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做座PET回收技术进展和发展前景

发布时间:2021-10-08 22:20:51 阅读: 来源:收纳盒厂家

PET回收技术进展和发展前景

本文会对国内瓶回收情况,固相缩聚技术,以及以后发展趋势做一些简单的说明。主要分析和介绍 PET 瓶回收过程中两大主要步骤:分选和清洗

1.PET 的简单介绍

PET 在汽水饮料包装材料上的成功应用是由于它的韧性和透明度,取向能力、极好的经济价值和高速度瓶加工技术的发展。

PET 饮料罐具有重量轻、耐碎、可重复利用性和很好的气密性能。灌满的 2 升 PET 饮料瓶比相类似的玻璃瓶轻 24%;空瓶重量是同型号玻璃瓶的 1/10。使其在从生产商到消费者的各环节中,节省劳动力、能源和成本。

据不完全统计,2004 年大约有 30 ~ 40 万吨 PET 被用于瓶的生产,其中饮料热灌装 PET 瓶超过 ll0 亿个,其中碳酸饮料 PET瓶占 57.4%。并且中国两家最大的 PET 瓶生产厂家的 PET 啤酒瓶的推出,PET 瓶的消费量在今后还将有大幅度的增长。

对于回收而言,不可避免的会遇到杂质存在的问题,同样也不能避免使回收后物料性能下降,而所要做的就是控制和最小化杂质。

对于回收工业,自动化,规模化是以后发展的目标,而坚固的,容易操作和维护的,低能耗的设备也是以后发展的重点。

对于一个旨在加深对石墨烯性能的理解和操控完整的 PET 回收流程,包括:散包,松开瓶子 ( 标签去除 ),预洗,人工或自动分选,粉碎,超级清洗,漂洗,塑料分离 ( 分离 PP,PE 等 ),旋风分离,烘干,打包,固相缩聚,切粒。正常情况下可根据不同的需要而选择合适的部分。

在 以 上 步 骤 中, 分 选, 清洗,固相缩聚无疑是最重要的,也最具技术含量的部分,以下将分步介绍。

分选

在 过 去 的 十 年 使 PET 瓶 或其他塑料进入大规模、商业化回收的最大突破是发展了分光镜法(spectroscopic methods) 来 快速准确的识别聚合物的种类,在瓶回收方面,主要是识别和分离PET,HDPE,PP 和 PVC。 现 在世界上一些成熟的分选设备生产厂家不仅能够通过光来分选不同的聚合物,而且能够分选不同颜色的聚合物。

分选的基本原理如下:几乎所有的分选系统都基于同一原理,即利用不同树脂对光的吸收不同。原料 ( 消费后的瓶子 ) 经过一个探测器 ( 红外线或 X 光 ),电脑系统识别出该物质的类型,同时决定该物质是否应该从物料流中弹出。如需弹出,在探测器后的气动阀门会立即开启,将该瓶从物料流中弹出。

为快速识别和分选聚合物,发展了不同的类型的分光镜技术,因此对于回收厂家来讲,在不同的生产环节选用不同的技术是非常重要的。如进料分选 ( 颜色和其他聚合物分选 ) 时一般运用近红外,而在瓶片分选 (PVC 分选 时一般使用 X 光。

在瓶的分选中,确保瓶逐个的通过探测器和气嘴 ( 使用压缩空气来打出由探测器指定的需要从物料流中分选出的瓶子 ) 对于瓶的识别和分选是非常重要的。

目前对于 PVC 瓶分选的准确率大概在 99.5%以上,对有颜色瓶分选在 95%以上,每小时最大的分选量大概为 5 吨左右。

1997 年 美 国 NRT(NationaRecovery Technologies,Inc) 公司受美国环境总署委托,开发一种从 PET 瓶片中分离出 PVC 的机器。该机器 (量lakesort) 于 1999年投入使用,在对清洁的、干燥的、3mm 以上的瓶片分离,能达到 99+%的效果,即如果原料中含有 1%的 PVC,分离后可达到0.01% (100PPM)。

随着技术的发展,对于含有不同添加剂塑料的分选技术也不断成熟,这对于家用电器塑料等回收也有很大的帮助。

清洗

清洗过程可包括:预洗,破碎 ( 湿 ),瓶片热洗涤,热漂洗,PP / PE 分离,冷漂洗,干燥,空气分离,瓶片分选,打包。

清洗的过程也就是瓶杂质去除的过程,根据应用的不同,该过程也会有很大的差别。

在清洗过程中,预洗瓶子是非常重要的,在意大利 sorema公司的生产线中,他们拥有专利技术的预洗生产线能够在瓶进入破碎机前去除绝大部分的标签,黏结剂,泥沙,玻璃等瓶表面的脏物,这样使破碎机刀片的使用时间可以达到 7—8 天,同时也使下游的处理变的容易。

我们国内有部分生产线也采用了预洗的模式,据反映,黏结剂含量大幅度下降,有的已经达到 8PPM 以下。

Sorema 同时也提供一条全新的生产线将不同途径回收的PET 瓶经过一系列处理,生产出食品级别的瓶片,sorema 这条生产线建立在澳大利亚的 Visy 公司,这条生产线在 2000 年获得量DA 的 食 品 认 证 (1etters o量 noobjection)。据报道:该生产过程在没有固相缩聚的情况下,能提高瓶片的 I.V 值。

目前,北京的一个资源回收公 司 采 用 Sorema 公 司 的 生 产线,建立了一条年回收三万吨PET 瓶生产线 ( 瓶到瓶 ),预计在2005 年的年底投产。

在清洗过程中,技术含量较高的部分是化学试剂的使用,温度的控制,以及水的利用。

比起其他塑料的回收,清洗在 PET 回收中显得更加重要,因为 PET 容易水解。在清洗中的一系列反应更能催化分子的分解。所以一个好的清洗不单纯指瓶片的干净程度,而且要考虑到最后的分子结构,比如说聚合物的黏度 (Intrinsic Viscosity但已过了商品成熟期) 以 及 其 端羧 基 的 浓 度 (concentrations o量arboxylic end—chain group)。

有研究显示,不同的清洁剂以及加入量,在不同的温度下,会使聚合物的性质有很大的不同,但正常情况下,清洁剂用的越多,端羧基的浓度越大,黏度越低。目前世界上比较成功的清洁剂的配方为:苛性碱,清洁剂和除泡剂。一个好的配方不但使清洁效果更好,控制水解,维持黏度外,还能使最终产品的 PH值控制为中性。这些配方要不被专利保护,要不就是作为一种商业机密。

水的温度一般控制在 170 到212 华氏之间,根据清洁剂和其使用量的不同而发生变化。

水的利用一般为:用干净的水来漂洗瓶片,然后漂洗后的水用于前一清洗工序,依此顺序,将最脏的水用于瓶的预洗。

瓶到瓶再生 ( 固相缩聚 )

瓶到瓶再生技术的发展使PET 回收实现了废物回收最高价值的转换,也是以最高标准实现环保的生产和资源的综合利用。

瓶到瓶再生是指将清洗后的瓶片 ( 消费后瓶子 ) 转换成食品级的切片,这种食品级切片可以替代新鲜料而直接和食品接触。

利用在一种环行螺杆挤压机中对清洗后瓶片进行进一步净化和在缩聚系统对聚合物的缩聚来形成切片。

在环行螺杆挤压机使物料在固态的时候排出水份和有毒物质,从而实现无干燥挤压造粒,然后是熔化和在溶化时的排气,接着是用连续的熔体过滤设备来去除污物。

固 相 缩 聚 是 提 高 PET 的 黏度,黏度可以根据不同的应用而调整的,同时在缩聚的时候也可以根据不同的应用而加入添加剂。

我国 PET 回收产业的现状和发展

目前,在国内回收企业中,出现最大的问题是原料不够。从表面上看我们的塑料回收,特别是 PET 瓶的回收已经达到了很好的状态,但目前的现状是:

1.有效利用率难辨高低,同样的一吨消费后的 PET 瓶,回收后的产品有的用来作为附加值较低的填充料,有的做附加值很高的化纤,甚至于重新用于瓶的生产。同样经过不同的工艺,回收率也不相同,这样有效利用率就产生了很大的不同。

2.再生企业规模小,分布广,行业总体利润不高:从业人员过多,重复投资,原料成本高,导致行业的总体利润率不高。( 进口原料加工及各项管理跟得上的企业经济效益还是不错的 )

3.表面上看行业趋于饱和,加工能力过剩,但实际上目前回收市场还是处于一种“无序”增大了与压轴、主轴衬套的摩擦状态。回收产业的发展需要社会各方面努力:

1.政策的支持

国家政策的支持不光是指对回收行业税收的免除,重要的是对于 PET 瓶生产给予政策性的指导。比如美国就规定 PVC 不能应用于 PET 瓶中,这样就让 PET 回收变得更容易。

2.PET 瓶生产厂家的生产

厂家生产瓶子的时候应该考虑到回收的问题,喜力啤酒公司刚推出 PET 瓶包装的时候,遭到一片反对,原因是 PET 啤酒瓶不容易回收,后来喜力公司推出了 PET/EVOH/PET 啤酒瓶,这才进入市场。

PET 瓶厂家生产的瓶要能透明的要尽量透明,尽量少使用那些黑色,琥珀色的瓶子,尽可能的 不 用 或 少 用PVC 标 签。 同时应该适当使用一些符合国家食品标准的再生颗粒。

3.建立一些龙头企业

在加入 WTO的谈判中,中国承诺对外开放再生塑料市场,国内企业应尽快形成整体优势,发展高质量的回收设备,以提高产品的整体优势。

发展大型的回收企业这样不论在技术开发,还是清洗后污水的处理都能,同时也能够生产出用于食品级切片,以及高质量化纤用原料。

信息来源:《塑胶工业》

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