废PET塑料饮料瓶的回收利用2009-04-08 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 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 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、纸和粘合剂饮料瓶回收利用,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、 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 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 熔化后粘附在传送带上,这样可与PET分离开。
铁的分离采用铁磁分离器。 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 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 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 5010-6 ,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10010-6 ,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饮料瓶回收利用,铝含量可低于 510-6 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 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 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- 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 织物厂用 100% PET瓶再生 PET 切片生产绒面布,美国 Fiber 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 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 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 压力下,经过酯交换反应生成DMT EG。
再经过蒸馏,把 DMT 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 EG的纯度都达到 99.99% ,生产成本与通用的 DMT 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。