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淺談廢棄PET聚酯回收及制備粉末涂料用聚酯樹脂

放大字體  縮小字體 發布日期:2014-03-07  來源:中國論文網  瀏覽次數:323

       PET即聚對苯二甲酸二乙醇酯,這種產品在生活中具有應用的廣泛性,消耗也最大。本文即以聚對苯二甲酸二乙醇酯以下簡用PET為研究對象,探討PET聚酯回收及制備粉末涂料用聚酯樹脂。PET具有化學穩定性、耐腐蝕性、電絕緣性、絕熱性不易自然消解,長期置留于環境中會造成極大的環境損害,不利于可持續發展。與此同時,以原油或天然氣為第一手的高分子材料成本的不斷增加,資源的不斷減少,使PET聚酯的回收與利用成為一個新興的話題及亟待解決的研究領域。論文擬梳理目前廢PET聚酯的回收辦法,即廢PET聚酯的物理回收辦法及運用、廢PET聚酯的化學循環回收辦法及運用、廢PET聚酯的微波輔助回收利用辦法及運用,并提出廢PET聚酯再資源化制備涂料的方法與進展,包括聚酯樹酯涂料制備、醇酸樹脂涂料制備、聚氨酯的涂料制備,并在此基礎上做出醇解產物改性制備粉末涂料用聚酯的實驗及討論總結。
  1 廢PET聚酯的回收辦法梳理
  PET聚酯的主要特點如透明性較好、柔韌度較強、質量較輕、穩定性較好,日常生活中常用的飲料瓶、薄膜、電器絕緣材料等PET聚酯都可以應用于此。廢PET聚酯主要來源于兩個途徑,辟如廢舊的PET包裝材料、已經使用過的PET產品,另一個主要途徑就是在生產或加工過程中產生的廢料、邊角料等。生產或加工過程中的廢料、邊角料由于清潔度難以達到,所以可以綜粘、增粘等方面直接回收利用;第二種廢料由因附帶其他成分或污漬,必須經過純化、分離等處理后才可回收利用。PET聚酯的大量應用與化學惰性難以自然降解,使得其造成的環境問題及回收利用在當前受到了極大的重視與關注。梳理廢PET聚酯的回收辦法,包括物理回收辦法、化學循環回收辦法、微波輔助回收利用辦法,現在對以下辦法的具體運用做出論述。
  1.1 廢PET聚酯的物理回收辦法及運用
  傳統廢PET聚酯的物理回收辦法主要是填埋、粉碎、焚燒等簡易辦法,然而填埋占地面積大,并且污染大氣與水環境,已被多數國家明令禁止。焚燒的辦法則會產生多環芳烴化合物、酸性化合物、一氧化碳和重金屬化合物等有害物質對環境不利。簡單再生是將廢舊塑料破碎、洗滌、除雜質、造粒,然后加工成品或加入部分新聚合物,由于清潔的不徹底,不能直接當作食品包裝再使用,只能作為次等產品運用于生產、生活中。物理回收辦法在當前困境下做出進一步進展與改進,典型的廢PET物理回收工藝流程主要是:PET廢料→顏色分選→雜質分選→破碎→比重分選→洗滌→脫水→清潔PET片→造粒或再加工制品。物理循環新工藝辦法顯然較之傳統單一方法有所改進,并且以其簡單性、易于控制性、低成本性,在歐美一些國家也較廣泛的應用,但由于新工藝對原材料、分離、凈化等方面有嚴格的要求,如果未達標則不能作為食品包裝使用,只能作為次等產品使用,所以其常與化學辦法共同處理。
  1.2 廢PET聚酯的化學循環回收辦法及運用
  傳統廢PET聚酯的化學回收辦法主要是高溫熱解、解聚、化學接枝改性等辦法,高溫熱解法應用于聚乙烯、聚丙稀、聚苯乙烯等非極性塑料和一般廢物中的混雜廢塑料的分解,是通過加熱有機物,破壞有機物的共價鍵,使其分解成低分子物,生成氣體、油、焦炭等生成物。解聚則可以用水、甲醇、乙醇、乙二醇、丁二醇、氨水等溶劑物對其提純,重新合成高品質材料,但其使用只能用于解聚型聚合物,其適用范圍非常有限。水解根據水質的不同分為酸性水解、堿性水解、中性水解。醇解與水解是化學回收辦法中使用最多的辦法,其中醇解包括一元醇解與二元醇解,因其比水解更容易實施、降解速度更快,近年來在化學循環回收中應用最廣,且得到進一步研究進展與改進,根據操作條件的不同,甲醉降解法可分為低壓甲醇降解法、中壓甲醉降解法和超臨界甲醇降解法。低壓甲醇降解法將將廢PET加入熔融釜內,用過熱水蒸氣加熱熔融,冷卻固化后被輸送到旋風研磨機內,經過分餾、冷凝、結晶、離心分離后獲得DMT產品,低壓甲醇降解法成本低、程序易,但轉化率低且含一定量低聚物;中壓甲醉降解法一般在180~280℃、2.0~4.0 MPa下進行其轉化率有所提高,但仍然含有一定低聚物,對產品精制化不利;超臨界甲醇降解法,采用超臨界甲醇在270~350℃、大于8.0MPa的反應條件下解聚廢PET,反應時間縮短,轉化率提高,市場化價值最大。
  1.3 廢PET聚酯的微波紅外輔助回收利用辦法及運用
  微波與紅外輻射最早是發現于19世紀初,20世紀70年代陸續得到廣泛使用,用微波紅外在廢PET聚酯的降解領域中應用對于廢PET的使用還是一個較近發現的新技術。微波紅外輔助回收相對于物理、化學回收辦法來說,環境污染更小、對資源的提取效率高,對于一般的化學反應處理辦法有更好的效果。微波在當代已有了一定的應用,如微波無機、微波有機合成、微波離子體化學合成等,微波醇解的主要影響在于時間、功率、醇的類型與配料比、量的多少等方面。紅熱輻射較之微波在聚酯降解中則應用尚欠缺,需要進一步研發。總之,微波紅外輔助回收利用辦法尚處于初級階段,但就目前應用來看對于資源轉化率、環境污染度等方面都有較好的改善,紅外輻射尚處研發階段,有待進一步試驗與考證。
 
本文導航:
  • (1) PET即聚對苯二甲酸二乙醇酯,這種產品在生活中具有應用的廣泛性,消耗也最大。文章即以廢棄PET聚酯回收為研究主題,梳理廢PET聚酯的回收辦法,梳理廢PET聚酯再資源化制備涂料的方法與進展,并在此基礎上做出醇解產物改性制備粉末涂料用聚酯相關實驗,給出討論總結。
關鍵詞: PET聚酯 聚酯樹脂
 
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