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PET的回收利用  

2008-04-08 20:40:52|  分类: 化工基础 |  标签: |举报 |字号 订阅

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   近年来,碳酸饮料、矿泉水、茶饮料与食用油等市场需求出现了持续强劲的增长态势,聚酯瓶因其优异的性能被广泛地应用于这些产品包装上,从而带动了全球聚酯瓶和聚酯瓶片市场需求量的扩大,也推动了全球聚酯业的快速发展。但是由于聚酯瓶在自然条件下降解非常缓慢,给环境带来了巨大的影响。因此,PET的回收利用对于环境保护和资源的再利用意义重大。在这种情况下,各国相继出现了对废PET回收利用的研究。

   目前,聚酯瓶的回收利用有物理法和化学法,化学法主要利用其能与小分子反应而降解再制备新的物质,如利用废聚酯瓶制防水涂料、硬质泡沫等。聚氨酯密封胶由于性能优越,在国民经济中得到广泛应用,是八大合成胶粘剂中的重要品种之一。但这些聚氨酯密封胶都是以聚醚多元醇为主要原料,以聚酯多元醇为原料的还没见报道。本文具体阐述废聚酯瓶(PET)回收解聚生产聚酯多元醇(PDA),并用其与MDI反应制备聚酯型聚氨酯密封胶的方法。这不仅为废聚酯瓶回收利用提出了新途径,而且提供一种新型的胶粘材料。

   目前我国国内废PET的回收利用尚属起步阶段,其综合利用率不足20%,主要用于降级使用的再生塑料、非织造再生纤维及化学改性利用如生产增塑剂、聚酯涂料、粘结剂等。而化学解聚全回收利用因投资规模大、工艺技术复杂、未形成完善的废PET回收体系。

90年代工业发达国家已相继实现了废PET大规模回收利用,以美国为例,1995年以后美国建成了非常完善的废PET回收体系,废PET利用率已达100%,主要方法有伊思特曼公司的甲醇醇解法;杜邦公司乙二醇醇解法及威尔曼公司再生纤维法。这三家世界上最大的聚酯生产企业,既可以原油产品为原料合成聚酯,也可从废PET解聚再合成聚酯产品,在政府支持下实现了直接意义上的聚酯工业的可持续发展。1993年仅威尔曼公司回收的废PET就达11万t,其所节约的原油足以供应象亚特兰大这样规模的城市使用一年。

我国是聚酯生产和消费大国,聚酯年产量已达300万多吨,直接用于合成PET的原料对苯二甲酸(PTA)及乙二醇(EG)在我国还不能自给自足,每年还需从国外分别进口30万t和20万t以上,因此开发适合国情的废PET回收利用新技术,具有十分急迫的环境资源意义,关系到我国聚酯工业的可持续发展。

许多技术成果都是利用工业和生活中废弃的聚酯塑料(如矿泉水瓶、饮料瓶、食用油桶)以及聚酯厂生产中的废料、聚酯制品的边角料、废料等为原料,经化学处理制成聚酯多元醇,作为生产聚氨酯发泡材料以及塑料、橡胶、涂料、粘合剂等合成材料的中间体。

    聚酯多元醇与目前市场上应用广泛的聚醚多元醇相比,耐温、耐磨、耐油和机械强度高占有优势,因此在聚氨酯发泡材料、合成革、涂料、粘合剂、弹性体等制品中显示出其特性而得到发展。特别是近年来大量应用的聚醚型聚氨酯密封胶材料中,加入一定比例的聚酯多元醇,不仅可较大幅度提高材料的强度,也可显著降低聚氨酯密封胶材料的生产成本。因此,聚酯多元醇在聚氨酯胶粘剂中得到广泛应用。

   PET化学解聚回收TPA和EG是PET聚合的逆向反应。其解聚主要有水解法、甲醇醇解法、乙二醇醇解法、碱解法以及酸解法。其中由于PET解聚产生的EG与反应介质水或甲醇形成互溶体系,使得回收EG必须经能耗高、投资巨大的精馏塔处理;同时由于水及甲醇沸点低,解聚反应温度高,因此水解法、甲醇醇解法均需高压下进行。乙二醇醇解和二甘醇醇解法反应时间虽然长要4—8h,但可在常压下进行,这在实践中是较易实现的。

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