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聚酯(PET)瓶再生利用技术

点击: 7007  时间: 2013,10,19   来源: 大环宇塑料造?;?/span>(2)

聚酯分为热塑性聚酯和热固性聚酯,前者是由饱和二元酸和二元醇通过缩聚反应制成的线性聚合物。根据二元酸和二元醇的种类,可以合成多种热塑性聚酯,如PET、PBT、PCT、PEN、PBN、PTT等。我们所关注的PET是热塑性聚酯中数量最多、应用最为广泛的一种。

聚酯(PET)瓶再生利用技术动态

PET分子式如下图所示,其玻璃化温度Tg为80℃,熔点Tm为265℃。

PET分子式

PET的分子量大小关系到聚合物的性能和用途,分子量即链节数的多少可用特性粘度来表征,其单位为dL/g。在缩聚反应进行过程中,只有将乙二醇不断去除才能保证得到适当粘度的聚合物。

一段后缩聚可得特性粘度0.42~0.72dL/g中粘度聚酯;二段后缩聚可得特性粘度0.90~1.0dL/g高粘度聚酯。

缩聚反应可是可逆的,同时还伴有热降解、酯水解等副反应,因此无论在缩聚反应聚合期间,还是在对所得的聚合物进行熔融加工期间,都要采取有效措施,防止热解或酯不解反应的发生。

PET结晶速度相当慢,加入成核剂可以提高结晶速度,缩短在模具中的冷却时间。

PET在95℃以下的环境中是不能结晶的,而当温度适当时,也必须加入成核剂,缩短诱导期,才能有助于在较低温度下结晶;反之如果将熔融流动状态的PET迅速冷却至95℃以下,它就不能结晶。

常用的成核剂有单质(如石墨、碳黑)、金属氧化物(ZnO、MgO)、盐(CaCO3、CaSiO3、BaSO4)、矿物粉体(滑石粉、高岭土)以及有机酸或盐(硬脂酸、硬脂酸钙)。

PET的物理力学性能如表1所示:

PET的物理力学性能表

PET产能状况
我国聚酯产能自2004年以来连续快速增长, 2011年达到3300万吨,其增长势头可延续到2013年,届时将达到4400万吨左右,年增长率在10%以上。

PET瓶级树脂产能状况
PET的主要用途是制做纤维,其次是制瓶及双向拉伸薄膜等。
PET瓶级树脂产能和产量呈连续上升态势。2010年产量400万吨,产能接近500万吨。2012年产能将得到大幅提升,达到700万吨左右。

目前,我国PET瓶级树脂相对纤维或薄膜用途的树脂,在全球产能中的比重偏小,仅23%,因此不仅国内市场需求强劲,出口的数量及前景也十分良好。几年之内瓶级树脂的产能和产量都将维持20%左右的高增长率。

PET瓶回收利用技术概况
PET瓶因其质轻、强度高、卫生、阻隔保鲜、耐候耐老化、使用方便、安全,使用后回收利用价值高等多重优点,在水及饮料包装领域得到广泛应用,目前国内年消耗量已达数百万吨,年增长率将近20%。从全球看其消费量更加巨大,而且有相当一部分使用后以废弃塑料的形式进入我国。

PET瓶往往是一次性使用后即被丢弃,此时从材料性能角度看,几乎没有受到任何破坏,仍然大有再生利用的价值,无论从杜绝“白色污染”,?;せ肪车男枰悸?,还是从资源利用、循环经济的要求考虑,PET瓶的回收和再生利用都是刻不容缓的任务,具有利在当代,功在千秋的重大现实意义和深远战略意义。

一个不争的事实就是我国已实现了PET瓶用后100%的回收,而且每年从国外以废弃塑料的形式进口大量PET瓶或瓶片。

从理论上说PET瓶回收后再利用有化学及物理两大途径。前者是将PET的线性大分子链解聚,得到较小的分子直至转为单体,再重新加以利用。由于成本和技术上的原因,目前国内没有此法回收加工企业。物理方法是将其分拣、粉碎、清洗、干燥后再熔融造?;蛑苯咏科庸だ?。在加工过程中,一方面要防止酯水解或其它降解反应,一方面通过扩链反应保持或提高其分子量,使其满足制作各种制品的要求。

在经过去瓶盖(HDPE材料)、标签(PVC、BOPP、EVA等材料)之后,将PET瓶粉碎、清洗,去除灰尘、瓶中残留物及贴标签时附着到瓶外表面上的粘合剂。将清洗干净的瓶片通过离心脱水机脱水,水含量可降至2.0%,再经带式或管式干燥机干燥,水含量可降至0.5%以下。此时的瓶片可依用途进行后续加工或经改性处理后再加工成各种制品。


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