废旧聚酯(PET)的化学循环利用

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1、.第13卷第1期化学进展Vol.13No.12001年1月RGRESSINCHEMISTRJan.2001废旧聚酯()的化学循环利用杨勇吕毅军徐元源相宏伟(中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室太原030001)摘要废旧ET聚酯可通过化学解聚来实现其循环利用本文总结了废旧ET聚酯化学循环利用领域的研究现状介绍了目前国内外开发的主要化学解聚工艺方法包括水解法~甲醇解聚法~乙二醇解聚法等同时对各种工艺过程的优缺点进行了综合比较关键词ET聚酯化学循环利用解聚中图分类号32;X783文献标识码A文章编号1005-28

2、1X(2001)01-005-08ChemicalRecyclingOfWasteOly(thyleneerephthalate)YangYongLjYijunXuYuanyuanXiangHongwei(StatekeylaboratoryofCoalConversionInstituteofCoalChemistryChineseAcademyofSciencesTaiyuan030001China)AbstractWastepoly(ethyleneterephalate)(ET)canberecyclizedb

3、ychemicaldepolymerization.ThispaperreviewsthestateoftheartofchemicalrecyclingofETpolyesterandintroducesseveralmeth-odsforchemicalrecyclingsuchashydrolysismethanolysisglycolysisandsoon.Atthesametimetheadvantagesanddisadvantagesofeachmethodontechnicalprocessareals

4、ocompared.KeywOrdsETpolyester;chemicalrecycling;depolymerization..一~引言ET聚酯是由对苯二甲酸(TA)或对苯二甲酸二甲酯(DMT)与乙二醇(EG)聚合而成的饱和聚酯因其具有良好的物理化学性能被广泛用于食品包装~纤维~薄膜~片基及电器绝缘材料等领域在ET消费结构中食品包装业占有很大的比例如ET大量用于制作软饮料瓶随着ET聚酯产销量的迅猛增加排入自然界的废ET聚酯将越来越多尽管废ET对环境不产生直接污染但会占据大量的空间因其具有极强的化学惰性很难被空气或微

5、生物所降解将会对环境造成很大的影响因此近年来废聚酯的循环利用日益受到世界各国的重视ET循环利用方法主要有两类一类是物理利用方法即废ET聚酯及其制品经过直接掺混~收稿1年11月收修改稿2000年2月通讯联系人共混~造粒等简单的物理处理后制成再生切片作为次档产品可用于纺丝~拉膜和工程塑料等实现二次利用;另一类是所谓的化学循环利用方法化学循环指的是ET聚酯在热和化学试剂的作用下发生解聚反应生成低分子量的产物(如TA~DMT~BE-HT(对苯二甲酸乙二酯)~乙二醇等单体或其它化学品)产物经分离~纯化后可重新作为生产聚酯的单体

6、或合成其它化工产品的原料而被重新使用从而实现了资源的循环利用但是经物理处理过的ET由于卫生原因目前尚未直接用于食品包装材料只有解聚后再缩聚的ET聚酯才能符合食品业对材料的卫生要求此外废旧ET直接回收加工产生的二次废料因特性粘度[7]值过低等原因已不宜再直接使用只能通过化学解聚来实现其循环利用[1]50年代国外已有人开始研究ET聚酯循环利用技术[2]近年来..-66-化学进展第13卷..世界许多大公司和研究机构均投入了巨大的人力物力从事这方面的研究一些工艺已实现了商业化运行如美国EaStman公司于1980年成功地开发了

7、甲醇解聚回收聚酯的工艺过程并于1987年建立了工业化装置[34];美国DUPOnt公司~德国HOechSt公司~日本帝人公司[5]等亦相继开发出PET聚酯解聚新工艺G超临界流体是一种温度和压力处于临界点以上的无气液界面区别的且兼具液体性质和气体性质的物质相态它具有特殊的溶解度~易调变的密度~较低的粘度和较高的传质速率介质处于临界点以上时介电常数随着压力急剧增大有利于解离极性基团进而可大大加快反应速率[68]G日本科学家佐古猛~後元信分别于1996年~1999年发现用超临界甲醇[9]和超临界水[10]可快速解聚PET聚酯

8、为相+H2OHOCH2CH2OHO0==+CH3OHOEOCCOCH2CH2}nHOCH2CH2OH+HOCH2CH2OH应的单体这一发现为PET聚酯循环利用新工艺过程的开拓提供了重要机遇G本文介绍了国内外PET聚酯化学解聚方法和工艺进展并对各种解聚工艺方法进行了比较指出我国应大力加强废PET聚酯循环利用技术的研究开发工作G二~