PET塑料_PET再生顆粒_PET化纖顆粒
[摘要]飽和聚酯以其優(yōu)異的物理化學(xué)性能而廣泛應(yīng)用于纖維、包裝、工程塑料等領(lǐng)域,全球聚酯需求持續(xù)增長(zhǎng),同時(shí)新型聚酯產(chǎn)品,如聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯(PTT)等的開發(fā)應(yīng)用前景廣闊。隨著聚酯工業(yè)的迅速發(fā)展,產(chǎn)生了大量的廢舊聚酯;考慮到環(huán)境和能源的問題,廢舊聚酯的循環(huán)利用已經(jīng)引起了世界各國(guó)的重視。廢舊聚酯通過化學(xué)循環(huán)解聚為單體或低聚體,而單體或低聚體可直接用于合成新聚酯,因此化學(xué)循環(huán)可構(gòu)成閉路循環(huán)途徑,是一種綠色循環(huán)的新過程。
1.化學(xué)循環(huán)法方法概述
化學(xué)循環(huán)法是指PET在熱合化學(xué)試劑的共同作用下發(fā)生降解反應(yīng),生成相對(duì)低分子量的產(chǎn)物如TPA(對(duì)苯二甲酸)DMT、(對(duì)苯二甲酸二甲酯),BHET(對(duì)苯二甲酸乙二酯)、EG(乙二醇)等單體或其他化學(xué)品,產(chǎn)物經(jīng)分離、純化后可重新作為生產(chǎn)聚酯的單體或合成其他化工產(chǎn)品的原料而被重新使用,從而實(shí)現(xiàn)了資源的循環(huán)利用。
2.化學(xué)循環(huán)法方法介紹
化學(xué)循環(huán)是唯一可使高分子材料進(jìn)行封閉循環(huán)的方法。因此,化學(xué)降解方法的研究成為廢舊高分子材料資源化研究的重點(diǎn)。所謂化學(xué)循環(huán)是指廢料在有氧或無(wú)氧條件下經(jīng)過加熱或在水、醇等物質(zhì)的作用下使高分子發(fā)生降解反應(yīng),形成低相對(duì)分子質(zhì)量的產(chǎn)物或單體,實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步利用。PET的分子鏈上有大量的酯鍵,故其許多重要的性質(zhì)均與酯鍵的存在有關(guān)。在一定的條件下,PET大分子內(nèi)的聚酯鍵容易發(fā)生水解、醇解、酸解等反應(yīng),反應(yīng)后聚酯將解聚成單體或低聚物。美國(guó)利用廢PET瓶甲醇醇解,生產(chǎn)對(duì)苯二甲酸二甲酯和己二醇,再直接進(jìn)行縮聚制備新聚酯并實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。另外,當(dāng)PET加熱到280~320℃時(shí)會(huì)發(fā)生熱降解,分解的主要?dú)怏w產(chǎn)物是二氧化碳,一氧化碳和乙醛,其他產(chǎn)物主要是對(duì)苯二甲酸,也有少量的水。PET的裂解也發(fā)生在酯鍵上,氧的存在會(huì)加速其降解。按采用的降解劑劃分,目前廢PET聚酯化學(xué)循環(huán)方法主要有以下幾種:(1)水解法;(2)醇解法;(3)氨解法;(4)胺解法;(5)熱裂解法;(6)其他降解法。水解法的研究已經(jīng)相當(dāng)廣泛,其降解后的單體或低聚物經(jīng)純化后與乙二醇共聚成PET。酸解及堿解過程需要加堿或酸處理產(chǎn)品,并排出大量酸堿廢液,污染環(huán)境,而且要進(jìn)行產(chǎn)物與催化劑的分離,工藝復(fù)雜;醇解和糖解法是已商業(yè)化的比較成熟的降解方法。不同PET化學(xué)回收方法的區(qū)別在于中間產(chǎn)物的純度及一致性。
2.1水解法:是在不同酸堿介質(zhì)中將廢舊聚酯水解為二元酸和二元醇,反應(yīng)需要在一定的溫度和壓力下完成。水解法必須先經(jīng)機(jī)械方法處理,除去雜質(zhì),工藝復(fù)雜,回收成本也相對(duì)較高,同時(shí)還引起雜質(zhì)的積累,因?yàn)門PA和乙二醇直接合成PET聚酯的工藝是聚酯生產(chǎn)的重要方法之一,使得PET水解日益受到重視。按酸堿度不同可劃分為:酸性水解法、堿性水解法、中性水解法。