廢棄PET瓶的回收利用與再生料工程塑料化改性研究進展

李劍

摘 要：在我國科技發展的當前階段，進行日常生活廢品的處理工作時，積極地采用了先進科學技術手段。本文研究的對象是PET的塑料材質，該種材質主要是由苯二甲酸與乙二醇化和后產生的聚合物構成的，其具備質量輕、透明度高等特點。本次研究是圍繞廢棄PET瓶的回收利用與再生料工程塑料化改性研究進展進行論述。

關鍵詞：廢棄PET瓶；工程塑料；回收利用；再生料

中圖分類號：X783 文獻標識碼：A

PET聚酯主要包含兩種類型，分別是纖維類與非纖維類，用途相當廣泛。在工程塑料的生產領域中，PET聚酯的使用最為頻繁，主要在電子電氣、機械、汽車等領域里作為連接插件、汽車擋風玻璃、儀表殼等零部件制造材料。2001年開展的聚酯樹脂世界級會議中提到，在2010年世界整體聚酯聚合總量將會達到6200萬噸，PET的消費量如此之高，就無形中成為其再生利用的主要驅動力。由于廢棄PET瓶會對環境造成一定的污染，所以將PET回收利用技術進行推廣十分有必要。

一、廢棄PET瓶的回收方式

（一）化學回收方式

該種回收方式既能讓廢棄PET瓶產生聚結狀態的單體，又能夠將產生的低聚合物進行部分降解。在廢棄PET瓶的化學方式回收過程中，主要應用水解、醇解以及糖解3種方式。在這3種方法中，應用范圍相對較廣泛的主要是水解法，通過該種方法降解出來的低聚物與單體經過一系列的純化程序后，加入乙二醇最終形成PET。剩下的兩種醇解方法與糖解方法，均具有相對成熟的商業化形式降解經驗。另外，中間產物的精純程度與一致程度是不同的PET 化學回收方法的主要區別。與以上3種回收方式向對比，復合降解法是一類更具有優勢的回收方式，其主要的運用形式就是將水解回收方式與糖解回收方式進行結合應用，將廢棄塑料轉化成應用于食品安全級別的高質量型塑料。在此基礎上，該種高質量型塑料并沒有添加另外的化學反應物或者相關試劑，在生產出高品質、高質量PET產品的同時，又有效降低了生產成本，可謂一舉多得。

（二）物理回收方式

在廢棄PET瓶物理回收方式中，主要的回收程序就是將廢棄PET瓶經過5個步驟開展回收工作：分離、破碎、洗滌、干燥處理、再造粒。該種回收方法主要包括以下兩種：

（1）首先將廢棄的PET瓶進行切碎成片，然后將高密度聚乙烯、鋁、膠粘劑以及紙從廢棄產品中分離出來。之后把廢棄PET碎片進行洗滌、干燥、再造粒，最后完成回收工作。該種物理回收方法的應用優勢主要集中在具有規?；a的優勢上，缺點是所需的相關分離設備比較多，這就導致成本投資量大的結果，而且分離技術的使用也較為復雜。

（2）在進行廢棄PET瓶的分離過程中，對于廢棄產品結構中的瓶蓋、底座以及標簽等雜質一般情況下會使用機械分離法進行作業。我國目前在進行廢棄PET瓶的回收過程中，主要利用PET瓶片分離專用清潔軸組將金屬雜質檢出率提升，其主要特點包括支撐板通過電線接地、主動軸體與從動軸體的骨架材料均具備導電能力、并且軸體的毛刷為棕毛性質或絲綢性質，有利于分離程序的順利進行。該種物理回收方式的優勢主要是指生產出來產品的質量純度高，期間運用到的設備相對較少，投資量較低。但是其也具有一定的缺憾，就是這種物理回收方式的應用范圍較窄，僅適用于沒有出現破損的完整廢棄PET 瓶，如果出現壓扁或者破損的廢棄PET瓶，就必須將其從該種分離程序中挑出，應用其他方法對破碎廢棄PET瓶進行回收利用。

二、再生料工程塑料化改性的方法

（一）在PET結晶過程中添加結晶成核劑提升結晶速度

將PET應用于工程塑料產品生產中，主要是將PET的結晶速度進行提升，從而完成加工性能與抗沖擊性能的改善優化。PET是一種結晶型的聚合物，一旦分子鏈呈定向結晶，就會形成十分牢固的分子間結合力，此種結合力的形成，有助于生產產品的強度、模量、耐熱等性能進行強化，并能夠在此基礎上保證產品的尺寸穩定與透明。用注塑成型工序與用PET和薄膜等定向結晶兩種方法形成的工程塑料存在著本質上的不同，注塑成型的工程塑料所制出的結晶PET，其結晶度的提升并不能夠通過拉伸定向實現，結晶速度相對于其他聚合物來講也比較慢。那么，在實際的PET應用工程塑料工作中，如何將PET 的結晶速度進行加快就成為該行業發展進步所要關注的首要問題。針對PET結晶速度的提升問題，我國現有的生產手段中，從本質上講主要就是保證其在模具溫度低、模塑周期短，從而達到結晶完全的效果，進而完善生產的加工與使用性能。從途徑上來講，普遍采用的方法就是在PET 的結晶期間添加適量的結晶成核劑。其中結晶成核劑主要包括以下集中類型：無機鹽類、金屬氧化物、礦物填充劑、單體、聚合物。

（二）添加擴鏈劑提高相對分子質量

在進行機械性能的提升工作中，相對分子質量起到了重要的支撐作用。PET產品經過高溫加工后，極易出現熱解和水解問題，造成相對分子質量與力學性能減小。由此可見，在改善PET 產品質量的工作中，提升相對分子質量是具有十分重要的意義的，尤其是針對回收PET性能的另一種手段。

伴隨著近些年來國際國內對于提升PET相對分子質量的研究深入，逐漸總結出了化學擴鏈反應的方法，并已經應用于實際的工程生產中。將化學擴鏈反應方法結合高長徑比的雙螺桿擠出機進行聚酯的固相增加黏度，必然會面臨著巨大的挑戰，但同時也具有十分重要的發展前景。將化學擴鏈反應方法運用于熔體增粘程序中，不僅能夠使聚酯生產后進行縮聚釜、熔體紡絲、螺桿擠出與工程塑料注塑成型期間進行實施，還能夠讓工藝流程生產的期間進行縮短、降低生產設備的資金投資、將反應速度提升同時進行了控制方面的改善，并且在一定層面上將生產效率進行了提高、優化了適用性能，最終將實際的生產進行了更具方便操作方向的改進。

結語

綜合全文的論述來看，伴隨著我國工業領域中聚酯工業生產的發展，聚酯廢料的數量也隨之日趨增長，并且隱隱有成為“白色污染”的主要來源的趨勢，尤其是PET瓶等食品包裝材料，在人類使用完后就會成為生態廢料。本文在廢棄PET瓶的回收方式中主要提出了化學回收與物理回收兩種方式，在再生料工程塑料化改性的方法提出了在PET結晶過程中添加結晶成核劑提升結晶速度、添加擴鏈劑提高相對分子質量兩種方法。望此次研究的內容能為我國進一步研究和開發 PET 工程塑料提供幫助。

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