來源:中國国产精品免费福利樹脂網 2022-03-01 11:29:03
為了滿(mǎn)足創造強大的使用後塑料(liào)原料的需要,英國巴斯大學的研究人員開發了一種快(kuài)速化學回(huí)收工藝(yì),在室溫下20分鍾內(nèi)就能分解聚(jù)碳酸酯。

該(gāi)工藝使(shǐ)用一種鋅基催化劑和甲醇來(lái)完全分(fèn)解商用聚碳酸酯顆粒。通過(guò)該工藝,廢物可以被轉化為雙酚A(BPA)和碳酸二甲酯(DMC)。
聚碳酸酯在(zài)建築和工程應用中占有(yǒu)重(chóng)要地(dì)位。該大學可持續發展和循環技術中心(CSCT)的研究小組表示,在這一過(guò)程中使用的催化劑可(kě)以(yǐ)用於多種商業來源(yuán)的BPA-PC和混合廢料。例如,在溫度更高(gāo)的情況下(xià),還可以分解PLA和PET。
最近發表的一篇論文的第一作者Jack Payne表示,CSCT的化學回收最終實現了高質量成分的(de)回收。
收獲原生品質樹脂
他解釋說:“反應完成後,粗製的雙酚A很容(róng)易(yì)通過去除揮發性(xìng)成(chéng)分而被回收。然後,通過從水中重新結晶,再進行幹燥,就可以獲(huò)得純雙(shuāng)酚A。DMC應該很容易通過揮發性成分的分餾來回收;這對於將其(qí)與溶劑2-Me-THF分離是必要的,後者(zhě)的沸點相當。”
“在這過程中分離出來的BPA和DMC都(dōu)是原(yuán)生質量,因此,適合重新聚(jù)合。由於分餾是一種標準的工業技術,而且操作條件相當(dāng)溫和(在80到90℃之間),我預計大部分的成本(běn)都與(yǔ)幹燥BPA以去除水分有關。”
化學回收過程的實際應用
CSCT的下一個議題是擴大這一技(jì)術。Payne稱,材料回收機構(MRF)可能(néng)會采用改工藝。
Payne指出:“雖(suī)然我們已經證明了我們的催化劑對進料雜質的耐(nài)受性,包括聚碳酸酯(zhǐ)複合材料和其他塑(sù)料,但其他普遍存在的汙染物(例如食物和碎屑)還沒有被調查過。我們希望MRF能夠對(duì)高純度的進料進行分類,以保持工藝效率。然(rán)後,這種進(jìn)料最好被引導到一個現(xiàn)場(chǎng)批量反應器。然而,我們已經(jīng)表明,在(zài)我們的反(fǎn)應(yīng)條件下,PET仍然沒(méi)有反應。因此,有可能有一個聚碳酸酯和PET的輸入原料。反(fǎn)應結束後,未反應的PET可以被過濾、幹燥,並輸送到其他(tā)地方。”
那麽,這個過程可以被擴大到什麽程度呢?
Payne說:“為了經濟上可行,化學回收工廠通常(cháng)每(měi)年需要5萬到10萬噸的進料,因此我們預計我們(men)的流程將具有相當的規模。然而(ér),這依賴於獲(huò)得穩定可靠的聚碳酸酯垃圾來(lái)源以及足夠的收集和(hé)分類基礎設施——這些都需要在地區和(hé)國家層麵上(shàng)進行大量的資本投資。”
Payne補充(chōng)說,通過vis-à-vis機械回收來評估CSCT的化學(xué)回收過程的成本效益,需要(yào)進行全麵的技術經濟(jì)分析(xī)(TEA)和生命周期分析(LCA)。
可轉移性是研(yán)究人(rén)員考慮的(de)關鍵因素
“在所有階段,我們都意識到(dào)從實驗室到工業的可(kě)轉移(yí)性,”他(tā)解釋說,“在催化劑設計方(fāng)麵,我(wǒ)們選擇了一種廉價而豐富的金屬(鋅)與簡單可伸縮(suō)的配體相結合,以降低(dī)製(zhì)造催化劑的成本(běn)。我們期望這一點,加上環境條件下降低的能源強度,使這一過程在經濟上與機械回收競爭。”
“此外,如果與(yǔ)機(jī)械回收相比,TEA的初始前期(qī)成本更(gèng)高,那麽我們的方法能夠(gòu)在塑料經(jīng)濟中長期保留材料價值,所以在償還期之後,它可能更具經濟吸引力。”
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