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PET瓶回收技术应用与进展(上)

我国2005年瓶级PET需求量估计达65万吨,PET吨消费量超过200亿只,其中饮料及啤酒用PET瓶比例高达87%.大量一次性使用PET瓶,带来了很大的回收再生问题，消费后的PET瓶的回收再利用已成为当前世界日益关注的课题。北京工商大学材料科学与工程系，轻工业塑料加工应用研究所的陈士宏、杨惠娣、张玉霞等专家最近介绍了PET瓶回收技术进展。

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种被广泛使用的热塑性聚酯。预计2005年全球PET产能将比2002年增长32．1％，由47 500kt增加到52 850kt，而产量将增长24．8％，由38 130kt增加至4l 180kto PET产量的增长量在2002年已超过其消费量的增长，预计到2005年两者之差高达2 200kt。

PET瓶由于其质轻、透明、强度高而获得广泛应用，用量不断增力口。各国聚酯用于PET瓶的比例约为25％～60％，2002年世界上用于瓶的PET约为8 000 kt，估计2005年全世界用于PET瓶的聚酯超过10 000kto其应用领域包括饮料、酱油等调味品、酒类等食品应用领域，以及非食品应用领域，如洗涤剂、化妆品、医药＼和其他包装。

我国2005年瓶级PET需求估计达600—650 kt(不包括台、港、澳地区)，PET瓶消费量将超过200亿只，其中饮料及啤酒包装瓶所占比例高达87％。

综上所述，大量一次性使用P不干胶ET瓶的消费，带来了严重的回收再生问题，对消费后PET瓶的回收再利用已成为当前国际社会日益关注的课题。

自1994年以来，PET瓶回收市场以两位数的速率增长，在欧洲每隔未来会逐渐挤压上游产业链盈利空间4年翻一纺织陶瓷番。在瑞士，一些新PET瓶由50％的回收；料加工而成o 2002年世界上回收的消费后PET瓶约为1 500kt，其中的5％被重新加工成瓶。2003年，欧洲共回收再生了612 kt的PET瓶，比2002年增加了163 kt，增幅达36％，其中通过“瓶一瓶”回收再生的比例从8．1％上升到了11．1％。

而美国，自1995年到2003年，PET瓶的回收率下降了近20个百分点，这主要因为PET瓶消费的增长绝大多数来自一次性的非碳酸饮料瓶，如矿泉水瓶，而这些瓶常常在家庭以外的地方被使用而得不到及时回收。预计2005年瓶的回收量比2000年增加4倍左右

目前PET瓶的回收技术已达到相当高的水平，主要有物理回收法和化学回收法。物理回收的PET瓶大多数用于生产纤维，但也有一些直接用于塑料制品生产，包括用其生产非食品包装容器；化学回收是在物理回收的基础上将干净的PET水解、醇解或碱解等，其主要产品用于再聚’合成PET或用于其他化学品的生产。

一、化学回收

化学回收包括：解聚化学回收单体小分子，再聚合得到聚合物；扩链化学收提高再生产物相对分子原量两种方法。

解聚化学回收

磨损是指零部件几何尺寸（体积）变小 PET是二元酸与二元醇缩聚形成的聚酯，其合成有两种方法：一种方法是对苯二甲酸(TPA)与乙二醇(EC)的缩聚，反应温度240℃～260℃，压力0．3MPa—0．5MPa；另一种方法是对苯二甲酸二甲酯(DMT)与乙二醇酯交换。反应，生成对苯二甲酸乙二醇酯，再进一步缩聚。两反应均为可逆反应，在过量水或醇的条件下就会发生逆反应，因此可以在一定条件下将消费后PET分解成单体或齐聚物，再利用此单体合成食品级PET树脂。用乙二醇代替水，还可以得到芳香族多元醇，可用其与异氰酸酯或不饱和二元酸体，再合成为PET或其他聚合物。

乙二醇醇解

在乙二醇存在下，加热PET，在催化剂作用下，可以将长链PET裂解为以羟基为端基的短链组分，主要是双羟乙基对苯二甲酸酯(对苯二甲酸乙二酯)、混合的乙二醇、对苯二甲酸乙二酯和一些游离的乙二醇(此法如果采用丙二醇可得到双羟丙基对苯二甲酸酯)。

CCUCLU等为了回收单体或制备用于其他聚合物的中间产物，在170℃—245℃的二甲苯中，用乙二醇经醋酸锌催化醇解回收的PET薄片，PET／乙二醇的摩尔比为铜包铝线1／0．5—1／3。在多相反应中，解聚产物从分散的PET／乙二醇液滴中转移到二甲苯介质中，达到了二醇醇解平衡。在实验的3个温度(170℃、220℃、245℃)下试验，220~C时的实验结果最好，可以非常纯的结晶形式产生80％(摩尔含量)的双—2—羟乙基对苯二酸酯单体和20％的二聚体。

在二甲苯中二醇醇解PET的优点是可在较高PET／乙二醇配比下促进反应介质的混合，以及在低温下从二甲苯相中高浓度回收过量乙二醇。

Chen—ho Chen等研究了乙二醇醇解条件对回收的PET饮料瓶，二醇醇解转化率的影响，结果表明r乙二醇醇解的最佳条件是：醇解温度190℃，醇解时间1．5 h，醇解催化剂(醋酸钴)用量为0．002mol时，醇解转化率几乎可以达到100％。随着醇解温度的提高、醇解时间的延长以及催化剂用量的增加，PET醇解转化率大幅度增力口，而如果不用催化剂或者是温度低于150℃时，几乎没有任何转化。实验还表明，在这3个影响因素中，催化剂的影响最大，其次依次是醇解时问和醇解温度o DSC和叮—IR分析表明，醇解的主要产物是．对苯二甲酸乙二醇酯和齐聚物等。

二甘醇醇解