PET

Terephthalate poliethelin (kadhangkala ditulis poly (etilena terephthalate)), biasane disingkat PET, PETE, utawa PETP usang utawa PET-P sing paling umum termoplastik Polymer resin saka Polyester kulawarga lan digunakake kanggo serat kanggo sandhangan, kontaner kanggo cairan lan panganan, thermoforming kanggo manufaktur, lan kombinasi karo serat kaca kanggo resin rekayasa.

Sampeyan bisa uga diarani kanthi jeneng merek Dacron; ing Inggris, Terylene; utawa, ing Rusia lan tilas Uni Soviet, Lavsan.

Umume produksi PET ing donya yaiku serat sintetis (luwih saka 60%), kanthi produksi botol udakara 30% panjaluk global. Ing konteks aplikasi tekstil, PET diarani kanthi jeneng umum, Polyester, dene akronim PET umume digunakake gandhengane karo kemasan. Polyester nyiptakake udakara 18% produksi polimer ing jagad lan sing paling akeh sing diprodhuksi Polymer; poliethelin(PE), polipropilena (PP) lan polyvinyl klorida (PVC) pisanan, kaloro lan nomer telu, masing-masing.

PET kasusun saka polimerisasi unit saka monomer etilena terephthalate, kanthi mbaleni (C₁₀H₈O₄) unit. PET umume didaur ulang, lan duwe nomer kasebut 1 minangka simbol daur ulang.

Gumantung saka sejarah pangolahan lan termal, poliethelin terephthalate bisa uga ana minangka amorf (transparan) lan polimer semi-kristal. Bahan semikristalin bisa uga katon transparan (ukuran partikel <500 nm) utawa buram lan putih (ukuran partikel nganti sawetara mikrometer) gumantung saka struktur kristal lan ukuran partikel. Monomer sawijining terephthalate bis (2-hydroxyethyl) bisa disintesis dening esterifikasi reaksi antarane asam terephthalic lan etilena glikol nganggo banyu minangka sampingan, utawa dening transesterifikasi reaksi antarane etilena glikol lan dimetil tereftalat karo metanol minangka prodhuk barang. Polymerization yaiku liwat a polycondensasi reaksi saka monomer (rampung sawise esterifikasi / transesterifikasi) kanthi banyu minangka produk sampingan.

Names
Jeneng IUPAC Poly (etil benzene-1,4-dicarboxylate)
Pengenal
CAS Number	25038-59-9
Cekakan	PET, PETE
Properties
Jeneng liya	(C10H8O4)n
Massa molar	global
Kapadhetan	1.38 g / cm3 (20 ° C), amatir: 1.370 g / cm3, kristal tunggal: 1.455 g / cm3
Titik lebur	> 250 ° C, 260 ° C
Titik nggodhok	> 350 ° C (bosok)
Kelarutan ing banyu	prakteke larut
Konduktivitas termal	0.15 nganti 0.24 W m-1 K-1
Indeks refractif(nD)	1.57-1.58, 1.5750
Thermokimia
Tartamtu kapasitas panas (C)	1.0 kJ / (kg · K)
Senyawa sing gegandhengan
Related Monomer	Asam terephthalic Ethylene glikol
Kajaba manawa diwenehi cathetan, data diwenehake kanggo bahan sing ana kahanan standar (ing 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).

ulah

Amarga PET minangka bahan penghalang banyu lan kelembapan sing apik, botol plastik sing digawe saka PET digunakake kanggo omben-omben sing alus (pirsani karbon). Kanggo botol khusus, kayata sing diwenehake kanggo ngemot bir, roti lapis PET minangka lapisan polyvinyl alkohol (PVOH) tambahan kanggo luwih cepet kebolehtelapan oksigen.

PET oriented Biaxially film (asring dikenal kanthi jeneng dagang "Mylar") bisa aluminisasi kanthi nguap film logam sing lancip kanggo nyuda permeabilitas, lan nggawe reflektif lan buram (MPET). Properti kasebut migunani ing pirang-pirang aplikasi, kalebu panganan sing fleksibel packaging lan jampel termal. Deleng: “kemul papan". Amarga kekuatan mekanik sing dhuwur, film PET asring digunakake ing aplikasi tape, kayata operator pita magnetik utawa backing kanggo pita perekat sensitif tekanan.

Lembar PET sing ora berorientasi bisa thermoformed kanggo nggawe tray bungkus lan bungkus blister. Yen nggunakake Pet crystallizable, tray bisa digunakake kanggo mangan beku, amarga padha tahan suhu pembekuan lan oven. Beda karo PET amorphous, sing transparan, PET crystallizable utawa CPET cenderung ireng.

Yen kapenuhan partikel kaca utawa serat, dadi luwih stabil lan tahan lama.

PET uga digunakake minangka landasan ing sel solar film tipis.

Terylene uga disembelih ing pucuk tali lonceng kanggo mbantu nyandhang tali ing tali nalika nembus ing langit-langit.

Sajarah

PET dipatenake ing taun 1941 dening John Rex Whinfield, James Tennant Dickson lan majikane Asosiasi Pencetak Calico Manchester, Inggris. EI DuPont de Nemours ing Delaware, USA, pisanan nggunakake merek dagang Mylar ing wulan Juni 1951 lan nampa registrasi ing taun 1952. Isih jeneng sing paling misuwur sing digunakake kanggo film poliester. Sing duwe merek dagang saiki yaiku DuPont Teijin Films US, kemitraan karo perusahaan Jepang.

Ing Uni Soviet, PET pisanan diproduksi ing laboratorium Institut Senyawa Molekuler Tinggi Akademi Ilmu Pengetahuan USSR ing taun 1949, lan jenenge "Lavsan" minangka akronim saka sawijining (laонститута высокхххххх сNgarep АPilih наук СіС).

Botol PET dipatenake ing 1973 dening Nathaniel Wyeth.

Sifat fisik

PET ing kahanan alami yaiku resin semi-kristal sing ora ana warna. Adhedasar cara pangolahane, PET bisa dadi semi-kaku dadi kaku, lan entheng banget. Iki nggawe alangan gas lan kelembapan sing cukup, uga alangi alkohol (mbutuhake perawatan "penghalang" tambahan) lan pelarut. Kuwat lan tahan pengaruh. PET dadi putih nalika kena kloroform lan uga bahan kimia liyane kayata toluene.

Udakara 60% kristalisasi minangka watesan ndhuwur kanggo produk komersial, kajaba serat poliester. Produk sing jelas bisa diprodhuksi kanthi polimer molten kanthi cepet ing ngisor T_g suhu transisi kaca kanggo mbentuk solid amorf. Kaya kaca, bentuk PET amorfus nalika molekul kasebut ora diwenehi cukup wektu kanggo ngatur awake dhewe kanthi tertib, pola kristal nalika leleh digawe adhem. Ing suhu kamar, molekul kasebut dibekukan, nanging, yen energi panas cukup bali kanthi panas ing ndhuwur T_g, dheweke wiwit pindhah maneh, ngidini kristal dadi inti lan tuwuh. Prosedur iki dikenal minangka crystallization solid solid state.

Yen diijini kelangan kanthi alon, polimer cair kasebut nggawe bahan kristal sing luwih akeh. Bahan iki nduweni spherulite ngemot akeh cilik kristal nalika crystallized saka solid amorf, tinimbang mbentuk siji kristal tunggal gedhe. Cahya cenderung nyebarake nalika nyabrang wates antarane kristal lan wilayah amorfine. Panyebaran iki tegese Pet kristal opaque putih lan paling putih. Nggambar serat yaiku sawetara proses industri sing ngasilake produk meh kristal siji.

Viskositas intrinsik

Salah sawijining ciri penting PET diarani viskositas intrinsik (IV).

Kelikatan intrinsik saka materi, sing ditemokake kanthi extrapolating menyang nol konsentrasi viskositas relatif kanggo konsentrasi sing diukur desiliter saben gram (dℓ / g). Kelikatan intrinsik gumantung saka dawa chain polimer nanging ora ana unit amarga disemprotake menyang konsentrasi nol. Saya suwe poliér polimer luwih akeh ing antarane rentengan lan mulane viskositas luwih dhuwur. Dawane rantai rata-rata kelompok resin tartamtu bisa dikontrol nalika polycondensasi.

Kasedhiya viskositas intrinsik saka PET:

Bahan serat

0.40-0.70. Tekstil

0.72-0.98 Teknikal, tali ban

Kelas film

0.60-0.70 BoPET (film PET berorientasi sepisanan)

0.70-1.00 Kelas bahan kanggo thermoforming

Kelas botol

0.70-0.78. Botol banyu (warata)

0.78-0.85 Bahan minuman alus karbon

Monofilament, plastik teknik

1.00-2.00

Pangatusan

PET yaiku hygroskopik, tegese nyerep banyu saka sakupenge. Nanging, nalika PET "lembab" iki banjur digawe panas, banyune dihidrolisis PET, medhot daya tahane. Dadi, sadurunge resin bisa diproses ing mesin ngecor, kudu garing. Pangatusan kagayuh kanthi nggunakake a desiccant utawa dryers sadurunge PET diwenehi panganan ing peralatan pangolahan.

Ing njero pengering, udhara garing sing panas dipompa menyang sisih ngisor hopper sing ngemot resin saengga bisa mili liwat pelet, ngilangi kelembapan nalika lagi mlaku. Hawa udhara panas ninggalake sisih ndhuwur hopper lan kaping pisanan mbukak liwat adhem, amarga luwih gampang ngilangi kelembapan saka udhara adhem tinimbang hawa panas. Hawa udan adhem sing asile banjur dilewati ing amben bahan pengering. Pungkasane, udhara garing sing adhem ninggalake kasur pengeringan digawe panas maneh ing pemanas proses lan dikirim maneh liwat proses sing padha ing loop tertutup. Biasane, tingkat kelembapan residu ing resin kudu kurang saka 50 bagean saben yuta (bagean banyu saben yuta bagean resin, kanthi bobot) sadurunge diolah. Wektu omah sing luwih garing ora luwih cekak tinimbang udakara patang jam. Iki amarga pangatusan materi kurang saka 4 jam mbutuhake suhu ing ndhuwur 160 ° C, ing level endi hidrolisis bakal diwiwiti ing pelet sadurunge bisa garing.

Pepe uga dikeringake ing pengering resin hawa sing dikompres. Pengering udara sing dikompres ora nggunakake udhara pangatusan. Udakara kompres sing garing lan panas disebar ing pelet PET kaya ing pengering desiccant, banjur dirilis ing swasana.

Kopi

Saliyane murni (homopolimer) PET, PET diowahi dening copolymerisasi uga kasedhiya.

Ing sawetara kasus, sifat copolymer sing diowahi luwih disenengi kanggo aplikasi tartamtu. Contone, dimetanol cyclohexane (CHDM) bisa ditambahake ing tulang punggung polimer ing panggonan etilena glikol. Amarga blok bangunan iki luwih gedhe (6 atom karbon tambahan) tinimbang unit etilen glikol sing diganti, mula ora pas karo rantai tanggane kaya unit etilen glikol. Iki ngganggu kristalisasi lan nyuda suhu leleh polimer. Umume, PET kaya kasebut dikenal minangka PETG utawa PET-G (Polyethylene terephthalate glycol-modified; Eastman Chemical, SK Chemicals, lan Artenius Italia minangka pabrikan PETG). PETG minangka thermoplastic amorf sing jelas sing bisa dicetak injeksi utawa diekstrusi lembaran. Bisa diwarnai sajrone diproses.

Pengubah liyane umum yaiku asam isofthalic, ngganti sawetara 1,4- (kanggo-) digandhengake tereftalat unit. Ing 1,2- (ortho-) utawa 1,3- (meta-) sesambungan ngasilake sudut ing rantai, sing uga ngganggu kristal.

Copolymer kaya iki mupangate kanggo aplikasi ngecor tartamtu, kayata thermoforming, sing digunakake umpamane nggawe bungkus tray utawa blister saka film co-PET, utawa lembaran PET amorf (A-PET) utawa lembaran PETG. Ing sisih liya, kristalisasi penting ing aplikasi liyane ing ngendi stabilitas mekanik lan dimensi penting, kayata sabuk jog. Kanggo botol PET, panggunaan sithik asam isophthalic, CHDM, diethylene glikol (DEG) utawa comonomer liyane bisa migunani: yen mung komisier sing cilik digunakake, kristalisasi wis kalem nanging ora dicegah kabeh. Akibaté, botol bisa ditampa liwat regu jotosan ("SBM"), sing bening lan kristal bisa dadi alangan sing cukup kanggo aroma lan uga gas, kayata karbon dioksida ing omben-omben karbonat.

Produksi

Polyethylene terephthalate diprodhuksi saka etilena glikol lan dimetil tereftalat (C₆H₄(CO₂CH₃)₂) utawa asam terephthalic.

Tilas yaiku transesterifikasi reaksi, dene sing terakhir yaiku esterifikasi reaksi.

Proses dimethyl terephthalate

In dimetil tereftalat proses, senyawa iki lan keluwihan glikol etilena ditanggepi ing leleh ing 150-200 ° C kanthi a katalis dhasar. Métanol (CH₃OH) dicopot nganggo distilasi supaya reaksi kasebut maju. Keluwihan etilen glikol disaring ing suhu sing luwih dhuwur kanthi bantuan vakum. Langkah transesterifikasi nomer loro nerusake ing 270-280 ° C, uga distilasi etilen glikol uga.

Reaksi dikhususake kaya ing ngisor iki:

Langkah pisanan

C₆H₄(CO₂CH₃)₂ + 2 JAWA₂CH₂OH → C₆H₄(CO₂CH₂CH₂OH)₂ + 2 CH₃OH

Langkah kapindho

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

Proses asam terephthalic

ing asam terephthalic proses, esterifikasi etilen glikol lan asam terephthalic ditindakake langsung kanthi tekanan moderat (2.7-5.5 bar) lan suhu dhuwur (220-260 ° C). Banyu diilangi ing reaksi kasebut, lan uga bakal terus dicopot kanthi distilasi:

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

Ngrusak

PET ngalami macem-macem jinis degradasi sajrone diproses. Degradasi utama sing bisa kedadeyan yaiku hidrolisis, lan sing paling penting, oksidasi termal. Nalika PET ngrusak, sawetara kedadeyan: discolorasi, chain skripsi nyebabake bobot molekuler, pembentukan asetonida, Lan link salib (Formasi "gel" utawa "iwak-mripat"). Perubahan warna amarga pembentukan macem-macem sistem kromofor sawise perawatan termal sing dawa ing suhu munggah pangkat. Iki dadi masalah nalika syarat optik polimer dhuwur banget, kayata ing aplikasi kemasan. Degradasi termal lan termooksidatif nyebabake karakteristik proses lan kinerja materi sing kurang apik.

Salah siji cara kanggo ngenthengake iki yaiku nggunakake a kopolimer. Komonom kayata CHDM utawa asam isofthalic suda suhu lebur lan nyuda derajat kristal saka PET (utamane penting nalika bahan digunakake kanggo manufaktur botol). Dadi, resin bisa dibentuk kanthi plastik kanthi murah ing suhu lan / utawa kanthi kekuwatan sing luwih murah. Iki mbantu nyegah karusakan, nyuda isi acetaldehida saka produk rampung menyang level sing bisa ditampa (yaiku ora dingerteni). Deleng kopolimer, ing ndhuwur. Cara liya kanggo nambah stabilitas polimer yaiku nggunakake penstabil, utamane antioksidan kayata fosfor. Bubar, stabilisasi tingkat molekuler bahan kanthi nggunakake bahan kimia nanostruktur uga dianggep.

Asetaldehida

Asetaldehida minangka zat sing ora ana warna lan molah malih kanthi mambu buah. Sanajan bentuk alami ing sawetara woh, bisa nyebabake rasa ora enak ing banyu kemasan. Acetaldehyde mbentuk kanthi degradasi PET liwat salah sawijining materi. Suhu sing dhuwur (PET terurai ing ndhuwur 300 ° C utawa 570 ° F), tekanan dhuwur, kecepatan extruder (aliran geser sing gedhe banget ngundakake suhu), lan wektu omah laras dawa kabeh nyumbang kanggo produksi asetaldehida. Nalika acetaldehyde diproduksi, sawetara bakal tetep larut ing tembok wadhah banjur bedo menyang produk sing disimpen ing njero, ngganti rasa lan aroma. Iki ora masalah kaya sing ora bisa digunakake (kayata shampoo), kanggo jus buah (sing wis ngemot acetaldehyde), utawa kanggo omben-omben sing kuwat kaya omben-omben alus. Kanggo banyu botol, Nanging, asidaldehida kurang penting, amarga, yen ora ana sing nambah ambune, malah konsentrasi banget (10-20 per yuta milyar ing banyu) saka acetaldehida bisa ngasilake rasa ora nyenengake.

Antimony

Antimony (Sb) minangka unsur metalloid sing digunakake minangka katalis ing bentuk senyawa kayata antioksida trioxide (Sb₂O₃) utawa triadrat antimonimo ing produksi PET. Sawise nggawe pabrik, jumlah antimonim sing bisa dideteksi bisa ditemokake ing permukaan produk. Tisan iki bisa dicopot nganggo cuci. Antimony uga tetep ana ing materi dhewe lan bisa, bisa uga pindhah menyang panganan lan ombenan. Exposing PET kanggo nggodhok utawa microwaving bisa nambah tingkat antimonitas kanthi signifikan, bisa uga ing ndhuwur level kontaminasi maksimal USEPA. Bathi banyu ngombe sing ditaksir dening WHO yaiku 20 bagean per milyar (WHO, 2003), lan watesan banyu ngombe ing Amerika Serikat ana 6 bagean per milyar. Sanajan antimonat trioksida kurang keracunan nalika dijupuk kanthi lisan, nanging isih ana kekhawatiran. Wong Swiss Kantor Kesehatan Umum Federal nyelidiki jumlah migrasi antimon, mbandhingake banyu sing dibotol ing PET lan gelas: Konsentrasi banyu antimon ing botol PET luwih dhuwur, nanging isih ana ing sangisore konsentrasi maksimum sing diidini. Kantor Kesehatan Umum Federal Swiss nyimpulake yen antimonim cilik pindah saka PET menyang banyu botol, nanging risiko kesehatan amarga konsentrasi sithik sing diasilake ora bisa dianggep (1% saka "intake saben dina”Ditemtokake dening WHO). Panaliten mengko (2006) nanging panelitian sing luwih umum dipublikasi nemokake antimoni sing padha ing banyu ing botol PET. WHO nerbitake penilaian risiko antimonim ing banyu ngombe.

Konsentrasi jus buah (sing ora ditemtokake pedoman), nanging sing diprodhuksi lan dikemas ing PET ing Inggris ditemokake ngemot nganti antonim nganti 44.7 g / L, luwih saka wates UE kanggo tutul banyu saka 5 /g / L.

Biodegradasi

nocardia bisa ngrusak PET kanthi enzim esterase.

Ilmuwan Jepang ngisolasi bakteri Ideonella sakaiensis sing duwe rong enzim sing bisa nyuda Pet dadi bagian cilik sing bisa dicerna bakteri. Koloni saka I. sakaiensis bisa bubar film plastik kira-kira nem minggu.

Keslametan

Komentar diterbitake ing Perspektif Kesehatan Lingkungan ing April 2010 ngusulake supaya PET bisa ngasilake gangguan endokrin ing kahanan panggunaan umum lan riset sing disaranake babagan topik iki. Mekanisme sing diusulake kalebu leaching saka phthalates uga leaching saka antimon. Artikel sing diterbitake ing Jurnal ngawasi Lingkungan ing April 2012 nganakake konsentrasi antimonio ing banyu deionisasi disimpen ing botol PET tetep ing wates sing bisa ditrima EU sanajan disimpen sedhela ing suhu nganti 60 ° C (140 ° F), nalika isi botol (banyu utawa omben-omben) sok-sok ngluwihi watesan UE sawise kurang saka setoran ing kamar suhu

Alat pangolahan botol

Ana rong cara dhasar kanggo botol PET, siji langkah lan rong langkah. Ing ngecor rong langkah, rong mesin kapisah digunakake. Injeksi mesin pisanan ngeculake preform, sing meh padha karo tabung uji, kanthi benang botol sing wis digawe ing papan. Badan tabung umume luwih kenthel, amarga bakal dibentuk ing bentuk pungkasan ing langkah kapindho regu jotosan.

Ing langkah kapindho, preforms digawe panas kanthi cepet lan banjur dadi inflasi karo rong bagian kanggo nggawe bentuk pungkasan ing botol. Preformasi (botol sing ora diluncurake) saiki uga digunakake minangka wadhah sing kuat lan unik; kajawi permen anyar, sawetara bab Red Cross nyebarake minangka bagean saka program Vial of Life kanggo sing duwe omah supaya bisa nyimpen sejarah medis kanggo responden darurat. Liyane digunakake kanggo preforms yaiku kontaner ing kegiatan ruangan Geocaching.

Ing mesin siji-langkah, kabeh proses saka bahan mentah nganti kontaner wis rampung ing siji mesin, nggawe cocog kanggo nggawe bentuk non-standar (molding khusus), kalebu jar, flat oval, bentuk flask lan liya-liyane. pengurangan ruang, pengendalian lan energi, lan kualitas visual sing luwih dhuwur tinimbang bisa digayuh dening rong tahap.

Industri daur ulang polyester

Ing taun 2016, kira-kira 56 yuta ton PET diprodhuksi saben taun.

Nalika umume termoplastik bisa, miturut prinsip, bisa didaur ulang, Daur ulang botol Pet luwih praktis tinimbang akeh aplikasi plastik liyane amarga regane resin sing dhuwur lan nggunakake eksklusif PET kanggo banyu sing wis digunakake lan botol minuman berisi karbonat. PET duwe kode identifikasi resin saka 1. Panggunaan utama kanggo Daur ulang PET yaiku poliester serat, wadhah, lan wadhah ora panganan.

Amarga daur ulang saka PET lan turah mbrawah saka sampah pangguna sampah ing bentuk botol, PET kanthi cepet entuk pangsa pasar minangka serat karpet. Mohawk Industri dirilis everSTRAND ing taun 1999, 100% serat konten pas-konsumen pasca konsumen. Wiwit wektu kasebut, luwih saka 17 milyar botol wis didaur ulang menyang serat karpet. Pharr Yarns, panyedhiya akeh produsen karpet kalebu Looptex, Dobbs Mills, lan Lantai Berkshire, ngasilake serat SMF (akeh filamen terus) serat karpet PET sing paling sethithik 25% konten daur ulang pasca konsumen.

PET, kaya plastik akeh, uga dadi calon pembuangan termal (incineration), amarga kasusun saka karbon, hidrogen, lan oksigen, kanthi mung sawetara unsur katalis (nanging ora ana walirang). PET nduweni isi energi batubara empuk.

Nalika daur ulang polietilena terephthalate utawa PET utawa poliester, umume rong cara kudu dibedakake:

1. Daur ulang kimia bali menyang bahan mentah sing diresiki asam terephthalic (PTA) utawa dimetil tereftalat (DMT) lan etilena glikol (EG) ing endi struktur polimer dirusak kanthi lengkap, utawa ing proses kaya perantara terephthalate bis (2-hydroxyethyl)
2. Daur ulang mekanik ing endi properti polimer asli dijaga utawa dikembangake maneh.

Daur ulang kimia saka Pet bakal dadi efisien biaya mung ngetrapake daur ulang kapasitas kapasitas luwih saka 50,000 ton / taun. Garis kasebut mung bisa dideleng, yen ana ing situs produksi produser poliester sing gedhe banget. Sapérangan upaya gedhung industri kanggo netepake tanduran daur ulang kimia mau wis digawe ing jaman kepungkur, nanging ora bisa sukses. Malah daur ulang kimia sing janjeni ing Jepang durung dadi terobosan industri nganti saiki. Loro alasan kasebut yaiku: ing wiwitan, kesulitan konsol sampah sing konsisten lan terus-terusan ngasilake akeh banget ing siji situs, lan kaping pindho, rega terus lan rega volatilitas saka botol sing diklumpukake. Rega-botol regane botak tambah umume antara taun 2000 nganti 2008 wiwit udakara 50 Euro / ton nganti 500 Euro / ton ing taun 2008.

Daur ulang mekanik utawa sirkulasi langsung saka PET ing negara polimerik dilakokno ing macem-macem variasi saiki. Pangolahan jinis iki khas kanggo industri ukuran cilik lan medium. Efisien biaya bisa digayuh kanthi kapasitas tanduran ing sawetara 5000-20,000 ton / taun. Ing kasus iki, meh kabeh jinis umpan balik daur ulang menyang sirkulasi materi saiki. Proses daur ulang macem-macem iki saiki dibahas kanthi rinci.

Kejabi rereged kimia lan degradasi produk sing digawe sajrone pangolahan lan panggunaan pisanan, reged mekanis nggambarake bagean utama kualitas panyusutan reged ing stream daur ulang. Bahan daur ulang saya tambah akeh menyang proses manufaktur, sing biasane digawe kanggo bahan anyar mung. Mula, proses pemisahan, pemisahan lan reresik sing paling penting dadi poliesterester daur ulang sing bermutu.

Yen ngomong babagan industri daur ulang poliester, kita biasane fokus ing daur ulang saka botol PET, sing saiki digunakake kanggo kabeh jinis kemasan cairan kaya banyu, minuman keras karbonat, jus, bir, saos, deterjen, bahan kimia rumah tangga lan sapanunggalane. Botol gampang dibédakaké amarga wujud lan konsistensi lan kapisah saka aliran plastik sampah kanthi kanthi otomatis utawa kanthi pangolahan tangan. Industri daur ulang polyester sing diadegake dumadi saka telung bagean utama:

• Pengumpulan botol lan pamisahan sampah: logistik sampah
• Produksi flakes botol resik: produksi flake
• Konversi flake PET menyang produk akhir: pangolahan flake

Produk penengah saka bagean kapisan yaiku sampah botol baled kanthi isi PET luwih saka 90%. Bentuk dagang sing umum yaiku bale nanging uga bros utawa ngeculke, botol sing dipotong isih umum ing pasar. Ing bagean kapindho, botol sing diklumpukake diowahi dadi flakes botol PET. Langkah iki bisa luwih rumit lan rumit gumantung karo kualitas flake sing dibutuhake. Sajrone langkah kaping telu, flakes botol PET diproses kanggo macem-macem produk kaya film, botol, serat, filamen, strapping utawa perantaraan kaya pelet kanggo luwih gampang diproses lan plastik rekayasa.

Kejabi daur ulang botol poliester (ekstra konsumen), ana macem-macem proses daur ulang internal (pre-consumer), ing endi materi polimer ora metu saka situs produksi menyang pasar gratis, lan digunakake digunakake maneh ing sirkuit produksi sing padha. Kanthi cara iki, sampah serat langsung digunakake maneh kanggo ngasilake serat, sampah preform langsung digunakake maneh kanggo ngasilake preform, lan sampah film langsung digunakake maneh kanggo ngasilake film.

Daur ulang botol Pet

Purifikasi lan decontaminasi

Sukses saka konsep daur ulang didhelikake ing efisiensi dimurnikeun lan dekontaminasi ing papan sing pas nalika diproses lan kanthi perlu utawa dikarepake.

Umumé, ing ngisor iki ditrapake: Bahan ing ngisor iki, bahan-bahan manca diilangi, lan luwih lengkap yen rampung, proses luwih efisien.

Sing dhuwur Plastik suhu PET ing kisaran 280 ° C (536 ° F) dadi sebab kenapa kabeh impurities organik umume kayata PVC, PLA, poliolefin, serat kayu-pulp lan serat kertas, asetat polyvinyl, nyirami pelekat, agen pewarna, gula, lan protein residu diowahi dadi produk degradasi warna sing, mengko bisa uga diluncurake minangka tambahan produk degradasi reaktif. Banjur, jumlah cacat rantai polimer saya tambah. Distribusi ukuran partikel pengotor akeh banget, partikel gedhe 60-1000 µm - sing bisa dideleng kanthi mripat lan gampang disaring - makili piala sing luwih sithik, amarga total permukaane cukup cilik lan mula kecepatan degradasi luwih murah. Pengaruh partikel mikroskopis, amarga - amarga akeh - nambah frekuensi cacat ing polimer, luwih gedhe.

Motto "Apa sing ora katon ing mripat, ora bisa disusahake" dianggep penting banget kanggo proses daur ulang. Mula, kajaba ngurutake kanthi efisien, penghapusan partikel najis sing katon kanthi proses filtrasi nyawiji kalebu bagean tartamtu ing kasus iki.

Umumé, wong bisa ujar manawa pangolahan kanggo nggawe serpihan botol PET saka botol sing dikoleksi serbaguna amarga aliran sampah sing beda-beda beda ing komposisi lan kualitase. Nalika ndeleng teknologi, ora mung siji cara kanggo nindakake. Kangge, ana akeh perusahaan rekayasa sing nyedhiyakake tanduran lan komponen produksi serpihan, lan angel kanggo milih siji utawa desain tanduran liyane. Nanging, ana proses sing nuduhake prinsip kasebut. Gumantung saka komposisi lan level impurity bahan input, langkah-langkah proses ing ngisor iki ditrapake.

1. Bale bukaan, bukaan briquette
2. Urut lan pilihan kanggo macem-macem warna, polimer manca utamane PVC, prakara asing, mbusak film, kertas, kaca, pasir, lemah, watu, lan logam
3. Wis cuci tanpa nglereni
4. Nglereni kasar nganti garing utawa dicampur sadurunge wisuh
5. Ngilangi watu, gelas, lan logam
6. Angin udara kanggo mbusak film, kertas, lan label
7. Grinding, garing lan / utawa teles
8. Ngilangake polimer kapadhetan rendah (cangkir) kanthi beda kapadhetan
9. Cuci-panas
10. Cuci, wisuh, lan etching permukaan, njaga viskositas intrinsik lan dekontaminasi
11. Rinsing
12. Pembiliran banyu sing resik
13. Pangatusan
14. Udhara saka flakes
15. Ngurutake flake otomatis
16. Teknologi banyu lan teknologi perawatan banyu
17. Kontrol kualitas

Cacat lan cacat materi

Cacahing pangotor lan cacat materi sing bisa diklumpukake ing materi polimer sansaya tetep - nalika diproses uga nalika nggunakake polimer - nganggep umur layanan sing akeh, ngembang aplikasi terakhir lan daur ulang bola-bali. Sajrone botol PET daur ulang, cacat sing bisa kasebut miturut klompok ngisor iki:

1. Reaktif polyester OH- utawa klompok COOH-end diganti dadi klompok mburi mati utawa non-reaktif, kayata pembentukan kelompok akhir vinyl ester liwat dehidrasi utawa decarboxylation asam terephthalate, reaksi saka klompok OH-utawa COOH-end karo degradasi mono-fungsi produk kaya asam amino-karbon utawa alkohol. Asil suda reaktivitas sajrone re-polycondensasi utawa re-SSP lan nyebarake distribusi bobot molekul.
2. Proporsi klompok mburi owah menyang arah klompok akhir COOH sing dibangun liwat kerusakan termal lan oksidatif. Asilé nyuda reaksi, lan paningkatan penguraian autokatali asam sajrone perawatan termal ing kelembapan.
3. Jumlah makromolekul polyfunctional mundhak. Akumulasi gél lan cacat merek kanthi rantai dawa.
4. Nomer, konsentrasi, lan macem-macem bahan manca organik lan organik sing ora organik tambah akeh. Kanthi saben stres termal anyar, bahan-bahan manca organik bakal reaksi kanthi bosok. Iki nyebabake mbebasake bahan-bahan sing ndhukung degradasi lan bahan pewarnaan.
5. Klompok hidroksida lan peroksida munggah ing permukaan produk sing digawe saka polyester ing ngarsane udara (oksigen) lan kelembapan. Proses iki digawe kanthi cepet sinar ultraviolet. Sajrone proses perawatan ulterior, hidroksida peroksida minangka sumber radikal oksigen, yaiku sumber kemudunan oksidatif. Rusak hidroksida yaiku kedadeyan sadurunge perawatan termal pisanan utawa sajrone plastikisasi lan bisa didhukung dening aditif sing cocog kaya antioksidan.

Nganggep cacat lan kekurangan kimia sing kasebut ing ndhuwur, ana pangowahan karakteristik polimer ing ngisor iki sajrone siklus daur ulang, sing bisa ditemokake kanthi analisa laboratorium kimia lan fisik.

Ing tartamtu:

• Tambah saka kelompok COOH
• Tambah nomer warna b
• Tambah jerebu (produk transparan)
• Tambah isi oligomer
• Pengurangan ing saringan
• Nambah isi produk kayata acetaldehyde, formaldehida
• Tambah saka rereged asing sing bisa diekstrak
• Wutah ing warna L
• Kurang saka viskositas intrinsik utawa viskositas dinamis
• Pengurangan suhu kristalisasi lan peningkatan kecepatan kristalisasi
• Pengurangan sifat mekanik kaya kekuwatan tegang, elongasi ing istirahat utawa modulus elastis
• Penyebaran distribusi bobot molekul

Daur ulang saka botol-PET iku minangka proses standar industri sing diwenehake dening macem-macem perusahaan rekayasa.

Conto Processing kanggo polyester daur ulang

Proses daur ulang kanthi poliester meh beda-beda kaya pangolahan manufaktur adhedhasar pelet utami utawa leleh. Gumantung ing kemurnian bahan daur ulang, poliester saiki bisa digunakake ing proses pangolahan poliester minangka campuran karo polimer prawan utawa polimer daur ulang 100%. Sawetara pengecualian kaya film BOPET ketebalan rendah, aplikasi khusus kayata film optik utawa benang liwat Spinning FDY> 6000 m / menit, mikrofilamen, lan serat mikro diprodhuksi saka poliester prawan wae.

Re-pelletizing flakes botol sing gampang

Proses iki kalebu ganti sampah botol dadi flakes, kanthi ngeringake lan nggawe kristal flakes, kanthi plastik lan nyaring, uga pelletizing. Product minangka amorphous re granulate saka viskositas intrinsik ing kisaran 0.55-0.7 d g / g, gumantung saka lengkap pangatusan flakes PET wis rampung.

Fitur khusus yaiku: Acetaldehyde lan oligomer ana ing pelet ing tingkat ngisor; viskositas dikurangi ing endi wae, pelet kasebut amorf lan kudu dihabisake lan garing sadurunge diproses maneh.

Pangolahan kanggo:

• Film A-PET kanggo thermoforming
• Tambahan kanggo produksi dara PET
• BoPET film kemasan
• Botol PET Resin dening SSP
• Benang karpet
• Plastik plastik
• Filem
• Non-woven
• Lapisan kemasan
• Serat pokok.

Milih cara re-pelletizing tegese proses konversi tambahan yaiku, ing sisih liya, energi lan intensif biaya, lan nyebabake karusakan termal. Ing sisih liyane, langkah pelletizing nyedhiyakake keuntungan ing ngisor iki:

• Nyaring filtrasi
• Kontrol kualitas penengah
• Modifikasi kanthi aditif
• Pemilihan produk lan pamisahan kanthi kualitas
• Processing fleksibilitas tambah
• Keseragaman kualitas.

Pabrik pelet Pet utawa flakes kanggo botol (botol kanggo botol) lan A-PET

Proses iki, miturut prinsip, padha karo sing diandharake ing ndhuwur; Nanging, pelet sing digawe langsung (terus-terusan utawa ora mandheg) kristalisasi banjur kena polikondensasi solid state (SSP) ing drier sing mudhun utawa reaktor tabung vertikal. Sajrone langkah pangolahan iki, viskositas intrinsik sing cocog yaiku 0.80-0.085 dℓ / g dibangun maneh lan, ing wektu sing padha, isi asetaldehida dikurangi dadi <1 ppm.

Kasunyatan manawa sawetara pabrikan mesin lan tukang baris ing Eropa lan AS nyoba nindakake proses daur ulang mandiri, kayata proses botol-to-botol (B-2-B), kayata BePET, Jalak Jalak, URRC utawa BÜHLER, tujuane umume menehi bukti "eksistensi" residu ekstraksi sing dibutuhake lan ngilangi kontaminan model miturut FDA sing ngetrapake tes tantangan sing diarani penting kanggo aplikasi poliester sing dianggep ing sektor panganan. Kajaba persetujuan proses iki, kudu ana pangguna proses kasebut kudu mriksa watesan FDA kanggo bahan baku sing diproduksi dhewe kanggo prosese.

Konversi langsung flakes botol

Kanggo ngirit biaya, jumlah produser perantaraan polyester sing akeh kaya pabrik pemutar, pabrik bungkus, utawa pabrik film nggawe nggarap langsung saka pet-flakes, saka perawatan botol sing digunakake, kanthi tujuan kanggo ngasilake tambah jumlah perantara polyester. Kanggo nyetel viskositas sing perlu, saliyane pangatusan flakes sing efisien, bisa uga kudu nyandhang viskositas liwat polycondensasi ing fase nyawiji utawa polikondensasi solid-state flakes. Proses konversi flake PET paling anyar yaiku ngetrapake extruder sekrup kembar, ekstrem extruder utawa sistem rotasi multi lan kebetulan vakum sing ora ana kebetulan kanggo ngilangi kelembapan lan ngindhari pengeringan flake. Proses kasebut ngidini konversi flakes Pet sing ora dibayar tanpa nyuda viskositas gedhe sing disebabake hidrolisis.

Babagan konsumsi flakes botol PET, bagean utama sekitar 70% diowahi dadi serat lan filamen. Nalika nggunakake bahan sekunder langsung kayata flakes botol ing proses spinning, ana sawetara prinsip pangolahan sing bakal dipikolehi.

Proses pemintalan kanthi kacepetan dhuwur kanggo ngasilake POY biasane mbutuhake keluwesan 0.62-0.64 dℓ / g. Miwiti saka flakes botol, kekenthelane bisa disetel liwat tingkat pangatusan. Panggunaan tambahan TiO₂ perlu kanggo benang cukur utawa semi kurang. Kanggo nglindhungi spinneret, filtrasi efisien nyawiji yaiku, ing kasus apa wae. Kanggo wektu, jumlah POY sing digawe saka 100% poliester daur ulang rada kurang amarga proses iki mbutuhake kemurnian cair spinning sing dhuwur. Umume wektu, campuran prawan lan pelet daur ulang digunakake.

Serat staple ana ing kisaran viskositas intrinsik sing ana ing ngisor rada sithik lan sing kudu ana ing antarane 0.58 lan 0.62 dℓ / g. Ing kasus iki, viskositas sing dibutuhake uga bisa diatur liwat pangatusan utawa pangaturan vakum ing kasus penyempitan vakum. Kanggo nyetel viskositas, Nanging, tambahan modifikasi dawa chain kaya etilena glikol or diethylene glikol uga bisa digunakake.

Spinning non-tenun - ing lapangan titer sing apik kanggo aplikasi tekstil, lan uga non-tenunan minangka bahan dhasar, kayata kanggo nutupi gendheng utawa ing dalan. Kelikatan Spinning maneh ing sawetara 0.58-0.65 dℓ / g.

Salah sawijining lapangan sing nambah minat sing digunakake nalika bahan daur ulang yaiku pabrik garis-garis kemasan tenacity dhuwur, lan monofilamen. Ing kaloro kasus kasebut, bahan mentah awal minangka bahan daur ulang utamane saka viskositas intrinsik sing luwih dhuwur. Jalur kemasan kanthi tenacitas dhuwur uga monofilament banjur diprodhuksi ing proses nyusir.

Daur-ulang menyang monomer

Polyethylene terephthalate bisa dikurangi karo ngasilake monomer konstituen. Sawise dimurnèkaké, monomer bisa digunakake kanggo nyiyapake poliethelin terephthalate. Ikatan ester ing polyethylene terephthalate bisa dibuwang dening hidrolisis, utawa kanthi transesterifikasi. Reaksi mung mbalikke sing digunakake ing produksi.

Glikolisis sebagean

Glikolisis sebagian (transesterifikasi karo etilena glikol) ngowahi polimer kaku dadi oligomer sing cendhak sing bisa dicelup kanthi suhu sing sithik. Sawise dibebasake najis, oligom bisa dikonsumsi maneh menyang proses produksi kanggo polimerisasi.

Tugas kasebut ana ing nyepelake flakes botol 10-25% nalika njaga kualitas pelet botol sing diprodhuksi ing garis. Tujuan iki diatasi kanthi ngilangake flakes botol PET-wis sajrone plastikisasi sing sepisanan, sing bisa ditindakake ing extruder tunggal- utawa multi-skru - menyang viskositas intrinsik udakara 0.30 d / g kanthi nambah jumlah etilena glikol kanthi nyuda sithik kekentelan cair menyang filtrasi efisien langsung sawise plastikisasi. Luwih, suhu digawa menyang watesan sing paling sithik. Kajaba iku, kanthi cara pangolahan, kemungkinan penguraian kimia hidroksida bisa diaktifake kanthi nambah P-stabilizer sing cocog nalika plastikisasi. Karusakan klompok hidroksida yaiku, karo proses liyane, wis ditindakake sajrone langkah terakhir perawatan flake minangka tambahan H₃PO₃. Bahan daur ulang sing glycolyzed lan saring kanthi apik terus-terusan diwenehake menyang esterifikasi utawa reaktor prepolikondensasi, jumlah dosis bahan baku sing wis diatur.

Glikolisis total, metanolysis, lan hidrolisis

Pengobatan sampah poliester kanthi glikolisis kanthi total ngowahi poliester terephthalate bis (2-hydroxyethyl) (C₆H₄(CO₂CH₂CH₂OH)₂). Senyawa iki diresiki kanthi distilasi vakum, lan minangka salah sawijining perantara sing digunakake ing Pabrik polyester. Reaksi sing dilibatake yaiku:

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

Rute daur ulang iki wis ditindakake ing skala industri ing Jepang minangka produksi eksperimen.

Mirip karo glikolisis total, metanolysis ngowahi polyester dadi dimetil tereftalat, sing bisa saring lan disuling:

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

Methanolysis mung arang ditindakake ing industri saiki amarga produksi poliester adhedhasar dimethyl terephthalate wis gedhe banget, lan akeh produser dimetil terephthalate wis ilang.

Uga ing ndhuwur, polietilena terephthalate bisa dihidrolisis menyang asam terephthalic lan etilena glikol ing suhu lan tekanan dhuwur. Asam terephthalic mentah asil bisa diresiki rekristalisasi kanggo ngasilake bahan sing cocog kanggo polimerisasi maneh:

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

Cara iki ora katon wis dikomersial.