看出，塑料是家电产品的重要原材料之一。
图1 部分家电产品中塑料的质量占比情况
目前家电产品中常用的塑料有丙烯腈⁃丁二烯⁃苯乙烯共聚物（ABS）、聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）、聚碳酸酯（PC）、聚氯乙烯（PVC）、工程塑料合金材料（PC/ABS）等热塑性塑料，也有少量的聚氨酯（PU）等热固性塑料。在不同家电产品中，冰箱中常用的是 ABS、PP、PS 和PU；洗衣机使用较多的是 PP、ABS；房间空调器使用广泛的是ABS和高抗冲聚苯乙烯（PS-HI）；电视机的主要塑料有ABS、PC、PS-HI 等；微型计算机常用的塑料有ABS、PC等。在家电产品中，塑料常以ABS为主，使用在电冰箱、洗衣机、房间空调器、电视机等家电产品的外壳、内衬等位置；其次是 PS、PC，多用于冰箱蔬盒、托盘、透明罩壳等位置；也有PU发泡材料，使用在冰箱的发泡层等位置。不同塑料依据其不同优势在家电产品中得到了广泛的使用，表1 列出了不同塑料的用途以及性能。
塑料种类 性能特点 用途
ABS、PS⁃HI 强度和韧性优，光泽高，耐磨，综合性能优异，是家电中 使用量最大的塑料品种。 电视机、电冰箱、空调、微波炉、电饭锅、电熨斗、电风扇、吸尘器、饮水机、电 热水壶、电磁炉、榨汁机、空气加湿器、剃须刀、电烤箱等家电外壳，冰箱内 胆、抽屉等
PP 易改性、品种多、改性的 PP 强度和韧性均较好，耐热性好，是家电中使用量仅次于 ABS 的的塑料品种。 冰箱抽屉、冰箱后盖板，洗衣机内外桶、底座、开关盒，电视机外壳，风扇扇叶外壳等
PS 透明性与刚性优，强度和韧性优，装饰性优，价格低，是家电中使用量最大的透明塑料品种。 用于冰箱果蔬盒、蛋架、托盘、磁带盒等透明部件
PVC 阻燃性优、抗化学性能与抗紫外线性能优，性价比高。 用于冰箱门封条和各种家电密封套等
PC 韧性最优，抗蠕变性能与耐热耐寒性能优，使用温度 为-60~120 ℃，耐老化，透明性好。 电吹风、电热器外壳、透明罩壳，洗衣机侧盖板，热水接触部件等冰箱果 蔬盒、蛋架、托盘、磁带盒等透明部件，电熨斗靠近加热区的零部件，吸尘 器透明件
聚酰胺（PA） 耐磨性、机械强度、耐冲击性、润滑性均优。 家电中齿轮、轴承、飞轮及滑动耐磨零件
聚对苯二甲酸乙 二醇酯（PET） 耐热性、耐冲击性、耐蠕变性、耐磨性优。 家电中装饰用的膜材料
PU 热固性塑料、隔热性优 冰箱发泡层
随着家电产品的不断创新迭代，除基本性能外，在追求质量与性能稳定的同时，家电产品对塑料也不断提出更高的质量要求，包括塑料材料的安全、健康、环保、轻量化以及易于回收利用等要求。
（1）安全改性塑料
家电的安全性是首要要素。所以家电会采用高阻 燃以及无卤的改性塑料。如冰箱、空调、洗衣机电机盒等内部件或外部件采用无卤阻燃材料。
（2）塑料轻量化
我国在大力推行生态设计，轻量化是产品生态设计的重要指标。家电在保证产品性能的情况下，也在从体积和质量上向轻量化发展，用低密度塑料提到高密度塑料，用高性能工程塑料替代金属材料［1］。
（3）健康塑料
现阶段，家电的健康化发展要求家电采用具有抑菌和杀菌功能的材料。比如冰箱、空调、洗衣机等内部件或外部件加入高分子抗菌母粒，门封条、垫圈使用无塑化剂弹性材料。
（4）环保和回收利用
工信部从2016年开始推动绿色设计产品，并推出了系列的绿色设计产品评价规范的团体标准。其中要求塑料部件符合中国RoHS的限量要求以及要进行相应成分的标识以便于回收利用。
2 废塑料再生行业管理现状
2. 1 政策
（1）国际政策
欧盟管理废弃电器电子产品回收处理的政策是《报废的电子电气设备指令》（WEEE 指令），2003 年开始实施 。2005年8月13日起，欧盟市场上流通的电子电气设备的生产商必须在法律上承担起支付报废产品回收费用的责任，同时欧盟各成员国有义务制定自己的电器电子产品回收计划，建立相关配套回收设施。聚焦到废塑料行业，欧盟的政策重点是建立塑料循环的闭环、建设塑料后端处理基础设施、从源头减塑使用，以及提升产品中塑料的可再生利用性。
日本在2001年颁布实施了《促进资源有效利用法》，针对废弃物处理提出了该法中规定制造者在产品设计、制造阶段应遵循3R（Reduce减量化，Reuse 再使用，Recycle材料再利用）的原则，为了便于分类回收进行标识，生产商自行建立回收、再利用体系等。
美国在1976年颁布了《资源保护与循环利用法》。美国塑料协会规定，在塑料制品表面要印有明确的标识，简化分类回收，便于材料再生利用［2］。
我国作为废塑料产生和再生利用大国，发达国家的经验也为我国政策制度构建提供了依据和参考，在政策上，我国应强化明确责任主体和相关方责任；从生态设计提升塑料的品质和可再生利用性；完善回收制度，健全回收体系，确保废旧塑料的高效供应；明确再生塑料的使用规范。
（2）国内政策
废旧家电塑料的再生利用与我国废弃家电产品回收处理行业息息相关。我国废弃家电产品回收处理行业的核心制度文件是2019年国务院发布的《废弃电器电子产品回收处理管理条例》（以下简称《条例》），于2011年1月1日起实施。《条例》要求建立了废弃电器电子产品目录制度、处理基金制度、处理企业资质许可制度等［2］。在政策的推动下，我国废弃电器电子产品回收处理行业稳步发展，首批列入《废弃电器电子产品处理目录》的产品是电冰箱、洗衣机、房间空调器、电视机、微型计算机，现我国已有109 家企业进入废弃电器电子产品处理基金补贴企业名单。2019 年，这些处理企业年规划处理能力接近 1. 8 亿台［3］。处理企业的处理规模不断扩大并处于平稳，促使很大部分废旧家电塑料集中在处理企业，从一定程度上解决了废塑料资源分散的特点。处理企业会将废旧家电拆解得到的家电塑料外壳进行破碎分选，收集以及仓储后交由下游企业进行再生利用。
从2016年开始，我国大力推动绿色制造体系，推动生产企业从前端使用再生原料，促进废塑料的再生利用。2016 年，国务院颁布的《生产者责任延伸制度推行方案》（以下简称《EPR推行方案》）中提出了4个重点任务：开展生态设计、使用再生原料、规范回收利用、加强信息公开。2017年，国家发改委发布《循环发展引领 行动》提出建立再生产品和再生原料使用推广制度。引导生产企业使用再生原料，并建立再生产品的标准和目录，建立政府优先采购制度，并提出率先从电器电子产品生产企业推动再生原料使用比例的提高。以上 政策从家电行业的前端生产环节和末端回收处理环节推动了废塑料的回收利用。
聚焦到废塑料行业，目前我国缺乏塑料从设计、流通、消费、回收处理、再生利用的政策体系。现有政策从规范废塑料行业环保合规提出了要求。2015 年，工信部发布了《废塑料综合利用行业规范条件》和《废塑料综合利用行业规范条件公告管理暂行办法》。文件对废塑料综合利用行业除提出了选址、生产经营规模 要求相关的要求意外，同时提出资源综合利用及能耗的要求，即企业应对收集的废塑料进行充分利用，提高资源回收利用效率，不得倾倒、焚烧与填埋；以及环境保护的要求。2020 年，《关于进一步加强塑料污染治理的意见》提出推进塑料资源化能源化利用：对具备再生利用价值的塑料废弃物，实现高质量、规范化的资源化利用。对分拣成本高、资源化利用价值低的塑料废弃物，进入垃圾焚烧发电系统并加强运行管理，确保各类污染物稳定达标排放，实现能源化利用［4］。
2. 2 标准
政策落实需要标准化提供技术支撑，标准是实现废塑料回收利用行业发展的重要手段。 近年来，为了支撑废塑料相关政策、规划的落地实施，有关废塑料再利用的相关标准正在纷纷研制和发布实施（见表2）。与10 年前相比，小规模企业家庭作坊露天焚烧或直接酸洗电子垃圾，获得金属后，直接把含有塑料等成分的残余物丢弃，造成了严重环境污染的现象。现阶段，在政策和标准的推动下，塑料再生利用不断规范完善。但目前我国大部分的标准是针对废塑料再利用工艺、流程、环保等方面。2019年我国首个关于废塑料分类与代码的标准发布，推动了市场上塑料的纯度、等级、材质的规范，统一了门槛。整体来看，我国废旧塑料再生材料性能尚缺乏统一的标准，以提高废塑料制品的品质，推动废塑料再生利用行业的高质量发展。
GB/T 39199—2020 聚乙烯（PE）塑料再生料的表征特性及检测方法 规定了聚乙烯（PE）塑料再生料的重要表征特性、检测方法及质量保证
GB/T 37821—2019 废塑料再生利用技术规范
规定了废塑料的破碎要求、清洗要求、干燥要求、分选要求、造粒和改性要求、资源综 合利用及能耗要求，环境保护要求
GB/T 37547—2019 废塑料分类与代码 规定了废塑料的分类分级方法、编码规则和代码结构、分级与质量要求
GB/T 16288—2008 塑料包装制品回收标志 规定了塑料制品的标志及其尺寸、颜色、数量和设置的位置
SB/T 11149—2015 废塑料回收分选技术规范 规定了废塑料回收分选的回收要求、分选要求以及运输与贮存要求和管理要求
HJ/T 364—2007 废塑料回收与再生利用污染控制技术规范（试行） 规定了废塑料回收、贮存、运输、预处理、再生利用等过程的污染控制和环境保护监督管理的要求
3 废旧家电塑料回收利用现状
3. 1 废旧家电产品塑料产生现状
我国是家电产品的生产大国、消费大国也是废弃大国。近年来，越来越多的废旧家电产品进入报废期。据中国家用电器研究院测算，2019年，我国首批目录产品理论报废量约为1. 7亿台，包括电视机5 028. 1万台、电冰箱3275. 7万台、洗衣机2 891. 6万台、房间空调器3 353. 7万台、微型计算机2 048. 8万台［3］。根据不同家电产品所使用的塑料和金属的质量占比测算，2014—2019 年废弃家电产品处理行业可回收的金属、塑料的质量如图2所示，统 计废弃家电产品包括首批WEEE 目录产品的电冰箱、房间空调器、洗衣机、电视机、微型计算机。2019 年，废弃家电产品中可回收塑料质量为461kt，塑料的可回收量较大，因此，加强废旧家电塑料的资源化利用至关重要。
图2 废弃电器电子产品可回收资源的质量
3. 2 废旧家电塑料回收方式
目前废旧家电塑料的回收主要是基于废旧家电的回收体系，主要包括生产企业边角料的回收、废旧家电通过多种渠道集中交由处理企业拆解回收以及个体回收等。
（1）生产企业自行回收
家电生产企业在生产家电产品时会产生消费前的废塑料，如边角料、下脚料等。这些消费前废旧家电塑料大部分由生产企业直接回收后循环再利用。生产企业会将这些消费前再生塑料按照一定的比例添加到新料中二次加工，实现再生塑料的闭环使用。
（2）专业处理企业回收
现阶段，废弃家电产品的回收方式主要是个体回商以旧换新回收和处理企业自建回收，其中部分家电产品会集中交付有资质的废旧家电处理企业进行拆解处理并产生废塑料。处理企业会将废塑料通过招标的方式集中交由下游塑料加工企业进行再生利用。
（3）个体回收
个体回收者从消费者手中回收废弃小家电等产品，进行拆解分类后，逐级向上一级收购者运输废塑料。二级或者三级大型回收商会将批量的废塑料通过不同的销售渠道卖给废塑料再生利用企业，采用互联网或是线下交易的方式。
现阶段，我国再生资源行业一直受制于上游回收企业和下游深加工企业对接不畅通。我国废旧家电塑料回收环节存在的问题：一是废塑料回收货源不足，无法支撑塑料再生利用企业量产；二是废旧家电中回收塑料品质不高，导致塑料再生价值低，无法循环利用。所以加强产业链之间的合作，生产企业从源头确保塑料的可再生利用性是重中之重。
3. 3 废旧家电塑料处理利用技术
GB/T 37821—2019《废塑料再生利用技术规范》中要求废塑料经过破碎、清洗后，进行分选、干燥，再经造粒、改性得到废塑料再生颗粒［5］。废旧家电塑料处理的技术路线如图3 所示。首先需将废旧家电塑料进行预先处理，去除废旧塑料制定品中的金属、橡胶等。由技术人员进行材质判定，将同类型的材质归纳在一起。塑料进行破碎，通过物理方法，将塑料打碎成小颗粒；塑料碎片进行分选，采用多种分选方式提升塑料的纯度；清水清洗去盐，清洗后的塑料碎片烘干放入造粒设备进行造粒，最终形成再生塑料。
（1）废旧家电塑料预处理
废旧家电塑料破碎前，处理企业首先将废旧家电通过手工拆解将外壳、电机、电子元件等体积大、易于识别 的零部件拆出，比如压缩机、门封条、PCB、电线电缆等零处理［6］。第二将相关零部件破碎，包括人工分离后可识别的塑料部件以及人工无法分离的含塑料的部件。破碎后的废旧家电通过分离技术和设备利用其磁性、电性或密度差异进行分离，最终得到金属、塑料、玻璃等材料［6］。废旧塑料将进入下游的再生资源企业进行再生利用。
图3 废旧家电塑料处理的技术路线
（2）废旧家电塑料破碎
废旧家电塑料在加工利用前要破碎成小的碎片或颗粒。废电视机、废洗衣机、废房间空调器以及废微型计算机是将塑料人工拆解处理后破碎，冰箱的门体塑料是采用破碎设备整机破碎。破碎分为干法破碎和湿法破碎，目前废旧家电塑料的破碎处理采用较多的是干法破碎。干法破碎又分为机械能破碎和非机械能破碎，机械能破碎就是利用各种破碎机械对物料产生破坏力使之变形直至破碎［7］。
（3）废旧家电塑料分选技术
由于家电用塑料并不是单一成分，为达到家电要求性能，多是以混合成分存在，高效分选才能提高废塑料再生利用的价值。因此，相对于整个塑料再生利用环节，分选是废塑料回收利用的关键环节。废旧家电塑料常见的分选方法有人工分选、密度分选、静电分选、浮选、光电分选等。各主要分选方式的工艺特点如表3所示。每种方法都有其本身的优缺点。目前使用广泛的是各种分选方法组合使用，提升分选效果。比如废冰箱是通过磁选分离出金属铁，通过风选分离出聚氨酯泡棉，再通过涡电流分选以及光谱分选，最终得到ABS、PS 等塑料。
工艺名称 工艺特点
人工分选 依据家电塑料的标识、外观、硬度等进行分类。操作简 单，主观性大。
密度分选 依据塑料的密度差异，操作简便、设备简单。密度差异 大的塑料分选效率高。
静电分选 依据荷电性质分选，设备复杂，对极性塑料的分选效率 高。
浮选
适用于密度和荷电性质相近的废塑料，设备较简单，适 用范围广，湿法工艺，会产生废液需要处理。
光电分选 适用于各种塑料分选，目前近红外光谱分选使用广泛， 用于大多数塑料识别，快捷、可靠、灵敏度高。
现阶段，废旧家电塑料分选的典型工艺流程如图4所示。将废旧家电产品进行适当的破碎，塑料碎片达到一定的尺寸，通过磁选、空气分选、涡电流分选以及传感器分选，回收得到有价值的金属以及去除金属的塑料碎片。在通过不同浓度盐水浮选以及静电分选，高效得到不同成分的塑料。比如先采用 15~25℃的盐水浮选，可得到PA、PC等；再采用0~15℃的盐水浮选，可得到PC、PC/ABS等，最后采用清水浮选可得到PP、PE等。通过对废塑料进行更加高效的分选、清洗，可以提升回收塑料的品质，提升再生塑料的品质，促进再生塑料可以在生产和消费环节循环使用。
图4 废塑料典型分选工艺流程图
（4）废旧家电塑料再生利用技术
废旧家电塑料的再生利用技术分为物理法、化学 法和能量回收。
物理法是指对单一废塑料直接循环利用（直接利用）或经过简单加工后再利用（改性利用）。 直接利用是指将废旧家电塑料经清洗、破碎、造粒后直接加工成产品或与其他物质经按比例混合后加工成产品；改性利用是废旧家电塑料经填充、共混、增韧等工艺，提高塑料强度、阻燃性方面的性能［8］。其工艺流程如图5所示。通常废旧家电塑料会采用物理法进行再生利用，因为家电用塑料部 件通常架构大、分离清洗便捷、家电中所有热塑性塑料和部分热固性塑料（如PU等）都适合物理法处理［9］。
图5 物理法的工艺流程图
化学法是指废旧家电的塑料经过水解或热裂解反应，使废塑料分解为单体或还原为化学原料的技术［9］，其工艺流程图如图6所示。此方法适用于PP、PE、PS等聚烯烃类塑料的回收。但化学法比物理法，过程复杂、消耗能量大、产生的废气、废液、固废易对环境造成污染，需要规范处理。
图6 化学法的工艺流程图
能量回收是对废塑料进行焚烧，收集利用产生的热能。通常用于难以分类和分选的混合塑料。其最终废气有毒有害（有可能产生二噁英等），需要使用规范高效的焚烧设备进行处理。
（4）特殊部件塑料的回收
PVC 作为电线的包覆材料，在家电产品中广泛使木纤维得到木塑复合材料，将PVC 废料加入助剂实现了优质抗菌阻燃性能的PVC再利用［10］。硬质PU 泡沫由于耐低温性、可发泡性、耐酸碱性等优异性、广泛用于冰箱、冰柜等家电中，其回收方法有：粘合加压成型回收、用作填充料、挤出成型回收以及水解、醇解、碱解等化学方法回收［11］。塑料改性成新型环保木塑复合材料是目前热门的改性工艺，塑料细料按一定比例混合掺加到新树脂中使用，得到木塑材料，可以替代大部分的天然木制品，缓解木材短缺的问题。
4 废旧家电塑料资源化利用发展趋势
我国每年都要消费和产生大量的废旧家电塑料。目前我国废旧家电产品回收体系已初步完善，废旧家电塑料回收到有资质的处理企业进行集中处理。废旧家电塑料再生利用作为废旧家电处理深加工的重要部分也在不断发展完善。根据不同破碎、分选以及再生利用技术的优势，组合选用，采用合适的处理利用技术可促进高值高效废旧家电塑料资源化利用。此外，由于目前我国塑料原料的品质、处理工艺、设备、成本等原因，部分废旧家电塑料再生料的性能尚未达到新料的水平，大部分是在农业、建筑业以及工业中进行降级使用，很少部分再生塑料会回用到家电产品，特别是回用到白色家电新产品中。
结合家电用塑料的应用现状，我国废塑料再生行业的政策和标准现状，以及废塑料回收利用技术现状，废旧家电塑料资源化利用有以下4个方面的发展趋势。
（1）智能化高效分选设备与复合处理工艺提升资 源化利用价值
不断改进应用于废塑料的再利用技术中。例如近红外技术等。新技术和设备的应用也将大大提高塑料分选的效率和分选能力。这些技术不仅在发达国家有产业化的应用，在我国废电器电子产品处理企业，例如江西格林循环产业股份有限公司、华新绿源环保股份有限公 司等企业也有产业化应用。另一方面，随着消费不断升级，家电产品在满足基本性能的基础上，不断提高美观、安全、轻量、环保等性能水平，间接要求家电塑料的性能也需不断加强，单一的破碎分选处理方式已不能满足高效高值的塑料再生利用。未来，多种废旧家电塑料的处理工艺复合使用将成为废塑料资源化利用的发展方向。
（2）建立与研制再生塑料性能的标准化门槛
由于废旧塑料回收利用的复杂性，再生塑料往往存在性能差异大、质量难以保证，导致再生塑料产品质量出现缺陷等问题，这些问题导致再生塑料产品的使用受到很大限制。但目前我国废旧塑料再生材料性能缺乏统一的标准，我国大部分标准是针对废塑料再利用工艺、流程、环保等方面的标准。再生塑料使用和评价的技术规范以及再生材料性能标准缺失，无法引导和规范行业企业循环再利用再生材料。因此，我国需要建立再生塑料使用、评价以及性能等方面的标准。通过标准引导，统一规范判断再生塑料的性能指标，才能保证再生塑料的质量以及终端产品的质量。对再生塑料的品质进行科学合理的评价，规范再生材料使用 过程，促进再生塑料品质的不断提高。
（3）构建与完善再生材料的应用市场
再生原料分为消费前再生原料与消费后再生原料。通过行业调研，我国家电生产企业针对消费前再生塑料一直在循环利用，比如生产过程中产生的边角料会全部回用。而对于消费后再生塑料，部分电视机、微型计算机等电子产品企业已有回用的案例。而电冰箱、洗衣机等白色家电产品几乎很少使用。目前废旧家电产品消费后再生塑料大部分降级使用或用于其他品类产品。
2016年，国务院发布的《EPR 推行方案》明确提出：“到2025 年，重点产品的再生原料使用比例达到20 %”。同时鼓励生产企业在保证产品质量性能和安全的前提下，使用再生原料。因此，未来在生产者责任延伸制度政策的推进下，以期通过行业、政策和标准的进一步落地，开展再生塑料认证，促进再生塑料循环再利用。
（4）加强生态设计提升原生塑料可再生利用性现阶段，我国很多废旧塑料品质性能偏低，部分不符合环保要求，使得再生塑料性能差，价值低，无法循环利用。《EPR推行方案》中明确提出生产企业要统筹考虑原材料全生命周期的资源环境影响，深入开展生态设计。未来，为提升再生塑料品质，除改进塑料再生工艺和设备水平以外，还应不断提高原生塑料的品质。家电生产企业在生态设计时应考虑塑料的单一化、无害化，优先选用易于回收、可循环利用的塑料，从而实现塑料的高效循环。这也是落实生产者责任延伸制度推行方案中开展生态设计的重要举措。
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