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废塑料瓶、饮料瓶的再生利用价值
Date:2016-11-17 浏览人数:651

我国目前PET塑料饮料瓶的消费量很高,废PET饮料瓶的再生利用,不但可以减少环境污染,而且可以变废为宝。但只有很少部分被利用,其余的被随意丢弃,造成资源的浪费和环境污染。因此其回收利用技术有着广阔的前景。

PET饮料瓶回收方法有化学回收和物理回收两种。化学回收法是将PET废瓶在一定反应条件下解聚生成有用化学品的方法,如生产低档燃料汽油。物理回收法是将废PET瓶经过分离、破碎、洗涤及干燥处理进行再造粒方法。物理回收法主要有以下两种: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、标签等杂志用机械方法分离,在经洗涤、破碎、造粒。

前一种工艺流程:用人工方法先除去石块、木料及其它塑料制品以及有色PET瓶。再生PET中不得含有PVC杂质,因为其存在是影响PET色泽的关键因素。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,即可进行分离。亦有些公司利用PVC与PET不同熔点将破碎PET和PVC碎片通过装有加热器控制一定温度的传送带,PVC被熔化后粘附在传送带上,这样可与PET分离开。

PET瓶破碎有的只进行一次破碎,有的先进行粗破碎后再细分破碎,最终成为1.0-1.5cm大小的碎片。破碎机出口处安装有一个孔径为1.0-1.5cm的筛子以控制碎片的尺寸。

洗净及杂质分离技术是获得高质量再生PET的关键。饮料瓶通常使用塑料PE或指标签,纸标签可用粘接剂,也可在瓶子吹塑过程中粘上去,当PET瓶破碎后,部分标签被破碎成碎片,有的仍然粘附在PET碎片上,破随后的PET通常采用鼓风机和旋风分离机组合分离装置,可以除去约98%疏松标签碎片,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。

洗涤的目的是除去粘接剂、灰和原瓶中的残留物。洗涤采用80-100oC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。

底座的分离是利用底座HDPE密度与PET密度不同的特性将其分离。分离在腐洗罐中进行,HDPE碎片从罐顶部溢出,下沉的PET碎片从罐底部出去。有的则采用水力旋流器分离代替浮选罐,其分离效果更好。PET碎片通常采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,使水份含量降至0.5%。

PET中不能含有铝杂质,即使微量铝杂质都会影响再生PET的透明性,因此再生PET中铝含量应低于50×10-6,分离铝的最简单方法是在破碎前人工拆除铝盖、铝环或采用静电分离法使铝含量降低至100×10-6,这种分离可在输送带上进行;若PET碎片再通过金属检测分离系统进一步净化,铝含量可低于5×10-6。

再生PET挤出造粒与原生PET挤出造粒除进料有所区别外其它方面区别不大。挤出造粒可采用单螺杆或双螺杆挤出机,但在设计时必须考虑传统挤出机的进料压力太大,改用进料部分尺寸较大的螺杆,若用双螺杆挤出机效果更佳。

后一种工艺流程:该回收方法是先把PET瓶中的非PET成份分离,然后再破碎回收。它是先采用人工方法将石块、木料及其它塑料回收制品以及有色饮料瓶分离。PVC瓶的分离可采用人工挑选方法或PVC分离设备进行。金属铁的分离可采用磁铁分离器进行分离。饮料瓶通过输送机后进入清理机,瓶子垂直进入加工生产线,通过除环机和除盖机将瓶盖和拉环拆除,并经称重确保瓶盖已拆除,检测发现某个瓶子重量超过标准将其从生产线上分离出去。

然后向每个废PET瓶子注入100ml开水,溶解瓶内残余饮料,同时将瓶夹紧挂起,瓶外用高压水刷洗,用热水使粘接剂软化,这样底座自行脱落,塑料或纸质标签脱出。经过洗涤后将瓶底部切除,放出瓶内的水。破碎如同第一种工艺方法中的设备即可,经过连续干燥器将PET瓶碎片干燥至水份含量低于0.05%。挤出造粒与底]一种回收方法相同。

以上两种回收技术均有工厂采用。其工艺各有特点。第一种回收方法较易形成大规模生产,但分离技术比较复杂,分离设备较多,投资较大。第二种方法产品纯度较高,使用设备较少,投资较省,但仅适用于无破损的完整的饮料瓶,被压扁或有破损的饮料瓶需分离出去,用其它的方法另行回收。实际上废塑料瓶从运输的经济合理性考虑,应压扁包扎后才可运输。其次切割出的瓶底座回收基本按照第一种方法进行,因此第二种回收法局限性较大。

国内用回收的PET制造有色农药瓶,替代玻璃瓶以减少产品破损。国外用回收PET制造PET包装。澳大利亚用回收的PET作为三层包装瓶的中间层原料,再生PET广泛用于生产3-17dtex短纤维,用作非织布。美国还应用再生PET来生产6.6-9.9dtex中空纤维,用作絮棉填充料。再生PET还可用于服装用纤维,例如美国Dyersburg织物厂用100%废PET瓶再生PET切片生产绒面布,美国WellmanFiber公司开发室外用面料,再生PET纤维与其它纤维混纺,混纺率可达89%,该公司还与其它公司合作,以废PET饮料为原料生产衣用涤纶短纤维。美国巴塔哥尼亚公司用再生PET纤维与其它纤维混纺生产运动衣,混纺率达80%。

日本的帝人公司最近也开发了一种从废PET瓶中DMT(对苯二甲酸二甲脂)和EG(乙二醇)的循环方法,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0.1Mpa的压力下,把PET进行解聚,生成双-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0.1Mpa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的纯度都达到99.99%,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%左右的该公司生产树脂用的原料。