混合塑料废弃物（包括聚氯乙烯（PVC）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET））是塑料回收领域尚未充分开发的领域。PVC是一种由氯乙烯单体制成的热塑性聚合物，而PET则是由对苯二甲酸和乙二醇（EG）单体合成的常用塑料。2015年，全球PVC的需求量超过了3800万吨，同年PET的需求量为3300万吨[1]。PVC防水布是一种添加了PET纤维的PVC塑料，它结合了PVC的耐用性和化学抗性以及PET的拉伸强度。防水布被用于建筑、工业和广告等多种用途，但这些混合材料的处理方式（主要是焚烧或填埋）对环境造成了严重威胁[2, 3]。
最近，对废物管理和循环经济原则的需求增加推动了PET和PVC混合塑料废弃物回收的研究[4]。尽管已经报道了几种回收PET和PVC的策略，但它们在混合塑料废弃物中的应用仍有限[5, 6, 7]。由于焚烧过程中会产生多氯二苯并二氧芑和联苯等有害化合物，PVC的存在使得回收变得更加复杂[8]。由于这两种聚合物的不相溶性和不同的加工温度，通过机械回收PET/PVC混合塑料具有挑战性。在含有PVC的防水布进行机械回收时，残留的PET会作为杂质，影响PVC的加工并导致产品性能下降[9]。相反，在含有PET的防水布进行机械回收时，PVC的污染会导致PET降解，从而引发链断裂[10]。迄今为止，已经采用了几种方法来分离PET和PVC，包括选择性溶解PVC[11]、离心力分离[12]、选择性浮选[13]和静电分离[14]。
最近的研究进展包括通过碱性水解将PET分解为单体，从而便于将其与PVC分离[15]。然而，碱性水解也会导致PVC的脱氯，这限制了其机械回收的可能性。在各种PET化学降解方法中，糖酵解的优势在于反应可以在相对较低的温度和正常压力下进行，这比其他化学降解方法（如水解和甲醇解）所需的条件更为温和[6]。这使得反应可以在200°C以下进行，而200°C是PVC聚合物热降解的临界温度。在糖酵解过程中，使用脂肪族二醇（包括EG）作为溶剂，通过酯交换反应将PET聚合物降解为单体[5]。使用EG进行PET的糖酵解会产生双(2-羟基乙基)对苯二甲酸酯（BHET），可以直接用于重新合成PET[16]。然而，常用的糖酵解催化剂（过渡金属氧化物）会促进PVC的脱氯[17]。在之前的研究中，我们发现甜菜碱（一种通过生物体内的胆碱氧化合成的两性离子）可以用作PET糖酵解的催化剂[18]。甜菜碱是一种生物相容且环保的催化剂。已有报道表明，一些催化剂可以在200°C以下的温度下实现PET的糖酵解，包括离子液体、有机催化剂和酶。然而，这些方法大多仅适用于纯PET基底，不适用于PVC防水布等混合塑料废弃物。此外，某些催化剂（尤其是过渡金属）在与PVC一起使用时会促进不必要的脱氯现象。
在本文中，我们报告了一种高效的方法，通过使用EG对PET进行糖酵解来同时回收PET和PVC（方案1），该方法不需要高压条件。在甜菜碱作为催化剂的存在下，PET发生糖酵解生成可溶于EG的BHET，从而可以通过过滤简单分离出固态PVC。我们确认了在何种反应条件下，防水布中的高度半结晶PET纤维可以通过糖酵解过程降解为BHET。接着，我们研究了防水布中的PVC是否会影响或被糖酵解过程影响。随后，我们通过制造回收的PVC（r-PVC）板材来验证其可回收性。此外，我们还评估了EG在糖酵解过程中的可重复使用性，以提高该方法的经济可行性和可持续性。这一回收过程展示了其工业应用潜力，并有望显著减少塑料废弃物管理带来的经济和环境影响。
