حيوان اليف

البولي ايثلين (تكتب أحيانًا بولي (إيثيلين تيريفثالات)) ، وعادة ما يتم اختصارها حيوان اليف, PETE، أو PETP أو PET-P المتقادمة ، هي الأكثر شيوعًا لدن بالحرارة البوليمر راتنج مصنوعة من البوليستر الفاخر الأسرة ويستخدم في ألياف للملابس ، حاويات للسوائل والأطعمة ، التشكيل الحراري للتصنيع ، وبالاقتران مع الألياف الزجاجية للراتنجات الهندسية.

قد يشار إليها أيضًا باسم العلامة التجارية الداكرون؛ في بريطانيا، تريلين; أو في روسيا والاتحاد السوفياتي السابق ، لافسان.

إن غالبية إنتاج البولي إيثيلين تيرفثالات في العالم مخصص للألياف الاصطناعية (ما يزيد عن 60٪) ، ويمثل إنتاج الزجاجة حوالي 30٪ من الطلب العالمي. في سياق تطبيقات النسيج ، يشار إلى PET باسمها الشائع ، مصنوعة من البوليستر الفاخر، في حين أن الاختصار حيوان اليف يستخدم بشكل عام فيما يتعلق بالتغليف. يشكل البوليستر حوالي 18٪ من إنتاج البوليمر في العالم وهو رابع أكثر أنواع البوليمرات إنتاجًا البوليمر; البولي ايثيلين(PE) ، البولي بروبلين (PP) و البولي فينيل كلورايد (PVC) هي الأولى والثانية والثالثة على التوالي.

يتكون PET من مبلمر وحدات مونومر إيثيلين تيريفثاليت ، مع تكرار (C₁₀H₈O₄) الوحدات. عادة ما يتم إعادة تدوير PET ، ولها الرقم 1 كرمز إعادة التدوير.

اعتمادًا على معالجتها وتاريخها الحراري ، قد يوجد البولي إيثيلين تيريفثالات في صورة غير متبلور (شفاف) وكمادة بوليمر شبه بلوري. قد تظهر المادة شبه البلورية شفافة (حجم الجسيمات <500 نانومتر) أو معتمة وأبيض (يصل حجم الجسيمات إلى بضعة ميكرومتر) اعتمادًا على هيكلها البلوري وحجمها. مونومر لها مكرر (2-هيدروكسي إيثيل) تيريفثالات يمكن تصنيعها بواسطة الأسترة رد فعل بين حمض التريفثاليك و جلايكول الإثيلين بالماء كمنتج ثانوي ، أو عن طريق استرة رد فعل بين جلايكول الإثيلين و ثنائي ميثيل تيريفثاليت مع الميثانول كمنتج ثانوي. تتم البلمرة من خلال أ كثرة التكثيف تفاعل المونومرات (يتم مباشرة بعد الأسترة / الأسترة التبادلية) مع الماء كمنتج ثانوي.

أسماء
اسم IUPAC بولي (إيثيل بنزين -1,4،XNUMX-ديكاربوكسيلات)
معرفات
CAS رقم	25038-59-9
الاختصارات	PET ، بيت
عقارات
الصيغة الكيميائية	(C10H8O4)n
الكتلة المولية	متغير
كثافة	شنومكس ز / سم3 (20 درجة مئوية) ، عديم الشكل: 1.370 غم / سم3, بلورة واحدة: 1.455 غم / سم3
نقطة الانصهار	> 250 درجة مئوية ، 260 درجة مئوية
نقطة الغليان	> 350 درجة مئوية (تتحلل)
الذوبان في الماء	عمليا غير قابلة للذوبان
الموصلية الحرارية	0.15 إلى 0.24 واط م-1 K-1
معامل الانكسار(nD)	1.57 - 1.58 ، 1.5750
الكيمياء الحرارية
محددة السعة الحرارية (C)	1.0 كيلوجول / (كجم · ك)
المركبات ذات الصلة
مقالات ذات صلة أحادية	حمض التريفثاليك أثلين كلايكول
ما لم يُذكر خلاف ذلك ، يتم تقديم البيانات الخاصة بالمواد الموجودة في ملفات الحالة القياسية (عند 25 درجة مئوية [77 درجة فهرنهايت] ، 100 كيلو باسكال).

استخدام

نظرًا لأن PET مادة ممتازة لحاجز الماء والرطوبة ، فإن الزجاجات البلاستيكية المصنوعة من PET تستخدم على نطاق واسع للمشروبات الغازية (انظر الكربنة). بالنسبة لبعض الزجاجات المتخصصة ، مثل تلك المخصصة لاحتواء البيرة ، تقوم PET بتضمين طبقة إضافية من كحول البولي فينيل (PVOH) لتقليل نفاذية الأكسجين.

PET المنحى ثنائي المحور يمكن معالجة الفيلم (المعروف غالبًا بأحد أسمائه التجارية ، "مايلر") عن طريق تبخير طبقة رقيقة من المعدن عليه لتقليل نفاذه ، ولجعله عاكسًا ومعتمًا (مبيت). هذه الخصائص مفيدة في العديد من التطبيقات ، بما في ذلك الأطعمة المرنة التعبئة والتغليف و العزل الحراري. يرى: "بطانيات الفضاء". نظرًا لقوتها الميكانيكية العالية ، غالبًا ما يتم استخدام فيلم PET في تطبيقات الشريط ، مثل حامل الشريط المغناطيسي أو دعم الأشرطة اللاصقة الحساسة للضغط.

يمكن أن تكون ورقة PET غير الموجهة مشكلة بالحرارة لصنع صواني التعبئة والتغليف وحزم نفطة. إذا تم استخدام مادة البولي إيثيلين تيرفثالات القابلة للتبلور ، فيمكن استخدام الصواني في وجبات العشاء المجمدة ، لأنها تتحمل درجات حرارة التجميد والخبز في الفرن. على عكس PET غير المتبلور ، والذي يكون شفافًا ، يميل PET أو CPET القابل للتبلور إلى اللون الأسود.

عندما تمتلئ بجزيئات الزجاج أو الألياف ، فإنها تصبح أكثر صلابة ومتانة.

يستخدم PET أيضًا كركيزة في الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة.

يتم أيضًا تقطيع مادة التيريلين إلى قمم حبل الجرس للمساعدة في منع تآكل الحبال أثناء مرورها عبر السقف.

تاريخنا

تم تسجيل براءة اختراع PET في عام 1941 من قبل جون ريكس وينفيلد ، وجيمس تينانت ديكسون وصاحب عملهم ، رابطة طابعات كاليكو في مانشستر ، إنجلترا. استخدم EI DuPont de Nemours في ولاية ديلاوير بالولايات المتحدة الأمريكية العلامة التجارية Mylar لأول مرة في يونيو 1951 وحصل على تسجيلها في عام 1952. ولا يزال هذا الاسم هو أشهر الأسماء المستخدمة في صناعة أفلام البوليستر. المالك الحالي للعلامة التجارية هو DuPont Teijin Films US ، وهي شراكة مع شركة يابانية.

في الاتحاد السوفيتي ، تم تصنيع PET لأول مرة في مختبرات معهد المركبات الجزيئية العالية التابع لأكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في عام 1949 ، واسمها "Lavsan" هو اختصار لها (لامعهد المعاهد высокомолекулераный соединений Аأكاديميات нأوك روسيا).

تم تسجيل براءة اختراع زجاجة PET في عام 1973 بواسطة Nathaniel Wyeth.

الخصائص الفيزيائية

PET في حالتها الطبيعية عبارة عن راتينج شبه بلوري عديم اللون. بناءً على كيفية معالجتها ، يمكن أن تكون PET شبه صلبة إلى صلبة ، كما أنها خفيفة الوزن للغاية. إنه يصنع حاجزًا جيدًا للغاز والرطوبة ، بالإضافة إلى حاجز جيد للكحول (يتطلب معالجة "حاجز" إضافية) والمذيبات. إنه قوي ومقاوم للصدمات. تصبح PET بيضاء عند تعرضها للكلوروفورم وكذلك بعض المواد الكيميائية الأخرى مثل التولوين.

حوالي 60٪ من التبلور هو الحد الأعلى للمنتجات التجارية ، باستثناء ألياف البوليستر. يمكن إنتاج منتجات واضحة عن طريق التبريد السريع للبوليمر المصهور تحت T_g درجة حرارة التزجج لتشكيل مادة صلبة غير متبلورة. مثل الزجاج ، تتشكل مادة البولي إيثيلين تيرفثالات غير المتبلورة عندما لا تُمنح جزيئاتها الوقت الكافي لترتيب نفسها بطريقة بلورية منظمة أثناء تبريد الذوبان. في درجة حرارة الغرفة ، يتم تجميد الجزيئات في مكانها ، ولكن إذا تم إعادة طاقة حرارية كافية إليها عن طريق التسخين فوق T_g، فإنها تبدأ في التحرك مرة أخرى ، مما يسمح للبلورات أن تنوي وتنمو. يُعرف هذا الإجراء باسم تبلور الحالة الصلبة.

عندما يبرد ببطء ، فإن البوليمر المنصهر يشكل مادة أكثر بلورية. هذه المادة لها الكريات تحتوي على العديد من الصغيرة بلورات عندما تتبلور من مادة صلبة غير متبلورة ، بدلاً من تكوين بلورة واحدة كبيرة. يميل الضوء إلى التشتت لأنه يعبر الحدود بين البلورات والمناطق غير المتبلورة بينهما. يعني هذا الانتثار أن PET البلوري معتم وأبيض في معظم الحالات. يعد سحب الألياف من بين العمليات الصناعية القليلة التي تنتج منتجًا أحادي البلورة تقريبًا.

لزوجة ذاتية

يشار إلى واحدة من أهم خصائص PET باسم لزوجة ذاتية (رابعا).

اللزوجة الجوهرية للمادة ، التي تم العثور عليها عن طريق الاستقراء إلى تركيز صفري من اللزوجة النسبية للتركيز الذي يقاس بـ ديسيليتس لكل جرام (dℓ / g). تعتمد اللزوجة الجوهرية على طول سلاسل البوليمر الخاصة بها ولكنها لا تحتوي على وحدات بسبب استقراءها إلى تركيز صفري. كلما طالت سلاسل البوليمر كلما زادت التشابكات بين السلاسل وبالتالي زادت اللزوجة. يمكن التحكم في متوسط ​​طول السلسلة لمجموعة معينة من الراتينج كثرة التكثيف.

نطاق اللزوجة الجوهرية لـ PET:

درجة الألياف

0.40–0.70 المنسوجات

0.72–0.98 فني ، سلك إطار

درجة الفيلم

0.60-0.70 الدمى (فيلم PET ذو محورين)

0.70-1.00 درجة ورقة لـ بالحرارة

درجة الزجاجة

0.70–0.78 قوارير ماء (مسطحة)

0.78–0.85 درجة المشروبات الغازية

حيدة البلاستيك الهندسي

1.00-2.00

اﻟﺘﺠﻔﻴﻒ

PET هو استرطابيبمعنى أنها تمتص الماء من محيطها. ومع ذلك ، عندما يتم تسخين هذا البولي إيثيلين تيرفثالات "الرطب" ، الماء يتحلل PET ، مما يقلل من مرونته. وبالتالي ، قبل معالجة الراتينج في آلة التشكيل ، يجب تجفيفها. يتم التجفيف من خلال استخدام أ المجففة أو مجففات قبل إدخال PET في معدات المعالجة.

داخل المجفف ، يتم ضخ الهواء الجاف الساخن في قاع القادوس الذي يحتوي على الراتنج بحيث يتدفق لأعلى عبر الكريات ، ويزيل الرطوبة في طريقها. يترك الهواء الرطب الساخن الجزء العلوي من القادوس ويتم تشغيله أولاً من خلال مبرد لاحق ، لأنه من الأسهل إزالة الرطوبة من الهواء البارد عن الهواء الساخن. ثم يتم تمرير الهواء الرطب البارد الناتج من خلال طبقة تجفيف. أخيرًا ، يتم إعادة تسخين الهواء البارد الجاف الذي يخرج من طبقة المجفف في سخان معالجة ويتم إعادته من خلال نفس العمليات في حلقة مغلقة. عادة ، يجب أن تكون مستويات الرطوبة المتبقية في الراتنج أقل من 50 جزءًا في المليون (أجزاء من الماء لكل مليون جزء من الراتنج ، بالوزن) قبل المعالجة. يجب ألا تقل مدة بقاء المجفف عن أربع ساعات تقريبًا. وذلك لأن تجفيف المادة في أقل من 4 ساعات سيتطلب درجة حرارة أعلى من 160 درجة مئوية ، عند أي مستوى التحلل المائي ستبدأ داخل الكريات قبل أن تجف.

يمكن أيضًا تجفيف PET في مجففات راتنج الهواء المضغوط. مجففات الهواء المضغوط لا تعيد استخدام هواء التجفيف. يتم تدوير الهواء المضغوط الجاف والمسخن من خلال حبيبات PET كما هو الحال في مجفف المجفف ، ثم يتم إطلاقه في الغلاف الجوي.

بوليمرات

بالإضافة إلى (متجانسة) PET ، PET معدلة بواسطة البلمرة المشتركة هو متاح أيضا.

في بعض الحالات ، تكون الخصائص المعدلة للبوليمر المشترك أكثر استحسانًا لتطبيق معين. على سبيل المثال، داي ميثانول سيكلوهكسان يمكن إضافة (CHDM) إلى العمود الفقري للبوليمر بدلاً من جلايكول الإثيلين. نظرًا لأن كتلة البناء هذه أكبر بكثير (6 ذرات كربون إضافية) من وحدة الإيثيلين جلايكول التي تحل محلها ، فإنها لا تتلاءم مع السلاسل المجاورة كما تفعل وحدة الإيثيلين جلايكول. هذا يتعارض مع التبلور ويقلل من درجة حرارة انصهار البوليمر. بشكل عام ، تُعرف هذه PET باسم PETG أو PET-G (البولي إيثيلين تيريفثاليت جلايكول المعدل ؛ Eastman Chemicals و SK Chemicals و Artenius Italia هي بعض الشركات المصنعة لـ PETG). PETG عبارة عن لدن حراري غير متبلور يمكن تشكيله بالحقن أو بثق الصفيحة. يمكن تلوينها أثناء المعالجة.

المعدل الشائع الآخر هو حمض الايسوفثاليك، لتحل محل بعض من 1,4،XNUMX- (الفقرة) مرتبط تريفثالات الوحدات. 1,2،XNUMX- (أورثو-) أو 1,3،XNUMX- (هدف-) الارتباط ينتج زاوية في السلسلة ، مما يزعج أيضًا التبلور.

هذه البوليمرات المشتركة مفيدة لتطبيقات صب معينة ، مثل بالحرارة، والتي تستخدم على سبيل المثال لصنع علبة أو تغليف نفطة من فيلم PET المشترك ، أو ورقة PET غير متبلورة (A-PET) أو ورقة PETG. من ناحية أخرى ، يعد التبلور مهمًا في التطبيقات الأخرى حيث يكون الاستقرار الميكانيكي والأبعاد مهمًا ، مثل أحزمة الأمان. بالنسبة لزجاجات PET ، استخدام كميات صغيرة من حمض isophthalic ، CHDM ، ثنائي اثيلين غلايغول يمكن أن تكون (DEG) أو غيرها من الكومونومرات مفيدة: إذا تم استخدام كميات صغيرة فقط من الكومونومرات ، فسيتم إبطاء التبلور ولكن لا يتم منعه تمامًا. نتيجة لذلك ، يمكن الحصول على الزجاجات عبر تمتد ضربة صب ("SBM") ، وهي صافية وبلورية بما يكفي لتكون حاجزًا مناسبًا للروائح وحتى الغازات ، مثل ثاني أكسيد الكربون في المشروبات الغازية.

الإنتــاج

يتم إنتاج البولي إيثيلين تيريفثاليت من جلايكول الإثيلين و ثنائي ميثيل تيريفثاليت (C₆H₄(CO₂CH₃)₂) أو حمض التريفثاليك.

السابق هو استرة رد فعل ، في حين أن الأخير هو الأسترة رد فعل.

عملية ثنائي ميثيل تريفثالات

In ثنائي ميثيل تيريفثاليت في العملية ، يتفاعل هذا المركب والإيثيلين جلايكول الزائد في الذوبان عند 150-200 درجة مئوية مع أ محفز أساسي. الميثانول (CH₃OH) بالتقطير لدفع التفاعل إلى الأمام. يتم تقطير الإيثيلين جلايكول الزائد عند درجة حرارة أعلى بمساعدة التفريغ. تستمر خطوة الأسترة الثانية عند 270-280 درجة مئوية ، مع التقطير المستمر للإيثيلين جلايكول أيضًا.

ردود الفعل مثالية على النحو التالي:

أول خطوة

C₆H₄(CO₂CH₃)₂ + 2 هكتار₂CH₂OH → C₆H₄(CO₂CH₂CH₂يا)₂ + 2 ساعة₃OH

الخطوة الثانية

n C₆H₄(CO₂CH₂CH₂يا)₂ → [(أول أكسيد الكربون) ج₆H₄(CO₂CH₂CH₂س)]_n + n حور₂CH₂OH

عملية حمض التيريفثاليك

في مجلة حمض التريفثاليك يتم إجراء عملية أسترة جلايكول الإيثيلين وحمض التيريفثاليك مباشرة عند ضغط معتدل (2.7-5.5 بار) ودرجة حرارة عالية (220-260 درجة مئوية). يتم التخلص من الماء في التفاعل ، كما تتم إزالته باستمرار عن طريق التقطير:

n C₆H₄(CO₂H)₂ + n حور₂CH₂أوه → [(أول أكسيد الكربون) ج₆H₄(CO₂CH₂CH₂س)]_n + 2n H₂O

انحلال

يتعرض PET لأنواع مختلفة من التدهور أثناء المعالجة. التحلل الرئيسي الذي يمكن أن يحدث هو التحلل المائي ، وربما الأكثر أهمية ، الأكسدة الحرارية. عندما تتحلل مادة PET ، تحدث عدة أشياء: تغير اللون ، السلسلة انشقاقات مما يؤدي إلى انخفاض الوزن الجزيئي ، وتشكيل الأسيتالديهيدو روابط متقاطعة (تشكيل "هلام" أو "عين السمكة"). يرجع تغير اللون إلى تكوين أنظمة مختلفة للحم اللوني بعد المعالجة الحرارية المطولة في درجات حرارة مرتفعة. تصبح هذه مشكلة عندما تكون المتطلبات البصرية للبوليمر عالية جدًا ، كما هو الحال في تطبيقات التعبئة والتغليف. يؤدي التدهور الحراري والتأكسد الحراري إلى خصائص معالجة وأداء ضعيف للمادة.

طريقة واحدة للتخفيف من هذا هو استخدام كوبوليمر. Comonomers مثل CHDM أو حمض الايسوفثاليك خفض درجة حرارة الانصهار وتقليل درجة تبلور PET (مهم بشكل خاص عند استخدام المادة لتصنيع الزجاجة). وبالتالي ، يمكن تشكيل الراتينج بشكل بلاستيكي في درجات حرارة منخفضة و / أو بقوة أقل. هذا يساعد على منع التدهور ، وتقليل محتوى الأسيتالديهيد للمنتج النهائي إلى مستوى مقبول (أي غير ملحوظ). يرى البوليمرات، فوق. هناك طريقة أخرى لتحسين استقرار البوليمر وهي استخدام المثبتات ، وخاصة مضادات الأكسدة مثل الفوسفات. في الآونة الأخيرة ، تم أيضًا النظر في تثبيت المستوى الجزيئي للمادة باستخدام المواد الكيميائية ذات البنية النانوية.

الاسيتالديهيد

الاسيتالديهيد مادة متطايرة عديمة اللون لها رائحة فاكهية. على الرغم من أنه يتشكل بشكل طبيعي في بعض الفاكهة ، إلا أنه يمكن أن يتسبب في طعم غريب في المياه المعبأة. يتشكل الأسيتالديهيد عن طريق تحلل مادة البولي إيثيلين تيرفثالات من خلال سوء التعامل مع المادة. درجات الحرارة المرتفعة (تتحلل PET فوق 300 درجة مئوية أو 570 درجة فهرنهايت) ، والضغوط العالية ، وسرعات الطارد (تدفق القص المفرط يرفع درجة الحرارة) ، وأوقات بقاء البرميل الطويلة كلها تساهم في إنتاج الأسيتالديهيد. عندما يتم إنتاج الأسيتالديهيد ، يبقى بعضه مذابًا في جدران الحاوية ثم ينتشر في المنتج المخزن بالداخل ، مما يغير الطعم والرائحة. هذه ليست مشكلة بالنسبة للمواد غير الاستهلاكية (مثل الشامبو) ، أو عصائر الفاكهة (التي تحتوي بالفعل على الأسيتالديهيد) ، أو المشروبات ذات المذاق القوي مثل المشروبات الغازية. ومع ذلك ، بالنسبة للمياه المعبأة ، فإن المحتوى المنخفض من الأسيتالديهيد مهم للغاية ، لأنه إذا لم يخفي أي شيء الرائحة ، فحتى التركيزات المنخفضة للغاية (10-20 جزء في المليار في الماء) من الأسيتالديهيد يمكن أن تنتج طعمًا غير مذاق.

الأنتيمون

الأنتيمون (Sb) هو عنصر فلزي يستخدم كمحفز في شكل مركبات مثل ثالث أكسيد الأنتيمون (سب₂O₃) أو ثلاثي الأسيتات الأنتيمون في إنتاج PET. بعد التصنيع ، يمكن العثور على كمية يمكن اكتشافها من الأنتيمون على سطح المنتج. يمكن إزالة هذه البقايا بالغسيل. يبقى الأنتيمون أيضًا في المادة نفسها ، وبالتالي يمكن أن ينتقل إلى الطعام والشراب. يمكن أن يؤدي تعريض PET للغليان أو الميكروويف إلى زيادة مستويات الأنتيمون بشكل كبير ، وربما أعلى من مستويات التلوث القصوى لـ USEPA. يبلغ حد مياه الشرب الذي تم تقييمه من قبل منظمة الصحة العالمية 20 جزءًا في المليار (منظمة الصحة العالمية ، 2003) ، والحد الأقصى لمياه الشرب في الولايات المتحدة هو 6 أجزاء لكل مليار. على الرغم من أن ثالث أكسيد الأنتيمون منخفض السمية عند تناوله عن طريق الفم ، إلا أن وجوده لا يزال مصدر قلق. السويسريين المكتب الاتحادي للصحة العامة فحص كمية هجرة الأنتيمون ، ومقارنة المياه المعبأة في زجاجات PET والزجاج: كانت تركيزات الأنتيمون للماء في زجاجات PET أعلى ، لكنها لا تزال أقل بكثير من التركيز الأقصى المسموح به. خلص المكتب الفيدرالي السويسري للصحة العامة إلى أن كميات صغيرة من الأنتيمون تهاجر من PET إلى المياه المعبأة في زجاجات ، ولكن المخاطر الصحية للتركيزات المنخفضة الناتجة لا تذكر (1٪ من "المدخول اليومي المسموح به"التي يحددها من الذى). وجدت دراسة لاحقة (2006) ولكن تم نشرها على نطاق واسع كميات مماثلة من الأنتيمون في الماء في زجاجات PET. نشرت منظمة الصحة العالمية تقييم مخاطر الأنتيمون في مياه الشرب.

مركزات عصير الفاكهة (التي لم يتم وضع إرشادات لها) ، ومع ذلك ، التي تم إنتاجها وتعبئتها في PET في المملكة المتحدة ، تم العثور على ما يصل إلى 44.7 ميكروغرام / لتر من الأنتيمون ، وهو أعلى بكثير من حدود الاتحاد الأوروبي بالنسبة لـ مياه الصنبور 5 ميكروغرام / لتر.

التحلل البيولوجي

نوكارديا يمكن أن تتحلل PET باستخدام إنزيم استريز.

قام العلماء اليابانيون بعزل بكتيريا إيديونيلا ساكاينسيس التي تمتلك اثنين من الإنزيمات التي يمكن أن تكسر PET إلى قطع أصغر يمكن للبكتيريا هضمها. مستعمرة أنا. sakaiensis يمكن أن يتفكك فيلم بلاستيكي في حوالي ستة أسابيع.

السلامة

نشر التعليق في آفاق الصحة البيئية في أبريل 2010 اقترح أن PET قد تسفر اختلال الغدد الصماء في ظل ظروف الاستخدام الشائع والبحث الموصى به حول هذا الموضوع. تشمل الآليات المقترحة ترشيح الفثالات فضلا عن ترشيح الأنتيمون. مقالة منشورة في مجلة المراقبة البيئية في أبريل 2012 خلص إلى أن تركيز الأنتيمون في الماء منزوع الأيونات يبقى المخزن في زجاجات PET في حدود الاتحاد الأوروبي المقبول حتى لو تم تخزينه لفترة وجيزة في درجات حرارة تصل إلى 60 درجة مئوية (140 درجة فهرنهايت) ، في حين أن المحتويات المعبأة في زجاجات (ماء أو مشروبات غازية) قد تتجاوز أحيانًا حد الاتحاد الأوروبي بعد أقل من عام من التخزين في الغرفة درجة حرارة.

معدات تجهيز الزجاجات

هناك طريقتان أساسيتان لقولبة زجاجات البولي ايثيلين تيريفثالات ، خطوة واحدة وخطوتين. في صب خطوتين ، يتم استخدام جهازين منفصلين. يقوم أول حقن للماكينة بصياغة التشكيل ، الذي يشبه أنبوب الاختبار ، مع وجود خيوط غطاء الزجاجة بالفعل في مكانها. يكون جسم الأنبوب أكثر سمكًا بشكل ملحوظ ، حيث سيتم نفخه إلى شكله النهائي في الخطوة الثانية باستخدام تمتد ضربة صب.

في الخطوة الثانية ، يتم تسخين القوالب بسرعة ثم نفخها في قالب من جزأين لتشكيلها في الشكل النهائي للزجاجة. تُستخدم الآن التشكيلات (الزجاجات غير المنفوخة) كحاويات قوية وفريدة من نوعها ؛ إلى جانب الحلوى الجديدة ، توزعها بعض فصول الصليب الأحمر كجزء من برنامج Vial of Life على مالكي المنازل لتخزين التاريخ الطبي للمستجيبين في حالات الطوارئ. استخدام آخر شائع بشكل متزايد للتشكيلات هو الحاويات في النشاط الخارجي Geocaching.

في الآلات ذات الخطوة الواحدة ، يتم إجراء العملية بأكملها من المواد الخام إلى الحاوية النهائية داخل آلة واحدة ، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص لتشكيل الأشكال غير القياسية (التشكيل المخصص) ، بما في ذلك الجرار ، البيضاوي المسطح ، أشكال القارورة وما إلى ذلك. تقليل المساحة ، والتعامل مع المنتج والطاقة ، وجودة بصرية أعلى بكثير مما يمكن تحقيقه من خلال النظام المكون من خطوتين.

صناعة إعادة تدوير البوليستر

في عام 2016 ، تشير التقديرات إلى أنه يتم إنتاج 56 مليون طن من PET كل عام.

بينما يمكن ، من حيث المبدأ ، إعادة تدوير معظم اللدائن الحرارية ، إعادة تدوير زجاجة PET أكثر عملية من العديد من التطبيقات البلاستيكية الأخرى بسبب القيمة العالية للراتنج والاستخدام الحصري تقريبًا لـ PET لتعبئة المياه والمشروبات الغازية المستخدمة على نطاق واسع. يحتوي PET على ملف رمز تعريف الراتنج من 1. الاستخدامات الأساسية للـ PET المعاد تدويره هي البوليستر ليفوحاويات الربط وغير الغذائية.

بسبب قابلية إعادة تدوير PET والوفرة النسبية لـ النفايات بعد الاستهلاك في شكل زجاجات ، تكتسب PET بسرعة حصة في السوق كألياف للسجاد. الموهوك للصناعات تم إصداره everSTRAND في عام 1999 ، وهو عبارة عن ألياف PET ذات محتوى معاد تدويره بعد الاستهلاك بنسبة 100٪. منذ ذلك الوقت ، تم إعادة تدوير أكثر من 17 مليار زجاجة في ألياف السجاد. Pharr Yarns ، مورد للعديد من مصنعي السجاد بما في ذلك Looptex و Dobbs Mills و Berkshire Flooring ، تنتج ألياف السجاد PET التي تحتوي على 25٪ على الأقل من المحتوى المعاد تدويره بعد الاستهلاك.

PET ، كما هو الحال مع العديد من المواد البلاستيكية ، هي أيضًا مرشح ممتاز للتخلص الحراري (الحرق) ، لأنه يتكون من الكربون والهيدروجين والأكسجين ، مع كميات ضئيلة فقط من عناصر المحفز (ولكن بدون كبريت). يحتوي PET على محتوى الطاقة من الفحم اللين.

عند إعادة تدوير البولي إيثيلين تيريفثاليت أو PET أو البوليستر ، يجب التمييز بين طريقتين بشكل عام:

1. إعادة التدوير الكيميائي يعود إلى تنقية المواد الخام الأولية حمض التريفثاليك (PTA) أو ثنائي ميثيل تيريفثاليت (DMT) و جلايكول الإثيلين (EG) حيث يتم تدمير بنية البوليمر تمامًا ، أو في عملية وسيطة مثل مكرر (2-هيدروكسي إيثيل) تيريفثالات
2. إعادة التدوير الميكانيكي حيث يتم الحفاظ على خصائص البوليمر الأصلية أو إعادة تشكيلها.

ستصبح إعادة التدوير الكيميائي لـ PET فعالة من حيث التكلفة فقط من خلال استخدام خطوط إعادة التدوير عالية السعة التي تزيد عن 50,000 طن / سنة. لا يمكن رؤية مثل هذه الخطوط ، إن وجدت ، إلا داخل مواقع الإنتاج الخاصة بمنتجي البوليستر الكبار جدًا. تم إجراء العديد من المحاولات ذات الحجم الصناعي لإنشاء مثل هذه المصانع لإعادة التدوير الكيميائي في الماضي ولكن دون نجاح باهر. حتى إعادة التدوير الكيميائية الواعدة في اليابان لم تصبح اختراقًا صناعيًا حتى الآن. والسببان لذلك هما: في البداية ، صعوبة الحصول على زجاجات نفايات متسقة ومستمرة بمثل هذه الكمية الضخمة في موقع واحد ، وثانيًا ، الزيادة المطردة في الأسعار وتقلب أسعار الزجاجات المجمعة. ارتفعت أسعار الزجاجات المحزومة على سبيل المثال بين عامي 2000 و 2008 من حوالي 50 يورو / طن إلى أكثر من 500 يورو / طن في عام 2008.

يتم تشغيل إعادة التدوير الميكانيكي أو التدوير المباشر لـ PET في الحالة البوليمرية في معظم المتغيرات المتنوعة اليوم. هذه الأنواع من العمليات نموذجية للصناعات الصغيرة والمتوسطة الحجم. يمكن تحقيق فعالية التكلفة بالفعل من خلال قدرات المصنع في نطاق 5000-20,000 طن / سنة. في هذه الحالة ، فإن جميع أنواع ردود الفعل للمواد المعاد تدويرها في تداول المواد ممكنة اليوم. تتم مناقشة عمليات إعادة التدوير المتنوعة هذه بالتفصيل فيما يلي.

إلى جانب الملوثات الكيميائية و تدهور المنتجات المتولدة أثناء المعالجة والاستخدام الأولى ، تمثل الشوائب الميكانيكية الجزء الرئيسي من شوائب إهلاك الجودة في تيار إعادة التدوير. يتم إدخال المواد المعاد تدويرها بشكل متزايد في عمليات التصنيع ، والتي تم تصميمها في الأصل للمواد الجديدة فقط. لذلك ، تصبح عمليات الفرز والفصل والتنظيف الفعالة أكثر أهمية بالنسبة للبوليستر المعاد تدويره عالي الجودة.

عندما نتحدث عن صناعة إعادة تدوير البوليستر ، فإننا نركز بشكل أساسي على إعادة تدوير زجاجات PET ، والتي تستخدم في الوقت نفسه لجميع أنواع العبوات السائلة مثل الماء ، والمشروبات الغازية الغازية ، والعصائر ، والبيرة ، والصلصات ، والمنظفات ، والمواد الكيميائية المنزلية وما إلى ذلك. من السهل التمييز بين الزجاجات بسبب الشكل والاتساق ومنفصلة عن مجاري النفايات البلاستيكية إما عن طريق عمليات الفرز التلقائي أو الفرز اليدوي. تتكون صناعة إعادة تدوير البوليستر الراسخة من ثلاثة أقسام رئيسية:

• جمع زجاجات PET وفصل النفايات: لوجستيات النفايات
• إنتاج رقائق الزجاجة النظيفة: إنتاج الرقائق
• تحويل رقائق PET إلى منتجات نهائية: معالجة الرقائق

المنتج الوسيط من القسم الأول عبارة عن نفايات رزمة مربوطة بمحتوى PET أكبر من 90٪. الشكل الأكثر شيوعًا للتداول هو البالة ولكن الزجاجات المقطوعة مسبقًا أو المفككة أيضًا شائعة في السوق. في القسم الثاني ، يتم تحويل الزجاجات التي تم جمعها لتنظيف رقائق زجاجة PET. يمكن أن تكون هذه الخطوة أكثر أو أقل تعقيدًا اعتمادًا على جودة التقشير النهائية المطلوبة. خلال الخطوة الثالثة ، تتم معالجة رقائق زجاجة PET لأي نوع من المنتجات مثل الأفلام أو الزجاجات أو الألياف أو الفتيل أو الربط أو المواد الوسيطة مثل الكريات لمزيد من المعالجة والهندسة اللدائن.

إلى جانب إعادة تدوير زجاجة البوليستر الخارجية (ما بعد المستهلك) ، توجد عدد من عمليات إعادة التدوير الداخلية (قبل المستهلك) ، حيث لا تخرج مادة البوليمر المهدرة من موقع الإنتاج إلى السوق الحرة ، وبدلاً من ذلك يتم إعادة استخدامها في نفس دائرة الإنتاج. وبهذه الطريقة ، يُعاد استخدام نفايات الألياف مباشرةً لإنتاج الألياف ، ويُعاد استخدام نفايات التشكيل مباشرةً لإنتاج التشكيلات ، ويُعاد استخدام نفايات الأفلام مباشرةً لإنتاج الفيلم.

إعادة تدوير زجاجة PET

التنقية والتطهير

إن نجاح أي مفهوم لإعادة التدوير مخفي في كفاءة التنقية وإزالة التلوث في المكان المناسب أثناء المعالجة وبالقدر الضروري أو المطلوب.

بشكل عام ، ينطبق ما يلي: كلما تمت إزالة المواد الغريبة في وقت مبكر من العملية ، وكلما تم إجراء ذلك بشكل أكثر شمولاً ، زادت كفاءة العملية.

عالية مادة لزيادة الليونة درجة حرارة PET في حدود 280 درجة مئوية (536 درجة فهرنهايت) هي السبب في أن جميع الشوائب العضوية الشائعة تقريبًا مثل PVC, جيش التحرير الشعبى الصينى, البولي أوليفينولب الخشب الكيميائي والألياف الورقية ، أسيتات البولي ylينيل، مادة لاصقة تذوب ، عوامل تلوين ، سكر ، و بروتين يتم تحويل المخلفات إلى منتجات تحلل ملونة والتي بدورها قد تطلق بالإضافة إلى منتجات تحلل تفاعلية. بعد ذلك ، يزداد عدد العيوب في سلسلة البوليمر بشكل كبير. توزيع الشوائب بحجم الجسيمات واسع جدًا ، والجسيمات الكبيرة التي تتراوح من 60-1000 ميكرومتر - والتي يمكن رؤيتها بالعين المجردة ويسهل ترشيحها - تمثل أقل شرًا ، نظرًا لأن سطحها الإجمالي صغير نسبيًا وبالتالي تكون سرعة التحلل أقل. إن تأثير الجسيمات الميكروسكوبية ، التي - لأنها كثيرة - تزيد من تكرار العيوب في البوليمر ، يكون أكبر نسبيًا.

يعتبر شعار "ما لا تراه العين ولا يستطيع القلب أن يحزن عليه" مهمًا جدًا في العديد من عمليات إعادة التدوير. لذلك ، إلى جانب الفرز الفعال ، فإن إزالة جسيمات الشوائب المرئية عن طريق عمليات الترشيح الذائب تلعب دورًا خاصًا في هذه الحالة.

بشكل عام ، يمكن للمرء أن يقول أن عمليات صنع رقائق الزجاجات البلاستيكية من الزجاجات المجمعة متعددة الاستخدامات حيث تختلف تيارات النفايات المختلفة في تكوينها وجودتها. في ضوء التكنولوجيا ، لا توجد طريقة واحدة فقط للقيام بذلك. وفي الوقت نفسه ، هناك العديد من الشركات الهندسية التي تقدم مصانع إنتاج الرقائق ومكوناتها ، ومن الصعب تحديد تصميم مصنع واحد أو آخر. ومع ذلك ، هناك عمليات تشترك في معظم هذه المبادئ. اعتمادًا على التكوين ومستوى الشوائب لمواد الإدخال ، يتم تطبيق خطوات العملية العامة التالية.

1. فتح البالة ، فتح فحم حجري
2. الفرز والاختيار للألوان المختلفة والبوليمرات الأجنبية وخاصة PVC والمواد الغريبة وإزالة الفيلم والورق والزجاج والرمل والتربة والأحجار والمعادن
3. الغسيل المسبق بدون تقطيع
4. قطع خشن جافًا أو مدمجًا مع الغسيل المسبق
5. إزالة الحجارة والزجاج والمعادن
6. غربلة الهواء لإزالة الفيلم والورق والملصقات
7. طحن وجاف و / أو رطب
8. إزالة البوليمرات منخفضة الكثافة (الكؤوس) باختلاف الكثافة
9. غسيل ساخن
10. الغسل الكاوية ، ونمش السطح ، والحفاظ على اللزوجة الجوهرية وإزالة التلوث
11. الشطف
12. الشطف بالماء النظيف
13. اﻟﺘﺠﻔﻴﻒ
14. غربلة الهواء للرقائق
15. الفرز التلقائي للتقشر
16. دائرة المياه وتكنولوجيا معالجة المياه
17. رقابة جودة تقشر

الشوائب والعيوب المادية

يتزايد عدد الشوائب المحتملة وعيوب المواد التي تتراكم في المادة البوليمرية بشكل دائم - عند المعالجة وكذلك عند استخدام البوليمرات - مع الأخذ في الاعتبار عمر الخدمة المتزايد والتطبيقات النهائية المتزايدة وإعادة التدوير المتكررة. فيما يتعلق بزجاجات البولي ايثيلين تيريفثالات المعاد تدويرها ، يمكن تصنيف العيوب المذكورة في المجموعات التالية:

1. يتم تحويل مجموعات نهاية البوليستر التفاعلية OH- أو COOH إلى مجموعات نهائية ميتة أو غير تفاعلية ، على سبيل المثال تشكيل مجموعات نهاية إستر الفينيل من خلال التجفيف أو نزع الكربوكسيل من حمض التريفثاليت ، تفاعل مجموعات OH- أو COOH- النهائية مع منتجات تحلل أحادية الوظيفة مثل الأحماض أحادية الكربون أو الكحوليات. النتائج هي انخفاض التفاعل أثناء إعادة التكثيف المتعدد أو إعادة SSP وتوسيع توزيع الوزن الجزيئي.
2. تتحول نسبة المجموعة النهائية نحو اتجاه مجموعات COOH النهائية التي تم إنشاؤها من خلال التدهور الحراري والأكسدة. النتائج هي انخفاض في التفاعل ، وزيادة في التحلل الحمضي التحفيزي أثناء المعالجة الحرارية في وجود الرطوبة.
3. يزداد عدد الجزيئات متعددة الوظائف. تراكم المواد الهلامية وعيوب التفرع طويل السلسلة.
4. يتزايد عدد وتركيز وتنوع المواد الغريبة العضوية وغير العضوية غير المتماثلة للبوليمر. مع كل إجهاد حراري جديد ، تتفاعل المواد الغريبة العضوية عن طريق التحلل. هذا يتسبب في تحرير المزيد من المواد الداعمة للتحلل ومواد التلوين.
5. تتراكم مجموعات الهيدروكسيد والبيروكسيد على سطح المنتجات المصنوعة من البوليستر في وجود الهواء (الأكسجين) والرطوبة. يتم تسريع هذه العملية بواسطة الأشعة فوق البنفسجية. أثناء عملية المعالجة الخفية ، تعتبر بيروكسيدات الهيدروجين مصدرًا لجذور الأكسجين ، والتي تعد مصدرًا للتحلل التأكسدي. يجب أن يحدث تدمير بيروكسيدات الهيدروجين قبل المعالجة الحرارية الأولى أو أثناء التلدين ويمكن دعمه بإضافات مناسبة مثل مضادات الأكسدة.

مع الأخذ في الاعتبار العيوب والشوائب الكيميائية المذكورة أعلاه ، هناك تعديل مستمر لخصائص البوليمر التالية خلال كل دورة إعادة تدوير ، والتي يمكن اكتشافها عن طريق التحليل الكيميائي والفيزيائي المخبري.

وخاصةً:

• زيادة مجموعات COOH النهائية
• زيادة رقم اللون ب
• زيادة الضباب (المنتجات الشفافة)
• زيادة محتوى القلة
• انخفاض في التصفية
• زيادة محتوى المنتجات الثانوية مثل الأسيتالديهيد والفورمالديهايد
• زيادة الملوثات الأجنبية القابلة للاستخراج
• انخفاض في اللون L.
• انخفاض لزوجة ذاتية أو اللزوجة الديناميكية
• انخفاض درجة حرارة التبلور وزيادة سرعة التبلور
• انخفاض الخواص الميكانيكية مثل مقاومة الشد والاستطالة عند الكسر أو معامل المرونة
• توسيع توزيع الوزن الجزيئي

في هذه الأثناء ، تعد إعادة تدوير زجاجات PET عملية قياسية صناعية تقدمها مجموعة واسعة من الشركات الهندسية.

أمثلة على معالجة البوليستر المعاد تدويره

تتنوع عمليات إعادة التدوير باستخدام البوليستر تقريبًا مثل عمليات التصنيع القائمة على الكريات الأولية أو الذوبان. اعتمادًا على نقاء المواد المعاد تدويرها ، يمكن استخدام البوليستر اليوم في معظم عمليات تصنيع البوليستر كمزج مع البوليمر البكر أو بشكل متزايد مثل البوليمر المعاد تدويره بنسبة 100٪. يتم إنتاج بعض الاستثناءات مثل فيلم BOPET ذو السماكة المنخفضة ، والتطبيقات الخاصة مثل الفيلم البصري أو الخيوط من خلال الغزل FDY بسرعة> 6000 م / دقيقة ، والألياف الدقيقة ، والألياف الدقيقة من البوليستر البكر فقط.

إعادة تكوير بسيط لرقائق الزجاجة

تتكون هذه العملية من تحويل نفايات الزجاجة إلى رقائق ، عن طريق تجفيف الرقائق وبلورتها ، عن طريق اللدنة والترشيح ، وكذلك عن طريق التكوير. المنتج عبارة عن إعادة تحبيب غير متبلور من اللزوجة الذاتية في نطاق 0.55 - 0.7 dℓ / g ، اعتمادًا على مدى اكتمال التجفيف المسبق لرقائق PET.

الميزة الخاصة هي: الأسيتالديهيد وأوليغومرات موجودة في الكريات عند المستوى الأدنى ؛ يتم تقليل اللزوجة بطريقة ما ، تكون الكريات غير متبلورة ويجب بلورتها وتجفيفها قبل المعالجة الإضافية.

المعالجة لـ:

• فيلم A-PET لـ بالحرارة
• إضافة إلى إنتاج البكر PET
• الدمى فيلم التعبئة والتغليف
• زجاجة الحيوانات الأليفة الراتنج بواسطة SSP
• غزل السجاد
• الهندسة البلاستيكية
• خيوط
• غير المنسوجة
• خطوط التعبئة والتغليف
• الألياف الأساسية.

يعني اختيار طريقة إعادة التكوير وجود عملية تحويل إضافية تكون ، من جانب ، كثيفة الاستهلاك للطاقة وتستهلك التكلفة ، وتسبب تدميرًا حراريًا. على الجانب الآخر ، تقدم خطوة التكوير المزايا التالية:

• الترشيح بالذوبان المكثف
• وسيط مراقبة الجودة
• التعديل عن طريق المواد المضافة
• اختيار المنتج والفصل حسب الجودة
• زيادة مرونة المعالجة
• توحيد الجودة.

تصنيع حبيبات أو رقائق PET للزجاجات (زجاجة إلى زجاجة) و A-PET

هذه العملية ، من حيث المبدأ ، مماثلة لتلك المذكورة أعلاه ؛ ومع ذلك ، فإن الكريات المنتجة تتبلور بشكل مباشر (بشكل مستمر أو متقطع) ثم تخضع لتكاثف متعدد الحالة الصلبة (SSP) في مجفف هابط أو مفاعل أنبوبي عمودي. أثناء خطوة المعالجة هذه ، يتم إعادة بناء اللزوجة الجوهرية المقابلة من 0.80-0.085 dℓ / g مرة أخرى ، وفي نفس الوقت ، يتم تقليل محتوى الأسيتالديهيد إلى <1 جزء في المليون.

حقيقة أن بعض مصنعي الماكينات وبناة الخطوط في أوروبا والولايات المتحدة الأمريكية يبذلون جهودًا لتقديم عمليات إعادة تدوير مستقلة ، على سبيل المثال ما يسمى بعملية الزجاجة إلى الزجاجة (B-2-B) ، مثل بي بيت, ستارلينجر، URRC أو BÜHLER ، يهدف بشكل عام إلى تقديم دليل على "وجود" بقايا الاستخراج المطلوبة وإزالة الملوثات النموذجية وفقًا لـ FDA التي تطبق ما يسمى باختبار التحدي ، وهو أمر ضروري لتطبيق البوليستر المعالج في قطاع الغذاء. إلى جانب الموافقة على العملية ، من الضروري مع ذلك أن يقوم أي مستخدم لمثل هذه العمليات بالتحقق باستمرار من حدود إدارة الغذاء والدواء (FDA) للمواد الخام التي صنعها بنفسه من أجل عمليته.

التحويل المباشر لرقائق الزجاجة

من أجل توفير التكاليف ، يعمل عدد متزايد من منتجي البوليستر الوسيط مثل مصانع الغزل أو مصانع الربط أو مصانع الأفلام المصبوبة على الاستخدام المباشر لرقائق PET ، بدءًا من معالجة الزجاجات المستخدمة ، وذلك بهدف تصنيع المزيد عدد وسيطة البوليستر. لتعديل اللزوجة اللازمة ، إلى جانب التجفيف الفعال للرقائق ، ربما يكون من الضروري أيضًا إعادة تكوين اللزوجة من خلال كثرة التكثيف في مرحلة الذوبان أو الحالة الصلبة للتكثف المتعدد للرقائق. أحدث عمليات تحويل رقائق البولي إيثيلين تيرفثالات تستخدم آلات بثق لولبية مزدوجة أو بثق متعدد اللولب أو أنظمة دوران متعددة وتفريغ غاز عارض لإزالة الرطوبة وتجنب تقشر التجفيف المسبق. تسمح هذه العمليات بتحويل رقائق PET غير المجففة دون انخفاض كبير في اللزوجة بسبب التحلل المائي.

فيما يتعلق باستهلاك رقائق زجاجة PET ، يتم تحويل الجزء الرئيسي من حوالي 70 ٪ إلى ألياف وشعيرات. عند استخدام مواد ثانوية مباشرة مثل رقائق الزجاجة في عمليات الغزل ، هناك بعض مبادئ المعالجة للحصول عليها.

تحتاج عمليات الغزل عالية السرعة لتصنيع POY عادةً إلى لزوجة من 0.62–0.64 dℓ / g. بدءًا من رقائق الزجاجة ، يمكن ضبط اللزوجة من خلال درجة التجفيف. الاستخدام الإضافي لـ TiOXNUMX₂ ضروري للغزل الكامل الباهت أو شبه البليد. من أجل حماية المغازل ، فإن الترشيح الفعال للذوبان ضروري ، على أي حال. في الوقت الحالي ، كمية POY المصنوعة من البوليستر المعاد تدويره بنسبة 100٪ منخفضة نوعًا ما لأن هذه العملية تتطلب درجة نقاء عالية من ذوبان الغزل. في معظم الأحيان ، يتم استخدام مزيج من الكريات البكر والمعاد تدويرها.

يتم غزل الألياف الأساسية في نطاق لزوجة داخلية يكون أقل إلى حد ما ويجب أن يتراوح بين 0.58 و 0.62 ديسيبل / غرام. في هذه الحالة أيضًا ، يمكن تعديل اللزوجة المطلوبة عن طريق تعديل التجفيف أو التفريغ في حالة قذف الفراغ. لضبط اللزوجة ، ومع ذلك ، فإن إضافة معدل طول السلسلة مثل جلايكول الإثيلين or ثنائي اثيلين غلايغول يمكن أن تستخدم أيضا.

يمكن تصنيع الغزل غير المنسوج - في مجال العيار الدقيق لتطبيقات النسيج وكذلك الغزل الثقيل غير المنسوج كمواد أساسية ، على سبيل المثال لأغطية الأسقف أو في بناء الطرق - عن طريق غزل رقائق الزجاجة. تكون لزوجة الدوران مرة أخرى في نطاق 0.58 - 0.65 ديسيبل / غرام.

أحد المجالات التي تحظى باهتمام متزايد حيث يتم استخدام المواد المعاد تدويرها هو تصنيع خطوط تعبئة عالية المتانة وخيوط أحادية. في كلتا الحالتين ، تكون المادة الخام الأولية عبارة عن مادة معاد تدويرها بشكل أساسي وذات لزوجة داخلية أعلى. يتم بعد ذلك تصنيع شرائط التغليف عالية المتانة وكذلك الخيوط الأحادية في عملية الغزل الذائب.

إعادة التدوير إلى المونومرات

يمكن إزالة بلمرة البولي إيثيلين تيريفثالات لإنتاج المونومرات المكونة. بعد التنقية ، يمكن استخدام المونومرات لتحضير البولي إيثيلين تيريفثاليت الجديد. يمكن قطع روابط الإستر في البولي إيثيلين تيريفثاليت عن طريق التحلل المائي ، أو عن طريق الأسترة التبادلية. ردود الفعل هي ببساطة عكس تلك المستخدمة في الانتاج.

تحلل جزئي

يحول التحلل الجزئي للجليكول (استرة باستخدام جلايكول الإيثيلين) البوليمر الصلب إلى أوليغومرات قصيرة السلسلة يمكن ترشيحها عند درجة حرارة منخفضة. بمجرد تحريرها من الشوائب ، يمكن إعادة إدخال الأوليغومرات في عملية إنتاج البلمرة.

تتمثل المهمة في إطعام 10-25٪ من رقائق الزجاجة مع الحفاظ على جودة حبيبات الزجاجة التي يتم تصنيعها على الخط. يتم حل هذا الهدف عن طريق تحطيم رقائق زجاجة PET - بالفعل خلال أول عملية تلدين لها ، والتي يمكن تنفيذها في بثق أحادي أو متعدد اللولب - إلى لزوجة داخلية تبلغ حوالي 0.30 dℓ / g عن طريق إضافة كميات صغيرة من الإيثيلين جلايكول و عن طريق تعريض تيار الذوبان منخفض اللزوجة إلى ترشيح فعال مباشرة بعد اللدائن. علاوة على ذلك ، يتم رفع درجة الحرارة إلى أدنى حد ممكن. بالإضافة إلى ذلك ، من خلال طريقة المعالجة هذه ، فإن إمكانية التحلل الكيميائي لبيروكسيدات الهيدروجين ممكنة عن طريق إضافة مثبت P المقابل مباشرة عند التليين. يتم تنفيذ تدمير مجموعات هيدرو بيروكسيد ، مع العمليات الأخرى ، بالفعل أثناء الخطوة الأخيرة من معالجة القشرة على سبيل المثال بإضافة H₃PO₃. يتم تغذية المواد المعاد تدويرها التي تم تحللها جزئيًا والمرشحة بدقة إلى مفاعل الأسترة أو مفاعل التكثيف المسبق ، ويتم تعديل كميات جرعات المواد الخام وفقًا لذلك.

التحلل الكلي للجلوكوز ، تحلل الميثان ، والتحلل المائي

معالجة نفايات البوليستر من خلال تحلل السكر الكلي لتحويل البوليستر بالكامل إلى مكرر (2-هيدروكسي إيثيل) تيريفثالات (C₆H₄(CO₂CH₂CH₂يا)₂). يتم تنقية هذا المركب عن طريق التقطير الفراغي ، وهو أحد المواد الوسيطة المستخدمة في صناعة البوليستر. رد الفعل المتضمن كما يلي:

[(CO) ج₆H₄(CO₂CH₂CH₂س)]_n + n حور₂CH₂أوه → n C₆H₄(CO₂CH₂CH₂يا)₂

تم تنفيذ مسار إعادة التدوير هذا على نطاق صناعي في اليابان كإنتاج تجريبي.

على غرار تحلل السكر الكلي ، فإن تحلل الميثان يحول البوليستر إلى ثنائي ميثيل تيريفثاليت، والتي يمكن تصفيتها وتقطيرها بالفراغ:

[(CO) ج₆H₄(CO₂CH₂CH₂س)]_n + 2n CH₃أوه → n C₆H₄(CO₂CH₃)₂

نادرًا ما يتم إجراء تحلل الميثان في الصناعة اليوم لأن إنتاج البوليستر القائم على ثنائي ميثيل تريفثالات قد تقلص بشكل كبير ، واختفى العديد من منتجي مادة ثنائي ميثيل التيريفثالات.

أيضًا كما ذكر أعلاه ، يمكن تحلل البولي إيثيلين تيريفثاليت إلى حمض تريفثاليك و جلايكول الإثيلين تحت ضغط ودرجة حرارة عالية. يمكن تنقية حمض التيريفثاليك الخام الناتج بواسطة إعادة التبلور لإنتاج مادة مناسبة لإعادة البلمرة:

[(CO) ج₆H₄(CO₂CH₂CH₂س)]_n + 2n H₂أو → n C₆H₄(CO₂H)₂ + n حور₂CH₂OH

لا يبدو أن هذه الطريقة قد تم تسويقها بعد.