废旧聚酯的物理循环利用的最新进展

废旧聚酯的物理循环利用的最新进展1废旧聚酯的物理循环利用的最新进展（南通大学化学化工学院高分子材料与工程132朱梦成1308052064）[摘要]聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是从六十年代后半期才得到普遍发展的一种合成材料，由对苯二甲酸和乙二醇经酯化和缩聚反应而制得，或通过对苯二甲酸酯与乙二醇进行酯交换反应和缩聚而制得PET树脂。目前，PET的产品品种也由最初的涤纶短纤维扩展到涤纶短纤维、涤纶长丝、聚酯瓶、聚酯薄膜、非织造布、工程塑料及复合多功能性产品等多个系列上百种产品几千种规格。由于社会需求的不断增加，PET聚酯生产迅猛增长。自2003年以来，全球PET的产能以年均9%左右的速度扩张，2005年产能已达到约5470万吨，产量为4100万吨，到2008年，全球PET产能达到6700万吨，产量超过5000万吨[1]。我国PET产能在2008年已超过2000万吨，成为世界PET生产、消费第一大国。目前，PET产品大都是一次性消费品，随之而来的是大量废旧PET材料。废旧PET材料化学惰性强，短时间内不易被空气或微生物降解，占据大量空间，造成“白色污染”。当前保护生态环境的任务已经刻不容缓，对废旧PET材料进行回收，对于环境保护，节约资源，可持续发展大有裨益。废旧PET饮料瓶的再生利用，不但可以减少环境污染，而且可以变废为宝，从中获得巨大的经济利益。随着非纤用PET及其它包装制品的普及，PET回收及再加工的技术大量出现。目前PET包装消费量的持续、迅速增长，又迫切需要增大PET废弃物的回收和利用，PET材料回收技术也不断创新。[关键词]废旧聚酯；物理循环；最新进展；1.PET物理循环利用方法废聚酯的来源主要有两部分，一部分是生产加工过程中产生的废料、边角料;第二部分则是废弃的聚酯包装，如聚酯瓶、聚酯薄膜等。第一种废聚酯较干净，可直接再利用;第二种废料往往带有污染物，必须经过分离先除去污染物和附加物才能进行回收利用。物理回收又称机械回收，过程相对比较简单，主要是通过熔融造粒的方法，加工中没有明显的化学反应。目前，物理回收的比例约占80%。传统的物理回收方法主要有两类，一类是对废丝、废块的简单粉碎，去除杂废旧聚酯的物理循环利用的最新进展2质，摩擦造粒，或通过螺杆挤出机再生造粒；另一类是把旧瓶子破成碎片，加以干燥、结晶、塑化、过滤，然后再造粒。上世纪90年代以来，随着聚酯生产技术的发展，生产过程的废丝、废块大幅度降低，第一类的物理回收方法基本淘汰。目前聚酯物理回收流程以及产品应用可以分为以下4种:(1)废旧PET瓶简单重新造粒，即粉碎-分拣-通过螺杆熔融-过滤-挤出成带-凝固切粒和包装。(2)制造PET瓶用的PET颗粒，过程与(1)相似，所产生的颗粒直接(连续或不连续地)加以结晶然后去固相缩聚。(3)直接把瓶碎片制成预铸型物件和α-PET板材。(4)回收过程中的增黏技术——TDD技术，这是近期最为成功的例子，即将原有的加工材料进行粉碎、干燥、凝聚、预热，利用切割/压实器改变成为“挤压喂入”一步法。物理回收法示意图直接生产各种精细化工产品的回收技术是指废聚酯瓶料经过降解、酯交换、酯化、缩合等反应直接转化成其他精细化工产品。据报道，废聚酯瓶料还可以解聚、合成为芳香族聚酯、聚酯绝缘漆、多元醇聚酯粉末涂料、不饱和聚酯、聚酯热熔胶等其他精细化工产品，这些聚酯再利用产品可以在一个间歇反应釜中通过升温降温、加压升压等改变操作条件得到适宜市场要求的产品，所以产品的成本大大地降低了。该回收技术非常适用于中小企业，而且产品的附加值一般都比较高。2.PET再生利用中杂质问题回收PET意味着对原料纯度的要求。从美观方面考虑，在制瓶过程中通常不允许有杂质进入，否则将影响其一系列的性能，加速再生产品讲解。这些污染物或杂质主要有:乙醛，酸性物质，水分，颜色污染物等。乙醛是PET降解的主要产物，在一些食品接触性应用方面，由于乙醛易于察觉且能影响食品的口味，因此乙醛便成为一种主要的挥发物，可通过抽真空和干燥除去。水解反应对于回收PET料的影响比纯料大得多，少量的水便可导致PETPET废瓶颜色分选PVC分选破碎比重分选洗涤脱水清洁PET片再加工制品造粒废旧聚酯的物理循环利用的最新进展3粘度下降以致于无法吹塑成瓶。回收PET料中残余水分导致的水解是降解中最快的一步，而除水的传统方法是采用特殊的干燥剂在加工前进行处理。彩色瓶中的颜料能对PET产生颜色污染。透明的PET瓶中有时含有绿色小片，进行手工分离可除去绿色小片，但费用较高。3.环境污染问题回收清洗企业废水随意排放，不能利用的固体废弃物随处堆放，对环境和水源造成严重污染。我国目前从事PET回收清洗行业业的企业众多，其中产能在2000-3000t/a的小型企业占95%以上，产能超过2万t/a的企业不足20家。这些企业大都在城乡结合部，基本没有环保设施及污水处理设备。4.PET再生行业原料供应问题我国再生PET加工业以生产纤维为主，近年来再生PET纤维产能盲目扩张，国内原料供给严重不足，缺口大。近两年国内的再生PET化纤产能增长过快，已从2005年的近400万吨猛增到目前的超过500万吨。产能的迅猛扩张必然引发需求的严重不足和原料供应的紧张，企业的开工率平均已低于70%。原料紧缺已成为该行业发展的瓶颈，企业之间争购原料，致使原料价格飞涨。以做三维中空纤维的瓶片价格为例，2001年为3200-3800元/t，2007年已涨到7000-8000元/t。参考文献[1]田心平，王澜．PET回收再生技术及应用[J]．塑料制造，2007(6)：65-71．[2]顾军渭，张广成，刘铁民，吕丽，李颖，董善来，李洪春．PET的再生利用技术[J]．塑料工业，2005，33(7)：55-59．[3]谭亦武．中国再生PET行业发展现状与展望[J]．资源再生，2008（6）：17-19．[4]杨华．我国再生PET行业发展与问题分析[J]．精细化工原料及中间，2007（2）：21-23．[5]林世东，谭亦武．发达国家再PET行业发展现状和进展[J]．合成纤维，2009（1）：1-5．[6]李永贵，曹远虑，葛明桥，赵光明．利用废弃聚酯制品生产纺织纤维[J]．纺织学报，2006，27（8）：101-103．