PET

Polietilèn tereftalat (pafwa ekri poly (etilèn tereftalat)), souvan abreje PET, pete, oswa PETP a demode oswa PET-P, se pi komen an termoplastik polymère rezin nan la Polyester fanmi ak se itilize nan fib pou rad, resipyan pou likid ak manje, tèrmoformaj pou fabrikasyon, ak nan konbinezon ak fib vè pou rezin jeni.

Li ka refere yo tou pa non an mak Dacron; nan Grann Bretay, Terilèn; oswa, nan Larisi ak ansyen Inyon Sovyetik la, Lavsan.

Majorite nan pwodiksyon PET nan mond lan se pou fib sentetik (ki depase 60%), ak pwodiksyon boutèy kontablite pou apeprè 30% nan demann mondyal la. Nan kontèks la nan aplikasyon pou twal, PET refere yo pa non komen li yo, Polyester, tandiske akwonim yo PET jeneralman yo itilize an relasyon ak anbalaj. Polyester fè moute sou 18% nan pwodiksyon mond polymère e se katriyèm-pi-pwodwi yo polymère; PE(PE), polypropylène (PP) ak klori vinil (PVC) se premye, dezyèm ak twazyèm, respektivman.

PET konsiste de polimerize inite tereftalat etilèn monomer, ak repete (C.)₁₀H₈O₄) inite yo. PET souvan resikle, epi li gen nimewo a 1 kòm senbòl resiklaj li yo.

Tou depan de pwosesis li yo ak istwa tèmik, tereftalat PE ka egziste tou de kòm yon amorphe (transparan) ak kòm yon. semi-cristalline polymère. Materyèl la semi-kristalin ta ka parèt transparan (gwosè patikil <500 nm) oswa opak ak blan (gwosè patikil jiska yon mikwomèt kèk) tou depann de estrikti kristal li yo ak gwosè patikil. Monomer li yo bis (2-hydroxyethyl) tereftalat ka sentetiz pa la esterifikasyon reyaksyon ant ... asid tereftalik ak glycol etilèn ak dlo kòm yon byproduct, oswa pa transesterifikasyon reyaksyon ant ... glycol etilèn ak dimetil tereftalat ak metanòl kòm yon byproduct. Polimerizasyon se nan yon polikondansasyon reyaksyon nan monomè yo (fè imedyatman apre esterifikasyon / transestérification) ak dlo kòm byproduct la.

Non
IUPAC non Poly (ethyl benzene-1,4-dicarboxylate)
Idantifikatè yo
CAS Nimewo	25038-59-9
Abrevyasyon	PET, PETE
Pwopriyete
Chimik fòmil	(C10H8O4)n
Mas mol	varyab
Dansite	1.38 g / cm3 (20 ° C), amorphe: 1.370 g / cm3, yon sèl kristal: 1.455 g / cm3
fizyon pwen	> 250 ° C, 260 ° C
Lè w bouyi dlo pwen	> 350 ° C (dekonpoze)
Solitid nan dlo	pratikman solubl
Konduktivité tèmik	0.15 a 0.24 W m-1 K-1
Endèks refractive(nD)	1.57-1.58, 1.5750
Thermochimie
Espesifik kapasite chalè (C)	1.0 kJ / (kg · K)
Konpoze ki gen rapò
Ki gen rapò Monomèr	Asid tereftalik Glycol etilèn
Eksepte kote otreman te note, done yo bay pou materyèl nan yo eta estanda (nan 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).

Li sèvi ak

Paske PET se yon ekselan dlo ak imidite materyèl baryè, boutèy plastik ki fèt ak PET yo lajman itilize pou bwason mou (gade carbonatation). Pou sèten boutèy espesyalite, tankou sa yo ki deziyen pou ranfòse byè, PET sandwich yon adisyonèl polivinil alkòl (PVOH) kouch plis redwi pèmeyabilite oksijèn li yo.

Biasyyal oryante PET fim (souvan li te ye nan youn nan non komès li yo, "milar") ka aluminize pa evapore yon fim mens an metal sou li diminye pèmeyabilite li yo, epi fè li meditativ ak opak (MPET). Pwopriyete sa yo itil nan anpil aplikasyon, tankou manje fleksib anbalaj ak izolasyon tèmik. Gade: "espas kouvèti". Paske nan fòs segondè mekanik li yo, se fim PET souvan itilize nan aplikasyon tep, tankou konpayi asirans lan pou kasèt mayetik oswa fè bak pou kasèt presyon-sansib adezif.

Fèy PET ki pa Peye-oryante ka tèrmoforme fè plato anbalaj ak pake anpoul. Si yo itilize PET kristaliz, plato yo ka itilize pou dine nan frizè, paske yo kenbe tèt ak lè w konjele ak tanperati boulanjri. Kòm opoze a amorphe PET, ki se transparan, PET rpristalizabl oswa CPET gen tandans yo dwe nwa nan koulè.

Lè plen ak patikil vè oswa fib, li vin siyifikativman rèd ak plis dirab.

PET itilize tou kòm yon substrate nan fim mens selil solè.

Terylene se tou kwaze nan tèt kòd klòch ede anpeche mete sou kòd yo jan yo pase nan plafon an.

Istwa

PET te patante an 1941 pa John Rex Whinfield, James Tennant Dickson ak patwon yo Asosyasyon Calico Printers 'nan Manchester, Angletè. EI DuPont de Nemours nan Delaware, USA, premye itilize trademark milar a nan mwa jen 1951 e li te resevwa enskripsyon li nan 1952. Li se toujou non an pi byen li te ye-itilize pou fim Polyester. Pwopriyetè aktyèl la nan trademark la se DuPont Teijin Films US, yon patenarya ak yon konpayi Japonè yo.

Nan Inyon Sovyetik, PET te premye manifaktire nan laboratwa yo nan Enstiti a nan segondè-molekilè konpoze nan Sovyetik Akademi an nan Syans nan 1949, ak non li "Lavsan" se yon akwonim ladan l '(laборатории Института высокомолекулярных соединений Академии наук СССР).

Boutèy la PET te patante nan 1973 pa Nathaniel Wyeth.

Pwopriyete fizik

PET nan eta natirèl li se yon san koulè, résine semi-cristalline. Baze sou ki jan li trete, PET ka semi-rijid rijid, epi li trè lejè. Li fè yon bon gaz ak baryè imidite ki jis, osi byen ke yon bon baryè pou alkòl (mande pou tretman adisyonèl "baryè") ak Solvang. Li fò ak enpak ki reziste. PET vin blan lè ekspoze a klowofòm epi tou sèten lòt pwodwi chimik tankou toluèn.

Anviwon 60% kristalize se limit siperyè pou pwodwi komèsyal yo, eksepte fib Polyester. Pwodwi ki klè yo ka pwodwi pa rapidman refwadi polymère fonn anba a T_g tanperati tranzisyon vè yo fòme yon solid amorphe. Tankou vè, fòm amorphe PET lè molekil li yo pa bay ase tan pou fè aranjman pou tèt yo nan yon lòd, mòd cristalline kòm fonn la refwadi. Nan tanperati chanm molekil yo nan frizè an plas, men, si ase enèji chalè mete tounen nan yo pa chofaj pi wo a T_g, yo kòmanse deplase ankò, ki pèmèt kristal nukle ak grandi. Pwosedi sa a li te ye tankou kristalize eta-solid.

Lè yo pèmèt yo refwadi tou dousman, polymère la fonn fòme yon materyèl plis cristalline. Materyèl sa a gen sferulit ki gen anpil ti kristalit lè kristalize soti nan yon solid amorphe, olye ke fòme yon sèl gwo kristal sèl. Limyè gen tandans gaye jan li kwaze limit yo ant kristalit ak rejyon yo amorphe ant yo. Sa a gaye vle di ke PET cristalline se opak ak blan nan pifò ka yo. Desen Fib se nan mitan kèk pwosesis endistriyèl ki pwodui yon pwodwi prèske yon sèl-kristal.

Entansik viskozite

Youn nan karakteristik ki pi enpòtan nan PET se refere yo kòm Viskozite intrinsèques (IV).

Viskozite a intrinsèques nan materyèl la, yo jwenn pa èkstrapolasyon konsantrasyon zero nan relatif viskozite konsantrasyon ki se mezire nan. desilit pou chak gram (dℓ / g). Visjezite entimik depann de longè chenn polymère li yo men li pa gen okenn inite akòz èstrapolasyon a konsantrasyon zewo. Pi long lan chenn yo polymère pi plis penti ki genyen ant chenn ak Se poutèt sa pi wo viskozite la. Longè chèn an mwayèn nan yon pakèt patikilye nan résine ka kontwole pandan polikondansasyon.

Ranje nan viskozite intrinsèques de PET:

Klas Fib

0.40-0.70 Tekstil

0.72-0.98 teknik, kòd kawotchou

Klas Film

0.60-0.70 BoPET (fim PET biyolojik oryante)

0.70-1.00 Fèy klas pou tèrmoformaj

Klas boutèy

0.70-0.78 boutèy dlo (plat)

0.78-0.85 klas gazonè bwè

Monofilaman, jeni plastik

1.00-2.00

Siye

PET se igroskopik, sa vle di ke li absòbe dlo nan anviwònman li yo. Sepandan, lè sa a PET "mouye" Lè sa a, chofe, dlo a idrolize PET la, diminye detèminasyon li yo. Se konsa, anvan ka résine a ap trete nan yon machin bòdi, li dwe seche. Se siye reyalize nan sèvi ak yon desikateur oswa sechwa anvan PET la antre nan ekipman pwosesis la.

Anndan seche rad la, lè cho sèk ponpe nan pati anba a nan Hopper a ki gen résine a pou ke li ap koule moute nan granules yo, retire imidite sou wout li yo. Lè cho a mouye kite tèt la nan Hopper la ak premye kouri nan yon apre-pi fre, paske li se pi fasil yo retire imidite nan lè frèt pase lè cho. Lè sa a, lè fre mouye a pase nan yon kabann desikateur. Finalman, lè a fre sèk kite kabann lan desikateur re-chofe nan yon aparèy chofaj pwosesis epi voye tounen nan menm pwosesis yo nan yon bouk fèmen. Tipikman, nivo imidite rezidyèl nan résine a dwe mwens pase 50 pati pou chak milyon (pati nan dlo pou chak milyon pati nan résine, pa pwa) anvan pwosesis la. Tan rezidans secheur pa ta dwe pi kout pase apeprè kat èdtan. Sa a se paske siye materyèl la nan mwens pase 4 èdtan ta mande pou yon tanperati ki pi wo a 160 ° C, nan ki nivo enzymatique ta kòmanse anndan granules yo anvan yo te ka cheche.

PET kapab tou seche nan konprese sechwa résine lè. Sechèl lè konprime yo pa itilize resi lè a. Sèk, chofe lè konprese sikile atravè PET granules tankou nan seche rad la desikateur, Lè sa a, lage nan atmosfè a.

Kopolimè

Anplis de sa (pi)omopolimè) PET, PET modifye pa kopolimerizasyon Se disponib tou.

Nan kèk ka, pwopriyete yo modifye nan copolymer yo plis dezirab pou yon aplikasyon an patikilye. Pa egzanp, sikloheksan dimetanol (CHDM) ka ajoute nan zo bwa tèt la polymère nan plas glycol etilèn. Depi blòk bilding sa a pi gwo (6 atòm kabòn adisyonèl) pase inite glycol etilèn li ranplase, li pa anfòm nan chenn vwazen yo jan yon inite glycol etilèn ta fè. Sa a entèfere ak kristalizasyon ak diminye tanperati k ap fonn polymère la. An jeneral, PET sa yo li te ye tankou PETG oswa PET-G (Polyethylene terephthalate glycol-modified; Eastman Chemical, SK Chemicals, and Artenius Italia are some PETG fabricants). PETG se yon tèrmoplastik klè amorphe ki ka piki modle oswa fèy sòti. Li ka kolore pandan pwosesis la.

Yon lòt modifye komen se asid izoftalik, ranplase kèk nan 1,4- (pou-) lye tereftalat inite yo. 1,2- (orto-) oswa 1,3-meta-) koneksyon pwodui yon ang nan chèn lan, ki tou entewonp cristalinite.

Kololimè sa yo avantaje pou sèten aplikasyon bòdi, tankou tèrmoformaj, ki se itilize pou egzanp fè plato oswa anpoul anpoul soti nan ko-PET fim, oswa amorphe PET fèy (A-PET) oswa PETG fèy. Nan lòt men an, kristalizasyon enpòtan nan aplikasyon pou lòt kote mekanik ak estabilite dimansyon yo enpòtan, tankou senti sekirite. Pou boutèy PET, itilize nan ti kantite izoftalik asid, CHDM, dyetilin glikòl (DEG) oswa komonomè lòt ka itil: si se sèlman ti kantite komonomè yo te itilize, kristalizasyon ralanti, men se pa anpeche antyèman. Kòm yon rezilta, boutèy yo ka jwenn via detire soufle par ("SBM"), ki tou de klè ak cristalline ase yo dwe yon baryè adekwa a arom ak menm gaz, tankou gaz kabonik nan bwason ki gen gazeuz.

pwodiksyon

Polietilèn tereftalat pwodui nan glycol etilèn ak dimetil tereftalat (C₆H₄(CO₂CH₃)₂) Oswa asid tereftalik.

Ansyen an se yon transesterifikasyon reyaksyon, tandiske lèt la se yon esterifikasyon reyaksyon.

Pwosesis dimetil tereftalat

In dimetil tereftalat pwosesis, sa a konpoze ak glikol etilèn depase reyaji nan fonn a nan 150-200 ° C ak yon katalis de baz yo. Metanòl (CH₃OH) se retire pa distilasyon kondwi reyaksyon an pi devan. Glikol etilèn depase se distile nan tanperati ki pi wo avèk èd nan vakyòm. Dezyèm etap la transesterifikasyon montan nan 270-280 ° C, ak distilasyon kontinyèl nan glycol etilèn kòm byen.

Reyaksyon yo idealize jan sa a:

Premye etap

C₆H₄(CO₂CH₃)₂ + 2 HOCH₂CH₂OH → C₆H₄(CO₂CH₂CH₂OH)₂ + 2 CH₃OH

Dezyèm etap la

n C₆H₄(CO₂CH₂CH₂OH)₂ → [(CO) C₆H₄(CO₂CH₂CH₂O)]_n + n Hoch₂CH₂OH

Pwosesis asid tereftalik

Nan la asid tereftalik pwosesis, esterifikasyon nan glycol etilèn ak asid tereftalik fèt dirèkteman nan presyon modere (2.7-5.5 ba) ak tanperati ki wo (220-260 ° C). Dlo elimine nan reyaksyon an, epi li tou kontinyèlman retire nan distilasyon:

n C₆H₄(CO₂H)₂ + n Hoch₂CH₂OH → [(CO) C₆H₄(CO₂CH₂CH₂O)]_n + 2n H₂O

degradasyon

PET ap sibi divès kalite degradasyon pandan pwosesis la. Degradasyon prensipal yo ki ka rive yo idrolitik, ak pwobableman pi enpòtan, oksidasyon tèmik. Lè PET an degrade, plizyè bagay rive: dekolorasyon, chèn eskisyon yo rezilta nan redwi pwa molekilè, fòmasyon nan asetaldeyid, epi kwa-lyen yo ("Jèl" oswa "pwason-je" fòmasyon). Dekolorasyon se akòz fòmasyon nan divès kalite sistèm chromophoric apre tretman pwolonje tèmik nan tanperati ki wo. Sa vin yon pwoblèm lè kondisyon optik polymère a wo anpil, tankou nan aplikasyon anbalaj. Degradasyon nan tèmik ak thermooxidative rezilta nan karakteristik processibilite pòv ak pèfòmans nan materyèl la.

Yon fason pou soulaje sa a se pou itilize yon kopolimè. Komonomè tankou CHDM oswa asid izoftalik bese tanperati a k ​​ap fonn epi redwi degre nan cristalinite nan PET (enpòtan sitou lè yo itilize materyèl la pou fabrikasyon boutèy). Kidonk, résine a ka plastikman fòme nan pi ba tanperati ak / oswa ak pi ba fòs. Sa a ede anpeche degradasyon, diminye kontni asetaldeyid nan pwodwi a fini nan yon akseptab (ki se, unnoticeable) nivo. Gade kopolimè, pi wo a. Yon lòt fason pou amelyore estabilite polymère a se pou itilize estabilize, sitou antioksidan tankou fosfit. Dènyèman, yo te konsidere kòm molekilè nivo estabilizasyon nan materyèl la lè l sèvi avèk pwodwi chimik nanostructured tou.

Asetaldeyid

Asetaldeyid se yon san koulè, sibstans temèt ak yon sant frwiti. Malgre ke li fòme natirèlman nan kèk fwi, li ka lakòz yon gou nan dlo nan boutèy. Asetaldeyid fòm pa degradasyon nan PET nan move tretman an nan materyèl la. Tanperati ki wo (PET dekonpoze pi wo pase 300 ° C oswa 570 ° F), presyon ki wo, vitès extruder (twòp koule taye ogmante tanperati), ak tan rezidans barik long tout kontribye nan pwodiksyon an nan asetaldeyid. Lè asetaldeyid pwodui, kèk nan li rete fonn nan mi yo nan yon veso ak Lè sa a difize nan pwodwi ki estoke anndan an, chanje gou a ak bon sant lan. Sa a se pa tankou yon pwoblèm pou non-consommables (tankou chanpou), pou ji fwi (ki deja gen asetaldeyid), oswa pou bwason fò-gou tankou bwason mou. Pou dlo nan boutèy, sepandan, kontni asetaldeid ki ba se byen enpòtan, paske, si pa gen anyen mas mas bon sant lan, menm konsantrasyon trè ba (10-20 pati pou chak milya dola nan dlo a) nan acetaldehyde ka pwodwi yon Off-gou.

Antimony

Antimony (Sb) se yon eleman metaloid ki itilize kòm yon katalis nan fòm nan konpoze tankou triyoid Antimwàn (Sb₂O₃) oswa twoubetimimim nan pwodiksyon PET. Aprè fabrikasyon, ou ka jwenn yon kantite antimwàn ki ka detekte sou sifas pwodwi a. Sa a kapab rezidi dwe retire ak lave. Antimwàn tou rete nan materyèl la tèt li epi li ka, konsa, emigre soti nan manje ak bwason. Ekspoze PET a bouyi oswa mikwo ond ka ogmante nivo yo nan Antimony siyifikativman, petèt pi wo a nivo nivo kontaminasyon maksimòm USEPA. Limit dlo pou bwè evalye pa KI MOUN KI a se 20 pati pou chak milya dola (KI MOUN KI, 2003), ak limit dlo pou bwè nan USA a se 6 pati pou chak milya dola. Malgre ke triyoksid Antimony se nan toksisite ki ba lè yo pran oral, prezans li se toujou enkyetid. Swis la Biwo Federal Sante Piblik envestige kantite migrasyon antimony, konpare dlo ki nan boutèy nan PET ak vè: konsantrasyon antimony nan dlo nan boutèy PET yo te pi wo, men yo toujou byen anba konsantrasyon maksimòm yo pèmèt la. Swis Biwo Federal Sante Piblik la konkli ke ti kantite antimony imigre soti nan PET la nan dlo nan boutèy, men ke risk pou sante nan konsantrasyon ki kapab lakòz ki ba yo neglijab (1% nan "konsomasyon tolerab chak jou”Detèmine pa la KI MOUN KI). Yon etid pita (2006) men pi lajman pibliye jwenn menm kantite lajan nan Antimony nan dlo nan boutèy PET. KI MOUN KI an te pibliye yon evalyasyon risk pou Antimony nan dlo pou bwè.

Ji fwi konsantre (pou ki pa gen okenn direktiv yo etabli), sepandan, ki te pwodwi ak nan boutèy nan PET nan UK a yo te jwenn ki gen jiska 44.7 µg / L nan Antimony, byen pi wo pase limit yo Inyon Ewopeyen pou dlo tiyo nan 5 µg / L.

Biodegradasyon

nocardia ka degrade PET ak yon anzim esteraz.

Syantis Japonè yo te izole yon bakteri Ideonella sakaiensis ki posede de anzim ki ka kraze PET la nan pi piti moso ke bakteri a ka dijere. Yon koloni de I. sakaiensis ka dezentegre yon fim plastik nan apeprè sis semèn.

Sekirite

Ladann pibliye an Lide Sante Anviwònman nan mwa avril 2010 sijere ke PET ta ka sede endomine endocriniens anba kondisyon komen pou itilize ak rechèch rekòmande sou sijè sa a. Mekanis ki pwopoze yo enkli lesivaj nan ftalat osi byen ke lesivaj nan Antimwàn. Atik pibliye an Journal of anviwònman siveyans nan mwa avril 2012 fini ke konsantrasyon Antimwàn nan dlo deionize ki estoke nan boutèy PET rete nan limit akseptab Inyon Ewopeyen an menm si estoke yon ti tan nan tanperati ki rive jiska 60 ° C (140 ° F), pandan y ap sa ki nan boutèy (dlo oswa bwason mou) ka detanzantan depase limit Inyon Ewopeyen an apre mwens pase yon ane nan depo nan chanm tanperati.

Ekipman pwosesis boutèy

Gen de metòd debaz bòdi pou boutèy PET, yon sèl etap-ak etap. Nan de etap bòdi, de machin separe yo te itilize. Piki nan premye machin mwazi preform a, ki sanble ak yon tib tès, ak boutèy-bouchon yo fil deja modle nan plas li. Kò a nan tib la se siyifikativman pi epè, menm jan li pral gonfle nan fòm final li yo nan dezyèm etap la lè l sèvi avèk detire soufle par.

Nan dezyèm etap la, preforms yo chofe rapidman ak Lè sa a, gonfle kont yon mwazi de-pati yo fòme yo nan fòm final la nan boutèy la. Preforms (uninflated boutèy) yo kounye a se tou itilize kòm veso gaya ak inik tèt yo; san konte sirèt kado, kèk chapit Lakwa Wouj distribye yo kòm yon pati nan pwogram Vial of Life a bay pwopriyetè kay yo pou konsève istwa medikal pou sekouris yo. Yon lòt itilize de pli zan pli komen pou preform yo yo resipyan nan Geocaching nan aktivite deyò.

Nan yon sèl-machin pou machin avanse, tout pwosesis la soti nan materyèl anvan tout koreksyon fini veso a fèt nan yon sèl machin, fè li espesyalman apwopriye pou bòdi ki pa estanda fòm (bòdi koutim), ki gen ladan krich, plat oval, fòm flakon elatriye. rediksyon nan espas, manyen pwodwi ak enèji, ak byen lwen pi wo bon jan kalite vizyèl pase ka reyalize pa sistèm nan de etap.

Endistri resiklaj Polyester

Nan ane 2016, yo te estime ke 56 milyon tòn PET pwodui chak ane.

Pandan ke pi thermoplastics ka, nan prensip, dwe resikle, PET resiklaj boutèy se pi plis pratik pase anpil lòt aplikasyon pou plastik paske yo gen gwo valè nan résine a ak itilizasyon nan prèske san konte PET pou lajman ki itilize dlo ak BOTTL nan bwason ki gen gazeuz mou. PET gen yon kòd idantifikasyon rezin nan 1. Premye itilize pou PET resikle yo se Polyester fib, strapping, ak resipyan ki pa manje.

Paske nan resiklaj la nan PET ak abondans relatif la dechè pòs-konsomatè nan fòm nan boutèy, PET a rapidman pran pati nan mache kòm yon fib tapi. Mohawk Industries lage everSTRAND an 1999, yon 100% post-konsomatè resikle kontni fib PET. Depi lè sa a, plis pase 17 milya dola boutèy yo te resikle nan fib tapi. Pharr Fils, yon founisè manifaktirè tapi anpil ki gen ladan Looptex, Dobbs Mills, ak Berkshire planche ,. pwodui yon fib BCF (fil en kontinyèl) fib tapi PET ki gen yon minimòm de 25% post-konsomatè resikle kontni.

PET, menm jan ak anpil plastik, se tou yon kandida ekselan pou jete tèmik (ensinerasyon), menm jan li konpoze ak kabòn, idwojèn, ak oksijèn, ak sèlman kantite tras nan eleman katalis (men pa gen souf). PET gen kontni enèji nan mou chabon.

Lè resiklaj tereftalat PE oswa PET oswa Polyester, an jeneral de fason yo dwe différenciés:

1. Pwodwi chimik resiklaj la tounen nan materyèl yo anvan tout koreksyon pirifye asid tereftalik (PTA) oswa dimetil tereftalat (DMT) ak glycol etilèn (EG) kote estrikti nan polymère detwi nèt, oswa nan entèmedyè pwosesis tankou bis (2-hydroxyethyl) tereftalat
2. Resiklaj la mekanik kote pwopriyete yo polymère orijinal yo te konsève oswa rkonstitusyon.

Chimik resiklaj PET ap vin koute efikas sèlman k ap aplike liy resiklaj kapasite segondè ki gen plis pase 50,000 tòn / ane. Liy sa yo te kapab sèlman wè, si nan tout, nan sit pwodiksyon an nan pwodiktè Polyester gwo anpil. Plizyè tantativ endistriyèl mayitid pou etabli plant chimik resiklaj sa yo te fèt nan tan lontan men san siksè retentissant. Menm pwomès chimik resiklaj nan Japon pa te vin yon zouti endistriyèl twò lwen. De rezon ki fè yo pou sa a yo se: nan premye, difikilte pou yo nan boutèy dechè ki konsistan ak kontinyèl Smart apwovizyone nan yon kantite lajan gwo nan yon sèl sit sèl, ak, nan dezyèm, pri yo piti piti ogmante ak volatilité pri nan kolekte boutèy. Pri boutèy anbale yo ogmante pou egzanp ant ane yo 2000 ak 2008 soti nan apeprè 50 Euro / tòn sou 500 Euro / tòn nan 2008.

Resiklaj mekanik oswa dirèk sikilasyon PET nan eta a polymeric opere nan varyant ki pi divès jodi an. Sa yo kalite pwosesis yo se tipik nan ti ak mwayen-gwosè endistri. Pri-efikasite ka deja reyalize ak kapasite plant nan yon ran de 5000-20,000 tòn / ane. Nan ka sa a, prèske tout kalite resikle-materyèl fidbak nan sikilasyon an materyèl ki posib jodi an. Pwosesis divès resiklaj sa yo ap diskite apre sa an detay.

Anplis kontaminan chimik ak degradasyon pwodwi pwodwi pandan premye pwosesis ak l ', enpurte mekanik yo reprezante pati prensipal la nan bon jan kalite depresyasyon enpurte nan kouran an resiklaj. Materyèl resikle yo de pli zan pli prezante nan pwosesis manifakti, ki te orijinal ki fèt pou nouvo materyèl sèlman. Se poutèt sa, efikas klasman, separasyon ak pwosesis netwayaj vin pi enpòtan pou kalite siperyè Polyester resikle.

Lè w ap pale de endistri resiklaj Polyester, nou konsantre sitou sou resiklaj nan boutèy PET, ki se pandan se tan itilize pou tout kalite anbalaj likid tankou dlo, gazeuz bwason mou, ji, byè, lòt kalite sòs, detèjan, pwodwi chimik nan kay la ak sou sa. Boutèy yo fasil yo fè distenksyon ant paske nan fòm ak konsistans epi yo separe de sous dlo plastik fatra swa pa otomatik oswa pa pwosesis klasman men-yo. Endistri resiklaj Polyester etabli konsiste de twa gwo seksyon:

• Koleksyon boutèy PET ak separasyon dechè: lojistik fatra
• Pwodiksyon de flak boutèy pwòp: pwodiksyon flokon
• Konvèsyon de PET flak nan pwodwi final: pwosesis flokon

Pwodwi Entèmedyè nan seksyon an premye se balè dechè boutèy ak yon kontni PET pi gran pase 90%. Fòm ki pi komen komès se bale a, men tou bricked oswa menm ki lach, boutèy pre-koupe yo komen nan mache a. Nan dezyèm seksyon an, boutèy yo ranmase yo konvèti nan pwòp ti boutèy flak PET. Etap sa a ka plis oswa mwens konplèks ak konplike depann sou obligatwa bon jan kalite flake final la. Pandan twazyèm etap la, flak boutèy PET yo trete nan nenpòt kalite pwodwi tankou fim, boutèy, fib, filaman, establisman oswa mwayèn tankou granules pou pwosesis pi lwen ak plastik jeni.

Anplis sa a ekstèn (pòs-konsomatè) boutèy resiklaj Polyester, nimewo nan entèn (pre-konsomatè) pwosesis resiklaj egziste, kote materyèl la polymère gaspiye pa sòti sit la pwodiksyon nan mache a gratis, ak olye pou yo itilize ankò nan sikwi a pwodiksyon menm. Nan fason sa a, dechè fibre yo réutilisé dirèkteman pou pwodwi fibre, fatra preform yo reutilize dirèkteman pou pwodwi preforms, ak fim dechè réutilisé dirèkteman pou pwodwi fim.

PET resiklaj boutèy

Pou pirifye ak dekontaminasyon

Se siksè nan nenpòt ki konsèp resiklaj kache nan efikasite nan pou pirifye ak dekontaminasyon nan plas la dwat pandan pwosesis ak nan limit ki nesesè oswa vle.

An jeneral, sa ki annapre yo aplike: pi bonè nan pwosesis sibstans etranje yo yo retire, ak plis la byen sa a se fè, pi efikas nan pwosesis la se.

Segondè a Plastifikateur tanperati PET nan seri 280 ° C (536 ° F) se rezon ki fè prèske tout enpurte komen òganik tankou PVC, PLA, poliolefin, pwodui chimik kaka bwa ak fib papye, polyvinyl acetate, fonn adezif, koloran ajan, sik, ak pwoteyin rezidi yo transfòme an pwodwi degradasyon ki gen koulè pal, nan vire yo, ta ka lage nan adisyon pwodwi reyaktif degradasyon. Lè sa a, kantite domaj nan chèn polymère a ogmante konsiderableman. Distribisyon gwosè patikil enpurte yo trè laj, gwo patikil 60–1000 µm — ki vizib nan je toutouni epi ki fasil pou filtre — ki reprezante pi piti mal la, depi sifas total yo relativman piti epi vitès degradasyon an se pou sa pi ba. Enfliyans nan patikil yo mikwoskopik, ki — paske yo anpil - ogmante frekans nan domaj nan polymère a, se relativman pi gwo.

Deviz la "Ki sa ki je a pa wè kè a pa ka lapenn sou" yo konsidere yo dwe trè enpòtan nan pwosesis resiklaj anpil. Se poutèt sa, san konte klasman efikas, retire nan patikil enpurte vizib pa pwosesis filtraj fonn jwe yon pati patikilye nan ka sa a.

An jeneral, yon moun ka di ke pwosesis yo fè flak boutèy PET soti nan boutèy kolekte yo kòm versatile kòm sous dlo yo fatra diferan yo diferan nan konpozisyon yo ak bon jan kalite. Nan sans de teknoloji pa gen sèlman yon fason fè li. Pandan se tan, gen anpil konpayi jeni ki ap ofri plant pwodiksyon flokon ak konpozan, e li difisil pou deside pou youn oswa lòt konsepsyon plant. Men, gen pwosesis ki pataje pi fò nan prensip sa yo. Tou depan de konpozisyon ak nivo malpwòpte nan materyèl opinyon, etap sa yo pwosesis jeneral yo aplike.

1. Bale ouvèti, ouvèti brikèt yo
2. Fouye ak seleksyon pou diferan koulè, polymères etranje espesyalman PVC, matyè etranje, retire nan fim, papye, vè, sab, tè, wòch, ak metal
3. Pre-lave san yo pa koupe
4. Koryas koupe sèk oswa konbine nan pre-lave
5. Retire nan wòch, vè, ak metal
6. Air tamize yo retire fim, papye, ak etikèt
7. Manje, sèk ak / oswa mouye
8. Retire nan ba-dansite polymers (tas) pa diferans dansite
9. Cho-lave
10. Mordan lave, ak sifas grav, kenbe entimik viskozite ak dekontaminasyon
11. Rense
12. Netwaye dlo rense
13. Siye
14. Air-tamisaj nan flak
15. Otomatik flokaj klasman
16. Dlo kous ak dlo teknoloji tretman
17. Flake kontwòl kalite

Enpurte ak domaj materyèl

Nimewo a nan enpurte posib ak domaj materyèl ki akimile nan materyèl la polymeric ap ogmante pou tout tan-lè pwosesis kòm byen ke lè l sèvi avèk Polymères-pran an kont yon sèvis k ap grandi ap grandi, ap grandi aplikasyon final ak resiklaj repete. Osi lwen ke boutèy resikle PET yo konsène, domaj yo mansyone yo ka klase nan gwoup sa yo:

1. Reyaksyon polyester OH- oswa COOH- fen gwoup yo transfòme nan mouri oswa ki pa reyaktif fen gwoup, tankou fòmasyon nan gwoup vinil fen èstè nan dezidratasyon oswa decarboxylation nan tereftalat asid, reyaksyon nan OH a- oswa COOH-fen gwoup ak degradasyon mono-fonksyonèl. pwodwi tankou mono-karbonik asid oswa alkol. Rezilta yo diminye reyaktivite pandan re-polikondansasyon oswa re-SSP ak elaj distribisyon an pwa molekilè.
2. Pwopòsyon gwoup final la ap vire nan direksyon gwoup fen COOH ki te bati nan yon degradasyon tèmik ak oksidatif. Rezilta yo ap diminye nan reyaktivite, ak ogmantasyon nan asen otokatalitik dekonpozisyon pandan tretman tèmik nan prezans imidite.
3. Nimewo nan makromolekul polyfunctional ogmante. Akimilasyon nan jèl ak long chèn branch branch.
4. Nimewo, konsantrasyon, ak varyete de nonpolimèr-ki idantik òganik ak inòganik sibstans ki sou yo ap ogmante. Avèk chak nouvo estrès tèmik, sibstans ki sou òganik etranje yo pral reyaji pa dekonpozisyon. Sa a se sa ki lakòz liberasyon an nan plis sibstans ki sou degradasyon-sipòte ak koloran sibstans ki sou.
5. Gwoup idwoksid ak oksijene konstwi nan sifas pwodwi yo te fè nan Polyester nan prezans lè (oksijèn) ak imidite. Pwosesis sa a akselere pa limyè iltravyolèt. Pandan yon pwosesis tretman pli lwen, peroksid hydro yo se yon sous oksijèn radikal, ki se sous degradasyon oksidatif. Destriksyon oksijene idrokle se rive anvan premye tretman tèmik oswa pandan plastifikasyon epi yo ka sipòte pa aditif apwopriye tankou antioksidan.

Lè w ap pran an konsiderasyon domaj chimik ki endike anwo a ak enpurte yo, gen yon modifikasyon kontinyèl nan karakteristik sa yo polymère pandan chak sik resiklaj, ki detekte avèk analiz chimik ak laboratwa fizik.

An patikilye:

• Ogmantasyon COOH fen-gwoup yo
• Ogmante kantite koulè b
• Ogmantasyon nan brouyar (pwodwi transparan)
• Ogmantasyon nan kontni oligomèr
• Rediksyon nan filtre
• Ogmantasyon pa pwodwi ki kontni tankou asetaldeyid, fòmaldeyid
• Ogmantasyon kontaminan etranje yo
• Diminye nan koulè L
• Diminisyon nan Viskozite intrinsèques oswa viskozite dinamik
• Diminye nan tanperati kristalize ak ogmantasyon nan vitès kristalize
• Diminisyon nan pwopriyete yo mekanik tankou fòs rupture, pwolonjman nan kraze oswa Modil elastik
• Amelyore distribisyon pwa molekilè

Resiklaj nan boutèy PET-yo se pandan se tan yon pwosesis endistriyèl estanda ki se ofri nan yon gran varyete konpayi jeni.

Pwosesis egzanp pou Polyester resikle

Resiklaj pwosesis ak Polyester yo prèske kòm varye kòm pwosesis fabrikasyon yo ki baze sou granules prensipal oswa fonn. Tou depan de pite nan materyèl yo resikle, Polyester ka itilize jodi a nan pifò nan pwosesis yo fabrikasyon Polyester kòm melanj ak polymère jenn fi oswa de pli zan pli kòm 100% polymère resikle. Gen kèk eksepsyon tankou BOPET-fim nan epesè ki ba, aplikasyon espesyal tankou fim optik oswa fil nan FDY-k ap vire nan> 6000 m / min, mikrofilaman, ak mikwo-fib yo pwodui nan jenn fi Polyester sèlman.

Senp re-kalma nan flak boutèy

Pwosesis sa a konsiste de transfòme fatra boutèy nan flak, pa siye ak kristalize flak yo, pa plastifye ak filtraj, menm jan tou pa pelletizing. Pwodwi se yon amorphe re-granulate de yon viskozite intrinsèques nan a gamme de 0.55-0.7 dℓ / g, tou depann de ki jan nèt sou tout pwen pre-siye de PET flak ki te fèt.

Karakteristik espesyal yo se: Acetaldehyde ak oligomè ki genyen nan granules yo nan pi ba nivo; viskozite a redwi yon jan kanmenm, granules yo se amorphe epi yo gen yo dwe kristalize ak seche anvan pwosesis pi lwen.

Pwosesis a:

• Fim A-PET pou tèrmoformaj
• Adisyon nan PET pwodiksyon jenn fi
• BoPET anbalaj fim
• Boutèy PET résine pa SSP
• Fil tapi
• Jeni plastik
• Filaman
• Ki pa Peye-trikote
• Emballage bann
• Agrafe fib.

Chwazi fason an re-Pelletizing vle di gen yon pwosesis konvèsyon adisyonèl ki se, nan yon sèl bò, enèji-entansif ak pri-konsome, ak lakòz destriksyon tèmik. Nan lòt bò a, etap nan pelletizing se bay avantaj sa yo:

• Entansif fonn filtrasyon
• Entèmedyè kontwòl kalite
• Modifikasyon pa aditif
• Seleksyon pwodwi ak separasyon pa bon jan kalite
• Flexibilité otomatik ogmante
• Kalite inifòmizasyon.

Fabrikasyon PET-granules oswa flak pou boutèy (boutèy boutèy) ak A-PET

Pwosesis sa a, an prensip, sanble ak yon sèl ki dekri anwo a; sepandan, granules yo pwodwi yo dirèkteman (kontinyèlman oswa discontinuously) kristalize ak Lè sa a, sibi yon polikondansasyon solid-eta (SSP) nan yon seche rad oswa yon raktor tib vètikal. Pandan etap pwosesis sa a, se viskozite ki koresponn lan intrinsèques nan 0.80-0.085 dℓ / g rebati ankò, epi, an menm tan an, kontni an asetaldeyid redwi a <1 ppm.

Lefèt ke kèk manifaktirè machin ak liy bòs mason nan Ewòp ak USA fè efò yo ofri pwosesis endepandan resiklaj, egzanp sa yo rele boutèy la-a-boutèy (B-2-B) pwosesis, tankou. BePET, Starlings, URRC oswa BÜHLER, gen pou objaktif pou jeneralman founi prèv nan "egzistans lan" nan résidus yo ekstraksyon obligatwa ak pou retire elèv la nan kontaminan modèl dapre FDA aplike sa yo rele tès la defi, ki se nesesè pou aplikasyon an nan Polyester la trete nan la sektè manje. Anplis apwobasyon pwosesis sa a li se kanmenm nesesè ke nenpòt ki itilizatè nan pwosesis sa yo gen toujou ap tcheke FDA-limit yo pou matyè premyè yo fabrike nan tèt li pou pwosesis li.

Konvèsyon dirèk nan flak boutèy

Nan lòd pou konsève pou depans, yon nimewo ogmante nan pwodiktè entèmedyè Polyester tankou moulen bondi, moulen strapping, oswa moulen fim jete ap travay sou itilize nan dirèk nan PETÈT-flak yo, soti nan tretman an nan boutèy yo itilize, ak yon View nan manifakti yon ogmante. kantite entèmedyè poliester. Pou ajisteman nan viskozite ki nesesè, san konte yon siye efikas nan flak yo, li se posib ki nesesè tou rkonstitusyon viskozite a nan polikondansasyon nan faz la fonn oswa solid-eta polikondansasyon flak yo. Pwosesis yo dènye konvèsyon PET fayèt yo ap aplike èkstrude an de vis, milti-vis èkstruders oswa sistèm milti-wotasyon ak degoute regilye vakyòm aksidan yo retire imidite, epi evite flokon pre-siye. Pwosesis sa yo pèmèt konvèsyon flak PET endijan san diminisyon sibstansyèl viskozite akòz idroliz.

Ak konsiderasyon konsomasyon nan flak boutèy PET, pòsyon prensipal la nan apeprè 70% konvèti nan fib ak fibr. Lè w ap itilize materyèl dirèkteman segondè tankou flak boutèy nan pwosesis bondi, gen yon prensip pwosesis kèk jwenn.

Pwosesis segondè-vitès bondi pou fabrike nan POY nòmalman bezwen yon viskozite nan 0.62-0.64 dℓ / g. Kòmanse nan flak boutèy, viskozite a ka mete atravè degre nan siye. Itilizasyon adisyonèl TiO₂ nesesè pou plen fil mat oswa semi mat. Yo nan lòd yo pwoteje spinnerets yo, yon filtraj efikas nan fonn lan se, nan nenpòt ka nesesè. Pou tan-yo te, kantite lajan an nan POY te fè nan 100% resiklaj Polyester se pito ki ba paske pwosesis sa a mande pou pite segondè nan k ap fonn k ap vire. Pifò nan tan an, se yon melanj nan granules jenn fi ak resikle.

Fib diskontnu yo file nan yon seri de viskozite intrinsèques ki bay manti olye yon ti jan pi ba epi ki ta dwe ant 0.58 ak 0.62 dℓ / g. Nan ka sa a, tou, yo kapab viskozite ki nesesè ap ajiste via siye oswa vakyòm ajisteman nan ka ta gen èkstruzyon vakyòm. Pou ajiste viskozite a, sepandan, yon adisyon nan chanjman longè chèn tankou glycol etilèn or dyetilin glikòl kapab tou gen pou itilize.

Spinning ki pa Peye-trikote-nan jaden an tità amann pou aplikasyon pou twal kòm byen ke lou bondi ki pa trikote kòm materyèl debaz yo, egzanp pou do-kay kouvri oswa nan bilding wout-ka fabrike nan flak k ap vire boutèy. Viskozite k ap vire a se ankò nan yon ran de 0.58-0.65 dℓ / g.

Yon jaden nan ogmante enterè kote materyèl resikle yo te itilize se fabrike nan-wo Tenacity bann anbalaj, ak monofilaman. Nan tou de ka, premye materyèl la anvan tout koreksyon se yon materyèl sitou resikle nan pi wo Viskozite intrinsèques. Bwa anbalaj wo-tenacity kòm byen ke monofilament yo Lè sa a, manifaktire nan pwosesis la k ap vire fonn.

Resiklaj monomè yo

Polietilèn tereftalat ka depolymerized bay sede konstitye monomè yo. Apre pirifye, monomè yo ka itilize pou prepare nouvo tereftalat PE. Lyezon Estè yo nan tereftalat PE yo ka sere pa idroliz, oswa pa transesterifikasyon. Reyaksyon yo se senpleman ranvèse moun ki itilize yo nan pwodiksyon.

Pasyèl glycolysis

Glikoliz pasyèl (transesterifikasyon ak glycol etilèn) konvèti polimè rijid la nan oligomè kout ki nan chenn ki ka fonn-filtre nan tanperati ki ba. Yon fwa libere nan enpurte yo, oligomè yo ka manje tounen nan pwosesis pwodiksyon an pou polimerizasyon.

Travay la konsiste nan manje 10-25% flak boutèy pandan w ap kenbe bon jan kalite a nan granules yo boutèy ke yo fabrike sou liy lan. Se objektif sa a rezoud pa degradan PET an boutèy flak-deja pandan plastifye premye yo, ki ka te pote soti nan yon sèl-oswa milti-vis èkstrude-a yon Viskozite intrinsèques de sou 0.30 dℓ / g pa ajoute ti kantite nan glycol etilèn ak lè ou soumèt kouran ki fonn ba-viskozite a nan yon filtraj efikas dirèkteman apre plastifye. Anplis de sa, se tanperati ki mennen nan limit ki pi ba posib. Anplis de sa, ak fason sa a nan pwosesis, posiblite pou yon dekonpozisyon chimik nan oksijene yo hydro se posib pa ajoute yon korespondan P-estabilize dirèkteman lè plastifye. Destriksyon gwoup idwojosik oksilyè yo, ak lòt pwosesis, deja te pote pandan dènye etap nan tretman flokon pou egzanp pa ajoute H₃PO₃. Se pasyèlman glycolyzed ak tise byen filtre resikle materyèl la kontinyèlman manje nan esterifikasyon a oswa raktor prepolycondensation, kantite dòz nan matyè premyè yo ke yo te ajiste kòmsadwa.

Glycolysis total, methanolysis, ak idroliz

Tretman nan Polyester dechè nan glycolysis total pou konplètman konvèti Polyester a bis (2-hydroxyethyl) tereftalat (C₆H₄(CO₂CH₂CH₂OH)₂). Se konpoze sa a fè sèvis pou mete pa distilasyon vakyòm, e se youn nan mwayèn yo itilize nan fabrike Polyester. Reyaksyon ki konsène a se jan sa a:

[(CO) C₆H₄(CO₂CH₂CH₂O)]_n + n Hoch₂CH₂OH → n C₆H₄(CO₂CH₂CH₂OH)₂

Wout resiklaj sa a te egzekite sou yon echèl endistriyèl nan Japon tankou pwodiksyon eksperimantal.

Menm jan ak glycolysis total, methanoliz konvèti polyester la nan dimetil tereftalat, ki ka filtre ak vakyòm distile:

[(CO) C₆H₄(CO₂CH₂CH₂O)]_n + 2n CH₃OH → n C₆H₄(CO₂CH₃)₂

Methanoliz se sèlman raman te pote soti nan endistri jodi a paske pwodiksyon Polyester ki baze sou tereftalat dimetil retresi anpil, ak anpil pwodiktè dimetil tereftalat te disparèt.

Epitou kòm pi wo a, tereftalat PE yo ka idrolize asid tereftalik ak glycol etilèn anba tanperati ki wo ak presyon. Ka ase nan tereftalik brut ka fè sèvis pou pa rkristalizasyon bay materyèl apwopriye pou re-polimerizasyon:

[(CO) C₆H₄(CO₂CH₂CH₂O)]_n + 2n H₂O → n C₆H₄(CO₂H)₂ + n Hoch₂CH₂OH

Metòd sa a pa parèt te komèsyalize ankò.