廢舊pet材料脫色回收制備高純pet切片的方法及制品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種廢舊塑料的回收利用工藝，具體涉及一種廢舊PET材料脫色回收制備高純PET切片的方法及
制品。
【背景技術(shù)】
[0002]廢舊聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料的主要來源是聚酯纖維或長絲生產(chǎn)過程中，其各個(gè)階段產(chǎn)生的廢料、利用聚酯纖維或長絲制成的廢舊纖維制品、印刷前或印刷后的廢舊PET薄膜以及PET片材。其中，染色的滌綸纖維和印刷復(fù)合膜由于含有大量油墨(一般約10-15wt%)，處理難度大，幾乎無人加工處理，成為國際廢舊PET材料回收的一大難題；另一方面，廢舊PET材料化學(xué)惰性強(qiáng)，不易被空氣或微生物降解，是造成“白色污染”的一個(gè)重要原因。因此，如何處理染色廢舊PET材料是亟待解決的一個(gè)重要社會(huì)問題和環(huán)境問題。
[0003]目前，我國對(duì)廢舊PET材料循環(huán)利用主要的方法是化學(xué)降解的方法和物理方法?；瘜W(xué)方法是在熱和化學(xué)試劑的作用下讓PET材料發(fā)生降解反應(yīng)，形成低分子產(chǎn)物，產(chǎn)物可進(jìn)一步利用，如單體可再聚合，油品可進(jìn)行深加工，但是該方法需要高溫高壓，對(duì)設(shè)備條件要求高、耗能高、條件苛刻，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模操作；物理方法是通過切斷、粉碎、加熱溶化等工序?qū)U舊PET進(jìn)行再加工的循環(huán)利用技術(shù)，但再生PET的性能比新料大為降低，且含有大量雜質(zhì)，應(yīng)用價(jià)值降低很多。對(duì)印刷PET薄膜由于在物理方法的處理中會(huì)出現(xiàn)容易起泡，抽粒斷條，顏色變黑且散發(fā)臭味的情況而導(dǎo)致無法加工回收，尚屬于技術(shù)上的空白區(qū)。
[0004]現(xiàn)有中國專利文獻(xiàn)CN1061420A公開了一種廢塑料回收再生方法，該方法在80-2000C的溫度條件下用溶劑將廢塑料溶解后脫色多次過濾,得到純度較好、回收產(chǎn)品質(zhì)量較高的產(chǎn)品；但該回收處理工藝需要在80-200°C的高溫下進(jìn)行，操作難度較大，回收能耗較高，且會(huì)導(dǎo)致部分塑料降解為小分子產(chǎn)物，增加后續(xù)再生材料的回收工藝，降低了實(shí)際回收效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種廢舊PET材料脫色回收制備高純PET切片的方法及其制品，其工藝合理、設(shè)備要求低、能耗低、溶劑消耗量小、純度高、PET性能高、回收率高，特別適合于印刷復(fù)合聚酯薄膜回收PET的工藝。
[0006]本發(fā)明為達(dá)到上述目的所采用的技術(shù)方案是:
一種廢舊PET材料脫色回收制備高純PET切片的方法，其包括以下步驟:
(1)制備PET低分子溶液:
將收集的廢舊聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯PET廢膜和BHET粉末按質(zhì)量比為3:2 -9:1的比例加入捏合機(jī)中，控溫在200-260°C，經(jīng)混合、攪碎、分散lO-lOOmin，可得到PET低分子溶液；
(2)制備PET初級(jí)溶液: 將丙二醇和所得PET低分子溶液按質(zhì)量比為1- 4:1的比例投入到密閉容器中，在200-2400C >0.1-0.4Mpa的條件下，攪拌并保溫1_4小時(shí)后，得到PET初級(jí)溶液；
(3)過濾、冷卻結(jié)晶:
將所得PET初級(jí)溶液加入孔徑為10-200目的過濾器中，在120-140°C和常壓下，過濾，去掉雜質(zhì)，得到初始溶液；之后于20-60°C下冷卻結(jié)晶，析出得到對(duì)苯二甲酸雙羥乙酯BHET初餅和丙二醇；
(4)壓榨、溶解、結(jié)晶:
將BHET初餅置于壓榨機(jī)中強(qiáng)力壓榨后，得到BHET清餅；之后向所得BHET清餅中加入其體積的50-250%的丙二醇，加熱至80-120°C，得到BHET清餅溶液；之后將BHET清餅溶液在20-100°C下冷卻結(jié)晶，析出，得到BHET粗餅和丙二醇溶液；
(5)再壓榨、溶解、結(jié)晶、精餾:
將BHET粗餅置于壓榨機(jī)中強(qiáng)力壓榨后，得到BHET 二次清餅，然后用蒸發(fā)器蒸餾以除去該清餅中殘留的全部丙二醇，得到BHET精餅；之后將所得的BHET精餅溶入60_90°C的熱水中，分離出不溶物，再經(jīng)結(jié)晶、脫水、干燥，得到純度96-97%的BHET粉末；將得到的BHET粉末繼續(xù)利用精餾裝置進(jìn)行精餾得到純度大于99.0%的高純BHET粉末。
[0007](6)縮聚反應(yīng)制得PET切片:
將步驟(5)所得高純BHET粉末與乙二醇按照質(zhì)量比為5-15:1的比例加入縮聚釜中，同時(shí)加入銻系催化劑，在真空下進(jìn)行縮聚反應(yīng)，最終得到特性粘度為0.63-0.70dl/g的PET切片。
[0008]進(jìn)一步，所述的步驟(3)中過濾器的孔徑為50-100目。
[0009]進(jìn)一步，所述的步驟(4)和(5)中還包括將所得的含有染料、油墨的丙二醇溶液在190-220°C下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得到純凈的丙二醇再次回用。
[0010]進(jìn)一步，所述的廢舊聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯PET，其來自于含有 PET的復(fù)合薄膜、廢舊磁帶、染色后的滌綸纖維以及廢丨日滌綸衣物中的多種。
[0011]進(jìn)一步，所述的含PET的復(fù)合薄膜含有8-15%的油墨、所述的廢舊磁帶含有75%以上的PET材料、所述染色后的滌綸纖維以及廢舊滌綸衣物含有1-15%的染料。
[0012]進(jìn)一步，所述的水為電阻率>15ΜΩ.αιι(25°0、金屬離子含量<2ug/L的去離子水；所述的丙二醇的純度大于99.0%。
[0013]進(jìn)一步，所述的銻系催化劑為三氧化二銻、乙二醇銻或醋酸銻中的任一種，用量為200_800ppmo
[0014]進(jìn)一步，所述的步驟(6)中縮聚反應(yīng)控制溫度為270_280°C、真空度為20_100Pa、反應(yīng)時(shí)間為2-4h。
[0015]一種采用前述的方法制備得到的高純PET切片，該P(yáng)ET切片的熔點(diǎn)> 260°C、端羧基含量彡30mol/t、色度b值彡3、灰分彡0.07%。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明采用丙二醇(PG)溶劑取代傳統(tǒng)的乙二醇(EG)溶劑，突破了廢舊PET回收中難度最大的油墨含量高的印刷復(fù)合膜回收的技術(shù)難題，能夠直接對(duì)帶顏色、含灰、含雜質(zhì)、含大量印刷油墨的廢膜進(jìn)行處理，解決了傳統(tǒng)工藝只能對(duì)清洗干凈、干燥后的瓶片、纖維廠干凈廢絲進(jìn)行回收的瓶頸。
[0017]2、本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有專利CN1061420A的方法，實(shí)現(xiàn)了以壓榨方式取代傳統(tǒng)的蒸餾方式的技術(shù)突破，大大降低了設(shè)備要求的復(fù)雜度，簡化了流程，降低了溶劑需求量，減少了能耗，提高了回收成品率和產(chǎn)品純度，在節(jié)省廢塑料的回收成本的同時(shí)不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染，實(shí)現(xiàn)了廢舊塑料的高度回收再利用并可進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
[0018]3、本發(fā)明獲得的PET切片的熔點(diǎn)彡260°C、端羧基含量彡30mol/t、色度b值彡3、灰分< 0.07%。
[0019]4、本發(fā)明的制備方法工藝合理、成本低、可大規(guī)模生產(chǎn)。
[0020]上述是發(fā)明技術(shù)方案的概述，以下結(jié)合【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0021]【具體實(shí)施方式】:
實(shí)施例1本實(shí)施例提供的廢舊PET材料脫色回收制備高純PET切片的方法及其制品，其包括以下步驟:
(1)制備PET低分子溶液:
將收集的廢舊聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯PET廢膜和BHET粉末按質(zhì)量比為3:2 -9:1的比例加入捏合機(jī)中，控溫在200-260°C，經(jīng)混合、攪碎、分散lO-lOOmin，可得到PET低分子溶液；
(2)制備PET初級(jí)溶液:
將丙二醇和所得PET低分子溶液按質(zhì)量比為1- 4:1的比例投入到密閉容器中，在200-2400C >0.1-0.4Mpa的條件下，攪拌并保溫1_4小時(shí)后，得到PET初級(jí)溶液；
(3)過濾、冷卻結(jié)晶:
將所得PET初級(jí)溶液加入孔徑為10-200目的過濾器中，在120-140°C和常壓下，過濾，去掉雜質(zhì)，得到初始溶液；之后于20-60°C下冷卻結(jié)晶，析出得到對(duì)苯二甲酸雙羥乙酯BHET初餅和丙二醇；
(4)壓榨、溶解、結(jié)晶:
將BHET初餅置于壓榨機(jī)中強(qiáng)力壓榨后，得到BHET清餅；之后向所得BHET清餅中加入其體積的50-250%的丙二醇，加熱至80-120°C，得到BHET清餅溶液；之后將BHET清餅溶液在20-100°C下冷卻結(jié)晶，析出，得到BHET粗餅和丙二醇溶液；