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纳米PET啤酒瓶回收技术简介

07/13

纳米复合PET 啤酒瓶回收应用

聚酯瓶的回收始于1977年,而自1978年始,聚酯瓶生产商已将其2 L 瓶的质量由68 g缩减为48 g(减重29%) ,且每回收一吨聚酯容器,可以节约4 m3的填埋空间。因而无论是从资源回收还是优化生态环境方面来说,PET 瓶的回收一个具有较好发展前景的产业。国内目前对PET 回收瓶的利用应用最广的是纺丝,其主要原因是经过循环应用后,普通PET 瓶材料的粘度会降低,直接应用尚不能满足实际技术指标,比如强度降低、成型困难、外观有影响等等。而我公司开发的纳米复合PET 啤酒瓶经过啤酒罐装,流通应用后,经过一下过程处理:分类一破碎一清洗一脱水一干燥一造粒,同样可以循环应用,并且因为其中含有纳米分散MMT 组分,使得PET 回收料的熔体强度提高,在熔融加工中工艺顺畅(不出现流淌现象),材料的力学性能也得到有效提高。正因为此,纳米复合PET 啤酒瓶的回收应用范围会更广,如可以纺制成功能性纤维、吹制饮料瓶的外层、农药瓶、化妆品瓶等,还可以开发成用于电器元件的纳米PET 工程塑料等等。具体应用领域简述如下:

1、 功能纤维应用

PET 回收应用目前最广的领域就是制成纤维。由纳米PET 啤酒瓶材料因为含有纳米蒙脱土,故分散性染料常压沸染,上染率达80%以上,纤维色泽鲜艳,色谱宽广,为解决涤纶染色困难提供了一条经济可行的新途径。同时与PET 纤维相比,蒙脱土改性纤维具有高模量、低收缩的特点,可用于聚酯帘子线,满足汽车市场日益增长的需求,填补了国内同类产品的空白。另外,纳米PET 啤酒瓶材料含有的纳米层状硅酸盐对紫外线的吸收性,可赋予纤维抗紫外线功能。

2、 包装材料应用

目前世界上大约有70%左右的回收PET 瓶再生料被制成纤维。日本PET 的生产商帝人集团推出的“瓶-瓶”回收工艺是20世纪90年代开始出现的新的PET 回收技术,“瓶-瓶”回收技术能实现循环经济的闭环回收再生。目前, 国内PET 回收瓶主要用于纺丝,也有将少量的废瓶片与新料混合造粒吹瓶,而由废瓶直接吹瓶的技术在国内一直处于空白。我公司研制的纳米PET 啤酒瓶回收后经常规回收处理后,可以很容易地加工成饮料瓶的外层、农药瓶、化装品瓶等。其完

全符合环保的要求,可广泛应用,并且因为蒙脱土层状结构具有大的面/厚比,在聚合物分散后可依赖其几何特性形成致密结构,大幅度提高聚合物的阻气性。据有关文献介绍,层状硅酸盐纳米复合PET 的阻气性比普通PET 的阻气性可提高3-5倍,甚至可高达10-50倍。因此由纳米PET 啤酒瓶回收应用制得的瓶子具有高阻隔性,可以提高化装品、农药等保质期。

另外,作为包装材料应用,因为快速结晶特性,纳米PET 啤酒瓶回收后亦可以轻松制成CPET 片材。 由于其突出耐高温性能,使用温度较宽,一般在-40~200℃,故成为了制造微波炉和烤箱的托盘、饭盒等的良好材料。

3、工程塑料应用

PET 工程塑料具有优良的力学性能、电绝缘性、耐化学药品性、耐蠕变性能、耐疲劳性能及耐磨擦性能,且其基料的价格比PBT 、尼龙低很多。

国外PET 工程塑料的研究高潮出现在上世纪八十年代,美国、欧洲、日本等国的各大化工材料公司纷纷开发PET 工程塑料,如美国的Dupont 、GE 塑料、Allied Signal、日本的帝人、钟渊化学东丽等。

我国在上世纪九十年代投入研究开发的力量较大,但目前还仅有少量低端产品上市。PET 工程塑料的发展动因有两个:一、上世纪七十年代后PET 聚合生产技术成熟,本世纪初产能得到巨大发展,成本大幅下降,供应充足。二、PET 工程塑料的性能和应用前景很看好。但是,实践证明,技术开发工作难度出乎人们意料。国外在九十年代后有关研究开发专利申请数变少。在产品市场上,Dupont 等少数公司站住了脚,但价格高,使用条件要求苛刻,市场总销量不大。

制备PET 工程塑料的难度主要在于:PET 结晶速度慢,模塑温度高,导致其注射成型周期长、加工成制件时结晶不完全,使用中发生收缩和变形,另外,PET 在熔融加工条件下稳定性差,分子链降解严重,力学性能差。我公司开发的纳米PET 啤酒瓶材料正好可以解决以上问题,其回收后与新型抗氧剂、无碱玻纤、阻燃剂及其它助剂混合后,经双螺杆挤出机挤出造粒,既可制备高性能、低成本PET 工程塑料。该材料高温环境下尺寸长期稳定、不变形。例如,可以应用在汽车点火器线圈支架、发电机的接头外壳、雨刮器臂杆等产品中。

近年来,国外因PET 工程塑料优良的性能、较低的生产成本和较高的性价比,在汽车塑料中所占的比例不断增加。美国是PET 工程塑料生产和使用最多的

国家,汽车上应用占其国内PET 产量的1/3以上,并且汽车用PET 以年均5%的速度增长,2005年已达到1.5万吨。欧洲也已开始以PET 工程塑料代替尼龙的传统应用领域。高性能成本低的PET 工程塑料将逐步替代占传统市场的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT )和尼龙(PA6、PA66)工程塑料,市场潜力很大。预计三年后我国年消费量将增至10万吨。

总之,纳米复合PET 啤酒瓶属于可回收利用的材料,经重新加工后可广泛应用到包装、纺织服装、电子元器件等领域,具有良好的市场发展空间。


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