粉煤灰作為煤炭燃燒后的固體殘渣廢棄物，人們在建材類方面應用研究較多。本文就粉煤灰在塑料中的高值化應用進行了初步研究，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。
Fly ash, a coal combustion wasteoften usedin the construction sector, has proved useful also in the plastics industry,particularly for weight reduction and absorbing harmful gases.
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渣加工而成。
粉煤灰放大2000倍的照片
粉煤灰放大2000倍的照片
粉煤灰當前主要用于建材行業(yè)的輕體高強保溫材料、高標號水泥、道路、建筑基礎夯實摻混料等。在高值化利用方面，主要用于建筑領域和對某些粉煤灰的氧化鋁、白炭黑等方面的提純研究開發(fā)，在塑料、橡膠及城市外墻涂覆等方面的研究有待進一步加強。
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后，經過表面改性處理，在PP、PE、PVC、彈性體、橡膠等制品中添加一定比例，應用測試結果顯示，可吸附再生塑料或助劑產生的異味，比重減輕，生產成本明顯降低，具有明顯的生態(tài)效益和社會效益。
粉煤灰的化學成分及特點
由于煤炭的礦產資源和地域不同，化學成分及性能具有明顯差異，煤炭燒結后形成的粉煤灰主要化學成分差異也較大，主要指標參見表1。
表1 粉煤灰化學成分
粉煤灰在塑料中的應用實驗
我們將粉煤灰在PVC、PP、PE等制品中進行了常規(guī)應用對比試驗，取得了一定的效果，在不同領域尚需作進一步的應用研究。
1.粉煤灰經過粉碎研磨、分級改性后，在PVC管材中直接試用，與加入同份數輕鈣相比，擠出電流下降5%~10%，擠出產量有所提高，管壁外觀光亮滑爽，沖擊強度改善，主要物理性能指標未見明顯變化，而原輔材料生產成本明顯降低。
2.將粉煤灰（內蒙）提鋁后，經加工成具有蜂窩狀微孔結構并含有結晶水特征的粉煤灰，生產成硅酸鈣母料，與碳酸鈣母料添加在PP板材中進行性能對比，主要參數見表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比
3.將粉煤灰與不同無機粉體在聚丙烯中添加20%進行了物理性能對比檢測，各項性能指標參見表3。
表3 不同無機粉體在PP中的應用（20%）注：粉煤灰為800目，其他粉體為1250目
在塑料中的應用特性
蜂窩狀結構具有明顯的吸附性
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”狀結構相互交錯，大小連接相通，壁上都是空心結構。
從以上試驗中看出，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、氣味和水分。
粉煤灰、碳酸鈣/填充母料的甲醛吸附性能比較
粉煤灰的水分應高度重視
因孔隙結構，粉煤灰水分及易揮發(fā)物含量較大，受煤炭資源、燃燒條件、儲運環(huán)境等多種因素影響，而水分含量的測定也會因不同條件和環(huán)境的制約，有一定的誤差。釆用水分儀測試可檢測水分含量及在不同溫度、時間下的數值變化。
粉煤灰在塑料中的高值化應用前景
塑料、鋼鐵、水泥、木材成為四大工業(yè)材料，塑料的比重輕、加工工藝簡單、應用廣泛，已受到人們的青睞，塑料的增長速度超過其它工業(yè)材料。塑料的循環(huán)再利用是塑料的優(yōu)勢和特點，由于塑料制品的應用領域、使用環(huán)境、儲運條件等復雜的因素影響，廢棄后的塑料再次循環(huán)加工應用，往往會產生人們難以接受的氣味和煙霧，給自然環(huán)境帶來負面影響，已成為國家、社會、行業(yè)、企業(yè)高度關注的難題。
粉煤灰作為煤炭燃燒后的固體廢物，當它的功能和特性未被發(fā)現時，往往都以廢棄物看待，而它的比重小，強度大，特別是蜂窩狀球型空心結構，具有特殊的吸附功能等特點，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，具有廣闊的應用前景。
結束語
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，而兩種材料的有機結合，不但可明顯改善塑料的加工應用環(huán)境，提升廢棄物的有效利用率，還可改善塑料、橡膠等材料的應用性能，將成為新的功能新材料。研究、試驗、利用固廢物的特點與優(yōu)勢，加強不同學科、不同領域、不同材料的交叉協作，發(fā)揮多元復合材料的各自優(yōu)勢與特性，擴大應用新領域，變廢為寶，在經濟效益、生態(tài)效益、社會效益等方面發(fā)揮正能量，為建設綠色、低碳、節(jié)能、環(huán)保和資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會做出新的更大的貢獻?。ㄎ恼聛碓从诰W絡）
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