用于改善的污染物去除的分隔化丸粒制造技术

一种分隔化的丸粒，包括至少两个分隔间，其中具有最大接触空气的表面积的第一分隔间包含被污染的热塑性聚合物，和第二分隔间包含未被污染的热塑性聚合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及一种多组分的分隔化的(compartmentalized)丸 粒，以增加去除污染物的效率，例如在使用过的回收聚酯中存在的污 染物。
技术介绍
对回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(RPET)进行使用后的加工以生 产各种有用的消费产品例如花瓶和栅栏柱是广为人之的。通常，回收 工艺利用使用过的聚酯(PET)容器(主要是聚对苯二甲酸乙二醇酯)， 例如废弃的碳酸饮料容器，它们经收集、分拣、洗涤和与污染物分离 而产生相对清洁的RPET源。另外，有缺陷和损坏的模塑PET产品、特别是用于容纳消费商品的吹塑瓶的生产，导致了可观量的PET废 料，这些产品的制造商希望将其重新使用。由常规回收工艺制备的 RPET通常为研磨或者薄片形式，其随后被熔融加工或者由最终用户 进一步丸粒化。RPET通常经受研磨操作以便使得该材料易于处理和加工。常规 研磨装置将RPET降低成大约3/8英寸的颗粒或薄片。研磨以如下方 式进行以确保将产生一致的薄片尺寸使用格栅或者筛网，在离开研 磨机时，被研磨材料必须经过该格栅或者筛网。尽管传统的RPET薄 片熔融加工装置和丸粒化装置被设计用来处理3/8英寸的薄片，但是 商业上也生产一些具有大到1/2英寸和小到1/4英寸的尺寸的RPET 材料。3/8英寸薄片RPET的堆积密度通常为大约22至大约35磅/立方英尺。类似地，通常将RPET和PET丸粒成型为直径为大约0.12英寸 的标准均一尺寸。这些丸粒的堆积密度通常为约50-约58磅/立方英 尺。通常，PET和RPET熔融加工装置被设计用来接收具有上述尺寸 和物理特性的丸粒。利用RPET实现一致的高品质最终产品的关键方面在于全面净化 RPET薄片或丸粒。在洗涤和分拣PET碎片期间发生了显著的净化。 引入的PET瓶和容器被粉碎成PET碎片并去除松散的标签、灰尘和 其它粘附的外来颗粒。然后，该混合物被空气分级并且留下的碎片在 热的洗涤溶液中洗涤以从PET碎片去除另外的标签碎片和粘合剂。 然后，经洗涤的PET碎片经漂洗并放置到一系列的浮选浴中，在此 去除较重和较轻重量的外来颗粒。然后，剩下的PET碎片经干燥并 作为PET薄片出售。这样，标签和basecup胶、聚烯烃、PVC、纸、 玻璃和金属，所有对最终产品的品质和性能产生不利影响的这些物 质，都被从RPET去除掉。目前关心的是可能被引入到典型的RPET加工料流中的毒性污染 物。这些污染物的实例包括杀虫剂、溶剂、除草剂和氯代烃，它们可 能在处理或运输RPET期间通过偶然的、不当心接触，或者通过回收 被消费者用来容纳毒性物质达一段延长时间的PET瓶而被污染。鉴于在被设计用于接触食物用途的RPET中可能含有毒性污染 物，美国FDA已经设定了关于这些应用中的这些污染物含量的规定， 并已经确立了用于建立洗涤和随后净化工艺有效性的替代品和浓度限 度。因为美国FDA规定认为如果出现下述情况，则所选定的污染 物在RPET基质内，该污染物或者在RPET熔体中被挤出，或者通过 将RPET暴露于选定污染物长达两周被引入到RPET中。然后，该污 染物扩散到随后被回收的瓶或者容器侧壁的聚合物基质中。因此，有 效的净化方法在一定程度下要求将污染物赶出由瓶或者容器侧壁制备 的RPET薄片，以便满足所要求的污染物浓度限度。存在许多用于纯化RPET以便使其适用于在食品包装中重新使用 的工艺。通常，这些工艺可以归类为解聚成原材料、解聚成低分子 量的低聚物和中等到高分子量提取。美国专利No.6545061是解聚成 原材料的一个实例，并记载了聚对苯二甲酸乙二醇酯的解聚和净化工艺，其包括a)醋解可回收的聚对苯二曱酸乙二醇酯，形成对苯二 甲酸和乙二醇二乙酸酯；让所述对苯二甲酸与曱醇反应形成对苯二曱 酸二甲酯；和在酯交换和缩聚条件下使所述对苯二甲酸二曱酯和所述 乙二醇二乙酸酯反应，形成聚对苯二甲酸乙二醇酯产物，所述聚对苯 二甲酸乙二醇酯产物具有小于约1.5重量％浓度的二甘醇单元，基于 所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的总重量计。美国专利No.6410607是解 聚成低分子量低聚物的一个实例，并记载了解聚和纯化工艺，其包括 在反应器中于大约150-大约300"C的温度下和大约0.5-大约3巴的绝 对压力下在搅拌的同时让被污染的聚酯和一定量的二醇接触，以提供 大于约1到约5的总二醇单元对总二羧酸单元的摩尔比，接触时间足 以在该反应器中产生包括相对低密度的污染物的上层，该上层漂浮在 下层上方，该下层包括含有所述聚醱的解聚低聚物的液体；并在搅拌 的同时，通过从所述反应器在第一料流中将上层除去和从所述反应器 在第二料流中将下层除去而将所述上层和下层进行分离。该解聚工艺的固有缺陷是资本操作费用。在所有情况下，所得的产物必需在昂贵 的熔融相中再聚合以便再次使用。因此，存在对提供无需解聚聚合物 的高效纯化技术的需要。美国专利No.5876644是将聚合物解聚成中等程度的分子量的一个实例，并公开了回收使用过的聚酯以获得具有满足食物包装要求的 足够高纯度的回收聚酯的方法。该方法包括清洁粉碎的使用过的聚酯 片以去除表面污染物；熔融该表面经清洁的使用过的聚酯片；挤出该 使用过的熔体；将该使用过的聚酯熔体与新鲜聚酯预聚物的熔体共 混；在新鲜聚酯预聚物保持为预聚物的同时对共混的熔体进行固化和 造粒；和在固体状态聚合该固体共混丸粒。尽管这种特定方法避免了 熔融聚合步骤，但是其是低效的，这是因为其将使用过的聚酯与新鲜 聚酯预聚物的熔体共混。这种共混产生了在整个丸粒中被污染材料均 匀分散的单个丸粒。因为固体状态或者固相聚合是扩散受限的提取工 艺，所以位于丸粒内部的污染物将不会充分地迁移以将其去除掉。这 种缺陷限制了在使用过的聚酯中的污染物的量，或者限制了丸粒中的 被污染的聚酯材料的量。美国专利No.5899392和5824196是高分子量提取的实例。为了 保持聚合物在合理的分子量之内，高分子量提取仅能将材料暴露于提取步骤有限的时间，否则该聚合物会形成超过实际限度的分子量。美国专利No.5899392试图通过降低颗粒尺寸以最小化扩散路径和增加 表面积来克服这一限制和现有技术的扩散限制。美国专利No.5899392 要求保护一种用于从RPET薄片去除已经渗透到RPET薄片基质中的 污染物的方法，该方法包括一下步骤粉碎RPET薄片，从而制备出 具有直径为大约0.005英寸到大约0.1英寸的平均颗粒尺寸的颗粒； 和通过使污染物扩散出RPET颗粒的表面来把污染物驱赶离开RPET 颗粒.降低尺寸的缺陷在于小的颗粒通常必须被重新挤出到可操作的 丸粒尺寸并与新鲜的未被污染的PET熔融共混或干混。理想的是开发出一种净化RPET以制备"清洁"RPET的方法， 其中所述清洁RPET将表现出会使得其在生产新的食品级PET瓶和 容器可被接受的残留污染物水平，而且这样做不需要精细研磨或者重 新聚合的额外加工步骤。专利技术概述本专利技术公开了分隔化的丸粒，其包括至少两个分隔间，其中具有 最大的接触空气的表面积的第一分隔间包括被污染的热塑性聚合物， 而第二分隔间包括未被污染的热塑性聚合物。本专利技术还公开了被污染 的热塑性聚合物可选自回收的聚对苯二甲酸乙二醇酯的共聚物和回收 的聚对苯二甲酸乙二醇酯，而未被污染的热塑性聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：D·N·里查森，E·A·西森，R·S·科文，
申请(专利权)人：MG聚合物意大利有限公司，
类型：发明
国别省市：