废弃PET瓶的回收利用与再生料工程塑料化改性研究进展

李剑

摘 要：在我国科技发展的当前阶段，进行日常生活废品的处理工作时，积极地采用了先进科学技术手段。本文研究的对象是PET的塑料材质，该种材质主要是由苯二甲酸与乙二醇化和后产生的聚合物构成的，其具备质量轻、透明度高等特点。本次研究是围绕废弃PET瓶的回收利用与再生料工程塑料化改性研究进展进行论述。

关键词：废弃PET瓶；工程塑料；回收利用；再生料

中图分类号：X783 文献标识码：A

PET聚酯主要包含两种类型，分别是纤维类与非纤维类，用途相当广泛。在工程塑料的生产领域中，PET聚酯的使用最为频繁，主要在电子电气、机械、汽车等领域里作为连接插件、汽车挡风玻璃、仪表壳等零部件制造材料。2001年开展的聚酯树脂世界级会议中提到，在2010年世界整体聚酯聚合总量将会达到6200万吨，PET的消费量如此之高，就无形中成为其再生利用的主要驱动力。由于废弃PET瓶会对环境造成一定的污染，所以将PET回收利用技术进行推广十分有必要。

一、废弃PET瓶的回收方式

（一）化学回收方式

该种回收方式既能让废弃PET瓶产生聚结状态的单体，又能够将产生的低聚合物进行部分降解。在废弃PET瓶的化学方式回收过程中，主要应用水解、醇解以及糖解3种方式。在这3种方法中，应用范围相对较广泛的主要是水解法，通过该种方法降解出来的低聚物与单体经过一系列的纯化程序后，加入乙二醇最终形成PET。剩下的两种醇解方法与糖解方法，均具有相对成熟的商业化形式降解经验。另外，中间产物的精纯程度与一致程度是不同的PET 化学回收方法的主要区别。与以上3种回收方式向对比，复合降解法是一类更具有优势的回收方式，其主要的运用形式就是将水解回收方式与糖解回收方式进行结合应用，将废弃塑料转化成应用于食品安全级别的高质量型塑料。在此基础上，该种高质量型塑料并没有添加另外的化学反应物或者相关试剂，在生产出高品质、高质量PET产品的同时，又有效降低了生产成本，可谓一举多得。

（二）物理回收方式

在废弃PET瓶物理回收方式中，主要的回收程序就是将废弃PET瓶经过5个步骤开展回收工作：分离、破碎、洗涤、干燥处理、再造粒。该种回收方法主要包括以下两种：

（1）首先将废弃的PET瓶进行切碎成片，然后将高密度聚乙烯、铝、胶粘剂以及纸从废弃产品中分离出来。之后把废弃PET碎片进行洗涤、干燥、再造粒，最后完成回收工作。该种物理回收方法的应用优势主要集中在具有规模化生产的优势上，缺点是所需的相关分离设备比较多，这就导致成本投资量大的结果，而且分离技术的使用也较为复杂。

（2）在进行废弃PET瓶的分离过程中，对于废弃产品结构中的瓶盖、底座以及标签等杂质一般情况下会使用机械分离法进行作业。我国目前在进行废弃PET瓶的回收过程中，主要利用PET瓶片分离专用清洁轴组将金属杂质检出率提升，其主要特点包括支撑板通过电线接地、主动轴体与从动轴体的骨架材料均具备导电能力、并且轴体的毛刷为棕毛性质或丝绸性质，有利于分离程序的顺利进行。该种物理回收方式的优势主要是指生产出来产品的质量纯度高，期间运用到的设备相对较少，投资量较低。但是其也具有一定的缺憾，就是这种物理回收方式的应用范围较窄，仅适用于没有出现破损的完整废弃PET 瓶，如果出现压扁或者破损的废弃PET瓶，就必须将其从该种分离程序中挑出，应用其他方法对破碎废弃PET瓶进行回收利用。

二、再生料工程塑料化改性的方法

（一）在PET结晶过程中添加结晶成核剂提升结晶速度

将PET应用于工程塑料产品生产中，主要是将PET的结晶速度进行提升，从而完成加工性能与抗冲击性能的改善优化。PET是一种结晶型的聚合物，一旦分子链呈定向结晶，就会形成十分牢固的分子间结合力，此种结合力的形成，有助于生产产品的强度、模量、耐热等性能进行强化，并能够在此基础上保证产品的尺寸稳定与透明。用注塑成型工序与用PET和薄膜等定向结晶两种方法形成的工程塑料存在着本质上的不同，注塑成型的工程塑料所制出的结晶PET，其结晶度的提升并不能够通过拉伸定向实现，结晶速度相对于其他聚合物来讲也比较慢。那么，在实际的PET应用工程塑料工作中，如何将PET 的结晶速度进行加快就成为该行业发展进步所要关注的首要问题。针对PET结晶速度的提升问题，我国现有的生产手段中，从本质上讲主要就是保证其在模具温度低、模塑周期短，从而达到结晶完全的效果，进而完善生产的加工与使用性能。从途径上来讲，普遍采用的方法就是在PET 的结晶期间添加适量的结晶成核剂。其中结晶成核剂主要包括以下集中类型：无机盐类、金属氧化物、矿物填充剂、单体、聚合物。

（二）添加扩链剂提高相对分子质量

在进行机械性能的提升工作中，相对分子质量起到了重要的支撑作用。PET产品经过高温加工后，极易出现热解和水解问题，造成相对分子质量与力学性能减小。由此可见，在改善PET 产品质量的工作中，提升相对分子质量是具有十分重要的意义的，尤其是针对回收PET性能的另一种手段。

伴随着近些年来国际国内对于提升PET相对分子质量的研究深入，逐渐总结出了化学扩链反应的方法，并已经应用于实际的工程生产中。将化学扩链反应方法结合高长徑比的双螺杆挤出机进行聚酯的固相增加黏度，必然会面临着巨大的挑战，但同时也具有十分重要的发展前景。将化学扩链反应方法运用于熔体增粘程序中，不仅能够使聚酯生产后进行缩聚釜、熔体纺丝、螺杆挤出与工程塑料注塑成型期间进行实施，还能够让工艺流程生产的期间进行缩短、降低生产设备的资金投资、将反应速度提升同时进行了控制方面的改善，并且在一定层面上将生产效率进行了提高、优化了适用性能，最终将实际的生产进行了更具方便操作方向的改进。

结语

综合全文的论述来看，伴随着我国工业领域中聚酯工业生产的发展，聚酯废料的数量也随之日趋增长，并且隐隐有成为“白色污染”的主要来源的趋势，尤其是PET瓶等食品包装材料，在人类使用完后就会成为生态废料。本文在废弃PET瓶的回收方式中主要提出了化学回收与物理回收两种方式，在再生料工程塑料化改性的方法提出了在PET结晶过程中添加结晶成核剂提升结晶速度、添加扩链剂提高相对分子质量两种方法。望此次研究的内容能为我国进一步研究和开发 PET 工程塑料提供帮助。

参考文献

[1]沙俊峰.工程塑料替代金属材料在机械立体车库行业的应用[J].科技创新与应用，2016（4）：31.

[2]申恒霞.废弃塑料处理工程中的环境保护研究[J].塑料工业，2016（1）：12.

[3]刘叶子，龚静华，马敬红，等.基于废弃PET醇解产物的分子内阻燃共聚酯的制备及结构性能研究[J].化工新型材料，2016（3）：152.

[4]姚海滨，姚利，刘亚云.废旧PET瓶的回收利用方法[J].上海包装，2016（6）：43.

[5]申恒霞.废弃塑料处理工程中的环境保护研究[J].塑料工业，2016（1）：12.

[6]唐林伟.谈废弃塑料的破碎回收利用系统[J].橡塑技术与装备，2017（8）：32.endprint