Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Recykling chemiczny tworzyw sztucznych

Trzebiatowska Patrycja Jutrzenka

Wiadomości Chemiczne

|

2022

|

[Z] 76, 3-4

157--181

EN

Plastics are currently used in almost every branch of industry. Their popularity is due to excellent mechanical properties, durability combined with low weight. Global production of plastics in 2020 reached 387 million tons and a great amount of waste from plastics is generated as they are usually non-biodegradable and often are used only once before disposal. Since the 1970s, the problem of plastics pollution started to be noticed, and then the first regulations on their production, limiting and management options were introduced. There are several methods preventing the plastics waste going to landfill. Among the plastics management methods are mechanical recycling, solvent based purification, chemical recycling, energy recovery and biodegradation (Figure 1). Mechanical recycling is the reprocessing of the plastic waste to its original form (polymer) using simple physical operations like grinding, separating, extruding. This option is the most popular for thermoplastics as they are easily reprocessed and the cost operations are low. During solvent based purification the plastics products are purified from different additional compounds like colorants, antioxidants, fillers to obtain original polymer. Biodegradation is available only for some polymers. Energy recovery process releases the energy contained within plastics through combustion and is suitable only for materials which are difficult to recycle. Nowadays chemical recycling of plastic waste is the most noteworthy polymers recovery technique as it is complementary to mechanical recycling. Chemical recycling can be divided into two main processes: chemical and thermal depolymerization (Figure 2). Thermal depolymerization processes are conducted using heat and in the absence of oxygen, or with limited access to oxygen or other compounds (H2, CO2). It converts plastics into monomers or basic chemical (hydrocarbons, oil, H2O) and is typically used for polyolefins, PMMA, PS. During chemical depolymerization plastics are broken down into oligomers or monomers as a result of a chemical reaction with a low molecular weight agent (H2O, alcohols, amines, glycols, acids) and usually refers to condensation and addition polymers (PET, PC, PA, PU). Chemical recycling enables for multiple recycling of plastics to its monomers, which can be polymerized to produce the original polymer. The manuscript presents a literature review on chemical recycling of commonly used plastics such as vinyl polymers, polycondensation polymers, thermosets and polymer blends.

2

Three-phases bubble column to polyethylene terephthalate depolymerization for cement mortar composites improvement

Hameed A. M., Alzuhairi M., Ibrahim S. I.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2022

|

Vol. 112, nr 1

5--12

EN

Purpose: This paper aims to prepare depolymerized polyethylene terephthalate (DPET) powder from recycled plastic water bottles. Adding this DPET powder to the cement mortar was also studied. Design/methodology/approach: The adopted PET depolymerization process includes the usage of both ethylene glycol (EG) as solvent and nano-MgO as a catalyst. A bubble column reactor was designed for this process. Five different mortar groups were made; each has different DPET content of 0%, 1%, 3%, 6% and 9% as a sand replacement. The flexural strength testand the water absorption measurement are done after two curing periods: 7 and 28 days. Findings: The research finding demonstrated that the flexural strength of mortar was reduced by increasing the DPET powder percentage and the maximum dropping was 15% when 9% of DPET was added. The ability of the mortar to absorb the water was reduced by 14.5% when DPET powder was 9%. The mortar microstructure is featured with fewer cavities and porosity. Research limitations/implications: This work’s employed bubble column technique is limited only to the laboratory environment and needs to be scaled up within industrial mass production. For future research, it is suggested to decrease depolymerization time by using smaller pieces of plastic water bottle waste and trying other types of nanocatalyst. Practical implications: The modified mortar can be utilized in areas where moisture, rainfalls, and sanitation systems exist. Originality/value: The article claims that depolymerized waste PET improves chemical process efficiency by lowering reaction time and improving mass and heat transfer rates. Besides, this approach saves money. It is found out that the depolymerized plastic waste is much more functional due to its high cohesion capability than being used as small PET pieces.

3

Rozkład w 10 godzin

Więcławski Łukasz

Energia i Recykling : gospodarka obiegu zamkniętego

|

2020

|

nr 5

27--27

PL

Naukowcy odkryli enzym, który w 10 godzin przetwarza plastik. Według badania, rozwój nowego enzymu może utorować drogę do prawdziwego przejścia na gospodarkę o obiegu zamkniętym. W badaniach naukowych wykorzystano zoptymalizowany enzym do rozbicia tony zużytych plastikowych butelek i w ciągu 10 godzin osiągnięto minimum 90% depolimeryzacji. Następnie naukowcy wykorzystali ten materiał do stworzenia nowych plastikowych butelek.

4

Tworzywa polimerowe w zrównoważonym rozwoju – od potrzeby użycia do potrzeby zużycia. Cz. II. Powrót do monomerów

Kijeński Jacek

Polimery

|

2019

|

T. 64, nr 11-12

740--750

PL

Dokonano krytycznej analizy strategii zapobiegania powstawaniu odpadów tworzyw polimerowych i ich zagospodarowania zgodnie z Pakietem Gospodarki o Obiegu Zamkniętym (GOZ). Wskazano na słabe punkty tej strategii, wynikające ze sprzeczności założeń z kryteriami ekonomicznymi, termodynamiką, rzeczywistymi celami ochrony środowiska i oczekiwaniami społecznymi, a także z niezależności struktury dominujących na rynku europejskim artykułów codziennego użytku oraz o zastosowaniach przemysłowych. Przeprowadzono ocenę rzeczywistych możliwości realizacji recyklingu odpadów tworzyw polimerowych, zgodnie z nadrzędnym celem GOZ, jakim jest powrót do strumieni surowcowych, pozwalający na ograniczenie zużycia surowców mineralnych. Wykazano, że najbardziej realistycznym rozwiązaniem jest powrót do monomerów na drodze zgazowania (ko-zgazowania) odpadów „plastików” (poliolefiny) i przerobu metanolu zsyntetyzowanego z jego produktów lub na drodze depolimeryzacji chemicznej i termicznej (w wypadku polimerów podatnych na te procesy, np. PET, PUR).

EN

The critical analysis of the strategies of the prevention of the rise and accumulation of polymeric wastes was performed and the proposals for their processing according to the Packet for the Circular Economy have been presented. The weak points of these strategies resulting from contradictions with economic criteria, thermodynamics rules, real aims of the environment protection and the community expectations, finally also from the knitted influence of the EU administration onto structure of household and industrial articles dominating on the European market were demonstrated. The estimation of the real chances of the polymeric wastes recycling according to the principal goal of the CE, which is the come-back to the row material streams allowing the reduction of the crude oil and other mineral sources consumption have been also carried out. It was shown that the most realistic resolutions of the problem are: the return to the monomers on the way of gasification (or co-gasification) of plastic wastes (polyolefins) and processing of methanol synthesized from syngas by MTO or MTP methods and by the thermal or chemical depolymerization carried out in the case of susceptible to these processes (e.g. PET or PUR).

5

Wpływ warunków procesu hydrolizy modelowych pektyn cytrusowo-jabłkowych na wzrost bakterii kwasu mlekowego Lactobacillus plantarum MILab393

Krzywonos M., Pińkowska H., Trzepak-Balicka K., Wolak P.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 10

1756--1759

PL

Zbadano przebieg depolimeryzacji modelowych pektyn cytrusowo-jabłkowych przebiegającej w warunkach hydrotermalnych i ustalono wpływ podstawowych parametrów reakcji (temperatura i czas trwania) na skład ciekłej frakcji produktów. Określono także wpływ produktów hydrolizy pektyn modelowych zawartych w uzyskanej frakcji ciekłej na wzrost bakterii kwasu mlekowego Lactobacillus plantarum MILab393, wykorzystując metodę pomiaru zmian impedancji elektrycznej.

EN

Model citrus-apple pectins were depolymerized under hydrothermal conditions to study the influence of basic reaction parameters (temp., hydrolysis time) on the compn. of the liq. fraction. Effect of liq. fraction-contained hydrolysis products on the growth of lactic acid bacteria Lactobacillus plantarum MILab393 was also studied by measuring the changes of elec. impedance.

6

Nagrzewanie indukcyjne w procesie depolimeryzacji

Wesołowski M., Niedbała R., Kucharski D.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

R. 89, nr 2b

307--310

PL

W niniejszej pracy zaprezentowano możliwości wykorzystania nagrzewnicy indukcyjnej w procesie termicznej depolimeryzacji plastików. Przedstawiono uogólnioną koncepcję układu grzejnego oraz wyniki badań świadczących o pozytywnych cechach tego rodzaju nagrzewania w stosunku do klasycznych rozwiązań opartych o pośrednie nagrzewanie rezystancyjne. Omówiono również problematykę modelowania i projektowania tego typu nietypowych przetworników energii.

EN

The utility and the number of applications of induction heating systems increases in last time. In the article, new induction furnace for thermal depolymerization was described. The general concept of heating system and the measurement results of physical model of device were discussed. Some aspects of numerical modeling of such unusual electrothermal devices were additionally given.

7

Nagrzewanie indukcyjne w procesie depolimeryzacji

Wesołowski M., Niedbała R., Kucharski D.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Łódzka

|

2012

|

z. 124

241-249

PL

Liczba zastosowań nagrzewania indukcyjnego znacznie wzrosła w stosunku do stanu sprzed kilku lat. Oprócz zwiększenia zakresu typowych zastosowań oraz upowszechnienia grzejnictwa w aplikacjach bytowych, istnieje szereg zastosowań nowych, w których dotychczas wykorzystywano inne metody elektrotermiczne. W niniejszej pracy przedstawiono zastosowanie nagrzewnicy indukcyjnej w procesie termicznej depolimeryzacji plastików. Z punktu widzenia obiektu elektrotermicznego, prezentowany układ stanowi nagrzewnica do objętościowego grzania wsadów w postaci kawałkowej. Zaprezentowano uogólnioną koncepcję układu grzejnego oraz wyniki badań świadczących o pozytywnych cechach tego rodzaju nagrzewania w stosunku do klasycznych rozwiązań opartych o pośrednie nagrzewanie rezystancyjne. Omówiono również problematykę modelowania i projektowania tego typu nietypowych przetworników energii.

EN

The utility and the number of applications of induction heating systems increases in last time. In the article, new induction furnace for thermal depoly-merization was described. The general concept of heating system and the measurement results of physical model of device were discussed. Some aspects of numerical modeling of such unusual electrothermal devices were additionally given.

8

Glycolysis of polycarbonate wastes with microwave irradiation

Nikje M. M.

Polimery

|

2011

|

T. 56, nr 5

381-384

EN

Polycarbonate contained in waste compact discs have been glycolized with ethylene glycol using microwave irradiation in the presence of sodium hydroxide as catalyst in order to obtain bisphenol A (BPA) as the sole product. The influence of various parameters such as the concentration of the alkali metal catalyst and microwave irradiation power on product yield was studied in detail. The recovered BPA was analyzed with spectroscopic methods (1H NMR, 13C NMR, FT-IR) and the obtained results compared with standards.

PL

Poliwęglanowe (PC) odpady, pochodzące z płyt kompaktowych, poddawano glikolizie przy użyciu wodorotlenku sodu jako katalizatora oraz glikolu etylenowego (EG) w charakterze czynnika glikolizującego, pod wpływem działania promieniowania mikrofalowego (MW). Głównym produktem prowadzonego procesu był bisfenol A (BPA). Oceniano zależność wydajności reakcji glikolizy od zastosowanych, zmiennych warunków: zawartości katalizatora w układzie, czasu reakcji oraz mocy promieniowania (tabele 1-3). Otrzymany bisfenol A badano metodami spektroskopowymi (1H NMR, 13C NMR, FT-IR, rys. 1-3).

9

Simple and convenient method in chemical recycling of poly(ethylene terephthalate) by using microwave radiation

Nikje M. M., Nazari F.

Polimery

|

2009

|

T. 54, nr 9

635-638

EN

Microwave assisted ester bond breaking of poly(ethylene terephthalate) (PET) to terephthalic acid (TPA) was performed by using glycerin, diethylene glycol (DEG) or monoethanolamine (MEA) as transesterification reagents and KOH or NaOH as the catalysts and results were compared with PET degradation by conventional heating method. Comparisons of reaction times showed significant enhancement of reaction rates in the microwave assisted experiments in comparison with the process going with use of conventional heating. In addition, collected data cleared the intense dependence of the recycled TPA recovery on the catalyst concentration and the minimum time observed for 1.3 mol L-1 of KOH and 1.9 mol L-1 of NaOH, respectively.

PL

Przedmiotem badań była degradacja poli(tereftalanu etylenu) (PET) do kwasu tereftalowego (TPA) prowadzona pod wpływem mikrofal (MW). Jako czynniki solwolizujące stosowano glicerynę, glikol dietylenowy (DEG) lub monoetanoloaminę (MEA), a katalizatorem był wodorotlenek sodu bądź potasu. Przebieg takiego procesu porównano z przebiegiem rozpadu PET w warunkach ogrzewania konwencjonalnego (tabele 1-3). Wykazano, że czas potrzebny do całkowitej degradacji polimeru z wykorzystaniem MW jest wielokrotnie krótszy. Zbadano również wpływ mocy promieniowania MW oraz stężenia katalizatorów na szybkość przebiegu omawianego procesu (rys. 1-5). Skuteczniejszym katalizatorem okazał się wodorotlenek potasu: minimalny czas niezbędny do całkowitego odzyskania TPA z PET odpowiada stężeniu KOH wynoszącemu 1,3-1,5 mol/l a NaOH - 1,9 mol/l.

10

Wykorzystanie ciekłych frakcji z termodestrukcji odpadów polimerowych jako komponentów paliw węglowodorowych

Łuksa A., Sobczak M., Gos M., Wojcieszak P., Krzemińska M., Stępień A., Dębek C.

Przemysł Chemiczny

|

2008

|

T. 87, nr 6

715-720

11

Effect of the red and green linearly polarized light upon polysaccharide depolimerization - repolymerization in starch granules

Staroszczyk H., Fiedorowicz M., Janas P., Tomasik P.

Polimery

|

2007

|

T. 52, nr 11-12

874-879

EN

Aqueous suspensions of normal corn, waxy corn and potato starches were illuminated for 5-50 h with linearly polarized light (LPL) of 480-560nm (green) and 600-680nm (red). Similarly as with white LPL, depolymerization followed by repolymerization of starch polysaccharides, that is amylose and amylopectin, resulted from such illumination. Quantitative effects caused by illumination with the green and red LPL depended on the botanical origin of starch but qualitative effects were similar to those observed on illumination of those starches with white LPL.

PL

Wodne zawiesiny skrobi kukurydzianej, kukurydzianej woskowej i ziemniaczanej naświetlano w ciągu 5-50h liniowo spolaryzowanym światłem (LPL) długości 480-560nm (zielonym) i 600-680 nm (czerwonym). Na podstawie wyników oceny produktów metodami DSC (kinetyka żelowania), spektrofotometrycznie oznaczanego zabarwienia w reakcji z jodem (BV), granicznej liczby lepkościowej ([?]), dyfraktometrii rentgenowskiej oraz badania kinetyki ?-amylolizy (tabele 1 i 2, rys. 1 i 2) ustalono, że podobnie jak zastosowane we wcześniejszych pracach białe LPL - barwne LPL powodowało depolimeryzację, a następnie repolimeryzację polisacharydów, tj. amylozy i amylopektyny. Ilościowe efekty naświetlania zielonym i czerwonym LPL są na ogół niezbyt wielkie i zależą od botanicznego pochodzenia skrobi, natomiast jakościowy charakter zmian pod wpływem kolorowego LPL jest taki sam jak w przypadku białego LPL.

12

Otrzymywanie mikrokrystalicznej celulozy z zastosowaniem ekologicznych metod depolimeryzacji celulozy : Część 1. Degradacja radiacyjna

Stupińska H., Iller E., Zimek Z., Kopania E., Palenik J., Milczarek S.

Przegląd Papierniczy

|

2006

|

R. 62, nr 8

475-481

PL

We współpracy Instytutu Celulozowo-Papierniczego, Instytutu Chemii i Techniki Jądrowej Instytutu Biopolimerów i Włókien Chemicznych wykonano badania nad zastosowaniem między innymi radiacyjnej depolimeryzacji celulozy i hydrolizy enzymatycznej do procesu wytwarzania mikrokrystalicznej celulozy (MKC) w celu zastąpienia konwencjonalnej hydrolizy katalizowanej kwasami generującej toksyczne ścieki. Pierwsza część dotyczy metody radiacyjnej, w której badano wpływ dawki napromieniania wiązką elektronów w przedziale 60-200 kGy oraz wilgotności masy celulozowej 6% i 57% na właściwości MKC. Po napromienianiu dawką 200 kGy uzyskano mikrokrystaliczną celulozę, którą charakteryzuje: zawartość celulozy krystalicznej 65,2%, ciężar nasypowy 32,9 g/100 cm³, średni stopień polimeryzacji 51.

EN

The Pulp and Paper Research Institute in cooperation with the Institute of Nuclear Chemistry and Technology at the Institute of Biopolymers and Chemical Fibres carried out the research work on the application of radiational cellulose depolymerization and enzymatic hydrolysis in the manufacturing process of microcrystalline cellulose (MCC) in order to replace the conventional hydrolysis catalyzed with acids generating toxic wastes. Part 1 investigates the radiation method and focuses on the effect of the radiation dose with the electron beam in the range 60-200 kGy and cellulose moisture content of 6% and 57% on MCC properties. After the radiation with dose of 200 kGy the microcrystalline cellulose was obtained with the following properties: content of crystalline cellulose 65,2%; bulk density 32,9 g/ 100 cm³, average degree of polymerization 51.

13

Otrzymywanie mikrokrystalicznej celulozy z zastosowaniem ekologicznych metod depolimeryzacji. Cz. 2. Enzymatyczna hydroliza

Stupińska H., Wawro D., Ciechańska D., Krzyżanowska G., Stęplewski W., Kopania E., Palenik J., Milczarek S.

Przegląd Papierniczy

|

2006

|

R. 62, nr 9

543-548

PL

Pierwszą część pracy opublikowano w numerze 8/2006 "Przeglądu Papierniczego" (1). Druga część dotyczy metody hydrolizy enzymatycznej, w której badano wpływ czasu hydrolizy w przedziale 4-8 godzin, modułu enzym-substrat E/S 46-184 JCMC/g i temperatury w przedziale 45-55°C na właściwości mikrokrystalicznej celulozy. Wytypowane warunki hydrolizy masy celulozowej do przerobu chemicznego Alicell-Super za pomocą celulazy Econase CE to: temperatura 55°C, czas 6 godzin, moduł E/S 184 JCMC/g. Mikrokrystaliczną celulozę otrzymaną z zastosowaniem enzymatycznej hydrolizy w wymienionych warunkach charakteryzuje DPV 230-250, zawartość frakcji krystalicznej celulozy 60-61%, ciężar nasypowy 53 g/100 cm³.

EN

Part 1 was published in the Polish Paper Review No. 8/2006 (1). Part 2 discusses the method of the enzymatic hydrolysis, in which an impact of hydrolysis time within 4-8 hours, enzyme/substrate combination (46-184 JCMC/g) and temperature ranging from 45° to 55°C on the properties of microcrystalline cellulose was analyzed. The following conditions of cellulose pulp hydrolysis for Alicell-Super chemical treatment with Econase CE cellulase were selected: temperature of 55°C, duration - 6 hours, E/E 184 JCMC/g combination. Microcrystalline cellulose obtained with the enzymatic hydrolysis in the above mentioned conditions is characterized by DPV 230-250, crystalline fraction of 60-61% and bulk density 53g/cm³.