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技術(shù)文章
9種廢舊飲料瓶回收方法及缺陷
點擊次數(shù)：4081 發(fā)布時間：2014-12-26
廢舊的飲料瓶回收常用方法：
1、用添加含有磷、鈷和/或錳的聚酯穩(wěn)定劑的水溶液或懸浮液來熔化磨碎的聚酯廢料，以防止在制造新瓶期間黃化。此方法允許影響聚合度，該聚合度對于隨后僅借助于進一步的復雜工藝步驟的重復利用是必要的。
2、將廢聚酯（scrappolyester)薄片和新聚酯（virginpolyester)—起在擠出機中熔化并成型為一次性制品。此方法不適于制造制品如飲料瓶，例如，因為雜質(zhì)沒有充分地除去，并且產(chǎn)物的粘度過低。
3、在催化劑存在下，借助于乙二醇，*分解磨碎的聚對苯二曱酸乙二酯瓶，以下稱為"醇解(glycolysis)"。所得單體BHET必須借助于結(jié)晶在其再用于重新縮聚之前以昂貴的方法來清潔。除了通常的聚酯體系之外，此方法需要許多復雜的工藝步驟和裝置。
4、用于回收廢聚酯的方法，廢聚酯在生產(chǎn)聚酯模塑體期間直接以未混合的形式出現(xiàn)。因此，此廢聚酯不含有通常在已經(jīng)使用的模塑體中的雜質(zhì)，其中此類雜質(zhì)來自于未適當處理的食物殘余、標簽或內(nèi)含物如舊油、油漆殘余等。因此可將廢聚酯直接添加至zui終的縮聚反應器的zui終部分（"后縮聚器（finisher)"),并在那里與新聚酯混合。在此方法中，特別地省去了廢聚酯的醇解以避免醚化合物如二甘醇的形成。對廢聚酯粘度的其它調(diào)節(jié)也是不必要的，這是因為生產(chǎn)廢品正常地總是恒量。該方法不適于具有不確定雜質(zhì)的用過的飲料瓶和其他類型的廢聚酯的回收。
5、為了回收具有適于食品使用的質(zhì)量的聚酯，有的技術(shù)在擠出機中熔化磨碎的廢聚酯，以及或者將此熔化物與新聚酯熔化物混合并將此混合物造粒，或者首先將各類聚酯分別造粒，然后將兩類粒料混合。然后將在每種情況下獲得的粒料在固態(tài)縮聚（SSP)步驟中縮聚至所期望的更高的聚合度。為了防止在SSP期間粒料粘附，在造粒機和SSP之間需要結(jié)晶步驟，由此根據(jù)本領(lǐng)域現(xiàn)狀，此結(jié)晶步驟正常地要求加熱粒料至結(jié)晶溫度，然后將其冷卻，當需要時將其再次加熱至SSP溫度。該方法進一步需要預先復雜的洗滌步驟以從磨碎的廢聚酯中除去雜質(zhì)。
6、用于回收PET廢泮牛，特別是磨碎的PET瓶的方法。將這些仔細洗滌，在擠出機中熔化，在借助于應用真空氣的方法中脫氣，然后進入塑料造粒機中進行造粒，在數(shù)小時內(nèi)借助于熱風結(jié)晶，然后在真空下以固態(tài)后縮合。借助于應用數(shù)次真空將雜質(zhì)除去。通過將乙二醇添加至脫氣擠出機中能夠隨意地影響I.V，由此基于在擠出機出口處的粘度測量調(diào)節(jié)乙二醇的量。此外，在擠出步驟之前或期間或在回收工藝末時在新的PET材料中混合的可能性。考慮到設備和能量，該方法非常昂貴，這是因為脫氣擠出機是昂貴的并且難以控制，用熱風的結(jié)晶時間需要大的設備和大量熱能，并且在產(chǎn)生真空期間數(shù)次應用真空（在擠出機中和在固態(tài)后縮合期間）需要大量能量和用于擴散掉雜質(zhì)的停留時間。
固態(tài)縮聚（SSP)導致在PET(聚對苯二曱酸亞乙酯）中的乙醛含量從約"-100ppm降低至
在SSP期間，實現(xiàn)以固態(tài)的聚酯的鏈延長以使在熔化物中更強烈地出現(xiàn)的次級反應zui小化，和以除去有害的次級產(chǎn)物。需要更強度和空間穩(wěn)定性的產(chǎn)品如瓶或輪胎簾線可用此鏈延長制造，鏈延長表現(xiàn)為I.V.的增大，然而，因為聚酯為半結(jié)晶熱塑性塑料，所以依賴于類型，它們具有更大或更小的無定形部分。這個事實在進行SSP中引起問題，這是因為在SSP需要的溫度下，無定形部分導致粘附，粘附甚至能夠使生產(chǎn)設備停止。
為提高碎片質(zhì)量可以在SSP前或期間用潮濕的惰性氣體來起作用，*在結(jié)晶前可預先用熱水或在高達200°C的溫度下直接用水蒸氣強烈地處理碎片。然而，在此情況下，作為在PET中的水解結(jié)果，即使在>190。C的正常溫度下，很可能顯著地不希望地降低I.V.；另一方法是用純化的未干燥氮氣來處理來自第二結(jié)晶階段中在逆流中的SSP中的要結(jié)晶的碎片。此處描述的用于降低乙醛含量的效果更確切地評價為次要的。
除了SSP,通過用氮氣或用干燥空氣處理來從聚對苯二曱酸乙二酯中除去醛的方法也是已知的。為保持在材料中需要的低乙醛含量，使用高達約230。C的溫度，反之，在170和200。C之間的較低溫度下，在粒料中保持不滿意的高乙醛含量。如果使用空氣，在此高溫下預期聚酯的顯著的熱氧化分解。如果使用氮氣，招致用于氣體和用于昂貴純化的額外成本。這些粒料的那些處理是中空體的主要制造者。經(jīng)常地，利用使用注塑方法的預成型機來制造預制品，在進一步的階段中，使用吹塑法從該預制品依次生產(chǎn)聚酯瓶。其他模塑也可以用于聚酯造粒，如在用于生產(chǎn)薄膜和箔的機器中。
7、線材造粒方法為已引入用于塑料造粒的市場中的方法。此方法的特征在于，在連續(xù)操作中，將相對長的塑料線材擠壓通過多孔板，然后通過水浴，將其通過空氣短程運輸后自由懸掛。因為與粒料相比塑料線材的低表面積，任何水吸收可保持在窄界限內(nèi)。將冷卻的線材干燥并送至造粒機。在此方法中，以固態(tài)中進行造粒。此后，再次正常地進行干燥。如果使用此造粒方法，存在在線材中的顯著的隔離溫度的升高的非常大的可能性，因而在聚合物中的分解現(xiàn)象和從碎片至碎片的結(jié)晶不均勻度增加。用此技術(shù)，從外向內(nèi)發(fā)生碎片中的冷卻。
8、現(xiàn)今對于縮聚后聚合物熔化物造粒的進一步可能性為水下造粒，其中將熔化物從造粒機的噴嘴或多孔板形成后立即在隨后的水室中用切割板切割。該切割粒料仍是可塑的，并且當在冷水中淬火時，伴隨著從外至內(nèi)再次發(fā)生的冷卻通過表面張力變形；它們呈現(xiàn)圓形或透鏡形。將冷卻的粒料和水流經(jīng)過水分離器以分離粒料，然后將該粒料干燥，此方式制的碎片具有低于10%的結(jié)晶均勻度。
9、用于造粒和進一步將PET加工為小球的方法，在26(TC和280。C之間的溫度下，將具有粘度為0.08至0.15的低聚體混合物通過噴嘴擠壓，用惰性氣體氣氛形成通過冷卻區(qū)域落入水浴或落在傳送帶上的液滴，以將液滴凝固為無定形小球。此方法也生產(chǎn)具有高比例無定形結(jié)構(gòu)的小球。
綜上所述，使用部分廢聚酯的已知方法的上述缺點在于這樣的事實：它們或者簡單，但是沒有實現(xiàn)用于食品包裝所需的產(chǎn)品質(zhì)量，或者它們是復雜的工藝步驟，主要缺點在于以下事實：如果需要純化的話，需要昂貴氮氣作為處理氣。因為為了加熱碎片，需要在高于脫醛期間實際需要的造粒溫度的溫度下供給處理氣，以將熱從氣體傳送至碎片。在此情況下，如果使用空氣作為處理氣，則高溫將引起氧化損害，導致過高的乙醛含量或過度的乙醛重整（即，隨后的乙搭形成）。
張家港市普瑞塑膠機械(www.zjgpurui.com)生產(chǎn)的pet瓶片造粒生產(chǎn)線，該機組無需復雜的預結(jié)晶干燥系統(tǒng)，可實現(xiàn)理想的PET特性粘度控制，IV下降非常小，在加入適當助劑條件下可以在線實現(xiàn)化學增粘。
張家港普瑞（PURUI）公司主要產(chǎn)品有：同向平行雙螺桿造粒機生產(chǎn)線，異向平行雙螺桿擠出造粒生產(chǎn)線，錐形雙螺桿造粒機生產(chǎn)線、TSJ系列雙階造粒機（亦稱子母機）即：雙螺桿+單螺桿、SJ系列單螺桿雙階造粒機生產(chǎn)線、SJ系列單階雙螺桿強制喂料造粒生產(chǎn)線、SJ系列單螺桿擠出造粒機、全自動塑料造粒機組（三機一體：粉碎、擠出、造粒），PET瓶片造粒生產(chǎn)線等。同時公司還生產(chǎn)塑料擠出機、塑料輔機，可為塑料管材設備、板材設備、型材設備生產(chǎn)廠家提供塑料擠出機。
1、用添加含有磷、鈷和/或錳的聚酯穩(wěn)定劑的水溶液或懸浮液來熔化磨碎的聚酯廢料，以防止在制造新瓶期間黃化。此方法允許影響聚合度，該聚合度對于隨后僅借助于進一步的復雜工藝步驟的重復利用是必要的。
2、將廢聚酯（scrappolyester)薄片和新聚酯（virginpolyester)—起在擠出機中熔化并成型為一次性制品。此方法不適于制造制品如飲料瓶，例如，因為雜質(zhì)沒有充分地除去，并且產(chǎn)物的粘度過低。
3、在催化劑存在下，借助于乙二醇，*分解磨碎的聚對苯二曱酸乙二酯瓶，以下稱為"醇解(glycolysis)"。所得單體BHET必須借助于結(jié)晶在其再用于重新縮聚之前以昂貴的方法來清潔。除了通常的聚酯體系之外，此方法需要許多復雜的工藝步驟和裝置。
4、用于回收廢聚酯的方法，廢聚酯在生產(chǎn)聚酯模塑體期間直接以未混合的形式出現(xiàn)。因此，此廢聚酯不含有通常在已經(jīng)使用的模塑體中的雜質(zhì)，其中此類雜質(zhì)來自于未適當處理的食物殘余、標簽或內(nèi)含物如舊油、油漆殘余等。因此可將廢聚酯直接添加至zui終的縮聚反應器的zui終部分（"后縮聚器（finisher)"),并在那里與新聚酯混合。在此方法中，特別地省去了廢聚酯的醇解以避免醚化合物如二甘醇的形成。對廢聚酯粘度的其它調(diào)節(jié)也是不必要的，這是因為生產(chǎn)廢品正常地總是恒量。該方法不適于具有不確定雜質(zhì)的用過的飲料瓶和其他類型的廢聚酯的回收。
5、為了回收具有適于食品使用的質(zhì)量的聚酯，有的技術(shù)在擠出機中熔化磨碎的廢聚酯，以及或者將此熔化物與新聚酯熔化物混合并將此混合物造粒，或者首先將各類聚酯分別造粒，然后將兩類粒料混合。然后將在每種情況下獲得的粒料在固態(tài)縮聚（SSP)步驟中縮聚至所期望的更高的聚合度。為了防止在SSP期間粒料粘附，在造粒機和SSP之間需要結(jié)晶步驟，由此根據(jù)本領(lǐng)域現(xiàn)狀，此結(jié)晶步驟正常地要求加熱粒料至結(jié)晶溫度，然后將其冷卻，當需要時將其再次加熱至SSP溫度。該方法進一步需要預先復雜的洗滌步驟以從磨碎的廢聚酯中除去雜質(zhì)。
6、用于回收PET廢泮牛，特別是磨碎的PET瓶的方法。將這些仔細洗滌，在擠出機中熔化，在借助于應用真空氣的方法中脫氣，然后進入塑料造粒機中進行造粒，在數(shù)小時內(nèi)借助于熱風結(jié)晶，然后在真空下以固態(tài)后縮合。借助于應用數(shù)次真空將雜質(zhì)除去。通過將乙二醇添加至脫氣擠出機中能夠隨意地影響I.V，由此基于在擠出機出口處的粘度測量調(diào)節(jié)乙二醇的量。此外，在擠出步驟之前或期間或在回收工藝末時在新的PET材料中混合的可能性。考慮到設備和能量，該方法非常昂貴，這是因為脫氣擠出機是昂貴的并且難以控制，用熱風的結(jié)晶時間需要大的設備和大量熱能，并且在產(chǎn)生真空期間數(shù)次應用真空（在擠出機中和在固態(tài)后縮合期間）需要大量能量和用于擴散掉雜質(zhì)的停留時間。
固態(tài)縮聚（SSP)導致在PET(聚對苯二曱酸亞乙酯）中的乙醛含量從約"-100ppm降低至
在SSP期間，實現(xiàn)以固態(tài)的聚酯的鏈延長以使在熔化物中更強烈地出現(xiàn)的次級反應zui小化，和以除去有害的次級產(chǎn)物。需要更強度和空間穩(wěn)定性的產(chǎn)品如瓶或輪胎簾線可用此鏈延長制造，鏈延長表現(xiàn)為I.V.的增大，然而，因為聚酯為半結(jié)晶熱塑性塑料，所以依賴于類型，它們具有更大或更小的無定形部分。這個事實在進行SSP中引起問題，這是因為在SSP需要的溫度下，無定形部分導致粘附，粘附甚至能夠使生產(chǎn)設備停止。
為提高碎片質(zhì)量可以在SSP前或期間用潮濕的惰性氣體來起作用，*在結(jié)晶前可預先用熱水或在高達200°C的溫度下直接用水蒸氣強烈地處理碎片。然而，在此情況下，作為在PET中的水解結(jié)果，即使在>190。C的正常溫度下，很可能顯著地不希望地降低I.V.；另一方法是用純化的未干燥氮氣來處理來自第二結(jié)晶階段中在逆流中的SSP中的要結(jié)晶的碎片。此處描述的用于降低乙醛含量的效果更確切地評價為次要的。
除了SSP,通過用氮氣或用干燥空氣處理來從聚對苯二曱酸乙二酯中除去醛的方法也是已知的。為保持在材料中需要的低乙醛含量，使用高達約230。C的溫度，反之，在170和200。C之間的較低溫度下，在粒料中保持不滿意的高乙醛含量。如果使用空氣，在此高溫下預期聚酯的顯著的熱氧化分解。如果使用氮氣，招致用于氣體和用于昂貴純化的額外成本。這些粒料的那些處理是中空體的主要制造者。經(jīng)常地，利用使用注塑方法的預成型機來制造預制品，在進一步的階段中，使用吹塑法從該預制品依次生產(chǎn)聚酯瓶。其他模塑也可以用于聚酯造粒，如在用于生產(chǎn)薄膜和箔的機器中。
7、線材造粒方法為已引入用于塑料造粒的市場中的方法。此方法的特征在于，在連續(xù)操作中，將相對長的塑料線材擠壓通過多孔板，然后通過水浴，將其通過空氣短程運輸后自由懸掛。因為與粒料相比塑料線材的低表面積，任何水吸收可保持在窄界限內(nèi)。將冷卻的線材干燥并送至造粒機。在此方法中，以固態(tài)中進行造粒。此后，再次正常地進行干燥。如果使用此造粒方法，存在在線材中的顯著的隔離溫度的升高的非常大的可能性，因而在聚合物中的分解現(xiàn)象和從碎片至碎片的結(jié)晶不均勻度增加。用此技術(shù)，從外向內(nèi)發(fā)生碎片中的冷卻。
8、現(xiàn)今對于縮聚后聚合物熔化物造粒的進一步可能性為水下造粒，其中將熔化物從造粒機的噴嘴或多孔板形成后立即在隨后的水室中用切割板切割。該切割粒料仍是可塑的，并且當在冷水中淬火時，伴隨著從外至內(nèi)再次發(fā)生的冷卻通過表面張力變形；它們呈現(xiàn)圓形或透鏡形。將冷卻的粒料和水流經(jīng)過水分離器以分離粒料，然后將該粒料干燥，此方式制的碎片具有低于10%的結(jié)晶均勻度。
9、用于造粒和進一步將PET加工為小球的方法，在26(TC和280。C之間的溫度下，將具有粘度為0.08至0.15的低聚體混合物通過噴嘴擠壓，用惰性氣體氣氛形成通過冷卻區(qū)域落入水浴或落在傳送帶上的液滴，以將液滴凝固為無定形小球。此方法也生產(chǎn)具有高比例無定形結(jié)構(gòu)的小球。
綜上所述，使用部分廢聚酯的已知方法的上述缺點在于這樣的事實：它們或者簡單，但是沒有實現(xiàn)用于食品包裝所需的產(chǎn)品質(zhì)量，或者它們是復雜的工藝步驟，主要缺點在于以下事實：如果需要純化的話，需要昂貴氮氣作為處理氣。因為為了加熱碎片，需要在高于脫醛期間實際需要的造粒溫度的溫度下供給處理氣，以將熱從氣體傳送至碎片。在此情況下，如果使用空氣作為處理氣，則高溫將引起氧化損害，導致過高的乙醛含量或過度的乙醛重整（即，隨后的乙搭形成）。
張家港市普瑞塑膠機械(www.zjgpurui.com)生產(chǎn)的pet瓶片造粒生產(chǎn)線，該機組無需復雜的預結(jié)晶干燥系統(tǒng)，可實現(xiàn)理想的PET特性粘度控制，IV下降非常小，在加入適當助劑條件下可以在線實現(xiàn)化學增粘。
張家港普瑞（PURUI）公司主要產(chǎn)品有：同向平行雙螺桿造粒機生產(chǎn)線，異向平行雙螺桿擠出造粒生產(chǎn)線，錐形雙螺桿造粒機生產(chǎn)線、TSJ系列雙階造粒機（亦稱子母機）即：雙螺桿+單螺桿、SJ系列單螺桿雙階造粒機生產(chǎn)線、SJ系列單階雙螺桿強制喂料造粒生產(chǎn)線、SJ系列單螺桿擠出造粒機、全自動塑料造粒機組（三機一體：粉碎、擠出、造粒），PET瓶片造粒生產(chǎn)線等。同時公司還生產(chǎn)塑料擠出機、塑料輔機，可為塑料管材設備、板材設備、型材設備生產(chǎn)廠家提供塑料擠出機。