废弃pe材料的处理技术

废弃pe材料的处理技术

1.废弃pet的回收利用苯二甲酸乙二醇（pe）是由苯二甲酸和乙二醇混合而成的。它于1944年发明。1949年，英国ici公司成功开发，并于1953年首次实现了工业化生产。这是迄今为止最大的、产量最高、应用最广泛的聚对着。PET具有优良综合性能废弃PET材料本身并无毒害作用,但其在自然环境下降解周期长,由于大量使用,废弃的PET也造成了巨大的环境污染和资源浪费。PET废料主要来自于生产过程中产生的边角废料和使用过一次的PET废弃物。据统计,我国每年的涤纶下脚料就可达50kt以上,而且还在逐年增长。将废弃的PET再生利用,不但可以减少环境污染,而且可以变废为宝。PET本身即使一种有机高分子化合物,生成PET的原料也是由石油的裂解物制得的,丢弃废弃的PET材料便成为一种间接的石油资源的浪费。目前,世界各国已经相当重视其回收再生工作,许多国家设立了研究机构并成立了专门的回收工厂。据统计,截止2006年,全球每年PET塑料瓶的回收量就已经高达900kt。回收的PET再生材料主要用于制造纤维、片材和非食品包装用瓶。目前,废弃PET的回收方法以物理回收法为主,即机械回收法和热熔法,但这些方法会导致材料的力学性能下降,不宜制作高档产品。化学方法包括化学改进法和化学降解法,但难于保证产品的纯度。由于回收技术尚不成熟的原因,回收的PET材料在用途上也收到了很大限制。2.常用降解法醇解技术属于化学降解法,主要包括:脂肪醇降解法、芳香醇降解法、一元醇降解法、二元醇降解法、超临界醇解法。本文主要讨论当前研究较成熟的醇解方法。2.1传统乙醇法2.1.1聚酯的解聚工艺在适当的温度,压力下,甲醇可将废弃的PET材料降解为聚对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(EG),目前已有DuPont等公司利用甲醇解聚法循环聚酯材料美国DuPont公司开发了Petretec的PET甲醇解聚工艺。该工艺中先将废旧聚酯切成碎片,并检测非聚酯成分的含量,将非聚酯成分小于50%的废料加入反应器,内有足量的、熔融的DMT溶剂,保持温度在220℃以上使聚酯溶解,过滤溶液,除去杂质,然后溶液进入醇解反应器里,甲醇在260℃-300℃和0.34MPa-0.65MPa下通过溶液鼓入反应器内,反应后的DMT、EG和剩余甲醇存在于醇解塔的蒸汽中,剩余的甲醇在甲醇分离塔里被分离后循环使用,精制的DMT和EG直接用于生产纯的PET。该工艺可循环处理含有染料、涂料、其他聚合物等的废旧PET材料。甲醇解聚法工艺允许有染料和其他杂质(如PE、PVC)的存在,而且已经工业化生产,生产能力为50000t/a-80000t/a,但资本投资较高。2.1.2化装置的运转目前,乙二醇的工艺条件趋于成熟,Goodyear、Hoechst、DuPont等公司已经实现了商业化装置的运转。Noiman等Fujita等人公布的PET乙二醇解聚的工艺专利,提出了乙二醇解聚PET的较为经济的工艺过程:反应在215-250℃,惰性气体(如N日本帝人公司乙二醇解聚工艺可连续化生产,反应条件较温和,安全性好且无腐蚀性,允许染料、PVC等杂质存在,生产规模可大可小,而且资本投资低。2.1.3多元醇分解法在一元醇,二元醇的研究不断发展的同时,多元醇降解技术也越来越多的受到关注。S.H.Mansour我国新疆京新聚氨酯新技术有限公司2.2新技术在醇法中的应用2.2.1超临界流体技术超临界流体技术是近几十年来发展起来的一项新技术。当流体为超临界流体状态时具有很高的吸附能力和流动、传递性能和足够的溶解能力,利用这些性质,可高效地将废弃的PET材料分解得到气体、液体和固体产物,故该项技术成为近年来研究的热点。2.2.1.超临界甲醇解聚聚酯循环利用的研究近年来,超临界反应技术在废旧塑料循环利用方面有独特的优势,尤其是超临界甲醇解聚聚酯的研究取得了很大进展。国内杨勇等2000年Sako等2.2.1.2.乙醇氟分解法相对超临界甲醇降解法而言,超临界乙醇降解法的研究教少,但也取得了一些成果。王汉夫等2.2.2微波醇法微波在聚酯解聚中应用的研究才刚刚起步,理论和实验手段尚未成熟。KrzanA逯德木等3.工艺上的不足将废弃的PET材料进行醇解回收具有保护环境和节约资源的重要作用,降解所得的产物可作为工业生产的原料,具有广阔的市场前景。但PET醇解技术仍然存在许多不足之处,需要进行进一步的探讨研究。3.1常规醇解手段中,甲醇降解法普遍需要进行大规模生产才能获得经济效益;多元醇降解法则需要多个溶剂辅助进行才能取得较好的效果,无形中增加了工艺难度;乙二醇降解技术所要求的条件虽然相对温和,操作简单