純水中PET的微波解聚—方法的研究.pdf

1、近年來(lái)隨著世界上PET聚酯消費(fèi)量的迅猛增加，由此而產(chǎn)生的纖維及廢舊塑料也不斷增多。大力開發(fā)聚酯回收技術(shù)，處理廢棄聚酯已成為聚酯工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵之一。目前PET聚酯回收主要有水解、醇解、胺解等方法，而真正實(shí)現(xiàn)材料循環(huán)利用、可持續(xù)發(fā)展的唯一途徑就是PET水解法。 本實(shí)驗(yàn)以微波作為熱源對(duì)PET水解反應(yīng)進(jìn)行了研究，考察了解聚反應(yīng)條件對(duì)PET解聚率的影響；對(duì)解聚反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了初步研究；通過(guò)用顯微鏡和掃描電鏡對(duì)未完全解聚的PET外部形

2、貌和脆斷面形貌進(jìn)行研究，揭示了反應(yīng)過(guò)程和反應(yīng)機(jī)理，結(jié)論如下： 1.(1)壓力、時(shí)間、解聚水量和微波輸出功率對(duì)PET的解聚反應(yīng)影響依次為：時(shí)間＞壓力＞解聚水量＞微波輸出功率。其中時(shí)間和壓力為主要影響因素，解聚水量和微波輸出功率為次要影響因素。最佳反應(yīng)條件為：時(shí)間105min、壓力19bar、水與PET質(zhì)量比6、微波輸出功率500w。(2)草酸鉀、醋酸鉀和醋酸鋅對(duì)PET微波的解聚反應(yīng)均有催化作用，其中草酸鉀用量在1﹪時(shí)效果最好，可使

3、PET解聚率達(dá)到88.5﹪；醋酸鉀催化劑用量在0.5﹪時(shí)效果最好，也可使PET解聚率達(dá)到85﹪以上；醋酸鋅用量變化對(duì)PET解聚率影響不大，可使PET解聚率達(dá)到60﹪以上。綜合考慮催化劑成本和催化效果，三種催化劑用量在0.5～2﹪較為合適，催化效果依次為：草酸鉀＞醋酸鉀＞醋酸鋅。(3)PET粒度增大，解聚率減小。(4)PET結(jié)晶度增大，解聚率下降，但下降幅度不大，說(shuō)明原料PET的結(jié)晶度對(duì)解聚率的影響很小，解聚反應(yīng)在PET結(jié)晶部分和非結(jié)晶部

4、分難易程度相近，反應(yīng)并非首先在非晶區(qū)進(jìn)行。 2.PET解聚率在5.06﹪～35.81﹪時(shí)，作圖法求得反應(yīng)級(jí)數(shù)近似為一級(jí)反應(yīng)。微波輻射下的PET水解反應(yīng)過(guò)程為無(wú)規(guī)解聚與有規(guī)解聚相結(jié)合的過(guò)程。 3.反應(yīng)初期，PET聚酯切片形狀未變，但變得很脆，這說(shuō)明聚酯顆粒內(nèi)部發(fā)生了變化；顯微鏡觀察反應(yīng)后期擴(kuò)散到水中固體的形狀為一團(tuán)一團(tuán)的大塊物質(zhì)，說(shuō)明反應(yīng)不僅僅由原料顆粒外表面向內(nèi)部進(jìn)行，而是內(nèi)部和外表面同時(shí)進(jìn)行反應(yīng)；對(duì)未完全解聚的PET切