聚酯纺织品废料回收利用制造技术

本发明专利技术涉及从聚酯纺织品中回收聚酯的方法。该方法包括：提供浸泡在包括溶剂和催化剂的混合物中的所述聚酯纺织品的步骤，在所述聚酯纺织品中的聚酯的解聚期间提供和保持包括所述聚酯纺织品的所述混合物的温度在80

【技术实现步骤摘要】
聚酯纺织品废料回收利用
[0001]本申请是进入中国国家阶段日期为2019年08月16日、申请号为201880012449.6的、专利技术名称为“聚酯纺织品废料回收利用”申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及回收聚酯纺织品的方法及用于回收聚酯纺织品的催化剂的用途。

技术介绍

[0003]各种聚酯聚合物，如聚对苯二甲酸亚烷基酯(polyalkylene terephthalates)，由于例如其优异的化学稳定性，常用于例如纤维中，纤维可用于制造聚酯纺织品。这种纺织品可以仅由聚酯纤维制成，但也可以由多种纤维混合制成。例如，包括聚酯纤维和棉纤维的聚酯纺织品通常用于衣服。
[0004]大量这样的聚酯纺织品被生产出来，因此存在大量需要回收利用和/或再利用的聚酯纺织品废料。有效的回收使得有可能代替使用原料(即原油)成功地生产出与以前相同程度的新的聚酯纺织品。由于我们对可持续性的认识不断提高，对被回收利用的衣服的需求正在增加。
[0005]然而，开发回收聚酯纺织品废料的实用系统是困难的。较大的障碍是纺织品中的杂质，这些杂质可以是例如染料或诸如棉纤维的其他纤维。将棉和聚酯纤维混合提供了具有棉和聚酯两者优点的纺织品。另外，这些织物具有比纯棉织物更低的价格。最常见的棉/聚酯纺织品包括65％棉和35％聚酯，但含50％棉和50％聚酯的纺织品也容易找到。此外，染料通常用于赋予聚酯纺织品颜色。为了获得好的色牢度，而将大量染料掺入聚酯纤维中。例如，深蓝色聚酯织物可含有多达6wt％的颜料。
[0006]来自聚酯纺织品的纤维可直接被回收，例如，与纺织品中其他类型的纤维分离，随后用于制造新的聚酯纺织品。再使用像这样的纤维的问题是：在聚酯纺织品的使用期间聚酯链已经降解，即它们变得更短了。由于再使用的纤维包含较短的聚酯链，它们具有的质量将比有较长聚酯链的纤维更差，因此所得到的纺织品也将具有更差的质量。
[0007]可供选择地，可以化学回收聚酯纺织品。这包含纺织品中聚酯的解聚。接着聚酯将被解聚成其单体、二聚物和/或三聚物单元，随后其被再聚合成更长的聚酯链，更长的聚酯链可用于生产新的纤维并因此用于生产新的聚酯纺织品。
[0008]目前现有技术状况的问题是：为了达到高的反应产率，用于聚酯解聚的温度高。高的温度意味着解聚工艺需要的能量高，因此该工艺的成本也高。此外，太高的温度可能对聚酯纺织品中的其它类型的纤维，诸如在聚酯的解聚期间可能降解的棉纤维有害。为了降低解聚的温度，需要对现有技术状况进行改进。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是改进现有技术状况并缓解上述问题。通过如本文所描述的从聚酯纺织品中回收聚酯的方法和通过用于聚酯纺织品中聚酯的解聚的催化剂的用途来实现该
目的和其它目的。
[0010]根据本专利技术的第一方面，提供了从聚酯纺织品中回收聚酯的方法。该方法包括：
[0011]提供浸泡和/或浸入在包括溶剂和催化剂的加热混合物中的所述聚酯纺织品的步骤，其中所述催化剂包含氧化钙；
[0012]在所述聚酯纺织品中的聚酯的解聚期间，保持所述聚酯纺织品在所述加热混合物中的步骤；
[0013]根据本专利技术的至少一个示例性实施方式，在保持所述聚酯纺织品在所述加热混合物中的该步骤中，该加热混合物可以具有等同于该聚酯纺织品中聚酯的解聚温度或在该聚酯纺织品中聚酯的解聚温度以上的温度，该解聚温度为80℃、或90℃、或100℃、或110℃、或120℃、或140℃、或160℃、或180℃。
[0014]应理解的是：保持所述聚酯纺织品在所述加热混合物中的步骤包括：例如该混合物被加热到解聚温度或者更高温度并且在解聚期间保持在该温度，而且该混合物被加热到解聚温度，且随后降低温度，然后再将温度升高到解聚温度或以上。温度的这种降低和升高可被重复1次或者更多次。
[0015]根据本专利技术的第二方面，提供了从聚酯纺织品中回收聚酯的方法。该方法包括：
[0016]提供浸泡和/或浸入在包含溶剂和催化剂的混合物中的所述聚酯纺织品的步骤；
[0017]在所述聚酯纺织品中聚酯解聚期间，提供且保持包括所述聚酯纺织品的所述混合物的温度在80
‑
240℃的范围内的步骤；
[0018]其中，在提供浸泡和/或浸入在所述混合物中的所述聚酯纺织品的所述步骤中，所述混合物的所述催化剂包括氧化钙。
[0019]和当前技术状况相比较，由于在该方法中使用的催化剂，该方法提供在较低温度下解聚聚酯。由于可降低该工艺的能量需求，所以在较低温度下的解聚有利于聚酯纺织品的更可持续的回收，即更环境友好的工艺。降低所需的能源数量可导致回收工艺成本的降低。本文中使用的催化剂将聚酯解聚为更小的分子，例如解聚为它的单体、二聚体和三聚体，它们可被称为反应产物。在解聚后这些更小的分子可再聚合成聚酯，其可用于生产新的聚酯纺织品。
[0020]应理解的是：保持所述混合物的温度的步骤包括：例如该混合物被加热到可称为解聚温度或者更高温度的所述温度，而且该混合物被加热到解聚温度，且温度随后被降低到解聚温度之下，随后再次被升高到解聚温度或者以上。温度的这种降低和升高可被重复1次或者更多次。
[0021]下面提到的实施方式与本专利技术的第一和第二方面均兼容。
[0022]根据本专利技术的至少一个示例性实施方式，至少一部分更小的分子将会溶解在溶剂中。换言之，单体、二聚体和三聚体可以部分地溶解在该溶剂中。此溶液可被称为液体部分。催化剂和可选择地任何未解聚的聚酯和/或任何其它固体材料可被称为固体部分。
[0023]根据本专利技术的至少一个示例性实施方式，在提供浸泡和/或浸入在混合物中的聚酯纺织品的步骤之前，可将大片的聚酯纺织品分成更小的片。接着将该片浸泡和/或浸入在包含溶剂和催化剂的混合物中。通过浸泡意味着该片纺织品被溶剂和催化剂围绕。关于本专利技术，术语“提供浸泡在混合物中的聚酯纺织品”意味着该聚酯纺织品被混合物围绕和/或浸入。因此，术语“提供浸泡在包含溶剂和催化剂的(加热)混合物中的聚酯纺织品”意味着
该聚酯纺织品被所述混合物围绕和/或浸入和/或覆盖以使得所述混合物/催化剂至少作用于所述纺织品的表面并使其解聚。根据一个实例，所述纺织品逐层或逐个表面部分解聚，即当顶部表面或顶层已经被解聚时，该混合物达到新的表面部分(取代之前的表面部分)或者下一层，其现在被解聚。
[0024]根据本专利技术的至少一个示例性实施方式，包括聚酯纺织品的混合物包括0.2
‑
10wt％催化剂或者0.2
‑
6wt％催化剂或者1
‑
4wt％催化剂。另外或者可供选择地，包括聚酯纺织品的混合物包括至少0.2wt％催化剂、或者至少1wt％催化剂或者至少2wt％催化剂。另外或者可供选择地，包括聚酯纺织品的混合物包括至多10wt％催化剂、或者至多6wt％催化剂、或者至多4wt％催化剂、或者至多2wt％催化剂。与聚酯纺织品中聚酯的量相比较，来计算催化剂的量。例如，使用2wt％催化剂结果是：如果在聚酯纺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从包括聚酯和天然纤维的纺织品中回收天然纤维的方法，其中，所述方法包括：提供浸泡在包括溶剂和催化剂的混合物中的所述纺织品的步骤；在所述纺织品中的聚酯的解聚期间，提供且保持包括所述纺织品的所述混合物的温度在80
‑
240℃的范围内的步骤；以及在所述解聚之后回收天然纤维的步骤，其中，在提供浸泡在所述混合物中的所述纺织品的所述步骤中，所述混合物的所述催化剂包括氧化钙。2.根据权利要求1所述的方法，其中，保持包括纺织品的所述混合物的温度的所述步骤持续进行直到所述纺织品中至少20％的该聚酯解聚为分子量小于600g/mol的分子，或者所述纺织品中至少50％的该聚酯解聚为分子量小于600g/mol的分子，或者所述纺织品中至少80％的该聚酯解聚为分子量小于600g/mol的分子。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述天然纤维包括棉纤维、粘胶纤维、纤维素纤维和例如莱赛尔型纤维的再生棉纤维中的至少一种。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述天然纤维包括棉纤维。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述催化剂还包括任意元素周期表2族金属的氧化物，和/或任意镧系金属的氧化物。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述催化剂还包括MgO。7.根据权利要求1所述的方法，其中，在聚酯的解聚之后，将聚酯的解聚的产物与天然纤维分离，天然纤维存在于固体部分中。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述纺织品包括至少10％聚酯，或者至少25％聚酯，或者至少50％聚酯，或者至少75％聚酯。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述温度在80℃以上，或者在90℃以上，或者在100℃以上，或者在110℃以上，或者在120℃以上，或者在140℃以上，或者在160℃以上，或者在180℃以上；和/或所述温度低于200℃，或者低于180℃，或者低于160℃，或者低于140℃，或者低于120℃，或者低于100℃。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述温度在80
‑
170℃的范围内，或者在100
‑
150℃的范围内。11....

【专利技术属性】
技术研发人员：郭增维，
申请(专利权)人：宜家供应股份公司，
类型：发明
国别省市：