초임계메탄올을 이용한 PET의 분해

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본 연구에서는 초임계메탄올 내에서 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 분해실험을 하여 반응조건에 따른 디메틸테레프탈레이트(DMT)의 수율변화를 살펴보았다. $240^{circ}C$이하의 아임계상태에서는 수율이 50% 정도로 매우 낮았지만, 초임계상태인 $260^{circ}C$이상에서는 80%로 급격히 증가하였으며, 그 이상의 온도에서는 증가속도가 크게 둔화되었다. 압력에 대해서도 아임계상태인 6.89 MPa에서는 DMT의 수율이 50% 정도로 매우 낮았으나 초임계상태인 10.34 MPa에서는 85%로 급격히 증가하였고, 그 이상의 압력에서는 거의 변하지 않았다. 반응 시작 후 10분 안에 수율이 80%에 이르러 상당 부분의 반응이 진행되었으며, 그 이후에는 서서히 수율이 증가하였다. 메탄올/PET의 비는 미미하나마 8에서 최고 수율값을 나타냈다. 따라서 최적반응조건은 온도 $300^{circ}C$, 압력 10.34 MPa, 반응시간 40분, 메탄올/PET의 비 8임을 알 수 있었다.

기타언어초록

We depolymerized PET in supercritical methanol and observed the yield of DMT at various reaction conditions. At subcritical state below $240^{circ}C$, the yield of DMT was very low, about only 50%. It increased dramatically to 80% at supercritical state above $260^{circ}C$, thereafter the increasing rate was reduced significantly. Similarly, at subcritical state of 6.89 MPa, the DMT yield was only 50%, but it increased abruptly to 85% at supercritical state of 10.34 MPa, yielding no further increase above the pressure. Within 10 minutes after the beginning of the reaction, the DMT yield reached 80%, indicating that the significant portion of the reaction has proceeded, and then, the yield increased slowly. The methanol/PET ratio of 8 showed the maximum DMT yield. We found the optimum depolymerization condition fur PET methanolysis is temperature $300^{circ}C$, pressure 10.34 MPa, reaction time 40 minutes, and methanol/PET ratio of 8.

키워드

고분자 분해 초임계유체 폴리에틸렌테레프탈레이트 디메틸테레프탈레이트 메탄올 Depolymerization Supercritical Fluid Polyethylene Terephthalate (PET)Dimethyl Terephtahalate (DMT)Methanol

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