聚酯品回收,主要來源有兩類,一種是使用後的聚酯瓶(又稱:寶特瓶)和紡織品等,另一種是使用後聚酯紡織品或聚酯生產中所產生的廢料,如廢絲或廢布等。
在化纖產業中,聚酯工業發展最快,產量最大,所產生的聚酯廢棄物已對環境造成嚴重污染,全球近年來對於聚酯廢棄物的處理特別關注,回收應用範圍越來越廣,回收再生技術也漸漸成熟。其中,聚酯瓶回收再製的聚酯纖維為原料,可減少大量聚酯瓶廢棄物對環境的破壞,亦能減少石油的消耗,採用聚酯瓶回收再製的聚酯纖維為原料,比原生聚酯纖維節省能源將近80%,即減少75%二氧化碳之排放量。
廢棄的寶特瓶經回收清洗後,製成瓶片,再經乾燥、壓縮、熔融、過濾、擠壓、抽條,冷卻、切粒等步驟製成酯粒,最後抽製成紗,製作各式各樣相關的綠色紡織製品。
塑膠廢棄物回收資源化的技術分為初級、次級、三級和第四級回收。
(1)、一級回收:廠內清潔回收的工業廢料,為單一型態組成、未被污染,成本低,最容易被消費者所接受。將再生材料和原料混煉再製,再生產品品質與原料相近可作為二級材料。
(2)、二級回收:一般廢塑膠容器廢棄物處理過程,先透過洗滌及脫標步驟,再以人工方式將不同材質之容器及未完全脫標之容器挑出,再以破碎及浮選方式使不同材質之瓶口、襯墊及瓶身分離,清潔之瓶片最後經乾燥後,作為塑膠製品之原料使用,或添加部分原料,重新熱融擠出為顆粒。由於過程沒有改變聚合物特性,此方式缺點為每次回收,水和微量雜質造成分子鏈產生裂解反應,產品性能因而下降。二級回收原料,可能會導致一些問題,不適合與食物接觸,特別是沒有經過控管的廢棄物的回收設施。
(3)、三級回收:又稱化學回收,包括化學溶劑分解或物理裂解;前者利用溶劑進行降解反應,後者是在真空狀態下,在缺氧的環境下進行熱裂解。化學回收涉及高分子鏈的轉變,可獲得石油、液態和氣態單體。此單體經蒸餾純化和乾燥,再製成原料。
(4)、四級回收:回收廢塑料多為高熱值物質,可經由適當的特殊類型焚化爐焚化,轉變成二氧化碳、水並產生熱能。燃燒塑料廢棄物所產生的熱量,可通過渦輪發電機轉化為電力或其他方式再利用。
若依照酯粒製和可分為物理法和化學法兩種回收型:
(1)物理回收法:一種是將廢聚酯瓶先破碎成片,並將其中的聚乙烯、鋁、紙和黏合劑去除,然後將碎片洗滌、乾燥、造粒。第二種方法是將聚酯瓶上的非聚酯的瓶蓋、瓶座底、標籤等通過機械方法進行分離後,將聚酯瓶洗滌、破碎、造粒。第一種回收方法較易形成大規模生產,但技術較複雜,投資較大;第二種方法則投資相對較少,但只適用於無破損之完整廢聚酯瓶的回收。市場上大多數採用第一種回收方法。
(2)化學回收法:將聚酯片在一定的反應條件下解聚,獲得聚酯的基本單體或低聚物,然後分離提純,再重新聚合生產纖維,而該方法又有水解法、醇解法及超臨界流體法等三種不同方法,如下:
2.1水解法:在鹼性溶液中進行,反應需要在一定的溫度和壓力下完成,得到的產物是對苯二甲酸(TPA)單體和EG單體。採用微波輻射對PET進行水解,不用添加催化劑、酸或鹼等,PET可以完全解聚,產物為TPA和EG單體。
2.2醇解法:將聚酯碎片按一定比例加入醇液中,加熱一段時間,使得聚酯分解為單體或是低聚物。若使用甲醇醇解,產物是對苯二甲酸二甲酯(DMT)和EG。若使用乙二醇醇解,產物是對苯二甲酸二甲酯(DMT)和EG。若使用乙二醇醇解,產物是對苯二甲酸乙二酯(BHET)及其低聚物,這些都可作為合成聚酯纖維的原料,其乙二醇醇解法是最具有實用價值的回收方法。
2.3超臨界流體法:在超臨界甲醇中把聚酯分解,固體產物含主要DMT、少量的BHET和低聚物。液體產物包括乙二醇和甲醇。DMT 的產率和聚酯的解聚程度受反應溫度、甲醇與聚酯的比率和反應時間的影響較大。
(資料來源:紡綜所)
據環保署統計,台灣2009年約回收9.9萬公噸寶特瓶容器(約28億支),2010年約10.4萬公噸,每公斤回收再生紗,需要使用70支寶特瓶,可用來製作810公克毛毯(長180公分、寬150公分)及成人T恤(260公克) 各一件。迄2010年,全球將寶特瓶纖維細緻化的技術,僅台灣和日本居領先地位,尤其在2010年南非世足賽表現亮眼,其中9支球隊球衣,是「MIT」由台灣廠商從回收寶特瓶,經過融化抽絲後再製成,平均每8個寶特瓶,才可以製作出1件球衣,而台灣紡織大廠,幾乎都有投資將寶特瓶抽絲、聚合成化纖技術,包括:南亞、新光、遠東、中興和力麗等廠商。