一种低乙二醇用比的聚酯再生方法技术

本发明专利技术涉及聚酯的再生加工技术领域，且公开了一种低乙二醇用比的聚酯再生方法，采用溶解或熔融的方法使废弃聚酯液化，可高效的催化PET的乙二醇解聚反应，也可高效的催化其解聚产物的再缩聚反应，可避免目前普遍醇解造成的催化剂残留导致再缩聚困难，可以克服采用固态非均相催化剂催化醇解和聚合过程中复杂的传质过程所造成的催化效率低下，大幅简化分离提纯工艺及成本，为PET制品的连续化化学再生提供了可能，具有很好的应用前景，且所提供的再生聚酯制备方法中所使用的催化剂合成方法相对简单，反应条件温和，反应过程易于控制，且降低醇解所用乙二醇比例，实现减碳低碳在降低乙二醇比例的同时，保证醇解产物BHET的较高收率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种低乙二醇用比的聚酯再生方法


[0001]本专利技术涉及聚酯的再生加工
，具体为一种低乙二醇用比的聚酯再生方法。

技术介绍

[0002]聚对苯二甲酸乙二醇酯，PET，简称聚酯，是一种性能优异的半结晶态热塑性高分子材料，广泛的应用于化纤、包装、医药、电子机械等领域，是化学纤维的第一大品种，聚酯行业飞速发展的同时，废旧聚酯制品的处理问题接踵而来，社会中废弃聚酯制品的巨大存量不仅给生态环境带来了巨大的压力，同时造成了石化资源的严重浪费，因此，对废弃聚酯制品的再生回收不仅可以变废为宝，缓解石油等不可再生资源短缺的压力，同时对生态环境的保护以及聚酯行业的可持续发展等都具有重大意义。
[0003]结合聚酯的物化特性，其回收方式主要分为物理再生和化学再生两种。物理再生法基于聚酯的热塑性，通过将废旧聚酯制品除杂、清洗、粉碎干燥后进行熔融再造粒的方法实现聚酯的再生，物理再生虽然具有成本低、技术简单的特点，但对于杂质成分复杂且不易分离的废旧聚酯制品，特别是废旧聚酯纺织品的回收而言，物理回收只能实现降级回收，最终产生无法回收废弃物，不能实现聚酯材料的封闭式循环，化学再生基于聚酯缩聚反应的可逆性及酯交换反应的亲核反应机理，通过小分子解聚剂对大分子链的进攻使聚酯解聚成聚合单体或中间体，经分离提纯后进行再聚合实现再生，对于废旧聚酯纺织品的回收具有明显优势，主要的解聚方法有水解、甲醇解和乙二醇解三种，其中水解反应需要高浓度的酸或碱，甲醇解反应需要高温高压环境，因此对设备要求高，工业化难度大；相比之下，乙二醇解具有反应条件较温和，可利用现有聚酯生产设备，工艺流程短，易于实现连续化生产等突出的特点，因而备受行业青睐。
[0004]再生聚酯的质量决定了再生聚酯纤维的品质，因此聚酯化学回收的工艺是尤为重要，PET的乙二醇解反应通常是在180
‑
220
°
C下进行的常压或低压的多相反应，因为反应温度较高，为了防止反应时间过长导致聚合物降解、解聚产物分解及二甘醇生成等副反应的发生，通常需要添加醇解催化剂加速反应，就是此类离子液体的催化剂中卤族元素含量很高，如果未能将催化剂从解聚产物中除去，则再聚合过程中会因为产生卤化氢而导致大分子的分解，严重影响再聚合制品的品质，因此亟需一种采用溶解或熔融的方法使废弃聚酯液化，降低醇解所用乙二醇比例，实现减碳低碳在降低乙二醇比例的同时，保证醇解产物BHET的较高收率的低乙二醇用比的聚酯再生方法来满足市场的需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种低乙二醇用比的聚酯再生方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种低乙二醇用比的聚酯再生方法，利用乙二醇醇解工艺降解废弃聚酯纤维，得到纯度较高的对苯二甲酸乙二醇酯
BHET，其具体步骤如下：a、对废弃聚酯纤维解聚，添加中和催化剂使废弃聚酯纤维液化溶解；b、对解聚的产物进行脱色和提纯，在步骤a中所得的产物为含有杂质的液化溶液，通过搅拌脱色后，然后通过过滤进行提纯；c、将完全提纯和脱色后的解聚产物进行再聚合，在步骤b中得到完全提纯和脱色后的解聚产物后，通过入缩聚催化剂和热稳定剂，然后在特定的温度和压力下，进行充分的搅拌混合，获得再生聚酯；d、对获得的再生聚酯进行干燥处理成粉末或颗粒状；e、将粉末或颗粒状的产物进行加工成聚酯纤维进行再生使用。
[0007]优选的，所述步骤a中溶解步骤为：将醇解催化剂二元醇钛碱金属配位化合物溶解于解聚剂乙二醇中，通混合搅拌反应，形成解聚溶液。
[0008]优选的，所述步骤a中的中和催化剂可以为：钦酸四丁酯、三氧化二锐、醋酸锌、对苯二甲酸二甲酯、甲苯磺酸或辛酸亚锡中的一种或多种组合，所述的催化剂的加入量为提纯及脱色后的解聚产物质量的10
‑
190p。
[0009]优选的，所述醇解混合搅拌反应的反应的温度为150
‑
240℃，其中其起始反应的温度应为100℃，反应时间为 1
‑
8小时，其中按配比要求依次向酯交换反应釜投入乙二醇、对苯二甲酸二甲酯、催化剂等，升温，当内温升至150
‑
240℃时、甲醇大量蒸出时，开分馏柱冷却水，待甲醇蒸出量及内温达到要求时，酯交换结束。
[0010]优选的，所述步骤b中，通过将位于酯交换反应釜中含有杂质的液化溶液导入缩聚釜，升温，经常压、低真空、高真空阶段，物料内温及搅拌功率达到要求时，反应达终点进行脱色。
[0011]优选的，所述在进行缩聚釜反应时需要向缩聚釜中加入乙二醇分散液，在温度升为150
‑
220℃下，常压回流搅拌1
‑
5h，低真空、高真空分别0.5
‑
1h进行脱色处理，真空度为200Pa。
[0012]优选的，所述步骤b中提纯通过过滤装置进行提纯，过滤装置为带有活性炭结构的装置，此过程可二次脱色，且需要重复操作此步骤多次，得到完全净化和脱色后的解聚产物。
[0013]优选的，所述在步骤c中，通过在解聚产物中加入间苯二甲酸、新戊二醇、催化剂三氧化二锦与醋酸钻和稳定剂磷酸三甲醋，进行缩聚反应，对苯二甲酸乙二醇酯及其低聚物的缩聚反应温度为275℃，真空度为95Pa，反应时间3.5h
‑
5h，且压力为1atm，得到的低熔点聚酯的熔点为115℃，端羚基含量为 30mmol/kg，特性粘度为 0.68dL/g ，所述的间苯二甲酸的投料摩尔量为再生原料的质量 /450，新戊二醇的投料摩尔量为再生原料质量 /960 ，醇酸的摩尔比例为1：4，催化剂三氧化二锦与醋酸钻为反应体系中酸总量的400ppm，再加入重量为相对酸成份0.01%的稳定剂磷酸三甲酯进行充分的搅拌混合，即获得再生聚酯。
[0014]优选的，所述步骤d中的干燥处理通过干燥机进行，其中干燥机内的温度应保持在129
‑
131℃进行恒温烘干处理，且干燥时长应保持在40min，即得出相对应的粉末状或颗粒状的产物。
[0015]优选的，所述步骤e中将粉末或颗粒状的产物进行加工成聚酯纤维进行再生使用，首先需要使用到挤出机加工成长条状，然后通过拉伸机进行拉伸，最后通过拉丝机拉成丝
状即获得再生聚酯纤维。
[0016]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术通过设置采用溶解或熔融的方法使废弃聚酯液化，可高效的催化PET的乙二醇解聚反应，也可高效的催化其解聚产物的再缩聚反应，可避免目前普遍醇解造成的催化剂残留导致再缩聚困难，可以克服采用固态非均相催化剂催化醇解和聚合过程中复杂的传质过程所造成的催化效率低下，大幅简化分离提纯工艺及成本，为PET制品的连续化化学再生提供了可能，具有很好的应用前景，且所提供的再生聚酯制备方法中所使用的催化剂合成方法相对简单，反应条件温和，反应过程易于控制，且降低醇解所用乙二醇比例，实现减碳低碳在降低乙二醇比例的同时，保证醇解产物BHET的较高收率的低乙二醇用比的聚酯再生方法来满足市场本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低乙二醇用比的聚酯再生方法，其特征在于：利用乙二醇醇解工艺降解废弃聚酯纤维然后在聚集，得到纯度较高的对苯二甲酸乙二醇酯BHET，其具体步骤如下：a、对废弃聚酯纤维解聚，添加中和催化剂使废弃聚酯纤维液化溶解；b、对解聚的产物进行脱色和提纯，在步骤a中所得的产物为含有杂质的液化溶液，通过搅拌脱色后，然后通过过滤进行提纯；c、将完全提纯和脱色后的解聚产物进行再聚合，在步骤b中得到完全提纯和脱色后的解聚产物后，通过入缩聚催化剂和热稳定剂，然后在特定的温度和压力下，进行充分的搅拌混合，获得再生聚酯；d、对获得的再生聚酯进行干燥处理成粉末或颗粒状；e、将粉末或颗粒状的产物进行加工成聚酯纤维进行再生使用。2.根据权利要求1所述的一种低乙二醇用比的聚酯再生方法，其特征在于：所述步骤a中溶解步骤为：将醇解催化剂二元醇钛碱金属配位化合物溶解于解聚剂乙二醇中，通混合搅拌反应，形成解聚溶液。3.根据权利要求2所述的一种低乙二醇用比的聚酯再生方法，其特征在于：所述步骤a中的中和催化剂可以为：钦酸四丁酯、三氧化二锐、醋酸锌、对苯二甲酸二甲酯、甲苯磺酸或辛酸亚锡中的一种或多种组合，所述的催化剂的加入量为提纯及脱色后的解聚产物质量的10
‑
190p。4.根据权利要求3所述的一种低乙二醇用比的聚酯再生方法，其特征在于：所述醇解混合搅拌反应的反应的温度为150
‑
240℃，其中其起始反应的温度应为100℃，反应时间为 1
‑
8小时，其中按配比要求依次向酯交换反应釜投入乙二醇、对苯二甲酸二甲酯、催化剂等，升温，当内温升至150
‑
240℃时、甲醇大量蒸出时，开分馏柱冷却水，待甲醇蒸出量及内温达到要求时，酯交换结束。5.根据权利要求1所述的一种低乙二醇用比的聚酯再生方法，其特征在于：所述步骤b中，通过将位于酯交换反应釜中含有杂质的液化溶液导入缩聚釜，升温，经常压、低真空、高真空阶段，物料内温及搅拌功率达到要求时，反应达终点进行脱色。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张朔，郑伟东，陈磊，王鹏立，郁金军，顾晨，王川，单涛，
申请(专利权)人：江苏赛维尔新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：