一种废旧聚酯涤纶纤维化学循环利用制备聚酯切片的方法技术

本发明专利技术属于废料循环再利用技术领域，具体涉及一种废旧聚酯涤纶纤维化学循环利用制备聚酯切片的方法，其特征在于，包括如下步骤：A、将废旧聚酯涤纶纤维预处理，获得聚酯回收料；B、将所述聚酯回收料，和引发剂、二元醇、类烷溶剂混合，加热加压进行解聚反应，获得聚酯解聚液；C、将所述聚酯解聚液降温过滤，再冷却结晶，固液分离获得聚酯单体BHET颗粒；D、将所述聚酯单体BHET颗粒干燥，之后经过升华凝华，获得BHET粉末；E、将所述BHET粉末聚合，获得无色透明聚酯切片。本发明专利技术解决了现有再生聚酯工艺回收利用率低、反应不完全，且无法应用于废布料等问题。等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种废旧聚酯涤纶纤维化学循环利用制备聚酯切片的方法


[0001]本专利技术属于废料循环再利用
，具体涉及一种废旧聚酯涤纶纤维化学循环利用制备聚酯切片的方法。

技术介绍

[0002]聚对苯二甲酸乙二醇酯（简称聚酯，PET）是一种半结晶的高分子材料，是热塑性聚酯中最主要的品种，俗称涤纶树脂。它是由对苯二甲酸二甲酯与乙二醇酯交换或以对苯二甲酸与乙二醇酯化先合成对苯二甲酸双羟乙酯，然后再进行缩聚反应制得。与PBT一起统称为热塑性聚酯，或饱和聚酯。主要用于纺织和塑料领域。纺织和塑料用的聚酯原料特性存在差别：如粘度、分子量、结晶性、透明性等，所以历来二者都是平行使用的。随着聚酯材料在纺织、塑料领域的广泛运用，消费后形成的废旧纺织品、废弃包装瓶，其它废弃聚酯物料也越来越多。在中国，每年产生的废旧纺织品约有2600多万吨。产生的950万吨旧聚酯瓶料中，约有200万吨是颜色杂、特性粘度畸低、熔点低等低价值、低质量的瓶、盒、片、壳、桶，印刷废膜等。因为其成分复杂、特性差异大，目前尚无先进科学的方法来实现其高值循环再利用。由于其不可降低性，对环境带来很大负担。目前一些低端利用，又造成资源浪费，利用废旧纺织品（涤纶为主的服装、边角料等）、低值低质的旧聚酯其它如矿泉水瓶，食用油瓶，废印刷膜，打包带等废料制再生无色透明聚酯（PET）切片，但是旧聚酯废料的成分复杂、杂质含量高、特性粘度差异大（0.4~0.9dl/g）。
[0003]常规再生聚酯的方法是通过废旧聚酯挑选分拣、粉碎、清洗、脱水干燥的纯物理方法，显然上述物理方法无法去除内在的非聚酯成分，也无法对特性粘度进行调制。现在部分再生聚酯切片的制备一般是采用微醇解法，即采用很少量乙二醇对聚酯废料进行醇解，但是乙二醇的加入量对聚酯废料的醇解影响很大：微量添加乙二醇（0.5%）对再生聚酯进行微醇解，只能起到过滤去大的不溶的外在杂质，微调特性粘度的作用；对于废布料中含有的氨纶，锦纶，棉，印刷膜上面的油墨，阻气瓶中间的尼龙，片材里面混合的PVC，胶水膜等料无法利用。加入数倍于原料的二元醇进行前处理后，再在二元醇和烷混合溶剂中全解聚的方式对废旧聚酯（PET）塑料进行完全解聚、过滤、结晶、升华（彻底去除氨纶，锦纶，棉，PVC，胶水，重金属离子等杂质）、酯化、聚合，可以制备高纯无色透明聚酯切片，因此，寻求一种合适的解聚方法对废旧聚酯循环具有重要意义。
[0004]本申请专利技术人自2000年起开始对废旧聚酯（PET）的循环利用进行研究，通过查询大量的文献资料及多次的试验，发现化学法解聚后再聚合的收率不高，收率很难达到70%，导致成本太高使得化学法回收很不经济，提高收率变得尤其重要，收率不高的原因，一，聚酯解聚是一种可逆平衡反应，解聚过程中又会产生聚合反应及副反应，二，待解聚的料没有作前处理在解聚后除杂过程中有大量的携带损耗。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，解决现有再生聚酯工艺回收利用率低、反应不完全，且无法应
用于废布料等问题。鉴于此，本专利技术提供一种废旧聚酯（PET）塑料的制备方法，该废旧聚酯（PET）塑料的制备方法使得聚酯切片的纯度高，可制备高质量的各种聚酯塑料制品。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种废旧聚酯涤纶纤维化学循环利用制备聚酯切片的方法，包括如下步骤：A、将废旧聚酯涤纶纤维预处理，获得聚酯回收料；B、将所述聚酯回收料，和引发剂、二元醇、类烷溶剂混合，加热加压进行解聚反应，获得聚酯解聚液；C、将所述聚酯解聚液降温过滤，再冷却结晶，固液分离获得聚酯单体BHET颗粒；D、将所述聚酯单体BHET颗粒干燥，之后经过升华凝华，获得BHET粉末；E、将所述BHET粉末聚合，获得无色透明聚酯切片。
[0007]本专利技术经过潜心研究及反复试验，经过简单的预处理就能除去聚酯（PET）废料表面附着物及氨纶，锦纶，PVC，颜料，印刷油墨，灰土等而不对聚酯（PET）料产生伤害损失，二，通过用二元醇中混合过量的类烷溶剂在解聚过程中阻止逆反应，在高温下，随着反应的进行，部分解聚的BHET不停地转移到类烷溶剂相中，PET
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低聚物/EG的比例下降，使平衡转移到解聚。类烷溶剂的其他优点是易于分离过量的EG以及产品的纯度，因为绝大多数降解产物都溶解在类烷溶剂相中。用热水提取，然后对产品进行结晶，得到了主要是单体BHET，结果表明收率达到了97%从而完成了本专利技术。
[0008]优选的，步骤B中，所述引发剂的加入量为所述聚酯回收料的0.2~0.5wt%，所述二元醇和所述类烷溶剂的总用量与所述聚酯回收料的质量比为2~8:1；所述二元醇和所述类烷溶剂的质量比为1:3~5。优选的，步骤A中，所述预处理包括：将所述废旧聚酯涤纶纤维与预处理溶液在加热状态下接触反应，获得所述聚酯回收料。
[0009]将废旧聚酯涤纶纤维、二元醇、含氮化合物混合溶液进行升温后接触一定时间，废旧聚酯料表面的色素，涂层，胶水，氨纶，锦纶及其它的污垢杂质等溶入二元醇中，降温后固液分离，得到表面干净无色的湿废旧聚酯（PET）塑料。二元醇溶液中包括氨纶，锦纶，色素及其它污垢杂质，所述杂质包括金属离子和染料色素中的一种或多种。
[0010]在本申请提供废旧聚酯（PET）塑料化学循环利用的方法中，首先将废旧聚酯料、二元醇进行升温到一定时间，废旧聚酯料表面的色素，氨纶，锦纶及其它的污垢杂质等溶入二元醇中，降温固液分离，得到表面干净无色的湿废旧聚酯（PET）塑料；将所述湿废旧聚酯，少量引发剂跟二元醇、类烷溶剂混合加热解聚得到聚酯解聚液，降温后过滤，冷却结晶，过滤得到聚酯单体BHET颗粒，干燥，干燥的BHET经过升华器升华凝华的得到高纯度的BHET粉末，此粉末加热用公知的方法聚合成无色透明聚酯切片。所述引发剂为本领域技术人员熟知的引发剂，可以选自碱金属和金属盐类中的一种或多种。所述预处理为废旧聚酯（PET）塑料在密闭管道里跟二元醇，有机酸类酮类，含氮化合物溶剂逆流接触，所述二元醇在具体实施例中选自乙二醇、丙二醇等。所述有机酸为甲酸，乙酸，丙酸，丁酸，所述酮类为丁酮，庚酮，环己酮，所述含氮化合物为N
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甲基吡咯烷酮，吡啶，乙二胺，二甲基亚砜，N,N
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二甲基甲酰胺，N,N
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二甲基乙酰胺，所述类烷溶剂为烃类有机溶剂或卤代烃类有机溶剂，更具体的，选自四氯化碳、二氯乙烷、三氯乙烷、四氯乙烷、五氯乙烷、六氯乙烷、四氯乙烯、二溴甲烷、溴仿、二溴乙烷、溴苯、甲苯，乙苯，二甲苯，氯苯或三氯乙烯；在具体实施例中，所述解聚选自四氯乙
烷。所述解聚与所述过滤及所述冷却结晶的技术手段为本领域技术人员熟知的技术手段，对此本申请没有特别的限制。所述混合解聚液中包括极少量聚酯低聚体、和杂质，其中杂质包括重金属离子中的一种或多种，所述杂质为所述废旧聚酯料带来的杂质，其对再利用聚酯切片会产生不利影响。
[0011]优选的，步骤A中，所述预处理的具体操作为：将所述废旧聚酯涤纶纤维投入到管道内，压实，所述管道底部留有小孔，将所述预处理溶液加热后注入到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废旧聚酯涤纶纤维化学循环利用制备聚酯切片的方法，其特征在于，包括如下步骤：A、将废旧聚酯涤纶纤维预处理，获得聚酯回收料；B、将所述聚酯回收料，和引发剂、二元醇、类烷溶剂混合，加热加压进行解聚反应，获得聚酯解聚液；C、将所述聚酯解聚液降温过滤，再冷却结晶，固液分离获得聚酯单体BHET颗粒；D、将所述聚酯单体BHET颗粒干燥，之后经过升华凝华，获得BHET粉末；E、将所述BHET粉末聚合，获得无色透明聚酯切片。2.根据权利要求1所述废旧聚酯涤纶纤维化学循环利用制备聚酯切片的方法，其特征在于，步骤B中，所述引发剂的加入量为所述聚酯回收料的0.2~0.5wt%，所述二元醇和所述类烷溶剂的总用量与所述聚酯回收料的质量比为2~8:1，所述二元醇和所述类烷溶剂的质量比为1:3~5。3.根据权利要求1所述废旧聚酯涤纶纤维化学循环利用制备聚酯切片的方法，其特征在于，步骤A中，所述预处理包括：将所述废旧聚酯涤纶纤维与预处理溶液在加热状态下接触反应，获得所述聚酯回收料。4.根据权利要求3所述废旧聚酯涤纶纤维化学循环利用制备聚酯切片的方法，其特征在于，步骤A中，所述预处理的具体操作为：将所述废旧聚酯涤纶纤维投入到管道内，压实，所述管道底部留有小孔，将所述预处理溶液加热后注入到所述管道内，所述预处理溶液与所述废旧聚酯涤纶纤维逆流接触反应，获得所述聚酯回收料。5.根据权利要求4所述废旧聚酯涤纶纤维化学循环利用制备聚酯切片的方法，其特征在于，步骤A中，所述废旧聚酯涤纶纤维与所述预处理溶液的质量比为1:2~10；所述加热状态为130~198℃；所述预处理溶液包括二元醇、有机酸类、酮类、含氮化合物中的一种或多种；所述管道为不锈钢管。6.根据权利要求5所述废旧聚酯涤纶纤维化学循环利用制备聚酯切片的方法，其特征在于，步骤A中，所述废旧聚酯涤纶纤维与所述预处理溶液的质量比为1:3~5；所述加热状态为140~195℃；所述二元醇包括乙二醇、丙二醇中的一种或多种；所述有机酸类包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸中的一种或多种；所述酮类包括丁酮、庚酮、环己酮中的一种或多种；所述含氮化合物包括N
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甲基吡咯烷酮、吡啶、乙二胺、二甲基亚砜、...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁爱生，王道民，余燕珍，王裕楠，王裕嘉，
申请(专利权)人：广东绿王新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：