论文部分内容阅读
随着人类社会发展进程的加快,聚酯作为一种新型的便捷材料在人类生产生活中的使用越来越广泛。虽然废旧聚酯本身无毒无害,但是大量的废旧聚酯在自然环境中难以降解,增加环境的压力,所以废旧聚酯回收势在必行。关于废旧聚酯回收的报道很多,化学回收法占据了很大的比重,目前常见的化学回收手段有甲醇醇解法,水解法,醇碱联合法等,但是最常见的还是乙二醇醇解聚法。但是这些聚酯的化学回收处理方法,对于杂质含量很高的废旧烫金聚酯薄膜没有很好的处理效果,而烫金聚酯薄膜在印染压烫领域应用广泛,所以需要一种新型的处理废旧烫金聚酯薄膜的方法。本实验通过将废旧烫金聚酯薄膜经过一系列的化学手段回收得到对苯二甲酸。实验分为两个阶段:第一阶段是解聚,是通过乙二醇,在催化剂的存在的情况下对废旧烫金聚酯薄膜进行醇解聚,变成对苯二甲酸二乙二醇酯(BHET)和低聚物,再通过碱解聚使得低聚物转化为单体,再通过皂化反应生成对苯二甲酸的钠盐(TA-Na2), TA-Na2在酸性条件下转化为粗对苯二甲酸(TA)。研究表明解聚阶段的最优化反应条件为:醇解聚温度197℃,醇解聚时间为4h,选用废旧烫金聚酯薄膜质量的0.6%的醋酸锌作为催化剂,碱解聚温度和醇解聚温度相同,以废旧烫金聚酯薄膜质量100%的氢氧化钠作为碱解剂和反应物,碱解聚时间为40min此时TA的产率约为70%;第二阶段是纯化阶段,主要是将TA溶于亚硫酸钠溶液中进行脱色和酸析重结晶。研究表明按照每1L的4%的亚硫酸钠溶液中加入30g的TA的比例进行脱色,0.2%(g/m1)的活性炭在100rad/min、70℃条件下脱色30min可以取得良好的脱色效果,过滤活性炭后用30%的硫酸酸析,对苯二甲酸(PTA)的回收率约为90%。对产物进行酸值,PTA含量分析,TG-DTA分析,元素含量分析,傅里叶红外光谱分析可以确定产物就是纯度为98%左右的精对苯二甲酸。实验还验证了不用来源的烫金聚酯聚酯膜在实验方法下均能取得预期的产率。并对废旧聚酯薄膜中可能携带的杂质对PTA的产率的影响进行研究,以三种常见杂质PVC塑料,黑色橡胶和聚丙烯胶带为例研究发现生产中携带的杂质在理论范围内对PTA产率没有影响。鉴于乙二醇的昂贵价格,实验中对乙二醇废液进行了旋转蒸发回收,并验证了回用乙二醇的影响,使用经过旋转蒸发的得到乙二醇进行醇解聚时,对PTA的品质没有影响,PTA的产率有些许下降,但仍可以达到60%。实验还对活性炭和酸液进行了资源化回收并对酸性废水进行了中和排放。