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1、高分子回收与利用的书面报告陈剑 1008129PET 瓶的回收和利用一PET 瓶的作用PET 瓶不仅广泛用于包装碳酸饮料、饮用水、果汁和茶饮料等，是当今使用量最大的饮料包装而且广泛用于食品、化工、药品包装等众多领域。每年中国生产的 PET 瓶达数百亿只，每年将有 50 万吨以上的 PET 用于 PET 瓶的制造。PET 瓶的回收利用不仅可以解决环保问题，而且可以做为一种新的原料资源，缓解中国 PET 原料不足的矛盾。二PET 的回收方法及特点PET 瓶从众多废弃物中分拣出来的具体方法有很多。最主要的有两种：一是不损坏瓶子的形状，主要通过手工分拣；二是把废弃物全部碎成块片状，然后通过多种物理手段
2、进行分拣。人工分拣存在的主要问题是：效率低；作业人员处于有害的环境中；材料分类的误差大。因此，工业化生产中大多使用自动化分拣系统。通常通过风选或水选方式，先去除绝大部分杂质再采用红外摄影、X 光探测等多种分拣手段，从相对较小的材料范围中分拣选定的材料。如 PET。三物理回收处理法PET 瓶的物理回收处理法相对简单，主要是将清洗干净的 PET 瓶废料干燥和造粒。PET 瓶的物理处理法与分拣过程联系紧密。物理回收法主要有两种：一是将废 PET 瓶切碎成片，从 PET 中分出 HDPE、铝、纸和粘合剂，PET 碎片再经洗涤、干燥、造粒；二是先将废 PET 瓶上非 PET 的瓶盖、座底、标签等杂质用机
3、械方法分离，再经洗涤、破碎、造粒。再生 PET 中不得含有 PVC 杂质，否则会影响 PET 的色泽。当 PVC 混入量较少时可在传送带上用人工方法分离即受扭力作用时 PVC 与 PET 瓶在受力部分产生不同的物理现象，PVC 瓶出现不透明痕迹，PET 瓶没有。也有些公司利用 PVC 与 PET 不同的熔点，将破碎 PET 和PVC 碎片通过装有加热器及温度控制的传送带，PVC 被熔化后粘附在传送带上这样可与 PET 分离开。饮料瓶上的标签可在瓶子破碎后用鼓风机和旋风分离机组合分离装置除去。也可采用抽气塔分离装置分离破碎的 PET 碎片垂直从分离塔顶部加入，碎片与上升气流形成逆流，利用 PET
4、 与标签碎片比重差异，标签被抽去，PET 从分离器底部出来，为了保证标签分离效率，在生产中可采用两套以上的分离装置 oPET 碎片的洗涤是非常重要的。洗涤常采用 80 一 100。C热水来软化或溶解粘贴标签和底座的 EVA 粘接剂或其他类型粘接剂，为防止脱落的粘接剂再粘附 PET 碎片，需在水中加入添加剂，如碱、乳化剂或其它专用化学剂。清洗液一般由工厂根据废瓶来源和粘接特性来确定其配方组成和含量，清洗液可滤去杂质重新加热后循环使用，洗涤可在装有搅拌器的特别清选罐内进行，为保证清洗的效果，洗涤可采用二级洗涤工艺。PET 碎片通常禾用离心脱水机使碎片含水量降至 2，再经带式或管式干燥机干燥，使水份
5、含量降至o5。德国克朗斯公司成功开发的高质量 PET 瓶循环再造系统年加工量可达 15 万吨 PET 饮料瓶，经加工后的 PET 原料可直接制作成其他 PET 容器，生产成本大大降低。PET 瓶循环再造系统利用化学涂层消除技术，以烧碱为化学涂层消除剂，除去 PET 瓶表面粘附的污染物可实现任何种类的 PET 瓶的循环再造。经该技术处理的再循环产品，不仅能直接混合制作瓶坯，同时，再循环产品由于乙醛与黄色素含量低，还能满足纯净和质量的要求，特别适用于食品与饮料工业中产品的包装，成本比一般新材料低 2030。四化学回收处理法化学处理法是通过化学方法把 PET 瓶还原或分解成制造 PET 树脂的原料或
6、单体。由于物理回收的 PET 原料在使用上具有一定的局限性，大部分回收再造的 PET树脂只能用于制造非食品包装或纺织品，因此，不少企业倾向于用化学法处理废PET 瓶，使之分解成制造 PET 树脂的原料或中间体，达到完全复用的目的。不过化学处理法同样需要预先对 PET 废料进行物理分拣、清洗处理。由于采用不同的工艺路线，所分解制备的产物不相同，因此，化学处理法大多是由大企业开发出来的一整套工艺系统。比如日本的帝人公司开发了一种从废 PET 瓶中回收 DMT(对苯二甲酸二甲脂) 和 EG(乙二醇)的循环方法。它先把废 PET 瓶压碎并清洗，然后溶解于 EG 中，在 EG 的沸点温度和 01Mpa
7、的压力下把 PET 进行解聚。生成双一对苯二甲酸羟乙酯(BHET)。再经过滤，除去滤渣和添加剂，使 BHET 与甲醇起反应，在甲醇的沸点温度和 01Mpa 的压力下，经过酯交换反应生成 DMT 和 EG。再经过蒸馏，把 DMT 和 EG 进行分离，然后通过重结晶过程，把 DMT 精制；通过蒸馏把 EG 纯化，甲醇可循环使用。回收的 DMT 和EG 的纯度都可达到 9999生产成本与通用的 DMT 和 EG 法的成本不相上下。DMT 可以转化成纯 TPA(对苯二甲酸)，用于制造瓶级 PET 树脂。循环装置可以生成 10左右树脂用的原料。日本月岛机械公司(TSK)也发明了一种回收工艺，可从废聚酯瓶
8、中回收高纯度的对苯二甲酸(TPA)和 EG。在该工艺中，PET树脂片与碳酸钠在一定条件下反应 40 一 60 分钟 PET 被解聚成为 EG 和 TPA，后者形成对苯二甲酸钠(NaTP)。由于 NaTP 不溶于 EG，因此 EG 通过过滤和蒸馏被分离回收。而 NaTP 溶于水后，在温度刚刚高于 90时分两步加入硫酸，在硫酸钠溶液中得到，IPA 晶体。晶体通过过滤、洗涤得到高纯度的 TPA，硫酸钠被回收。TSK 公司已经对该工艺进行了 100 吨年规模的中试试验，其 PA 回收率约为 98。由于工艺操作压力低，反应时间短预计生产成本相对适中。该公司估计一座 8000 吨年的工业化生产装置的投资约
9、为 1100 万美元考虑到节约 PET 处理成本，这一规模的装置在经济上是可行的。澳大利亚 Petrecycle 公司开发了一种被称为 Penew 的专利技术。该专利被意大利 M&G 集团购买后在美国西佛吉尼亚州兴建了一套工业规模的 PET 回收装置，该装置每年可处理 100kt的 PET 瓶。该工艺的优点是可处理着色或有涂层的 PET 瓶废弃物。其过程是将PET 瓶经乙二醉蒸汽蒸一小时，使之脆化，然后将其磨碎至 lmm 大小的颗粒，除去杂质，醇解为低聚体，包括部分对苯二甲酸单体。再经特殊过滤工序除去颜料添加剂或涂层杂物。最后产品在现有生产装置中与新鲜单体混合、酯化即可制得无色的 PET。特别值得一提的是，目前回收处理的 PET 瓶以饮料包装用 PET瓶为主。虽然美国几家企业已申请通过了美国 FDA 的检查和认证可以回收清洁用品和化妆品业的 PET 包装，但在欧洲，出于谨慎的考虑，目前非食品 PET在回收料中所占的份额还不超过 1。五总结比较物理和化学法的优劣化学处理法在保证回收原料的清漕陛方面更有优势，特别是对于食品包装，这也是化学回收法快速发展的主要原因。当然，物理回收法也有其优点，就是处理成本较低。
