De enorme toename in de productie van post-consumer PET-kunststofafval en de snel toenemende toezeggingen van merkeigenaren wereldwijd om gerecycleerde inhoud op te nemen, hebben geleid tot een grote nood aan efficiënte recyclageprocessen zoals chemische depolymerisatie. Hoewel het recyclagepercentage van PET-flessen hoog is, liggen deze van PET-trays en -folies nog steeds aanzienlijk lager door het brede gamma aan kleuren en meerlagige structuren, alsook door een veel slechtere inzameling. In deze studie werd een tweestaps alkalische hydrolyse in water uitgevoerd op verschillende soorten echt PET-kunststofafval onder milde omstandigheden (≤80 °C onder atmosferische druk). Reactieomstandigheden zoals temperatuur (50-80 ° C), verhouding ethanol tot water (20-100 vol%), hoeveelheid NaOH (5-15 gew.%) en roersnelheid (250-500 tpm) werden geoptimaliseerd aan de hand van pure PET pellets om de productopbrengst te maximaliseren. Onder optimale omstandigheden (60:40 vol% EtOH:H2O, 5 gew.% NaOH en bij 80 ° C) werden opbrengsten van ongeveer 95% op massabasis bereikt in minder dan 20 minuten. De zuiverheid van de verkregen monomeren, ethyleenglycol (EG) en tereftaalzuur (TPA), werd bepaald aan de hand van NMR-, UV-VIS- en FTIR-metingen.
De experimentele kinetische gegevens worden adequaat weergegeven met behulp van het diffusiemodel. Experimenten uitgevoerd onder optimale condities met verschillende soorten post-consumer kunststofafval toonden aan dat de afbraaksnelheid omgekeerd evenredig is met de deeltjesgrootte. Bovendien verminderen de grotere dikte van de stalen en de aanwezigheid van meerdere lagen de afbraakopbrengst met een factor twee, zoals waargenomen voor monolaag (80%) versus meerlagige PET-trays (45%). Naast transparante meerlagige PET-stalen, kan de geoptimaliseerde alkalische hydrolyse gevolgd door verdere reinigingsprocessen ook verschillende soorten kleuren, inclusief carbon black, met succes uit het hydrolysaat verwijderen. Een levenscyclusanalyse (LCA) laat zien dat de sleutel tot succes om de koolstofemissies te verlagen het laag houden is van het energieverbruik door de vast/vloeistof verhouding te verhogen en overmatige toevoeging van water tijdens de opzuivering van de monomeren te vermijden.
Het volledige artikel is te vinden op https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/gc/d0gc00894j.