CÔNG NGHỆ TÁI SỬ DỤNG CHAI PET PART 2

Tham khảo tài liệu 'công nghệ tái sử dụng chai pet part 2', kỹ thuật - công nghệ, hoá học - dầu khí phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CÔNG NGHỆ TÁI SỬ DỤNG CHAI PET PART 2 Công nghệ tái sử dụng chai PET Phản ứng khử trùng hợp PET bằng ethylene glycol Một số nước đang áp dụng phương pháp này : Mỹ, Úc, Canada. Trong cả ba phương pháp trên thì phương pháp glycol phân là được sử dụng phổ biến. 3. Tái sử dụng bằng phương pháp cơ – lý : hiện có 2 công nghệ, các công nghệ này khác nhau cơ bản ở cách xử lý phế liệu để tăng độ bền cơ lý, phù hợp cho mục đích sản xuất chai. a. Công nghệ SSP Chi phí đầu tư và vận hành cao. Sản phẩm của quá trình được chứng nhận FDA và phù hợp cho sản xuất các loại chai (với chai màu sử dụng được ở mức 100%, chai trong nhỏ hơn 50%), so với công nghệ biến tính PET thì công nghệ này loại bỏ được triệt để hơn các tạp chất nhờ có thêm quá trình xử lý bằng thiết bị SSP (thiết bị trùng ngưng trạng thái rắn). Việc xử lý phế liệu bằng thiết bị SSP lại chia ra 2 phương pháp : dùng phương pháp chân không và dùng khí trơ (N2). Công nghệ SSP dùng khí trơ N2 làm chất tải nhiệt Một quy trình công nghệ SSP dùng khí trơ N2 làm chất tải nhiệt Các điểm chính : - Phế liệu PET dạng mảnh sạch (thu được sau quá trình rửa và sấy) được nạp liệu liên tục cho máy đùn hai trục vít, nhờ các vùng tách khí mà các chất hữu cơ dễ bay hơi sẽ được tách khỏi vật liệu, lưới lọc tự làm sạch sẽ loại bỏ những chất rắn không nóng chảy khỏi dòng vật liệu. vitaminmylove@yahoo.com 10 Công nghệ tái sử dụng chai PET - Hạt R-PET từ máy đùn được xử lý trong thiết bị kết tinh hoá để tăng độ kết tinh nhằm tránh sự tạo thành các kết tụ khi xử lý bằng thiết bị SSP. Thiết bị kết tinh hoá có thể là thiết bị sấy được trang bị cánh khuấy hoặc thiết bị sấy tầng sôi. - Thiết bị SSP: nguyên lý cơ bản của quá trình SSP là xử lý R-PET ở nhiệt độ cao (200 – 2500C) ở điều kiện không có oxy và hơi ẩm trong khoảng thời gian xác định (thường 10 – 12 giờ) nhằm đạt được I.V mong muốn đồng thời loại bỏ sản phẩm của phản ứng (nước, ethylene glycol, acetaldehyde) cũng như các tạp chất dễ bay hơi (dung môi, chất tẩy rửa, mực in, etc.) được khuyếch tán từ vật liệu ra. Khí Nitơ sạch và khô được dùng làm môi trường tải nhiệt. Thông số cài đặt của quá trình là vận tốc dòng khí, nhiệt độ, thời gian lưu trú. Quá trình xử lý là một quá trình không liên tục và lợi điểm của nó là tạo ra được các mẻ có I.V khác nhau tuỳ theo nhu cầu sử dụng. - Thiết bị làm lạnh tầng sôi (fluidised bed cooler) : R-PET sau khi ra khỏi thiết bị SSP được làm lạnh xuống dưới nhiệt độ chuyển thuỷ tinh để dừng phản ứng. Công nghệ SSP dùng phương pháp chân không Điểm khác biệt cơ bản của phương pháp này so với phương pháp trên là thiết bị phản ứng được giữ ở điều kiện chân không cao, sử dụng cánh khuấy để tạo ma sát nhiệt. Do môi trường có áp suất rất thấp nên nhiệt độ sẽ rất cao (nguyên lý PV/T = const). So sánh giữa hai phương pháp - Tăng I.V theo thời gian Sự tăng I.V theo thời gian xử lý bằng chân không và bằng N2 (From Post Polymerization of Polyester for Fiber Formation by Yunqian Ma) vitaminmylove@yahoo.com 11 Công nghệ tái sử dụng chai PET Như vậy quá trình SSP sẽ xảy ra nhanh hơn khi dùng phương pháp chân không, nguyên nhân là do hiệu quả loại bỏ nước và ethylene glycol (sản phẩm phụ của phản ứng) tốt hơn. Hiệu quả loại bỏ tạp chất dễ bay hơi khác của phương pháp chân không cũng cao hơn. - Nồng độ nhóm cuối mạch (OH và COOH) Sự giảm nồng độ nhóm cuối mạch theo sự tăng I.V (From Post Polymerization of Polyester for Fiber Formation by Yunqian Ma) Ta nhận thấy không có sự khác nhau nhiều giữa hai phương pháp. - Vận hành và bảo trì : Phương pháp dùng khí N2 vận hành và bảo trì dễ hơn. - Chi phí vận hành : Phương pháp chân không có chi phí thấp hơn. Một số công nghệ SSP sẽ được giới thiệu sau. b. Công nghệ biến tính PET phế liệu (sản phẩm được viết tắt là M-PET, modified PET) Là công nghệ có chi phí đầu tư, năng lượng tiêu thụ thấp hơn so với công nghệ SSP, sản phẩm của công nghệ này đạt các tính năng cơ lý cho sản xuất các loại chai, có chứng nhận FDA. Chi phí cho sản xuất 1 tấn M-PET ở dạng hạt kết tinh từ chai phế liệu khoảng 500 EUR. Quá trình được bắt đầu từ PET-F đã qua quá trình rửa. PET-F được trộn với chất biến tính (modifier) silicone lỏng (hexamethyldisilazane và tetraethyl orthosilicate) trong thiết bị trộn (tỷ lệ sử dụng 2,5%), nhiệt độ xử lý 140 – 1500C trong thời gian khoảng 90 phút. Khi đó bề mặt của PET-F sẽ mềm ra và chất biến tính sẽ bám lên bề mặt của PET-F đồng thời ẩm cũng sẽ được lấy đi. Nguyên liệu này được nạp liệu cho máy đùn hai trục vít. Ở nhiệt độ cao (>2600C) chất biến tính silicone sẽ phản ứng tạo ra các cầu nối silane với những mạch PET ngắn và oligomer tạo thành một phân tử PET phân nhánh có khối lượng phân tử lớn hơn nhiều. Với lưới lọc mịn (kích thước khoảng 58µm) có thể loại bỏ hết những tạp chất rắn không nóng chảy. Độ nhớt đặc trưng của M-PET có thể không cao sau quá trình biến tính tuy nhiên độ bền cơ tính thì tương đương với nhựa PET chính phẩm V-PET. Theo PTP (công ty phát minh ra công vitaminmylove@yahoo.com 12 Công nghệ tái sử dụng chai PET nghệ này, Hà Lan) thì M-PET có độ đàn hồi cao hơn và tính chống thấm khi tốt hơn các loại R-PET khác. Độ trong kém hơn V-PET, sử dụng 100% cho sản xuất các chai màu và 20 - 40% cho chai trong. Công ty PTP đảm bảo cung cấp đủ chất biến tính và giá sẽ cố định trong 3 năm đầu, những năm tiếp theo tùy thuộc vào thị trường giá có thể sẽ biến động. IV. GIỚI THIỆU MỘT SỐ CÔNG NGHỆ CHÍNH 1. Công nghệ BEPEX (USA) - Phân loại (sorting) : tách lon kim loại, chai PVC, chai PET màu, chai thủy tinh. Quá trình được thực hiện bằng tay hoặc bằng thiết bị cảm ứng (ứng dụng nguyên lý các vật liệu khác nhau sẽ có phổ hấp thu khác nhau khi được chiếu cùng một nguồn b ...