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2改善石油树脂相容性的途径
在多相体系中,2相间的界面面积(主要是分散性好坏)、界面层厚度及界面粘合强度是决定共混物性能的重要因素,制约这些因素的是聚合物间的相容性。当2种聚合物相互接触时,首先在界面处相互湿润,然后2相大分子链段通过热运动而相互扩散,并使2种聚合物在界面两边产生明显浓度梯度,构成了2相间的界面层,界面层厚度主要取决于2种聚合物的相容性。
改善石油树脂相容性的重要途径是引入相互作用基团,使其具有互补相异性,即聚合物2组分的结构完全不同,但它们的基团之能发生强烈的相互作用。如在非极性的共混组分中引入极性基团,则可能因△Hm<0而使相容性明显改善。在高分子链中引入可形成氢键或离子型基团,加强组分间的相互吸引作用,也可以提高相容性。
通过添加相容剂来提高聚合物共混合金的相容性是近年来研究**活跃的方法,相容剂在聚合物共混过程中分散在2相界面上,起到乳化剂的作用。在共混体系中加入对2组分都有亲和性的第3组分,即相容剂,可以起到界面活性剂的作用,从而降低界面张力,增强2相间的粘接力,提高分散程度和混合均匀性,改善共混物的稳定性[5~7]。
3石油树脂相容性的应用研究
聚酯(PET,聚对苯二甲酸乙二醇酯)是一种很重要的高分子材料,主要用于生产纤维、聚酯瓶、薄膜等。关于聚酯的回收和利用许多国家和机构采取了措施。1997年4月日本甚至颁布了“包装容器回收再利用法”法规;美国杜邦提出了环保哲学的聚酯新产品AkraTM,这是一种资源的零废物再生、节约能源、保护资源、保护地球的产品;90年代中期,欧洲共同体及其成员国一再提出将聚酯回收作为一个可持续发展战略,并且建立了越来越多的强制性规定。意大利根据EEC条约,规定由市政府组织和管理塑料的分类收集,由塑料回收组织将其回收再生。作为**上**的塑料回收商,美国Wellman公司**个看到废料回收的潜在市场。通过将聚酯容器和生产废料加工成有用的薄片或粒子,他们建立了**条聚酯包装和纤维再生的回收链。1993年他们推出了**种用废聚酯制造的聚酯纺织纤维(Fortrel Eco Spun)。这是一种全新的纤维,由100%的回收塑料瓶制得,可用于服装、家庭装饰、机织针织的背包及毯子、T恤、运动服、软包和袜子等。目前,Wellman拥有****、**的塑料回收设备,通过合适的熔融挤出过程将普通的聚酯容器转变成有价值的聚酯和纯净的聚酯产品。日本东洋纺公司用再生聚酯原料生产出REPET各种**终产品,如各种衣物、手套、包、窗帘、雨伞及汽车内垫等。1996年起,日本可乐丽公司通过热处理将聚酯地毯(包括绒毛、基布和粘合剂)回收制成家用瓷砖和粗地毯等。1996年起,帝人公司从再生工厂购买回收聚酯碎片和粒子,再进一步精制加工成为聚酯纤维的原料——聚酯粒子。
1废料来源
废聚酯的来源主要有两部分,一部分是聚酯纤维生产加工过程中产生的废料、边角料;第二部分则是废弃的聚酯包装,如聚酯瓶等。
在聚酯纤维的生产过程中,生产废料是在聚合、切粒、熔融纺丝及牵伸/热处理等不同阶段产生的。除了生产废料,TDG、纤维或长丝的次品也可用于回收。这种废聚酯较干净,可直接再利用。在一条高效纤维生产线上,产生的废料或废品的比例大约是2%。
聚酯瓶是美国杜邦(DuPont)公司**开发的,1974年正式公开其专利。继而同百事可乐(Pepsicola)公司、辛辛那提(Cincinnati)公司联合发明了双向拉伸吹塑成型机,l976年在美国“百事可乐”与“可口可乐”开始商品化生产。聚酯瓶具有重量轻、强度高、耗能小、透明、保香、隔气、卫生、化学稳定性好等优点,因而发展迅速。目前**上各个国家和地区纷纷以聚酯瓶取代玻璃瓶,广泛用于包装碳酸饮料、矿泉水、调味品、化妆品、医药和农药等方面。回收的聚酯瓶往往带有污染物,必须经过分离先除去污染物和附加物才能进行回收利用。
2回收技术
2.1物理回收
聚酯废料的物理回收工艺是指将固体废料在挤压机里熔融然后切成粒(切片),或熔融后直接去加工成有附加值的产品,例如粗旦纤维(3dpf)、制成填充物的中空纤维,特别是用于生产取向丝、纺液染色纤维、长丝及打包带。回收的聚酯切片通过在一个双螺杆挤压机里混合制成混纺纱/混合物及矿物钢化混合物,再去加工成工程塑性原料。
物理回收大致包括以下几个步骤:
分离和清洗;
上浆和增稠;
废料的干燥和混合;
挤出伴随排气;
切粒或熔体直接纺丝制成丝束或POY;
接下来的工序是制成带子、膜片或强热塑性纤维混合物。
聚酯瓶子和容器类的包装废料压碎后,其中可能含有其他原料,如PE、PP、PVC和纸。所以,这些不同的原料需进行分离并经清洗去除胶和镀层之类的杂质。
瓶子废料被压成薄片以利回收,纤维绳和丝废料被截切机切成很小尺寸压实后输入挤压机。
2.2化学回收
化学回收是利用醇解和水解使聚酯解聚成对苯二甲酸二甲酯(DMT)、乙二醇(EG)、对苯二甲酸(TPA)等单体或含几个对苯二甲酸单元的对苯二甲酸乙二醇酯(BHET)低聚物,然后再将单体或低聚物重新聚合成聚酯。醇解分为乙二醇醇解和甲醇醇解。
2.2.1乙二醇醇解
这一方法由美国杜邦公司于60年代开发。该工艺通过加入过量乙二醇并加热和搅拌,将PET解聚成BHET低聚物,然后将该低聚物加到缩聚工序中,缩聚成PET。
乙二醇醇解由于是部分降解而不是**降解,因而成本相对较低。反应得到的高纯度BHET可直接用于生产纤维级聚酯。经测试,用这一工艺生产PET纺丝制成的纤维与用纯PET纺制成的纤维在质量方面无实质性的差异。但乙二醇醇解法有一定的局限性:回收对象100%为PET均聚物、不含天然纤维或其他合成材料。
2.2.2甲醇醇解
甲醇醇解原理是废PET与甲醇反应得到DMT和乙二醇,DMT可转化为对苯二甲酸或直接用作PET原料。甲醇醇解的化学反应是DMT与EG酯交换反应生成PET的逆反应。
传统的甲醇醇解工艺尽管解聚反应比较简单,但产品提纯却要复杂得多。如果PET片中还有共聚单体,分离的难度就相应增加。有一些工艺将醇解后的产物以蒸汽的形式而不是液体的形式从反应器中取出。
2.2.3水解
水解的原理主要是PET同水反应,将PET降解为TPA和EG。当温度高于100℃时,PET会发生水解,水解速度随温度上升而加快。但要深度水解得到TPA(高纯度对苯二甲酸)和EG,则必须在酸碱催化或高温高压条件下进行。由于水解要求反应条件较高,与其他方法相比,投资成本和运转成本要高出许多。
这三种回收工艺各有特点,具体比较见表1。表1三种回收工艺的特点
项目甲醇醇解乙二醇醇解水解
回收产品DMT、EG混合BHETTPA、EG
投资高低高
需先除去的杂质颜料及其它一些污染物(PE、PVC等)颜料、PE、PVC等颜料、PE、PVC等
装置规模50kt/a-80kt/a可大可小50kt/a或以上
工业化情况工业化工业化未工业化
主要技术持有者柯达、杜邦公司
此外,近年来出现了超临界甲醇醇解法。中国科学院化学研究所开发了四氢呋喃共聚法,向废聚酯中加入四氢呋喃,采用特定的催化剂使之形成共聚体,这种共聚体由高分子的软硬链组成,是一种很好的工程塑料。日本KobeSteel公司推出了超临界水水解法,这种技术采用超临界水将废聚酯水解制TPA和乙二醇,据该公司称这种工艺回收生产的TPA纯度超过99%。
3利用
3.1服装用纤维
美国赫斯特•塞拉尼斯公司用50%再生聚酯制成2.47dtex涤纶长丝TreviraⅡ,开发了起毛织物“Polartec”,据加工织物的马尔登纺织厂称,制成的织物与100%新的合成聚酯没有区别。福州恒利化纤公司用可口可乐瓶采用包覆法开发了涤纶色纤,产品供不应求。
3.2填絮纤维
美国赫斯特•塞拉尼斯公司还开发了“TreviraLoft”中空纤维(6.6-9.9gdtex),产品具有良好的保温性、柔软性。美国carleecorp公司用再生聚酷制成“Ecospun”中空短纤维,作絮棉填充料。此外,赫斯特•塞拉尼斯公司开发的“TreviraLoftHV”中空三角形截面纤维的中空度达22%,是作垫子、家具填充物的上乘材料。意大利O.K.V公司将聚酯废棉等物通过开松均匀进入特殊的模具变成汽车内的保温层,我国桑塔那汽车就是从该公司购买这样的保温层。
3.3包装用聚酯瓶
伊斯特曼公司将回收聚酯全部制成饮料、药品和普通食品的包装瓶(袋)。1993年美、英、澳大利亚三国合作研究了“多层重复系统”回收聚酯包装容器项目。澳大利亚政府已批准在食品包装中使用。这种包装容器由内、外、中三层组成,内外两层为新聚酯,中间一层为回收聚酯膜。
3.4非织造布
赫斯特.塞拉尼斯公司用再生聚酯纤维制造非织造布,作涤纶短纤维捆包材料,代替聚丙烯布。
3.5聚酯混凝土
美国奥斯汀的得克萨斯大学研究了用废聚酯制造混凝土的方法。即,将废聚酯用乙烯、丙烯或新戊二醇降解成二元醇的单体或齐聚物,再与不饱和二元酸或酸酐反应生成不饱和聚酯,再溶于苯乙烯中,加入自由基引发剂、促进剂加聚交联,使粘度为0.1一0.5Pa•s,**后加入粉煤灰,制成混凝土。该混凝土可承受很高的压缩、拉伸、弯曲力,可用于地砖、机器底座、机床部件、铁轨枕木、建筑预制板、废酸排泄管、接线盒和高压绝缘件等,还可用废聚酯做成非织造布,继而作为混凝土的骨架材料,这样大大降低混凝土的构件重量。
3.6聚酯漆
将废聚酯、EG与甘油在210一270℃下,以Zn(Ac)2作催化剂进行醇解酯交换,然后在一定温度下缩聚,再加入溶剂即可制得高强度绝缘漆。
将废聚酯与油酸、松香、甘油、季戊四醇等熬炼后,加入催干剂及200号溶剂油、二甲苯,可制得各种清漆、调和漆。
3.7聚酯涂料
用废聚酯还可制得弹性地面涂料,即将废聚酯加入一定量溶剂加热溶解,再加入增塑剂,充分搅拌成油相,然后加入到由乳化剂、丙烯酸类和水组成的乳液中,聚合、抽单体,调pH值后过滤即成。
在废聚酯中加入邻苯酐、顺丁烯二酐、丙二醇进行反应,可制成不饱和聚酯,用作玻璃钢的原料。
将废聚酯解聚,加入第二组分可生产粘合剂、热熔胶。
总之,废聚酯利用领域广阔。
4结语
聚酯的回收利用前景将取决于以下一些因素:
(1)各国的环境法则的制定情况。如果环境法规对塑料回收利用的要求高,那么对聚酯的回收利用就会有很大的促进作用。
(2)新PET树脂的来源情况。回收PET的经济性和人们对它需求程度与新PET过剩多少有很大的关系。
(3)回收PET的应用领域是否扩大,用量是否增加。
(4)聚酯解聚技术、回收利用技术的发展情况。如果聚酯回收利用技术发展较快,将会产生很大促进作用。
我国的聚酯生产能力居****,在聚酯生产及加工过程中产生大量的废料。另外,作为包装材料使用的聚酯用后几乎全成为废料,因此我国的废聚酯来源是非常可观的。
随着聚酯回收利用技术的不断进步,聚酯回收不仅有利于环境和工业的可持续发展,也能成为带来巨大经济利益的产业。 什么是幸福?如何能有一个幸福快乐的人生?我想这是很多人都关注的问题。谁不想过得幸福快乐,可是真正能过得幸福快乐的又有多少人呢?
在物欲横流的现代社会,大多数人的思想观念里,幸福无非就是钱多,车好,房子大,老婆(女朋友)老公(男朋友)漂亮,温柔体贴。可是这些东西真的能给我们真正的幸福快乐吗?我不否认这些东西确实能给我们带来暂短的刺激和享受,可是在暂短的刺激和享受过后,人的思想就会对这些东西所带来的刺激和享受产生强烈的执着,因此又引发了心灵上的空虚,空虚又促使我们产生了追求的欲望,欲望的产生让我们的心理无法平衡,我们不得不因为心理的不平衡再去寻求刺激和享受来平衡我们的心理。但是刺激和享受过后我们又产生新的空虚。(就像有烟瘾的人,没有烟抽的时候,他会觉得莫名其妙空虚苦恼,所以必须借助抽烟的刺激享受来排遣这些空虚和苦恼。如果说抽烟才能快乐的话,那么不抽烟的人岂不是很痛苦。那么为什么很多人都戒不掉烟呢,那是因为他们的思想死执在吸烟的快感上无法解脱。其他的物欲执着与烟瘾是一样的道理。)所以人的一生大概就是在填补空虚的过程当中浑浑噩噩,糊里糊涂,麻木的度过。所以真正的痛苦来源于摆脱不了物欲的空虚。
为了填补这些空虚,我们不得不拼命的去赚钱,搞得自己劳心劳力。为了填补这些空虚,我们又不惜使用种种手段,心机,权术,计谋,因而人的思想变得败坏。是是非非,尔虞我诈,烦恼不断,矛盾不断,斗争不断,把斗争扩大就是战争。所以我们拼命想得到的东西,反过来竟被这些东西所束缚,变成了伤害我们的东西。
那么究竟真正的幸福是什么呢?其实幸福只不过就是心理生理的平衡而已,就是健康的思想和身体。很多人也许不解,就这么简单吗?正是因为太简单,所以我们都把他忽视了。就像刚好吃饱饭,肚子才能舒服。吃下去了,还要定时排放,不然身体就产生毛病了。身体要健康,同样思想也要健康才能幸福快乐。其实,**伟大的真理就产生在**平常的事情当中。瓦特也不是因为热水壶盖而发明了蒸汽机?牛顿也因为苹果落地发现了万有引力。如果当时牛顿能把落地的苹果吃下去,再参一参,说不定还能参出很多学问呢。
我们就是因为把自己看得太重了,所以需求的也太多了,因而也产生了种种的欲望,达不到欲望或者达到欲望后的空虚,都是引发我们心理不平衡的主要原因,那么只要方下自我,懂得淡薄就是幸福!
淡泊不是自卑和封闭自己,而是超越现实的气魄!
淡泊不是消极,而是智者看破现实而采取的一种积极的进取态度。
淡泊不是一无所有,而是宁静的充实和真谛的拥有。
懂得淡薄的人,肯定也是一个有道德修养的人,“人到无求品自高”。他心里没有要怨恨的人,没有敌人,只有感激的人。他懂得如何关爱别人,懂得谦虚,处处随和,脸上一片慈祥亲切,所以也处处受人喜欢。
懂得淡薄的人,肯定也是一个有学问的人,“非淡薄无以明志,非宁静无以致远。”因淡薄而宁静,因宁静而产生智慧,有了智慧,他在生活工作当中也处处有条不紊,圆融通达。
懂得淡薄的人,也是一个非常平凡平淡的人,因平凡平淡而超凡,同时他也很可爱,因为他“难得糊涂”。
懂得淡薄的人,必定也很有内涵,很有胸襟,也很豁达坦荡,你看“谈笑间,墙橹烟飞灰灭。”
懂得淡薄的人,活得是那么的坦然,从容,镇定,洒脱,故能“一蓑烟雨任平生。”
淡薄也有一种境界,“宠辱不惊,闲看门前花开花落。去留无意,静观天边云舒云卷。”这是多么的超然脱俗。
还有一种淡泊,达到了空灵,“本来无一物,何处惹尘埃。”此乃出世之禅机也!