Poliesterlerin reaktif ekstrüzyon ile geri kazanılması

Abstract

Poli(etilen tereftalat) (PET)'in reaktif ekstrüzyon ile geri kazanılması ve başlangıç monomerlerinin veya kullanılabilir ara ürünlerin elde edilmesi amacıyla, çift vidalı ekstruderde, yüksek oranlarda su ve istim beslemesi ile hidrolizi ilk kez incelenmiştir. Yapılan denemelerde,reaksiyonun reaktif ekstrüzyona uygulanması ve mevcut ekstrader sistemi için prosesin optimizasyonu amacıyla değişik silindirik bölüm düzenlemesi ve vida konfigürasyonları kullanılarak, çeşitli proses parametreleri (vida dönme hızı, polimer besleme hızı, su veya istim/polimer oranı, sıcaklık, basınç) incelenmiştir. Denemelerde ekstruderde kalma süresi ve karboksilik uç grup konsantrasyonları tayin edilmiş ve dönüşüm yüzdeleri belirlenmiştir. Elde edilen ürünlerden bazıları IR ve DSC analizleriyle karakterize edilmiştir. Yapılan araştırma sonucunda dönüşüm üzerindeki en etkin parametrenin ekstruderde kalma süresi ve ekstrader iç basıncı olduğu tespit edilmiş, kullanılan ekstruderde boyut sınırları nedeniyle en çok % 31.6'lık dönüşüme ulaşılmakla birlikte, kinetik çalışma verilerinden söz konusu reaksiyonun hızının, otoklavda elde edilenden, beklenildiği gibi bir miktar daha yüksek olduğu ve uygun boyutta sınai çapta bir ekstruderle çok daha yüksek dönüşümlere ulaşılabileceği anlaşılmıştır.

Recycling of polyesters with Reactive Extrusion Reactive extrusion has been applied to hydrolysis of Poly(ethylene îerephthalate) in order to recycle wastes and to obtain the monomers or intermediates using a twin screw extruder with high ratios of water or steam injection. Various barrel section and screw configuration designs have been used and effects of various process parameters such as screw speed, polymer feed rate, water or steam/polymer ratio, temperature and pressure have been investigated. The residence times and molar conversions from carboxylic end group concentrations were determined. Some of the products were caracterized by IR and DSC analysis. The investigations yielded that the most significant parameters forconversion were residence time and the internal pressure of the extruder and kinetic data confermed that although the maximal conversion obtained in this work was 31.6 % due to dimentional limitations, the rate of hydrolysis was as expected somewhat higher than those obtained at autoclave and much higher conversions could be obtained using industrial extruders with proper barrel lengths.