废旧PET循环再利用

PET
由于高分子材料的飞速发展，在发展的时候又遇到技术和环境保护的瓶颈，所以社会上对废旧高分子材料的回收和再利用有较高的关注度。本文将从节能减排的角度来总结废旧高分子材料（PET）的过去、现状和发展。介绍废旧高分子的产生、回收和再利用等相关问题。
高分子材料作为新颖材料，并脱颖而出迅速发展成为主要材料之一，所以高分子材料的回收是极其的重要，必将为推动节能减排起到积极作用。同时高分子材料作为一种新颖、快速发展的材料，在加上高分子材料具有多项优良性能，如质量轻、防水、耐腐蚀、强度高等，并且成本低，还可以通过加入添加剂使其具有更多的特殊性能，因而其应用的领域越来越广，产量越来越高，由此而引起的废旧高分子材料的环境污染也已引起了人们的重视，废旧高分子材料的回收利用也因此产生。
21世纪废旧高分子材料的来源主要有：l、生产废料：生产过程中产生的废料如废品，边角料等。其特点是干净，易于再生产；2、商业废料：一次性用于包装物品，电器，机器等包装材料，如泡沫塑料。3、用后废料：指聚合物在完成其功用之后形成的废料，这类废料比较复杂，其污染程度与使用过程，场合等有关，相对而言污染比较严重，回收和利用的技术难度高，是材料再循环研究的主要对象。预计2010年，我国城市垃圾日产量为60．70万吨，年产量达2．5亿吨，紧随美国之后排在第二位，城市垃圾管理压力日益增大。垃圾中塑料约占8 9 ，产生的白色垃圾亟待治理。我国每年废弃塑料和废旧轮胎占城市固态垃圾重量的10 ，体积30 40 ，难以处理，形成所谓“白色污染”(废弃塑料)和黑色污染(废弃轮胎)，影响人类生态环境，也影响高分子产业自身的进一步发展。
把收集来的废旧塑料制品在经过上述简单的物理挑选过后可以进行再利用。为了减少成本和加快对资源的循环使用，在对废料做了分门别类的分拣之后可以进行简单的使用。同时也有深加工等，比如把废料通过化学降解的方法得到对苯二甲酸和乙二醇单体分子，努力做到绿色化学，把废物的每一个原子都合理的使用起来。
一、 直接利用：废旧PET经直接掺混、造粒等简单处理后再生切片，可用于纺丝、拉膜等。如可将PET的再生切片用于纺制粗特短丝，生产地毯、填絮棉、无纺布等产品，其性能与用新聚酯制得的产品相近。另外，采用制膜熔融挤出法生产的PET再生切片在稳定的工艺条件下能正常成膜。
四、静电分离法：高分子材料在静电感应后会具有不同的带电特性，根据物质不同的带电特性可将废旧塑料分离开。具体是将粉碎的废旧塑料加上高压电使其带电，再利用电机对高分子材料的静电感应产生的吸附力进行筛选。该方法可用于铝箔和PS、PVC和PS、铜和PVC、橡胶与纤维纸等的分离。但这种分离方法要求材料要经过干燥，并严格控制温度，因此成本较高。
聚对苯二甲酸乙二醇脂（PET,简称聚酯）是通用性高分子材料之一，广泛应用于各个领域，主要用来制造纤维、薄膜和瓶子。1995年世界聚酯年产量约为1196吨，1994年我国聚酯年产量已达到182万吨。如果按照聚酯在生产加工过程中产生3% 5%的废料计算，每年成生的废料达到3.5 5.9万吨。此外，用作包装材料的聚酯使用后几乎也全部成为废料。
聚酯废料种类和比例
过 程
废料种类
比例/
缩聚、切粒
低聚物，废聚酯块、条、粉末和外制品
2
纺丝
纺滚丝、拉伸和半拉伸废丝
3 5
拉膜
非聚酯块、膜、粉末和边角料
25 30
制瓶
非聚酯块、瓶坯和废瓶
5 6
由上表可以看出废聚酯的主要来源有两部分，第一部分是生产和加工过程中产生的废料、边角料。这部分废料比较清洁，可以直接作为原料再次进行加工使用。第二部分是来源于废旧的PET包装材料，比如聚酯瓶、聚酯薄膜。这部分废料往往带有油渍和其他塑料，或者其他无机杂志等污染物，必须经过纯化、分离除去污染物和外加物才可以回收使用。下面简单介绍几种常用的分离方法。
二、降解再利用：废PET在热和化学试剂作用下解聚生成小分子量的产物如TPA、DMT、BEHT、EG等单体或其他化学产品，产品经分离、纯化后可重新作为生产聚酯的单体或其他化工原料而被再利用。PET解聚的方法主要包括甲醇解聚法、乙二醇解聚法、乙二醇分解/酯交换法、水解法以及其他解聚方法。其中碱性水解的效果较好。一般在浓度为4%～20%（质量分数，后同）的NaOH或KOH水溶液中进行，在温度200 ～250 蒸发回收EG，用强酸中和，可以得到纯净的TPA，具体的机理如下图所示；
五、浮选分离法：浮选分离是利用塑料表面的化学性质不同，有选择地加以处理使其具有疏水性或亲水性，然后进行分离的方法。采用该方法分离时需要用表面活性剂，利用其对塑料浸润性不同的特点进行分离，适用于密度相差较小的塑料的分离。
六、低温分离法：塑料在低温下发生脆化而容易粉碎，低温分离法即利用各种塑料的脆化温度不同，分阶段改变其温度，就可以有选择地进行粉碎，同时达到分离的目的，因此具有分选与粉碎在一个工序中完成的优点。
二、磁选分离法：由于手工分离法无法将废料中的金属屑除去，因此必须采用电磁铁的磁选法除去金属碎屑。所使用的设备有磁性分离滚筒、干式与湿式转鼓分离器和交叉带式分离器。
三、风力分离法：风力分离法是依据塑料的相对密度不同、相近体积的塑料随风飘移的距离不同来进行分离的，这种方法不仅可以分开相对密度差异较大的塑料，而且也可将相对密度较大的碎石块、沙土块分离出去。但由于制品的规格不同，粉碎后的碎块体积或粒度粗细不同，或者因塑料制品中填料含量不同而引起碎块的密度改变等因素，对分离效果造成很大影响，所以此法通常用于大量废料的初选工序。
加入碱性水溶液
三、改性再利用：废PET的改性再利用包括共混改性和化学改性。如在废PET中加入PE、PP等进行共混改性，可有效地改善制品的冲击性能、抗弯性能和尺寸稳定性。另有报道，以废PET为原料通过化学改性制备了一种聚酯清漆，具体是将PET废料醇解后的产物冷却，加入顺丁烯二酸酐加热3h使温度从150 升到200 ，控温在200 直到酸值达30mgKOH/g，再冷却到110 ，加对苯二酚阻聚，在70 时将其溶在苯乙烯单体中得到不饱和聚酯树脂，最后在树脂中加混合溶剂稀释搅拌成透明液体后即为聚酯清漆废旧高分子回收利用已经和环境保护、资源循环利用和建设节约型社会的国民经济可持续发展战略联系在一起，同时也成为促进塑料工业健康持续发展的重要新生力量，其中蕴藏的巨大的经济性利益已引起了关注。
一、人工分离法：人工分离法适用于小批量的废旧塑料分离。采用此方法容易将非塑料制品挑出，并将热塑性废旧制品与热固性制品分开，还可以分开较易识别而树脂品种不同的同类制品，如PS泡沫塑料制品与PU泡沫制品、PVC膜与PE膜、PVC硬质制品与PP制品等。人工分离法分选效果是机器难以替代的，但存在效率低、劳动强度大的缺点。
我国应把提高高分子材料资源的利用水平、提高资源产出率作为循环经百度文库发展的突破口和重点，重视废弃高分子材料回收利用新技术和新原理、提高资源利用率的研究，优先发展低成本、高效、无二次污染的废弃高分子材料回收新技术、新原理。同时节能减排已经上升到国家的战略地位，作为人类可持续发展的必要措施，废旧高分子的回收只是一个比较重要的方面，当其他的方面依然不能松懈，我们必须做到全民节能减排，合理的使用我们的资源特别是不可再生资源。