View
155
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
5/17/2018 Curs 6,7 Final - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-67-final 1/20
RECICLAREA PET
5/17/2018 Curs 6,7 Final - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-67-final 2/20
Introducere
Problemele contaminarii
Etapele reciclarii
Metode de reciclare a PET 5
4
3
1
Subiecte-Capitol Reciclarea PET
Bariere in reciclarea PET2
5/17/2018 Curs 6,7 Final - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-67-final 3/20
Caracteristici PET
1. Claritate
2. Stabilitate termica
3. Rezistenta la impact
4. Rezistenta chimica
5. Procesabilitate
6. Proprietati de bariera
Caracteristicile PET Valoare Unitate
Masa moleculara 192 g/mol
Densitate 1,41 g/cm3
Tg 69-115 oC
Tm 265 oC
Rezistenta la rupere 50 MPa
Rezistenta la tractiune 1700 MPa
Rezistenta la impact 90 J/m
Absorbtie umiditate (dupa 24 ore) 0,5 %
Sinteza PET
C O CH3
O
C O CH3
O
+ HO CH2 CH2 OH2
O
O
OC CH2 CH2 OH
C O CH2 CH2 OH
+ 2 CH3 OH
O
O
OC CH2 CH2 OH
C O CH2 CH2 OH
C O CH2 OH2
O
HO CH2 O C
O
2n
- EG
1.
2.
5/17/2018 Curs 6,7 Final - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-67-final 4/20
Aplicatii
• FIBRE
- Textile
- Suport textil pentru anvelope
- centura siguranta
• STICLE
• FILME
Viscozitateaintrinseca
dl/g
Aplicatii
0.6 Fibre
0.65 Film
0.76-0.84 Sticle
0.85Suport textil pentru
anvelope
5/17/2018 Curs 6,7 Final - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-67-final 5/20
STANDARDE –RECICLARE PET
SR EN 15348: 2008 Materiale plastice. Materiale plastice reciclate.Caracterizarea produselor reciclate din PET
Scopul : Ghid pentru caracterizarea PET reciclat
Caracteristici ale PET reciclat
1
Metode de testare a PET reciclat
2
5/17/2018 Curs 6,7 Final - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-67-final 6/20
Caracteristici Unitatea Metode de testare
Forma Visual
Determinarea dimensiunii maxime a
fulgului (granulei)mm
Continutul de particule fine %
Culoarea Visual
Determinarea vitezei de curgere a
topiturii
Continut apa %
Continut PVC mg/Kg
Continut poliolefine%
Continut alte impuritati mg/Kg
Viscozitatea intrinseca dl/g ISO 1628-5
AlcalinitateapH
Caracterizarea PET reciclat SR EN 15348: 2008
5/17/2018 Curs 6,7 Final - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-67-final 7/20
Este posibila reciclarea PET ?
Dificultati intalnite in reciclarea PET
1. PET necesita un tratament special inainte de procesare—uscare, sortare
2. Degradarea termo-oxidativa -----ingalbenirea polimerului si diminuareaproprietatilor mecanice
3. Cost de colectare ridicat ---sticlele de PET sunt voluminoase
4. Problemele contaminarii
5/17/2018 Curs 6,7 Final - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-67-final 8/20
Problemele contaminarii PET
Agenti decontaminare
1. Precursori de acizi
3.Umiditate
4. Etichete
5. Adezivii etichetelor
6. Contaminarea cu pigmenti
PVCEVA
C O CH2 CH2 O C
OO
H2O
C OH
O
+ HO CH2 CH2 O C
O
Hidroliza legaturilor esterice din PET
PVC ---HCl
EVA---- Acid acetic
2. Acetaldehida
Curs nr. 6Saptamana 9
5/17/2018 Curs 6,7 Final - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-67-final 9/20
2. ACETALDEHIDA
- Produs rezultat in urma degradarii PET
- Reactia de tautomerizare a alcoolului vinilic
C O CH CH2
O
HO CH2 CH2 O C
O
C O CH2 CH2 O C
OO
+ CH2 CH OH
CH3 CH O
Solutia----extractia acetaldehidei
5/17/2018 Curs 6,7 Final - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-67-final 10/20
3. Umiditatea
- Umiditatea in PET sub 0.02 % -----reducerea MM datorita hidrolizei- Degradarea PET are loc in doua etape:
1. Hidroliza (degradare initiala; viteza mare)2. Degradarea termo-oxidativa (viteza mica)
Aplicatii VI
Fibre 0.65
Sticle bauturicarbogazoase
0.73-0.80
Suport textil pentruanvelope
0.85
Umiditatea din PET
Reducere VI
Nu se pot obtine sticle
VI-viscozitate intrinseca
5/17/2018 Curs 6,7 Final - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-67-final 11/20
4. Etichete
Etichete
Hartie
Filme subtiri de PE
Dezintegrare in timpul spalarii
Fibre celulozice (dificil de indepartat din PETreprocesat)
Indepartare prin flotare
5. Adezivul etichetei
Tip adezivi
1. Adezivi sintetici de tip-emulsii (Alcool polivinilic saucopolimeri EVA plastifiat cu dibutilftalat)
2. Adezivi termofuzibili (hot-melt ADHESIVE)
-sunt indepartati prin spalare cu solvent organic-temperatura de topire scazuta—raman atasati de sticla de PET
5/17/2018 Curs 6,7 Final - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-67-final 12/20
6. Contaminarea cu cerneala
7. Contaminarea de culoare Pigmentii utilizati in sticlele colorate
Cerneala utilizata pt imprimarea etichetei
Afecteaza culoarea fulgilor de PET
8. Metale Catalizator rezidual, aditivi
Afecteaza reologia topiturii
Metal Concentratia (ppm) Sursa
Sb 220-240 Catalizator policondensare
Co 50-100 Catalizator policondensare
Mn 20-60 Catalizator transesterificare
Ti 0-80 Catalizator policondensare
Na, Mg, Si Conc. extrem de mica Aditivi alimente
5/17/2018 Curs 6,7 Final - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-67-final 13/20
Etapele reciclarii PET
1. Separare
2. Spalare
3. Uscare
4. Reprocesare
5/17/2018 Curs 6,7 Final - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-67-final 14/20
Etapele reciclarii PET
1. Separarea
2. Spalare
1. Metoda plutire-scufundare2. Flotatie cu spumare3. Plutire-scufundare cu absorbtieselectiva de solvent
4. XRF5. Spectroscopia MIR, NIR
Metaodeclasice
Metodeautomatizate
Tip polimer PET PVC HDPE PP LDPE
LLDPE
EVA
Plutire x x x x
Scufundare x x
- Indepartare hartie, adeziv si impuritati
Spalare cu apa Spalare cu solvent
Doua etape:
1. Spalare cu sol. NaOH 2 % fierbintesi detergent la 80oC
2. Spalare cu H2O rece
-utilizata la indepartareaadezivilor insolubili in apa
Solventi utilizati:
-tetracloretan (TCE)
- Hexan
-utilizata la indepartarea adezivilorsolubili in apa
5/17/2018 Curs 6,7 Final - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-67-final 15/20
-PET –umiditate < 20 ppm-degradare hidrolitica in timpul reprocesarii PET
1. Reciclarea mecanica
2. Reciclarea chimica
3. Recuperarea
energetica
Reciclarea chimica a PET
Glicoliza Metanoliza Hidroliza
Acid Neutra Baza
Alte procese:
Aminoliza, Amonoliza,
Butanoliza
Uscarea
Reprocesarea
5/17/2018 Curs 6,7 Final - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-67-final 16/20
Criterii -alegere metoda de reciclare
Gradul de
contaminare aldeseului
Tipul deseului Metoda de reciclare
Scazut Sticle transparente Retopire
Mediu Sticle colorate Metanoliza
Mediu Deseuri fibroase Glicoliza
Inalt Laminate, straturi groase Recuperarea energetica
5/17/2018 Curs 6,7 Final - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-67-final 17/20
RECICLAREA MECANICA
1.Sortare
3. Spalare
4. Uscare
5. Procesare
Separare PET de alte deseuri HDPE, PP, LDPESeparare sticle PET transparente de sticle PET
colorate
Indepartarea etichetelor, adezivilor, impuritatilor- apa sau solvent
Minimizarea continutului de umiditate
2.Maruntire
Conditii uscare: 140-170oC, 3-7 ore
Reprocesare PET in extruder clasic ---granule
Prezenta impuritatilor Procese de scindare Reducere MM, VI
Material Masa moleculara (g/mol)
PET virgin 81600
PET reciclat 58400
Reducere efect
degradare hidrolitic
MM-masa molecularaVI-viscozitate intrinseca
5/17/2018 Curs 6,7 Final - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-67-final 18/20
Cerinte minime pentru fulgii PET pentru a putea fi procesati
Proprietatea Valoare Unitate de masuraViscozitatea intrinseca > 0,7 dl/g
Continut apa < 0,02 % grav.
Marimea fulgilor 0,4 < D < 8 mm
Continutul de pigment < 10 ppm
Indicele de ingalbenire < 20 -
Continut metal < 3 ppm
Continut PVC < 50 ppm
5/17/2018 Curs 6,7 Final - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-67-final 19/20
Avantaje
1. Simpla (procesare prin topire);2. Investitie scazuta;3. Echipamente de extrudare clasice;
4. ―Eco-friendly‖ method;
Dezavantaje
1.Reducerea viscozitatii topiturii Degradari hidrolitice si termo-oxidative
2. Reprocesarea prin topire genereaza compusi ciclici si oligomeri
liniari3. Contaminantii precum PVC, EVA, adezivii Acizi Catalizeaza procesele de hidroliza
a leg. esterice din PET
4. Ingalbenirea polimerului
Reactii de reticulare si oxidare
Problema majora in cazul reutilizarii PET in industria de ambalaje
Afecteaza proprietatile
5/17/2018 Curs 6,7 Final - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-67-final 20/20
• Proprietatile PET reciclat mecanic
Proprietate PET virgin PET reciclat mecanic
Viscozitate intrinseca (VI) 0.72-0.84 0.46-0.76
Gradul de ingalbenire 0-1.5 0.4
COOH (eq/100 g) 11-26 22-32
Continut acetaldehida 1.2-5.5 9.9-10.7
• Aplicatii ale PET reciclat mecanic
PET cuVI > 0.65
Fibre PET cu VI 0.70
Textile
PET cuVI < 0.6
Materiale de umplutura Fulgi PET colorati cu VI
0.58-0.60 dl/g
Recommended