Tereftalato de polietileno, Utiliza, Historia, Propiedades físicas, El secado, Copolímeros, Producción, Degradación, Seguridad, Equipo de procesamiento de botellas, Industria de reciclaje de poliéster

Tereftalato de polietileno, comúnmente abreviado PET, PETE, o el PETP obsoletos o PET-P, es una resina de polímero termoplástico de la familia de los poliésteres y se utiliza en fibras sintéticas; bebidas, alimentos y otros recipientes de líquido; aplicaciones de termoformado, y resinas de ingeniería a menudo en combinación con fibra de vidrio. El término polietileno tereftalato es una fuente de confusión ya que esta sustancia, PET, no contiene polietileno. Por lo tanto, la forma alternativa, poli, se utiliza a menudo en las revistas especializadas en aras de la precisión y claridad.

Dependiendo de su procesamiento y la historia térmica, tereftalato de polietileno puede existir tanto como un amorfo y como un polímero semi-cristalino. El material semicristalino puede parecer transparente u opaco y blanco en función de su estructura cristalina y tamaño de partícula. Su monómero puede ser sintetizado por la reacción de esterificación entre el ácido tereftálico y etilenglicol con agua como subproducto, o por reacción de transesterificación entre etilenglicol y tereftalato de dimetilo con metanol como subproducto. La polimerización es a través de una reacción de policondensación de los monómeros con agua como el subproducto.

La mayoría de la producción de PET en el mundo es de fibras sintéticas, con la botella de producción representa alrededor del 30% de la demanda global. En el contexto de las aplicaciones textiles, PET es mencionado por su nombre común, "poliéster", mientras que las siglas "PET" se utiliza generalmente en relación con los envases. Poliéster constituye alrededor del 18% de la producción de polímeros mundo y es el polímero tercero-más-producido, el polietileno y el polipropileno son primero y segundo, respectivamente.

PET se compone de unidades polimerizadas de etileno del monómero de etileno, con la repetición de C10H8O4 unidades. PET es comúnmente reciclada, y tiene el número "1" como su símbolo de reciclaje.

Utiliza

Debido PET es un material excelente barrera, botellas de plástico hechas de PET son ampliamente utilizados para refrescos. Para ciertas botellas especiales, sándwiches PET una capa adicional de alcohol polivinílico para reducir aún más su permeabilidad al oxígeno.

Película de PET orientada biaxialmente se puede aluminizado por evaporación de una película delgada de metal sobre ella para reducir su permeabilidad, y para que sea reflectante y opaco. Estas propiedades son útiles en muchas aplicaciones, incluyendo el envasado de alimentos flexible y aislamiento térmico tales como "mantas espaciales". Debido a su alta resistencia mecánica, la película de PET se utiliza a menudo en aplicaciones de cinta, tales como el soporte para la cinta magnética o de soporte para las cintas adhesivas sensibles a la presión.

Lámina de PET no orientado puede ser termoformado para que las bandejas de envasado y ampollas. Si se utiliza PET cristalizable, las bandejas se pueden utilizar para cenas congeladas, ya sean capaces de soportar tanto la congelación y horno temperaturas de horneado.

Cuando se llena con partículas de vidrio o fibras, se convierte en significativamente más rígido y más durable.

PET también se utiliza como sustrato en película delgada y la célula solar.

Historia

PET fue patentado en 1941 por John Rex Whinfield, James Tennant Dickson y sus empleadores Asociación de Manchester las impresoras Calico. EI DuPont de Nemours en Delaware, EE.UU., utilizó por primera vez la marca Mylar en junio de 1951 y recibió el registro de la misma en 1952. Sigue siendo el nombre más conocido utilizado para la película de poliéster. El actual propietario de la marca es Dupont Teijin Films EE.UU., una asociación con una empresa japonesa.

La botella de PET fue patentado en 1973 por Nathaniel Wyeth.

Propiedades físicas

PET en su estado natural es una resina incolora, semi-cristalino. Basado en cómo se procesa, PET puede ser semi-rígida a rígida, y es muy ligero. Se hace una buena barrera de gas y humedad justa, así como una buena barrera para el alcohol y disolventes. Es fuerte y resistente a los impactos.

Alrededor del 60% de cristalización es el límite superior para los productos comerciales, con la excepción de las fibras de poliéster. Además de polímero, aproximadamente 60% cristalina alrededor del 40% de las cadenas de polímero amorfo restantes. Eliminar los productos pueden ser producidos por enfriamiento rápido de polímero fundido por debajo de la temperatura de transición vítrea Tg para formar un sólido amorfo. Como el vidrio, formas de PET amorfos cuando sus moléculas no se les da suficiente tiempo para organizarse de forma ordenada cristalina ordenada a medida que se enfría la masa fundida. A temperatura ambiente, las moléculas se congelan en su lugar, pero si lo suficiente energía térmica se vuelve a poner en ellos mediante el calentamiento por encima de Tg, comienzan a moverse de nuevo, permitiendo que los cristales de nucleación y crecimiento. Este procedimiento se conoce como la cristalización en estado sólido.

Cuando se deja enfriar lentamente, el polímero fundido forma un material más cristalino. Este material tiene esferulitas que contienen muchos cristalitos pequeños cuando se cristalizó a partir de un sólido amorfo, en lugar de formar una gran cristal único. Luz tiende a dispersarse ya que cruza las fronteras entre cristalitos y las regiones amorfas entre ellos. Esta dispersión significa que el PET cristalino es opaco y blanco en la mayoría de los casos. Estirado de la fibra es uno de los pocos procesos industriales que producen un producto casi de un solo cristal.

La viscosidad intrínseca

Una de las características más importantes de la PET se conoce como viscosidad intrínseca

La viscosidad intrínseca del material, que se encuentra mediante la extrapolación a concentración cero de la viscosidad relativa a la concentración que se mide en decilitros por gramo. La viscosidad intrínseca es dependiente de la longitud de sus cadenas de polímero, pero no tiene unidades debido a ser extrapolada a la concentración cero. Cuanto más tiempo las cadenas de polímero más los enredos entre las cadenas y por lo tanto cuanto mayor es la viscosidad. La longitud de cadena promedio de un lote particular de resina puede ser controlado durante la policondensación.

La gama de la viscosidad intrínseca de PET

Grado de fibra

 ,40-,70 Textil 0,72 hasta 0,98, para cuerdas de neumáticos Técnica

Grado Cine

 0,60-0,70 BOPET 0,70-1,00 grado Hoja para el termoformado

Botella de grado

 0,70-0,78 botellas de agua 0,78-0,85 grado refrescos

Monofilamentos, plástico de ingeniería

 1,00-2,00

El secado

PET es higroscópico, lo que significa que absorbe el agua de su entorno. Sin embargo, cuando este PET 'húmedo' se calienta, se hidroliza agua del PET, la disminución de su capacidad de recuperación. Por lo tanto, antes de que la resina se puede procesar en una máquina de moldeo, que debe ser secado. El secado se realiza a través del uso de un secador de desecante o antes de que el PET se introduce en el equipo de procesamiento.

En el interior del secador de aire seco y caliente se bombea en la parte inferior de la tolva que contiene la resina de modo que fluye hacia arriba a través de los pellets, la eliminación de la humedad en su camino. El aire húmedo caliente sale de la parte superior de la tolva y se ejecuta por primera vez a través de un refrigerador posterior, porque es más fácil para eliminar la humedad del aire frío que el aire caliente. El aire fresco y húmedo resultante se pasa luego a través de un lecho de desecante. Por último, el aire fresco y seco que sale del lecho desecante se vuelve a calentar en un calentador de proceso y enviado de vuelta a través de los mismos procesos en un bucle cerrado. Típicamente, los niveles de humedad residual en la resina debe ser inferior a 50 partes por millón antes de procesar. Tiempo de residencia secadora no debe ser más corto que alrededor de cuatro horas. Esto se debe secar el material en menos de 4 horas requeriría una temperatura superior a 160 º C, en el que la hidrólisis nivel comenzaría el interior de los gránulos antes de que pudieran ser secadas a cabo.

PET también se puede secar en secadores de resina de aire comprimido. Secadores de aire comprimido no reutilizar el aire de secado. Se hace circular, el aire comprimido calentado en seco a través de los gránulos de PET como en el secador desecante, luego se libera a la atmósfera.

Copolímeros

Además de PET puro, PET modificado por copolimerización también está disponible.

En algunos casos, las propiedades modificadas de copolímero son más deseables para una aplicación particular. Por ejemplo, ciclohexano dimetanol puede ser añadido a la cadena principal del polímero en lugar de etilenglicol. Dado que este bloque de construcción es mucho mayor que la unidad de etilenglicol que sustituye, que no encaja con las cadenas vecinos la forma de una unidad de etilenglicol haría. Esto interfiere con la cristalización y reduce la temperatura de fusión del polímero. En general, tales PET es conocido como PETG o PET-G. PETG es un termoplástico amorfo claro que puede ser moldeado por inyección o lámina extruida. Puede ser de color durante el procesamiento.

Otro modificador común es el ácido isoftálico, sustitución de algunos de los 1,4 - enlaces unidades de tereftalato. El 1,2 - o 1,3 - vinculación produce un ángulo en la cadena, que también perturba cristalinidad.

Tales copolímeros son ventajosas para ciertas aplicaciones de moldeo, tales como el termoformado, que se utiliza por ejemplo para hacer que la bandeja o embalaje blíster a partir de película co-PET, o lámina de PET amorfo o lámina de PETG. Por otra parte, la cristalización es importante en otras aplicaciones en las que la estabilidad mecánica y dimensional son importantes, tales como cinturones de seguridad. Para botellas de PET, el uso de pequeñas cantidades de ácido isoftálico, CHDM, DEG u otros comonómeros puede ser útil: si se usan sólo pequeñas cantidades de comonómeros, la cristalización se hace más lenta, pero no se previene por completo. Como resultado de ello, las botellas se pueden obtener a través de moldeo por soplado y estiramiento, que son a la vez lo suficientemente claro y cristalino a ser una barrera adecuada a los aromas e incluso gases, tales como el dióxido de carbono en las bebidas carbonatadas.

Producción

Tereftalato de polietileno se produce a partir de etilenglicol y ácido tereftálico o tereftalato de dimetilo.

El primero es una reacción de transesterificación, mientras que la segunda es una reacción de esterificación.

Dimetil tereftalato proceso

En el proceso de tereftalato de dimetilo, este compuesto y el exceso de etilenglicol se hacen reaccionar en la masa fundida a 150-200 C con un catalizador básico. Se elimina el metanol por destilación para conducir la reacción hacia adelante. El exceso de etilenglicol se elimina por destilación a temperatura más alta con la ayuda de vacío. El segundo paso de transesterificación procede a 270-280 C, con destilación continua de glicol de etileno, así.

Las reacciones se idealizan como sigue:

 Primer paso C6H42 2 HOCH2CH2OH? C6H42 2 CH3OH Segundo paso n C6H42? n n HOCH2CH2OH

Proceso de ácido tereftálico

En el proceso de ácido tereftálico, la esterificación de etilenglicol y ácido tereftálico se lleva a cabo directamente a presión moderada y alta temperatura. El agua se elimina en la reacción, y también se separa continuamente por destilación:

 n C6H42 n HOCH2CH2OH? n 2n H2O

Degradación

PET se somete a diversos tipos de degradaciones durante el procesamiento. Los principales degradaciones que pueden ocurrir son hidrolítica, térmica y, probablemente, más importante la oxidación, térmica. Cuando PET degrada, suceden varias cosas: decoloración, escisiones de cadena que resulta en un menor peso molecular, la formación de acetaldehído y enlaces cruzados. La decoloración se debe a la formación de diversos sistemas de cromóforos después de un tratamiento térmico prolongado a temperaturas elevadas. Esto se convierte en un problema cuando los requisitos ópticos del polímero son muy altas, tales como en aplicaciones de envasado. Los resultados de degradación térmica y termo-en las características procesabilidad pobres y el rendimiento del material.

Una manera de aliviar este es el uso de un copolímero. Los comonómeros tales como el ácido isoftálico o CHDM inferior la temperatura de fusión y reducen el grado de cristalinidad del PET. Por lo tanto, la resina se puede formar plásticamente a temperaturas más bajas y/o con menor fuerza. Esto ayuda a prevenir la degradación, lo que reduce el contenido de acetaldehído del producto acabado a un nivel aceptable. Ver copolímeros, anteriormente. Otra manera de mejorar la estabilidad del polímero es usar estabilizantes, principalmente antioxidantes tales como fosfitos. Recientemente, la estabilización nivel molecular del material de uso de productos químicos nanoestructurados también ha sido considerado.

El acetaldehído

El acetaldehído es una sustancia volátil incoloro con un olor afrutado. A pesar de que se forma naturalmente en algunas frutas, que puede causar un mal sabor en el agua embotellada. Formas acetaldehído por la degradación de PET a través de la manipulación incorrecta del material. Las altas temperaturas, altas presiones, velocidades, extrusor, y tiempos de residencia cañón largo, todo ello contribuye a la producción de acetaldehído. Cuando se produce acetaldehído, algunos de los que permanece disuelto en las paredes de un recipiente y luego se difunde en el producto almacenado en el interior, alterar el sabor y aroma. Esto no es un problema para no consumibles, para los zumos de frutas, o para las bebidas de sabor fuerte como refrescos. Para el agua embotellada, sin embargo, bajo contenido en acetaldehído es muy importante, porque, si no enmascara el aroma, incluso muy bajas concentraciones de acetaldehído puede producir un mal sabor.

Antimonio

El antimonio es un elemento metaloide que se utiliza como un catalizador en la forma del compuesto tal como trióxido de antimonio o triacetato de antimonio en la producción de PET. Después de la fabricación, una cantidad detectable de antimonio se puede encontrar en la superficie del producto. Este residuo se puede quitar con el lavado. Antimonio también permanece en el material en sí mismo y puede, por lo tanto, migrar a cabo en alimentos y bebidas. La exposición de PET para hervir o cocinar en el microondas puede aumentar los niveles de antimonio significativamente, posiblemente por encima de los niveles de contaminación máximos de la USEPA. El límite del agua potable evaluado por la OMS es de 20 partes por mil millones, y el límite del agua potable en los EE.UU. es de 6 partes por mil millones. A pesar de trióxido de antimonio es de baja toxicidad cuando se toma por vía oral, su presencia es todavía de preocupación. La Oficina Federal Suiza de Salud Pública investigó la cantidad de migración de antimonio, la comparación de las aguas embotelladas en PET y vidrio: Las concentraciones de antimonio del agua en botellas de PET fueron mayores, pero todavía muy por debajo de la concentración máxima permitida. La Oficina Federal Suiza de Salud Pública concluyó que las pequeñas cantidades de antimonio migran de la PET en el agua embotellada, pero que el riesgo para la salud de las bajas concentraciones resultantes son insignificantes. Una tarde, pero más ampliamente publicitado estudio encontró cantidades similares de antimonio en el agua en botellas de PET. La OMS ha publicado una evaluación de riesgos para el antimonio en el agua potable.

Concentrados de zumo de frutas, sin embargo, que se han producido y embotellado en PET en el Reino Unido se encontró que contienen hasta 44,7 g/l de antimonio, muy por encima de los límites de la UE para el agua del grifo de 5 g/L.

Seguridad

Comentario publicado en Environmental Health Perspectives en abril de 2010 sugiere que la PET podría producir disruptores endocrinos en condiciones de uso habitual y la investigación recomendada en este tema. Los mecanismos propuestos incluyen la lixiviación de los ftalatos y la lixiviación de antimonio.

Equipo de procesamiento de botellas

Hay dos métodos de moldeo básicos para botellas de PET, de un solo paso y dos pasos. En dos etapa de moldeo, se utilizan dos máquinas separadas. Los primeros moldes de inyección de la máquina de la preforma, que se asemeja a un tubo de ensayo, con los hilos de botella casquillo ya moldeados en su lugar. El cuerpo del tubo es significativamente más gruesa, ya que se infla en su forma final en el segundo paso de moldeo por soplado con estiramiento.

En el segundo paso, las preformas se calientan rápidamente y luego se infla contra un molde de dos partes para formar ellos en la forma final de la botella. Las preformas son utilizados también como propios contenedores robustos y únicos, además de caramelo novedad, algunos capítulos de la Cruz Roja los distribuyen a los propietarios de viviendas para almacenar el historial médico de los servicios de emergencia.

En las máquinas de un solo paso, todo el proceso desde la materia prima hasta el recipiente terminado se lleva a cabo dentro de una máquina, por lo que es especialmente adecuado para moldeo formas no estándar, incluyendo frascos, oval plana, formas frasco etc Su mayor mérito es la reducción en el espacio , manipulación del producto y la energía, y mucho más alta calidad visual que puede ser alcanzado por el sistema de dos pasos.

Industria de reciclaje de poliéster

Mientras que la mayoría de los termoplásticos pueden, en principio, ser reciclados, reciclaje de botellas de PET es más práctico que muchas otras aplicaciones de plástico por el alto valor de la resina y el uso casi exclusivo de PET para agua carbonatada y ampliamente utilizado embotelladora de refrescos. PET tiene un código de identificación de resina 1. Los usos principales para PET reciclado son de fibra de poliéster, flejes, y los recipientes no alimentarios.

Debido a la capacidad de reciclado de PET y la abundancia relativa de los residuos post-consumo en la forma de las botellas PET está ganando rápidamente cuota de mercado como una fibra de la alfombra. Mohawk Industries everSTRAND lanzado en 1999, un post-consumo contenido reciclado fibra de PET 100%. Desde entonces, más de 17 millones de botellas se han reciclado en la fibra de la alfombra. Hilos de Pharr, un proveedor de numerosos fabricantes de alfombras incluyendo Looptex, Dobbs Mills y Berkshire Pisos, produce una fibra de la alfombra PET BCF con un mínimo de 25% de contenido reciclado post-consumidor.

PET, como con muchos plásticos, también es un excelente candidato para la eliminación térmica, ya que se compone de carbono, hidrógeno, y oxígeno, con sólo trazas de elementos catalizadores. PET tiene el contenido de energía de carbón suave.

Cuando reciclaje de polietileno tereftalato, o PET o poliéster, por lo general dos formas tienen que ser diferenciadas:

  • El producto químico reciclado de vuelta a las materias primas iniciales purificadas ácido tereftálico o tereftalato de dimetilo y etilenglicol en donde la estructura del polímero se destruye completamente, o en productos intermedios de proceso, como bis - hydroxyterephthalate
  • El reciclado mecánico donde las propiedades originales de polímero se mantienen o reconstituidas.
  • El reciclado químico de PET será rentable sólo la aplicación de líneas de alta capacidad de reciclaje de más de 50.000 toneladas/año. Tales líneas sólo podían ser vistos, en todo caso, dentro de los sitios de producción de los productores de poliéster muy grandes. Varios intentos de magnitud industrial para establecer dichas instalaciones de reciclado químico se han hecho en el pasado, pero sin éxito. Incluso el reciclado químico prometedor en Japón no se ha convertido en una ruptura industrial a través de la medida. Las dos razones para esto son: en primer lugar, la dificultad de botellas de desechos consistentes y continuo abastecimiento de una cantidad tan enorme en un solo sitio, y, en segundo, el aumento de los precios de manera constante y volatilidad de los precios de las botellas recolectadas. Los precios de las botellas embaladas aumentaron por ejemplo, entre los años 2000 y 2008 de alrededor de 50 euros/tonelada a más de 500 euros/tonelada en 2008.

    El reciclado mecánico o de la circulación directa de PET en el estado polimérico es operado en más diversas variantes de hoy. Este tipo de procesos son típicos de la industria pequeña y mediana escala. Costo-eficiencia ya se puede lograr con la capacidad de la planta a una distancia de 5 000 a 20 000 toneladas/año. En este caso, casi todos los tipos de retroalimentación reciclado-material en la circulación de material son posibles hoy en día. Estos procesos de reciclaje diferentes se discuten a continuación en detalle.

    Además de los contaminantes químicos y productos de degradación generados durante el primer procesamiento y el uso, las impurezas mecánicas están representando la parte principal de la calidad de depreciación de impurezas en la corriente de reciclaje. Los materiales reciclados se introducen cada vez más en los procesos de fabricación, que fueron diseñados originalmente para sólo los nuevos materiales. Por lo tanto, la clasificación eficiente, procesos de separación y limpieza se vuelven más importantes para el poliéster reciclado de alta calidad.

    Al hablar de la industria del reciclaje de poliéster, nos concentramos principalmente en el reciclaje de botellas de PET, que se utilizan mientras que para todo tipo de envasado de líquidos como agua, bebidas gaseosas, jugos, cerveza, salsas, detergentes, productos químicos del hogar y así sucesivamente. Las botellas son fáciles de distinguir debido a la forma y consistencia, y separada de los flujos de residuos de plástico, ya sea por automático o por procesos de selección manual. La industria del reciclaje de poliéster establecido consta de tres secciones principales:

    • Exposición de botellas PET y de los residuos de logística de separación de residuos
    • Producción de botella de producción escamas copo de limpieza
    • Conversión de copos de PET para productos de procesamiento final-escama

    Producto intermedio de la primera sección se embala residuos botella de PET con un contenido mayor que 90%. Forma comercial más común es la bala sino también tapiada o suelto, botellas precortadas son comunes en el mercado. En la segunda sección, las botellas recolectadas son convertidas para limpiar escamas de botellas de PET. Este paso puede ser más o menos complejo y complicado en función de la calidad requerida en escamas final. Durante la tercera etapa, escamas de botellas de PET se procesan a cualquier tipo de productos, como películas, botellas, fibras, filamentos, flejes o intermedios como gránulos para su posterior procesamiento y plásticos de ingeniería.

    Además de esto externa de poliéster reciclado de botellas, existen cantidad de procesos de reciclaje interno, donde el material de polímero desperdiciado no salir del lugar de producción hasta el mercado libre, y en su lugar se reutiliza en el mismo circuito de producción. De esta manera, los residuos de fibra se vuelve a utilizar directamente para producir la fibra, residuos preforma se vuelve a utilizar directamente para producir preformas, y los residuos de película se vuelve a utilizar directamente para producir la película.

    Reciclaje de botellas PET

     La purificación y descontaminación

    El éxito de cualquier concepto de reciclaje se oculta en la eficacia de la depuración y descontaminación en el lugar correcto durante el procesamiento y en la medida necesaria o deseada.

    En general, se aplica lo siguiente: Cuanto más temprano en el proceso se eliminan las sustancias extrañas, y el más a fondo se hace esto, el más eficiente es el proceso.

    La temperatura alta Plastificante de PET en la gama de 280 C es la razón por la cual casi todas las impurezas orgánicas comunes, tales como el PVC, PLA, poliolefina, química de pulpa de madera y fibras de papel, acetato de polivinilo, adhesivo de fusión, agentes colorantes, azúcar, y proteínas residuos se transforman en productos de degradación de colores que, a su vez, podría liberar en productos de degradación de adición de reactivos. Entonces, el número de defectos en la cadena del polímero aumenta considerablemente. La distribución del tamaño de partícula de las impurezas es muy amplia, las grandes partículas de 60 a 1000 m - que son visibles a simple vista y fácil de filtrar - que representan el mal menor, ya que su superficie total es relativamente pequeño y la velocidad de degradación es tanto más bajo. La influencia de las partículas microscópicas, que - debido a que son muchos - aumentar la frecuencia de defectos en el polímero, es comparable más grande.

    El lema "Lo que el ojo no ve que el corazón no puede lamentarse por" se considera que es muy importante en muchos procesos de reciclaje. Por lo tanto, además de la clasificación eficiente la eliminación de las partículas de impurezas visibles por procesos de filtración de fusión está jugando un papel especial en este caso.

    En general, se puede decir que los procesos de hacer escamas de botellas de PET de las botellas recolectadas son tan versátiles como las distintas corrientes de residuos son diferentes en su composición y calidad. En vista de la tecnología no es sólo una manera de hacerlo. Mientras tanto, hay muchas empresas de ingeniería que ofrecen las plantas de producción de escamas y componentes, y es difícil decidir por uno u otro diseño de la planta. Sin embargo, hay procesos que comparten la mayor parte de estos principios. Dependiendo de la composición y el nivel de impurezas del material aportado, se aplican los siguientes pasos generales del proceso.

  • Apertura Bale, apertura de briquetas
  • Clasificación y selección de diferentes colores, polímeros extranjeros, especialmente de PVC, materia extraña, la eliminación de películas, papel, vidrio, arena, tierra, piedras y metales
  • Pre-lavado sin cortar
  • Corte grueso seco o combinado con prelavado
  • La eliminación de piedras, vidrio, y metales
  • Aire tamizado para quitar la película, papel y etiquetas
  • Molienda, seca y/o húmeda
  • La eliminación de polímeros de baja densidad por diferencias de densidad
  • Hot-wash
  • Lavado cáustica, y el grabado superficial, el mantenimiento de la viscosidad intrínseca y la descontaminación
  • Enjuague
  • El agua limpia enjuague
  • El secado
  • Aire-tamizado de copos
  • Clasificación escamas automática
  • Circuito de aguas y tecnología de tratamiento de agua
  • El control de calidad Flake
  •  Las impurezas y defectos materiales

    El número de posibles impurezas y defectos de material que se acumulan en el material polimérico está aumentando de forma permanente-al procesar, así como cuando se utilizan polímeros-teniendo en cuenta una vida de servicio creciente, creciente aplicaciones finales y el reciclado repetido. En lo que se refiere a botellas de PET recicladas, los defectos mencionados se pueden clasificar en los siguientes grupos:

  • Poliéster grupos OH-o COOH-reactivos de los extremos se transforman en grupos terminales muertos o no reactivo, por ejemplo, formación de grupos terminales de éster de vinilo a través de la deshidratación o la descarboxilación de tereftalato de ácido, la reacción de los grupos OH-o-COOH finales con productos de degradación mono-funcionales como ácidos mono-carbónicos o alcoholes. Los resultados se disminuyeron reactividad durante la re-policondensación o de re-SSP y la ampliación de la distribución de peso molecular.
  • El grupo proporción final se desplaza hacia la dirección de los grupos terminales de COOH construido a través de una degradación térmica y oxidativa. Los resultados son disminución de la reactividad, y el aumento de la descomposición autocatalítica ácido durante el tratamiento térmico en presencia de humedad.
  • Número de macromoléculas polifuncionales aumentos. La acumulación de geles y defectos de ramificación de cadena larga.
  • Número, concentración, y la variedad de sustancias extrañas orgánicos e inorgánicos no poliméricos-idénticas están aumentando. Con cada nuevo esfuerzo térmico, las sustancias extrañas orgánicas reaccionan por descomposición. Esto está causando la liberación de otras sustancias degradación de apoyo y sustancias colorantes.
  • Grupos hidróxido y peróxido se acumulan en la superficie de los productos de poliéster en presencia de aire y humedad. Este proceso se acelera por la luz ultravioleta. Durante un proceso de tratamiento ulterior, peróxidos hidroeléctricas son una fuente de radicales de oxígeno, que son fuente de degradación oxidativa. Destrucción de peróxidos hidro es a suceder antes de que el primer tratamiento térmico o durante la plastificación y puede ser apoyado por aditivos adecuados como los antioxidantes.
  • Teniendo en cuenta los defectos químicos antes mencionados e impurezas, hay una modificación en curso de las siguientes características del polímero durante cada ciclo de reciclaje, que son detectables por el análisis de laboratorio químico y físico.

    En particular:

    • Aumento de COOH grupos terminales
    • Aumento del número de color b
    • Aumento de la turbidez
    • Aumento del contenido de oligómeros
    • Reducción de la filtrabilidad
    • Aumento de los subproductos contenidos tales como acetaldehído, formaldehído
    • Aumento de contaminantes externos extraíbles
    • Disminución de color L
    • Disminución de la viscosidad intrínseca o viscosidad dinámica
    • Disminución de la temperatura de cristalización y aumentar la velocidad de cristalización
    • La disminución de las propiedades mecánicas como resistencia a la tracción, alargamiento a la rotura o módulo elástico
    • La ampliación de la distribución de peso molecular

    El reciclaje de botellas de PET es parte de un proceso industrial estándar que se ofrece en una amplia variedad de empresas de ingeniería.

    Ejemplos de procesamiento de poliéster reciclado

    Los procesos de reciclado de poliéster son casi tan variados como los procesos de fabricación basados en gránulos primarios o derretirse. Dependiendo de la pureza de los materiales reciclados, el poliéster puede ser utilizado hoy en día en la mayoría de los procesos de fabricación de poliéster como mezcla con polímero virgen o cada vez más como 100% de polímero reciclado. Algunas excepciones como BOPET película de bajo espesor, aplicaciones especiales como película óptica o mediante FDY hilados de hilado a> 6000 m/min, microfilamentos y micro-fibras se producen a partir sólo de poliéster virgen.

     Simple re-peletización de escamas de botellas

    Este proceso consiste en la transformación de residuos de botella en forma de copos, mediante el secado y cristalización de los copos, por plastificación y filtrado, así como por peletización. Del producto es un re-granulado amorfo de una viscosidad intrínseca en el intervalo de 0,55 hasta 0,7 dl/g, dependiendo de cómo completa de pre-secado de escamas de PET se ha hecho.

    Característica especial son: acetaldehído y oligómeros están contenidos en los gránulos a nivel inferior; la viscosidad se reduce de alguna manera, los pellets son amorfos y tienen que ser cristalizado y se secó antes del procesamiento adicional.

    Procesamiento para:

    • A-PET película para termoformado
    • Además de la producción de PET virgen
    • Película de embalaje BOPET
    • Resina de botellas PET de SSP
    • Hilados de alfombras
    • Ingeniería de plásticos
    • Filamentos
    • No tejidas
    • Rayas de embalaje
    • Fibra de grapa.

    La elección de la forma de re-peletización significa tener un proceso de conversión adicional es que, en un lado, intensiva en energía y coste que consume, y causa la destrucción térmica. En el otro lado, la etapa de granulación está proporcionando las siguientes ventajas:

    • Filtración de masa fundida Intensivo
    • El control de calidad intermedia
    • Modificación por aditivos
    • Selección de productos y la separación de la calidad
    • Flexibilidad de procesamiento aumentó
    • Uniformización de calidad.

     Fabricación de PET pellets o escamas de botellas de PET y A-

    Este proceso es, en principio, similar a la descrita anteriormente, sin embargo, los gránulos producidos se cristalizaron directamente y luego sometidos a una policondensación de estado sólido en un secador de volteo o un reactor de tubo vertical. Durante esta etapa de procesamiento, la correspondiente viscosidad intrínseca de 0,80 a 0,085 dl/g se reconstruir de nuevo y, al mismo tiempo, el contenido de acetaldehído se reduce a <1 ppm.

    El hecho de que algunos fabricantes de máquinas y constructores de la línea de Europa y EE.UU. se esfuerzan por ofrecer a los procesos de reciclado independientes, por ejemplo, el llamado proceso de botella a botella, tal como BEPET, Starlinger, URRC o BHLER, tiene como objetivo general que presente la prueba de la "existencia" de los residuos de extracción requeridas y de la eliminación de contaminantes modelo de acuerdo a la FDA la aplicación de la llamada desafío prueba, que es necesaria para la aplicación del poliéster tratado en el sector de la alimentación. Además de este proceso de aprobación no es menos necesario que cualquier usuario de este tipo de procesos tiene que comprobar constantemente los límites de la FDA para las materias primas fabricadas por él mismo para su proceso.

     Conversión directa de escamas de botellas

    Con el fin de ahorrar costes, un número creciente de productores intermedios de poliéster como hilanderías, fábricas de flejado, o molinos de películas fundidas están trabajando en el uso directo de la PET-flakes, desde el tratamiento de las botellas que se utilizan, con el fin de fabricar un aumento número de intermedios de poliéster. Para el ajuste de la viscosidad es necesario, además de un secado eficiente de los copos, que es posiblemente necesario también reconstituir la viscosidad a través de policondensación en la fase de fusión o policondensación en estado sólido de los copos. Los últimos procesos de conversión de escamas de PET están aplicando extrusoras de doble tornillo, extrusoras de varios tornillos o sistemas multi-rotación y el vacío coincidencia desgasificación para eliminar la humedad y evitar escamas pre-secado. Estos procesos permiten la conversión de escamas de PET sin secar y sin disminución de la viscosidad sustancial causada por hidrólisis.

    Con respecto al consumo de escamas de botellas de PET, la parte principal de aproximadamente el 70% se convierte en fibras y filamentos. Cuando el uso de materiales directamente secundarios, tales como escamas de botella en los procesos de hilado, hay algunos principios de procesamiento de obtener.

    Procesos de hilado de alta velocidad para la fabricación de hilados normalmente necesitan una viscosidad de 0,62 a 0,64 dl/g. A partir de escamas de botella, la viscosidad se puede ajustar a través del grado de secado. Es necesario para el hilo con efecto mate o semimate El uso adicional de TiO2. Con el fin de proteger las hileras, una filtración eficiente de la masa fundida es, en cualquier caso es necesario. Por el momento, el bienestar, la cantidad de hilados hecha de 100% poliéster reciclado es bastante bajo ya que este proceso requiere de alta pureza de hilatura por fusión. La mayoría de las veces, se utiliza una mezcla de pellets vírgenes y reciclados.

    Las fibras cortadas se hacen girar en un rango de viscosidad intrínseca que se encuentra más bien algo más baja y que debe estar entre 0,58 y 0,62 dl/g. En este caso, también, la viscosidad requerida se puede ajustar a través de secado al vacío o ajuste en caso de extrusión de vacío. Para el ajuste de la viscosidad, sin embargo, una adición de modificador de longitud de cadena como etilenglicol o dietilenglicol puede también ser utilizado.

    Spinning no tejido - en el campo de título bien para aplicaciones textiles, así como pesados hilado no tejido como materiales básicos, por ejemplo, para las cubiertas de techo o en la construcción de carreteras - puede ser fabricado por hilatura escamas de botellas. La viscosidad de hilatura es de nuevo dentro de un rango de 0,58 hasta 0,65 dl/g.

    Un campo de creciente interés, donde se utilizan materiales reciclados es la fabricación de bandas de embalaje de alta tenacidad, y monofilamentos. En ambos casos, la materia prima inicial es principalmente un material reciclado de mayor viscosidad intrínseca. Rayas de embalaje de alta tenacidad, así como monofilamento se fabrican a continuación, en el proceso de hilatura por fusión.

    Reciclaje de los monómeros

    El tereftalato de polietileno puede ser despolimerizado para producir los monómeros constituyentes. Después de la purificación, los monómeros se pueden utilizar para preparar tereftalato de polietileno nueva. Los enlaces éster en tereftalato de polietileno pueden ser escindidos por la hidrólisis, o por transesterificación. Las reacciones son simplemente la inversa de los utilizados en la producción.

     Glucólisis parcial

    Glucólisis parcial convierte el polímero rígido en oligómeros de cadena corta que pueden ser filtrados por fusión a baja temperatura. Una vez liberado de las impurezas, los oligómeros pueden ser alimentados de nuevo en el proceso de producción para la polimerización.

    La tarea consiste en la alimentación de 10-25% de copos de botella mientras se mantiene la calidad de los gránulos de botellas que se fabrican en la línea. Este objetivo se resuelve mediante degradación de las escamas de botellas de PET - ya durante su primera plastificación, que se puede llevar a cabo en un único-o multi-tornillo extrusor - a una viscosidad intrínseca de aproximadamente 0,30 dl/g mediante la adición de pequeñas cantidades de glicol de etileno y sometiendo la baja viscosidad del fundido corriente a una filtración eficaz inmediatamente después de plastificación. Además, la temperatura se lleva hasta el límite más bajo posible. Además, con esta forma de procesamiento, la posibilidad de una descomposición química de los peróxidos hidro es posible mediante la adición de un correspondiente P-estabilizador directamente cuando plastificación. La destrucción de los grupos peróxido hidroeléctricas es decir, con otros procesos, ya se llevan a cabo durante la última etapa del tratamiento en escamas por ejemplo mediante la adición de H3PO3. El material reciclado parcialmente glycolyzed y finamente filtrada se alimenta continuamente a la esterificación o reactor de policondensación previa, las cantidades de dosificación de las materias primas se están ajustando en consecuencia.

    Glucólisis total, metanolisis, y la hidrólisis

    El tratamiento de los residuos de poliéster a través de la glucólisis total de convertir completamente el poliéster de tereftalato de bis. Este compuesto se purifica por destilación al vacío, y es uno de los compuestos intermedios utilizados en la fabricación de poliéster. La reacción implicada es la siguiente:

     n n HOCH2CH2OH? n C6H42

    Esta ruta de reciclaje ha sido ejecutado en una escala industrial en Japón como producción experimental.

    Similar a la glucólisis total de, metanolisis convierte el poliéster a tereftalato de dimetilo, que puede ser filtrado y se destila a vacío:

     n 2n CH3OH? n C6H42

    Metanolisis raramente se lleva a cabo en la industria hoy en día porque la producción de poliéster a base de tereftalato de dimetilo se ha reducido enormemente, y muchos productores de tereftalato de dimetilo han desaparecido.

    También, como anteriormente, tereftalato de polietileno puede ser hidrolizado a ácido tereftálico y glicol de etileno a alta temperatura y presión. El ácido tereftálico en bruto resultante se puede purificar por recristalización para producir material adecuado para la re-polimerización:

     n 2n H2O? n C6H42 n HOCH2CH2OH

    Este método no parece haber sido comercializado todavía.