A PHP Error was encountered

Severity: Notice

Message: Trying to get property of non-object

Filename: controllers/news.php

Line Number: 100

Các phương pháp tái chế nhựa PET thải

A PHP Error was encountered

Severity: Notice

Message: Trying to get property of non-object

Filename: news/detail.php

Line Number: 39

PET được xem là vật liệu dễ tái sinh nhất, và chỉ đứng thứ hai sau nhôm về giá trị vật liệu tái chế [1]. Do đó, tái sinh PET là một trong những việc làm thành công và phổ biến nhất trong tái chế polymer.
PET được xem là vật liệu dễ tái sinh nhất, và chỉ đứng thứ hai sau nhôm về giá trị vật liệu tái chế [1]. Do đó,tái sinh PET là một trong những việc làm thành công và phổ biến nhất trong tái chế polymer. Các phương pháp tái chế có thể phân làm bốn nhóm gọi là tái sinh bậc một, bậc hai, bậc ba và bậc bốn [2]. Ngoài ra, còn có một nhóm gọi là kỹ thuật tái chế bậc không, là quá trình tái sử dụng trực tiếp các vật liệu PET thải [3].
Tái sinh bậc một
Tái chế bậc một, được biết đến dưới dạng ép đùn là quá trình tái chế PET lâu đời nhất [4]. Đây là quá trìnhtái chế các vật liệu thải có các đặc tính giống sản phẩm ban đầu. Quá trình này đơn giản và chi phí thấp,nhưng đòi hỏi vật liệu không có tạp chất và chỉ xử lý được với một loại chất thải. Do đó, phương pháp này ítphổ biến.
Tái sinh bậc hai
Tái sinh bậc hai, còn được biết đến dưới hình thức tái sinh cơ học, đã được thương mai hóa  trong những năm 1970. Phương pháp bao  gồm quá  trình tách polymer khỏi các tạp chất và chế biến chúng thành cáchạt nhỏ bằng phương pháp cơ khí.

Hình 1. Các bước tái chế cơ học [5]
Phương pháp tái chế này bao gồm các bước chính là:
-          Cắt/băm nhỏ: PET thải sau khi thu hồi được cắt và băm nhỏ thành mảnh bởi các thiết bị phay cắt.
-          Tách chất gây ô nhiễm: Giấy, bụi và các hình thức khác của các tạp chất được tách ra khỏi nhựa bằngcyclone.
-          Tuyển nổi: Các loại mảnh nhựa được tách trong một hệ thống tuyển nổi dựa trên khối lượng riêng củachúng.
-          Nghiền: Các mảnh nhựa đơn lẻ, tách biệt được nghiền cùng nhau. Bước này thường là bước đầu tiên trong các quá trình tái chế.
-          Rửa và sấy khô: Bước này đề cập đến việc rửa sơ bộ, tác nhân sử dụng là soda và dung dịch có hoạttính bề mặt. Mục đích chủ yếu là loại bỏ keo nhựa.
-          Ngưng kết: Sản phẩm được tập trung và thu lại để lưu giữ hoặc bán ra thị trường sau khi bổ sung bộtmàu và các chất phụ gia hoặc đựa đi chế biến tiếp.
-          Đùn ép: Nhựa được đùn ép thành sợi và sau đó tạo viên để sản xuất nhựa đơn lẻ.
-          Làm mát: Sản phẩm được làm mát bằng nước lạnh, tạo viên và sau đó được bán ra thị trường.
Có nhiều hệ thống khác nhau có thể áp dụng cho quá trình tái chế. Đối với nhựa polyurethane, có thể sửdụng hệ thống tạo bột và nghiền để kích thước nhỏ hơn 0,2 mm, bằng máy phay hai cán, máy nghiền đông lạnh hoặc thiết bị cắt chuẩn. Ưu điểm chính của hệ thống này là khả năng tạo ra sản phẩm sạch với tính chất mới đó là mật độ cao hơn và độ cứng thấp hơn. Các bước chính của hệ thống này thể hiện trong hình2:

Hình 2. Hệ thống tái liên kết bột mềm nhựa [6]
Trong trường hợp của PU, 10% chất kết dính được thêm vào phế liệu. Chất phế thải được cắt nhỏ và trộnvới chất kết dính và hỗn hợp được nén lại. Các hạt tái chế PU được sử dụng làm chất độn trong các hợpchất polyester đúc và mang đến sự dẻo dai cho vật liệu. Quá trình này sử dụng các bọt mềm dẻo thu hồi có khả năng sản xuất ra các sản phẩm khác nhau, chẳng hạn như tấm lót thảm gia đình, lót thảm điền kinh. Quá trình tái chế này có khả năng kết hợp hai thuộc tính là độ mềm dẻo và đặc tính cơ học sẵn có cho sản phẩm cuối cùng.
PVC lại cho thấy một trường hợp tái chế cơ học thú vị khác. Cấu trúc và thành phần của PVC làm cho vậtliệu này có thể tái chế cơ học để đạt được vật liệu tái chế giá trị tốt. Bước phân loại cẩn thận và riêng biệt là bước quan trọng thiết yếu cho tái chế PVC tối ưu. Sau khi kiểm tra trực quan đầu tiên, vật liệu PVC thulại được cắt thành các mảnh kích thước ± 10-15 cm. Nhà máy tái chế phân loại nhựa thải thành vật liệu rắn và vật liệu mềm. Vật liệu PVC tái chế rắn chủ yếu sử dụng làm vật liệu gia cố trong ống, đồ nội thất trongvườn hoặc sản xuất màng rắn. Chất thải PVC dẻo được tái chế thành bột và được sử dụng làm chất độn trong quá trình sản xuất các loại thảm phủ sàn khác nhau. Các ứng dụng khác là biển báo, cột, hàng rào giao thông và ống mềm, giày dép, túi xách, quần áo.
Một ví dụ của việc sử dụng hợp lý chất thải rắn là tái chế PET. Khoảng ba phần tư PET tái chế ở Anh vàMỹ được sử dụng vào lĩnh vực sản xuất thảm, may mặc và chai. Hai phương pháp đã được sử dụng rộngrãi là tái chế cơ khí và tái chế hóa học. PET được thu thập, phân loại và làm nguyên liệu cho dây chuyền tái chế. Quá trình tái chế bao gồm bước rửa vật liệu (các chai lọ là chính) và quy định các sản phẩm nhựa cho quá trình sản xuất bán nguyên liệu – quá trình sử dụng một nửa nguyên liệu đầu vào là sản phẩm tái chế.Khi làm như vậy, PET tái chế sạch có thể được sản xuất với chất lượng cao để cạnh tranh với nguồn polymer gốc.
Kỹ thuật này được sử dụng rộng rãi ở Châu Âu và Châu Mỹ. Ở Tokyo (Nhật Bản), một hiệp hội tái chếđược thành lập vào năm 1993 để thúc đẩy việc tái chế vật liệu PET trong thành phố Tokyo. Các chai PETđạt được từ quá trình phân loại hộ gia đình, được thu lại, nén và đóng gói để vận chuyển tới các phân xưởng tái chế. Ở phân xưởng tái chế, chất thải được lựa chọn để loại bỏ tạp chất và các chai PET còn lại được cắt thành miếng nhỏ, làm sạch, tách riêng các hợp không phải nhựa và tạo ra các mảnh và hạt. Sauđó, các vật liệu tái chế được đưa tới các nhà máy dệt và đúc thành tấm. Kỹ thuật được tóm tắt theo các bước sau:
-          Đúc đùn: các mảnh nhựa hoặc chất thải rắn được làm nóng chảy và ép đùn thông qua thiết bị đùn ép đơn hoặc kép. Các sản phẩm từ quá trình này bao gồm vật liệu ống, tấm, màng và vật liệu liệu bao phủdây.
-          Đúc phun: nhựa nóng chảy đã gia nhiệt được phun vào khuôn để củng cố và hình thành các sản phẩm mong muốn. Sản phẩm tạo thành được sử dụng làm bồn rửa mặt, xô và các mô hình nhựa cho các sản phẩm lớn hơn chẳng hạn như tấm chắn trước mũi ô tô, tấm nâng hàng hóa.
-          Đúc thổi: Nhựa nóng chảy rỗng đạt được bằng ép đùn hoặc thổi khuôn được kẹp kẹp trong khuôn, vàthổi phồng bằng không khí để tạo ra chai lọ cho tất cả các mục đích sử dụng, chẳng hạn như chai dầugọi đầu. Chai PET được thực hiện bằng cách căng đúc thổi phồng có hình dáng là một thể đồng nhất.
-          Đúc chân không: tấm mềm gia nhiệt được kẹp trong khuôn và khoảng cách giữa tấm và khuôn được làm đầy và tháo ra tạo thành các sản phẩm, chẳng hạn như vật liệu chén và khay.
-          Đúc ép: nhựa nóng chảy được ép đùn vào khuôn để tạo thành màng. Phương pháp này được sử dụngđể tạo ra các sản phẩm như bao bì hoặc túi mua sắm.
Tóm lại, phương pháp tái sinh cơ khí bao gồm các bước phân loại, tách chất thải, loại bỏ chất ô nhiễm,nghiền xay để giảm kích thước, ép nhiệt và tạo hạt. Chất thải càng phức tạp và ô nhiễm thì càng khó khăn cho việc tái chế này. Các vấn đề chính của việc tái chế bậc hai là chất thải rắn không đồng nhất và chấtlượng của sản phẩm bị giảm sau mỗi lần tái chế. Các tác động của nhiệt, cơ học làm giảm các đặc tính sảnphẩm. Một vấn đề khác là màu sản phẩm xám đi sau khi tái chế, đó là do chất thải ban đầu có tính chấtgiống nhau nhưng khác nhau về màu sắc. Những nhược điểm đó đã thôi thúc các nhà khoa học khám phá ra quá trình tái chế tiến bộ hơn, một trong những quá trình mới nhất hiện nay là chuyển hóa chất phế thảithành sản phẩm hóa học hữu ích.
Tái chế bậc ba
Phổ biến hơn hai quá trình trên là tái chế bậc ba, đó là tái sinh hóa học, bao gồm sự biến đổi chuỗi PET. Trong quá trình có thể xảy ra sự depolyme hóa hoàn toàn tạo thành các monomer hoặc depolyme hóa từng phần tạo oligomer và các chất hóa học công nghiệp khác. PET với nhóm chức ester có thể bị phân cắt bởimột số tác nhân như nước, rượu, axit, glycol và amin. Ngoài ra, PET được hình thành thông qua phản ứngđa trùng ngưng thuận nghịch, vì vậy nó có thể bị chuyển hóa ngược lại thành các monomer và oligomerbằng việc thúc đẩy phản ứng nghịch thông qua việc thêm vào các sản phẩm ngưng tụ. Những sản phẩm phân tử thấp có thể được tinh chế và tái sử dụng làm vật liệu thô để sản xuất các sản phẩm hóa học giá trị cao.
Trong số các phương pháp tái sinh, tái sinh hóa học là phương pháp duy nhất phù hợp với quan điểm phát triển bền vững nhất, bởi vì nó dẫn đến sự hình thành các nguyên liệu (monomers). Theo hướng tái chế này, không những môi trường không bị ảnh hưởng mà thậm chí không cần bổ sung thêm nguyên liệu cho việc sản xuất PET [7].
Có ba phương pháp chính trong tái sinh hóa học phụ thuộc vào việc sử dụng hợp chất chứa nhómhydroxyl (hình 3): glycol cho quá trình glycol phân, methanol cho quá trình methanol phân và nước cho quá trình thủy phân. Ngoài ra, còn có các phương pháp khác như amin phân và amino phân. Kể từ lầnđầu tiên Vereinigte Glanzstoff-Fabriken trong những năm 1950 đưa ra sáng chế tái chế hóa học PET, nghiên cứu này đã trải qua được năm thập kỷ [33]. Từ đó đến nay, nhiều nghiên cứu đã được thực hiệnđể nghiên cứu đầy đủ về quá trình hóa học và nâng cao hiệu suất sản phẩm mong muốn của các phương pháp này.

Hình 3. Các phương pháp depolyme hóa PET [8]
Thủy phân
Quá trình thủy phân là sự depolyme hóa PET thành axit terephthalic (TPA) và etylen glycol (EG) bằng cách sử dụng nước trong môi trường axit, bazo hoặc trung tính. Các sản phẩm thủy phân có thể được sử dụng làm nguyên liệu sản xuất PET, hoặc có thể chuyển hóa thành chất hóa học giá trị hơn giống như axit oxalic [9]. Axit sulfuric đặc thường được sử dụng cho quá trình thủy phân axit [10], soda cho quá trình thủy phân kiềm [11] và nước hoặc hơi nước cho quá trình thủy phân trung tính [12]. Quá trình thủy phân xảy ra chậm so với methanol phân và glycol phân, bởi vì trong số ba tác nhân depolyme hóa (nước,methanol, etylen glycol), thì nước là tác nhân nucleophin yếu nhất. Phương pháp này cũng sử dụng nhiệt độ và áp suất cao. Một bất lợi khác của quá trình thủy phân là khó khăn thu hồi monomer TPA, đòi hỏi rất nhiều bước để đạt được độ tinh khiết cần thiết. Ngoài ra quá trình thủy phân PET với xúc tác axit còngây ăn mòn thiết bị và ô nhiễm môi trường.
Metanol phân
Methanol phân là quá trình phá hủy PET thành dimethyl terephthalate (DMT) và EG bằng methanol. Điềukhông thuận lợi của phương pháp này là chi phí cao cho quá trình tách và tinh chế hỗn hợp sản phẩm phảnứng. Ngoài ra nếu có lẫn nước, nó sẽ làm ngộ độc xúc tác và hình thành các hỗn hợp đẳng phí khác nhau. Trước kia, methanol phân được áp dụng trên quy mô công nghiệp [13], nhưng ngày nay, phương pháp nàykhông được sử dụng cho quá trình tái chế PET nữa do chưa có cách thu hồi hiệu quả dimethyl terephtalate và do methanol dễ bay hơi [10].
Glycol phân
Quá trình glycol phân sử dụng etylen glycol để tạo ra bis(2-hydroxyethyl) terephthalate và các sản phẩmglycol phân PET khác. Các sản phẩm này có thể được sử dụng để sản xuất nhựa không bão hòa, bọtpolyurethane, copolyesters, sơn acrylic và chất nhuộm kỵ nước. BHET được tao ra từ quá trình glycol phân có thể được thêm với BHET mới để sử dụng lại cho quá trình sản xuất PET (trên cơ sở DMT hoặc trên cơ sở TPA). Dietylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, hoặc dipropylene glycol cũng có thể sử dụng làm dung môi cho quá trình glycol phân. Bên cạnh tính linh hoạt, glycol phân là quá trình đơn giản,lâu đời và chi phí thấp nhất. Bởi vậy, quá trình glycol phân PET dành được nhiều quan tâm. Đã có nhiềucông trình nghiên cứu về quá trình glycol phân PET, trong đó phản ứng được tiến hành trong khoảng nhiệtđộ và thời gian rộng. Từ năm 1960, Challa đã bắt đầu nghiên cứu cân bằng trùng ngưng của quá trình glycolphân nóng chảy [14], đến nay các nhà nghiên cứu đang tập trung vào phát triển các chất xúc tác glycol phânhiệu quả hơn và nghiên cứu ứng dụng của các sản phẩm glycol phân.
Các nghiên cứu động học của quá trình glycol phân PET cho thấy khi glycol phân không có xúc tác thì quá trình chuyển hóa chậm và không hoàn toàn, tạo ra một lượng lớn oligomers lẫn vào sản phẩm BHET. Điềunày dẫn đến khó khăn để thu hồi monomer BHET. Do đó, nhiều nỗ lực nghiên cứu nhằm tăng tốc độ và hiệu suất BHET bằng cách tìm kiếm các chất xúc tác và kỹ thuật hiệu quả cao, tối ưu hóa các điều kiện phản ứng (như nhiệt độ, thời gian, tỷ lệ PET/EG, tỷ lệ PET/xúc tác). Một số tác giả đã tìm kiếm ứng dụng củasản phẩm glycol phân mà không tách oligomer [15]. Một số nghiên cứu để tạo ra quá trình glycol phân thânthiện với môi trường. Hai thập kỷ kể từ sau khi bắt đầu nghiên cứu glycol phân PET, những nỗ lực nghiêncứu dẫn đến tăng đáng kể hiệu suất monomer BHET từ 65% trong 8 giờ phản ứng tới 90% trong 30 phút.
Một số kỹ thuật glycol phân được nghiên cứu bao gồm:
-          Quá trình glycol phân được hỗ trợ bởi dung môi
Năm 1997, Güçlü và các cộng sự đã thêm xylene vào trong phản ứng glycol phân PET xúc tác bởi kẽm axetat, và thu hồi được BHET hiệu suất 80%, cao hơn khi không sử dụng xylene [16]. Mục đích chính củaxylene là tạo ra khả năng trộn lẫn cho hỗn hợp PET-glycol. Ở nhiệt độ trong khoảng 170oC đến 225 oC, EG hòa tan ít trong xylene trong khi đó nó hòa tan dễ dàng trong PET. Trong khi đó, sản phẩm glycol phân có thể hòa tan trong xylene. Vì vậy, phản ứng xảy ra, các sản phẩm glycol phân di chuyển tử pha PET-glycol vào pha xylene, làm dịch chuyển phản ứng theo hướng depolyme hóa.
Tuy nhiên chỉ có một báo cáo duy nhất về kỹ thuật glycol phân này. Không có thêm nghiên cứu nứa do dung môi hữu cơ gây hại cho môi trường và sử dụng một lượng lớn dung môi hữu cơ này không phải là một ý tưởng hợp lý.
-          Glycol phân siêu tới hạn
Việc sử dụng các điều kiện siêu tới hạn đã sớm được sử dụng trong quá trình thủy phân và methanol phân [15] PET, nhưng chỉ gần đây mới được sử dụng cho glycol phân [17]. Thuận lợi chính của việc sử dụngchất lỏng siêu tới hạn trong phản ứng là việc không cần sử dụng chất xúc tác, do đó dễ dàng tách sản phẩm phản ứng. Phương pháp này cũng thân thiện với môi trường. Các nhà khoa học về lĩnh vực này đã nghiêncứu sử dụng EG trong trạng thái siêu tới hạn (Tc = 446.70 ⁰C, Pc = 7.7 MPa) [18]. So với quá trình dưới tớihạn, cân bằng BHET-dime trong quá trình siêu tới hạn đạt được dễ dàng hơn cho hiệu suất BHET tối đa là 93.5% trong 30 phút. Do nhiệt độ và áp suất cao, glycol phân siêu tới hạn cho hiệu suất BHET cao và ức chế sản phẩm phụ (hiệu suất DEG là 0.69% và sự hình thành oligome, dime BHET và TEG gần như không đáng kể). Nếu giải quyết được yếu tố kinh tế, glycol phân siêu tới hạn có thể thay thế glycol phân xúc tác.
-          Glycol phân với sự hỗ trợ của vi sóng
Ngoài các chất xúc tác thân thiện sinh thái, Pingale và Shukla đã mở rộng nghiên cứu sử dụng cho nguồnnhiệt độc đáo của bức xạ vi sóng. Việc sử dụng bức xạ vi sóng làm để cấp nhiệt làm giảm đáng kể thờigian hoàn thành phản ứng từ 8 giờ xuống còn 35 phút. Tuy nhiên, phương pháp này không làm tăng hiệu suất monomer BHET [18]. Việc sử dụng xúc tác hiệu quả hơn cùng với hệ thống nhiệt bức xạ vi sóng cóthể nâng cao hiệu suất BHET và làm giảm thời gian phản ứng.
-          Quá trình glycol phân PET sử dụng xúc tác
Tốc độ phản ứng glycol phân phụ thuộc vào nhiều thông số bao gồm nhiệt độ, áp suất, tỷ lệ PET/EG, loại vàlượng xúc tác. Ngoài ra, quá trình chuyển hóa dime thành BHET là quá trình thuận nghịch, nếu kéo dài phảnứng sau khi đã đạt trạng thái cân bằng sẽ tạo ra nhiều dimer thay vì BHET. Vì vậy, cần phải biết điều kiệntối ưu của phản ứng glycol phân.
Nhiều quá trình depolyme hóa bằng phản ứng glycol phân đã được báo cáo với các xúc tác khác nhau và các điều kiện phản ứng khác nhau.
+ Chất xúc tác dựa trên các muối kim loại:
Các muối kim loại là những chất xúc tác lâu đời nhất được sử dụng cho quá trình glycol phân PET.
Kẽm axetat được sử dụng lần đầu tiên để tổng hợp polyol polyester từ nhựa PET thải. Năm 1989, Baliga và Wong đã nghiên cứu việc sử dụng xúc tác axetat kim loại (kẽm, mangan, coban và chì) và các kết quả cho thấy, mức độ phản ứng depolymer hóa PET đạt hiệu quả cao nhất khi sử dụng kẽm axetat làm xúc tác. Nhóm nghiên cứu cũng đã quan sát thấy rằng cân bằng giữa BHET và dimer đạt được sau 8 giờ ở nhiệt độ190 oC. Điều này có thể được xem là sự mở đầu cho các nghiên cứu xúc tác glycol phân PET.
Năm 2003, C. Chen đã sử dụng chất xúc tác mangan axetat cho quá trình glycol phân PET và nhận thấyđiều kiện phù hợp để glycol phân là 190 oC trong 1,5 giờ với 0,025 mol/kg PET [19].
Xi và cộng sự đã nghiên cứu điều kiện tối ưu của phản ứng ở 196 oC. Các tác giả đã báo cáo rằng, sau 3giờ phản ứng, tỷ lệ khối lượng EG/PET là 5, tỷ lệ khối lượng xúc tác/PET là 0,001 có thể đạt được hiệusuất BHET 85,6% [20].
Goje và Mishra cũng đã nghiên cứu các điều kiện tối ưu depolyme hóa bằng glycol phân PET ở 197 oC, vàhọ đã báo cáo độ chuyển hóa PET lên tới 98,66% khi phản ứng là 90 phút và kích thước hạt PET là 127,5μm [21].
Troev và cộng sự đã giới thiệu xúc tác mới cho quá trình glycol phân PET là titan (IV) photphat. Các kếtquả thu được đã chỉ ra rằng, quá trình glycol phân khi có mặt xúc tác mới nhanh hơn so với kẽm axetat. Các số liệu cho thấy, ở nhiệt độ phản ứng là 200 oC, thời gian phản ứng là 150 phút và tỷ lệ khối lượng xúc tác/PET là 0,003, các sản phẩm glycol phân từ phản ứng xúc tác bởi titan (IV) photphat chứa tới 97,5% BHET, cao hơn đáng kể khi dùng kẽm axetat (62,8%) [22].
Tuy nhiên, nhược điểm chính của phương pháp này là khó thu hồi các chất xúc tác từ sản phẩm và không thân thiện với môi trường.
+ Chất xúc tác có diện tích bề mặt lớn: Nanocomposit
Năm 2008, Shukla và cộng sự đã báo cáo về việc sử dụng các chất xúc tác thân thiện với môi trường sinh thái ở dạng zeolites cho phản ứng glycol phân PET [23]. Tuy nhiên, các kết quả của nghiên cứu chỉ ra rằng,hiệu suất BHET không có sự cải thiện đáng kể nào so với các xúc tác đã nghiên cứu trước đó.
Với mục đích tăng cường hiệu suất monome BHET trong khoảng thời gian phản ứng ít hơn, LeianBartolomevà cộng sự đã nghiên cứu chất xúc tác có độ chọn lọc cao và có khả năng làm việc ở nhiệt độcao, đó là xúc tác oxit kim loại [24]. Các oxit kim loại có thể làm xúc tác thay thế các xúc tác thông thường cho phản ứng glycol phân vì chúng có độ bền cơ học cao, ổn định nhiệt và chi phí thấp. Tuy nhiên, các chấtxúc tác này cần được tiếp tục nghiên để có thể ứng dụng trong thực tế.
Mặc dầu đã có nhiều nghiên cứu về quá trình glycol phân PET để tăng hiệu suất, giảm thời gian phản ứng, giảm ô nhiễm môi trường, nhưng việc tách chúng ra khỏi sản phẩm lại khó khăn. Vì vậy, không thể quay vòng chất xúc tác, độ tinh khiết và ứng dụng của sản phẩm depolyme hóa bị hạn chế.
Tái sinh bậc bốn
Tái sinh bậc bốn là phương pháp thu hồi năng lượng bằng cách đốt nhựa thải. Khi mà quá trình thu thập,phân loại và tách nhựa thải là khó khăn, tính kinh tế không khả thi, hoặc chất thải gây độc hại và nguy hiểm cho việc xử lý, thì lựa chọn tốt nhất cho việc sử lý chất thải là đốt chúng để thu hồi năng lượng hóa học lưutrữ trong chất thải nhựa trong dạng năng lượng nhiệt. Tuy nhiên, phương pháp này có hại cho môi trườngsinh thái, cho sức khỏe cộng đồng vì tạo ra nhiều chất độc hại.
Như đã trình bày ở trên, trong 4 phương pháp tái chế vừa trình bày thì các tái chế hóa học (bậc 3) có nhiềuưu điểm nhất vì giải quyết được đồng thời bài toán môi trường và tiết kiệm nguyên liệu. Phương pháp nàybao gồm: methanol phân, thủy phân, và glycol phân. Quá trình glycol phân thu được bis(2-hydroxyethyl) terephthalate (BHET) trong diol dư, như ethylene glycol, propylene glycol và diethylene glycol. Có nhiềunghiên cứu chỉ ra rằng sản phẩm depolyme PET thải có thể được sử dụng cho các ứng dụng khác nhau như epoxy [25], polyester không bão hòa [50], sơn polyurethane [26], nhựa alkyd, nhựa UV có khả năng chịu tia cực tím [27], thuốc dệt nhuộm [28], polyester polyol mới. Polyester polyol được sử dụng cho quá trình sơn phủ và có những ứng dụng cơ học tuyệt vời như tính linh hoạt, độ bền va đập, chống trầy xước, tính chất hóa học ổn định. Do đó, quá trình này được nghiên cứu rộng rãi nhất.
Các phương pháp tái chế khác
Phương pháp tuyển nổi
Khi sử dụng phương pháp tuyển nổi, hệ không khí – polymer – nước thay đổi nhờ sự thay đổi các chất thấm ướt khác nhau. Khi đó, một phần nhựa được nghiền nổi lên nhờ tác động của bọt khí, còn một sốkhác cùng với tạp chất lắng xuống đáy. Chất thấm ướt có thể là ligin sunfat natri, axit tannic, chất hoạt hóa cation, anion…
Phương pháp hòa tan
Phương pháp hòa tan được sử dụng để tái sinh vỏ của dây điện PVC nghiền nhỏ dioctylphtalat, glyxerin để lớp vỏ trở nên mềm và trương nở, sau đó chúng được tách bằng máy ly tâm.
Tái chế PET ở Việt Nam
Ở Việt nam, số công trình nghiên cứu tập trung vào lĩnh vực này chưa nhiều. Đã có một số nghiên cứubước đầu về sử dụng polyetylene tái chế để chế tạo polyme composit [29] và nhiệt phân polypropylen đểsản xuất nhiên liệu [30] nhưng mới chỉ dừng ở qui mô phòng thí nghiệm. Ở đồng bằng Sông Cửu Long đã có qui trình tái chế hỗn hợp các polyme thải thành máng dẫn nước, tuy nhiên độ bền lại phụ thuộc nhiều vào loại polyme thải. Ở nhà máy Hợp Thành, Thái Bình, chai PET thải được làm sạch, cắt nhỏ, làm nóng chảy và đùn ép thành sợi polyester tái sinh. Tuy nhiên, sợi này chỉ phù hợp làm ruột bông cho chăn và gối.
Lê H. Hương Lan [31] đã thực hiện phản ứng glycol phân PET bằng etylen glycol với xúc tác kẽm axetat, ở nhiệt độ 180-220°C, kết quả cho thấy hàm lượng xúc tác không ảnh hưởng nhiều đến thời gian phản ứng, nhưng việc sử dụng xúc tác đã rút ngắn được rất đáng kể thời gian phản ứng.
Võ Thị Hai và CS [32] đã nghiên cứu phản ứng của polyetylenterephtalat (PET) có nguồn gốc từ vỏ chaiPET phế thải với dietylene glycol (DEG) tạo thành các oligomer có phân tử lượng khác nhau phụ thuộc tỷ lệ DEG/PET. Cấu trúc phân tử của sản phẩm được xác định bằng LC-MS và phân tử lượng được xác địnhbằng phương pháp định phân nhóm chức cuối mạch. Sản phẩm cắt mạch từ DEG/PET (tỷ lệ khối lượng 1/1) là một hỗn hợp chứa các trime, pentame, heptame có hai đầu là EG hoặc DEG. Vận tốc phản ứng phảnứng tăng theo hàm lượng xúc tác và phân tử lượng giảm khi tăng tỷ lệ DEG/PET.
Hiện chưa có công bố nào về nghiên cứu tái chế và tái sử dụng PET thải một cách hữu hiệu trong khi đó PET thải có mặt khắp nơi.
Tại phòng thí nghiêm bộ môn Lọc – Hóa dầu, Đại học Mỏ-Địa chất, TS.Bùi Thị Lệ Thủy và cộng sự đã tổnghợp thành công chất lỏng ion dạng imidazol và sử dụng làm xúc tác cho quá trình glycol phân hạt nhựa PET của Nhà máy sản xuất xơ sợi tổng hợp polyetylen terephtalat Đình Vũ và chai nhựa PET thải. Sản phẩm được tách thành 3 phần: monomer, dimer và oligomer. Cấu trúc của các sản phẩm đã được xác nhận bằng phổ hồng ngoại, cộng hưởng từ hạt nhân, phổ khối. Kết quả cho thấy có thể đạt được độ chuyển hóa 95% và độ chọn lọc BHET 60% ở nhiệt độ 195oC, trong thời gian 8 giờ.

Danh mục sản phẩm

SẢN PHẨM BÁN CHẠY

HỖ TRỢ TRỰC TUYẾN

  • Kỹ thuật: 0984277775
  • Kinh doanh: 0983112709

VIDEO

FACEBOOK

THỐNG KẾ TRUY CẬP

  • Đang online
    1
  • Lượt truy cập
    10837

ĐỐI TÁC