Depolymerization of Polyethylene Terephthalate with Supercritical Methanol

초임계메탄올을 이용한 PET의 분해

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.

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.