PET再生技術(shù)研究與應(yīng)用

陳永琦

摘要：綠色發(fā)展是可持續(xù)發(fā)展的新型模式，能源的再生利用是突破我國資源環(huán)境約束的實施手段，廢塑料是可再生的重要資源之一。本文綜述了PET的回收和利用的方法，分析了PET再生利用的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：PET;再生技術(shù)

聚對苯二甲酸乙二醇酯PET，分子結(jié)構(gòu)高度對稱，具有一定的結(jié)晶取向能力，具有較高的成膜性和成型性，同時具有很好的光耐候性、耐磨性、尺寸穩(wěn)定性及電絕緣性。PET做成的瓶具有強(qiáng)度大、透明性好、無毒、防滲透、質(zhì)量輕高等優(yōu)點。

PET自1953年由杜邦公司實現(xiàn)工業(yè)化以來，由于其良好的物理加工性能和較高的性價比優(yōu)勢，迅速取代了許多化學(xué)纖維的其它品種，目前已成為合成纖維中最大的一族。自2003年以來，全球PET的產(chǎn)能以年均約9%的速度增長。PET的產(chǎn)品品種也由最初的滌綸短纖維擴(kuò)展到目前的滌綸長絲、PET薄膜、工程塑料及復(fù)合多功能性產(chǎn)品等多個系列及規(guī)格。

一、PET再生利用流程工藝

隨著PET再生材料的廣泛應(yīng)用，PET再生利用的工藝也得到了快速發(fā)展，目前，生產(chǎn)中較常用的工藝順序如下：

（一）瓶裝拆包

瓶磚通過叉車由原料存放區(qū)運至生產(chǎn)線投料區(qū)，經(jīng)人工剪掉鐵絲后，再經(jīng)鏈板皮帶輸送至拆包機(jī)，將瓶磚打散成各個瓶子。

（二）預(yù)分選及金屬分離

開包后的散瓶經(jīng)過人工分選和滾簡篩將泥沙和散落的標(biāo)簽等雜質(zhì)分離出來。預(yù)分選后的散瓶經(jīng)傳送帶傳送到磁選機(jī)和渦流分選機(jī)，分離出磁性雜物和非磁性金屬。

（三）脫標(biāo)及吹標(biāo)

首先利用脫標(biāo)機(jī)將散瓶表面的標(biāo)簽脫離，然后通過吹標(biāo)裝置將瓶體和標(biāo)簽徹底分離。

（四）整瓶預(yù)洗

對整瓶進(jìn)行預(yù)洗，在機(jī)械力、化學(xué)力及熱力作用下，整瓶所含的雜質(zhì)在經(jīng)過分離過濾后的去除率達(dá)90%以上，同時避免因過多的污染物對粉碎機(jī)產(chǎn)生磨損。

（五）自動分選

瓶子經(jīng)振動篩送至分選機(jī)的高速皮帶，因不同顏色塑料的反射光具有不同的光譜效應(yīng)，利用近紅外或可見光譜儀的傳感器，檢測出塑料瓶子的反射光的光譜特性，從而分選出不同材質(zhì)和不同顏色的瓶子，再利用壓縮空氣將不同顏色的瓶子分離到不同的輸送帶上。

（六）人工分選

經(jīng)過自動分選機(jī)分選出來的瓶子進(jìn)入人工分選平臺，由人工再次挑選的異質(zhì)瓶、異色瓶及其他雜質(zhì)挑出。

（七）濕破碎和脫水

通過人工質(zhì)檢的瓶子再經(jīng)過傳送帶傳送到濕破碎機(jī)中進(jìn)行破碎，因密閉的水環(huán)境中破碎，產(chǎn)生的碎屑都進(jìn)入到水中，避免對環(huán)境的污染。然后脫水除雜后進(jìn)入浮洗單元。（八）浮洗、熱浮洗及連續(xù)漂洗

沉浮分離器通過比重法分離，經(jīng)過浮洗機(jī)分離的瓶片經(jīng)螺旋輸送至脫水機(jī)進(jìn)行脫水，脫水后的瓶片再進(jìn)入熱洗機(jī)。

熱清洗后的碎片通過洗滌離心機(jī)離心后進(jìn)入漂洗，通過一次和二次漂洗后的瓶片再通過洗滌離心機(jī)離心脫水后，進(jìn)下工序。

（九）干燥和除塵

漂洗后的干凈瓶片進(jìn)入干燥離心機(jī)中，通過干燥離心機(jī)的強(qiáng)大機(jī)械作用使水和瓶片分離。經(jīng)過干燥后的瓶片進(jìn)入Z字型除塵設(shè)備，除去少量輕的雜質(zhì)。

（十）瓶片分選及在線稱重灌包

瓶片進(jìn)入瓶片分選機(jī)，通過高速攝像檢測技術(shù)以及顏色探測技術(shù)將不要的異色瓶片和金屬瓶片挑選出來。通過風(fēng)送系統(tǒng)進(jìn)入在線稱重系統(tǒng)自動稱重灌包。

二、PET再生塑料的應(yīng)用方向

目前，PET產(chǎn)品大多是一次性用品，常見于生活中礦泉水和一些飲料的包裝。因為PET是重要的應(yīng)用塑料品種之一，從而產(chǎn)生大量廢舊PET材料。廢PET短時間內(nèi)不易被空氣或微生物降解，所以進(jìn)行廢PET的再生利用，不但可以減少對環(huán)境污染，還可以增加廢棄塑料的價值，從中獲得相應(yīng)的社會和經(jīng)濟(jì)效益。

再生PET在各領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。再生PET現(xiàn)在最主要的應(yīng)用是加工纖維，其長絲和短纖廣泛應(yīng)用于服裝面料領(lǐng)域，而滌綸工業(yè)絲可成為輸送帶、安全氣囊等的骨架材料、廣告燈箱材料、遮陽帳篷等。除了在纖維方面的應(yīng)用，再生PET造粒技術(shù)近幾年也得到了快速發(fā)展，可生產(chǎn)包裝膜和食品級包裝材料等。

PET帶材、PET片材、PET玻璃纖維增強(qiáng)材料及PET合金等均被廣泛應(yīng)用于在汽車、家電、建材等行業(yè)。

三、國內(nèi)PET再生應(yīng)用主要存在的問題

PET再生產(chǎn)品質(zhì)量和品種受前端供應(yīng)產(chǎn)品的影響較大，有些時候市場原料來源的變化將直接影響整個工藝流程，不得不針對原料對已有流程進(jìn)行調(diào)整。同時，再生PET行業(yè)競爭日漸激烈，每年新加入的企業(yè)較多，企業(yè)核心科研能力不足，產(chǎn)能膨脹式擴(kuò)增，導(dǎo)致產(chǎn)品利潤嚴(yán)重下滑。

目前的PET再生工藝生產(chǎn)的過程中，仍然采用大量的人工分選平臺，將耗費大量的人力和物力，同時因生產(chǎn)過程中噪音較大，若無法做到很好的降噪效果，將對挑選工人的身體健康帶來一定影響。目前，部分科研機(jī)構(gòu)已經(jīng)在研制“機(jī)械手”，用來代替人工分選單元，但因成本問題和模擬過程較困難，國內(nèi)至今未投入實際生產(chǎn)使用。

因再生PET的來源多為廢棄的塑料瓶子，在不斷加大PET再生材料的附加值的同時，生產(chǎn)過程中將產(chǎn)生大量淤泥和污水。盡管目前大多數(shù)PET再生企在生產(chǎn)的過程中，配備良好的污水處理系統(tǒng)，利用氣浮、厭氧好氧、膜分離等工藝，對污水的COD、BOD等指標(biāo)做到良好的控制，達(dá)到可接收的排放要求，但整個污水工藝投資較大，部分污水處理單元將持續(xù)產(chǎn)生比較難聞的氣味，將對生產(chǎn)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。

目前，國內(nèi)PET再生行業(yè)主要是應(yīng)用到長纖維和短纖維領(lǐng)域，食品級PET應(yīng)用工藝較少，PET多元應(yīng)用仍有待發(fā)展。

四、國內(nèi)PET再生行業(yè)的展望

我國的工業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展將長期的面臨資源和能源的不足，加快再生資源發(fā)展將會促進(jìn)能源利用和生態(tài)平衡，通過中國政府對再生資源行業(yè)的一系列的政策支持，PET再生行業(yè)具有的持續(xù)的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

PET再生塑料相對于原生切片具有一定的價格優(yōu)勢，國內(nèi)纖維行業(yè)的平穩(wěn)發(fā)展，再生PET瓶片的消費量和加工量都保持較快增長，整體處于供大于求的狀態(tài)。

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