Как перерабатывается ПЭТ? От отходов к ресурсам

Полиэтилентерефталат, широко известный как ПЭТ, представляет собой тип пластика, широко используемый при производстве тары для напитков, включая чашки. Хотя ПЭТ-стаканчики удобны и долговечны, их утилизация создает серьезные экологические проблемы. Однако процесс переработки ПЭТ-стаканов представляет собой многообещающее решение для сокращения отходов и сохранения ресурсов. В этом блоге мы углубимся в сложный процесс переработки ПЭТ-стаканов, изучим химические формулы, данные и результаты исследований, чтобы понять, как эти повседневные предметы превращаются из отходов в ценные ресурсы.

<р>1. Понимание ПЭТ и его свойств

ПЭТ с химической формулой (C10H8O4)n представляет собой тип полиэфира, полученного из терефталевой кислоты и этиленгликоля. Его ценят за прочность, термостабильность и прозрачность, что делает его идеальным материалом для изготовления тары для напитков. Однако широкое использование ПЭТ-стаканов приводит к образованию значительного количества пластиковых отходов, что требует эффективных методов переработки.

<р>2. Сбор и сортировка

Процесс переработки начинается со сбора и сортировки ПЭТ-стаканов. Эффективные системы сбора, такие как программы переработки отходов и схемы возврата депозитов, играют решающую роль в сборе использованных ПЭТ-стаканов. После сбора отходы ПЭТ подвергаются процессу сортировки, чтобы отделить их от других видов пластика и загрязнений. Передовые технологии, такие как спектроскопия ближнего инфракрасного диапазона (NIR), используются для точной идентификации и сортировки ПЭТ-материалов.

<р>3. Стирка и чистка

После сортировки ПЭТ-стаканчики промывают для удаления этикеток, клея и остаточного содержимого. Этот шаг имеет решающее значение для обеспечения чистоты переработанного материала. Процесс мытья обычно включает использование щелочных или кислотных растворов, которые помогают расщеплять и удалять загрязнения. Исследования показывают, что эффективный процесс промывки позволяет снизить уровень загрязнений до 95 %, тем самым повышая качество переработанного ПЭТ (rPET).

<р>4. Уничтожение и уменьшение размера

После очистки ПЭТ-стаканчики измельчаются на мелкие хлопья. Такое уменьшение размера необходимо для последующих этапов переработки. Процесс измельчения увеличивает площадь поверхности ПЭТ-материала, облегчая обращение и обработку. Согласно исследованиям, оптимальный размер хлопьев ПЭТ для переработки составляет 6-12 мм, поскольку этот размер позволяет эффективно плавить и реформировать.

<р>5. Деполимеризация

Деполимеризация — ключевой химический процесс переработки ПЭТ. Он включает расщепление длинных полимерных цепей ПЭТ на его мономеры, терефталевую кислоту (ТРА) и этиленгликоль (ЭГ). Этого можно достичь различными методами, включая гликолиз, метанолиз и гидролиз.

Гликолиз

При гликолизе ПЭТ реагирует с избытком этиленгликоля в присутствии катализатора, обычно ацетата цинка, при температуре от 180°C до 240°C. Химическое уравнение гликолиза:

Этот процесс расщепляет ПЭТ на бис(2-гидроксиэтил)терефталат (БГЕТ), который можно дополнительно очистить и использовать для синтеза нового ПЭТ.

Метанолиз

Метанолиз включает реакцию ПЭТ с метанолом при повышенных температурах и давлениях с использованием таких катализаторов, как ацетат цинка или кобальта. Химическое уравнение метанолиза:

В результате этого процесса получаются диметилтерефталат (ДМТ) и этиленгликоль, которые можно реполимеризовать с образованием нового ПЭТ.

Гидролиз

Гидролиз, кислотный или щелочной, расщепляет ПЭТ на терефталевую кислоту и этиленгликоль. При щелочном гидролизе в качестве катализатора используется гидроксид натрия (NaOH):

В результате этого процесса получают терефталат натрия и этиленгликоль, которые можно снова превратить в ПЭТ.

<р>6. Полимеризация

Очищенные мономеры, полученные в результате деполимеризации, подвергаются полимеризации с образованием нового ПЭТ. Процесс включает реакцию терефталевой кислоты или ее производных с этиленгликолем, приводящую к образованию ПЭТ в результате реакции конденсации:

На этом этапе ПЭТ восстанавливаются его первоначальные свойства, что позволяет производить новые стаканы из ПЭТ и другую продукцию.

<р>7. Обработка расплавом

Вновь образованный ПЭТ подвергается переработке расплава для создания гранул или гранул, которые служат сырьем для производства новой продукции. Обработка расплава включает нагрев ПЭТ до точки плавления с последующей экструзией и охлаждением для формирования однородных гранул. Эти гранулы затем используются при производстве новых ПЭТ-стаканов, бутылок и других предметов.

<р>8. Контроль качества и тестирование

Контроль качества необходим для обеспечения соответствия переработанного ПЭТ отраслевым стандартам и нормам. Для оценки качества и характеристик rPET проводятся такие испытания, как измерение характеристической вязкости (IV), дифференциальная сканирующая калориметрия (DSC) и оценка механических свойств. Исследования показали, что высококачественный rPET может проявлять свойства, сравнимые с первичным ПЭТ, что делает его пригодным для широкого спектра применений.

<р>9. Экологические и экономические преимущества

Переработка ПЭТ-стаканов дает значительные экологические и экономические преимущества. Согласно исследованиям, переработка ПЭТ может сократить выбросы парниковых газов до 60% по сравнению с производством первичного ПЭТ. Кроме того, это экономит ресурсы за счет снижения спроса на сырье на основе нефти. С экономической точки зрения индустрия переработки отходов создает рабочие места и приносит доход, способствуя устойчивой экономике.

Переработка ПЭТ-стаканов — сложный, но очень выгодный процесс, который превращает отходы в ценные ресурсы. Посредством ряда этапов, включая сбор, сортировку, промывку, деполимеризацию и полимеризацию, ПЭТ-стаканчики снова превращаются в сырье для новых продуктов. Химические процессы, такие как гликолиз, метанолиз и гидролиз, играют решающую роль в расщеплении ПЭТ на его мономеры, что позволяет производить высококачественный переработанный ПЭТ. Понимая и поддерживая процесс переработки, мы можем значительно сократить количество пластиковых отходов, сэкономить ресурсы и способствовать более устойчивому будущему. Стремиться к высокому качеству смола из переработанного ПЭТ это одновременно долговечно и экологично, попробуйте Ванкай ПЭТ<р>.<р>