CN107810227A - 用于纯化受污染的聚丙烯的方法 - Google Patents

Abstract

本文公开了一种用于纯化回收的聚丙烯，诸如从消费后使用或工业后使用的回收的聚丙烯的方法。本方法涉及获得所述回收的聚丙烯和使其在高温和高压下与流体溶剂接触以产生提取的回收的聚丙烯。所述提取的回收的聚丙烯在高温和高压下溶解在溶剂中以产生聚丙烯溶液，所述聚丙烯溶液在高温和高压下通过使所述聚丙烯溶液与固体介质接触来纯化，以产生较纯的聚丙烯溶液。然后从所述较纯的聚丙烯溶液中分离较纯的聚丙烯。

Description

用于纯化受污染的聚丙烯的方法

技术领域

本发明整体涉及一种用于通过使用加压的溶剂和固体介质纯化受污染的聚合物的方法。更具体地说，本发明涉及一种用于纯化诸如消费后和工业后再循环利用的塑料的再循环利用的聚合物，以产生无色或透明的无味原始态聚合物的方法。这对于聚丙烯的纯化特别有用。

背景技术

聚合物，特别是合成塑料，由于其生产成本相对较低并且材料特性平衡良好而在日常生活中无所不在。合成塑料广泛应用于诸如包装、机动车部件、医疗装置和消费品的各种领域中。为了满足这些应用的高需求，全球每年生产数百亿磅的合成塑料。绝大多数合成塑料是由诸如石油和天然气的日益稀少的化石来源产生。另外，由化石来源制造合成塑料产生作为副产物的CO₂。

无所不在地使用合成塑料结果导致每年产生数百万吨的塑料废弃物。虽然大多数塑料废弃物是通过市政固体废弃物程序进行填埋，但显著部分的塑料废弃物在环境中作为垃圾被发现，这是不雅观的，并且可能对生态系统有害。塑料废弃物经常被冲入河流系统，并最终出海。

塑料再循环利用已经成为缓解与广泛使用塑料相关的问题的一个解决方案。回收并且再利用的塑料可以转向来自垃圾填埋场的废弃物，并且降低对由化石型资源制成的原始塑料的需求，从而降低温室气体排放。在诸如美国和欧盟的发达地区，由于消费者、企业和工业制造操作的认知度提高，塑料再循环利用率日益增加。包括塑料在内的大多数再循环利用的材料被混合成单一料流，其由材料回收设施(MRF)收集并加工。在MRF中，材料被分类，洗涤，并且包装以便再次出售。塑料可分类为单种材料，诸如高密度聚乙烯(HDPE)或聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)，或其它普通塑料如聚丙烯(PP)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚(氯乙烯)(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)和聚酰胺(PA)的混合料流。然后可以将单一或混合料流进一步分类，洗涤并且再加工成适合在塑料加工例如吹塑和注塑中再使用的球粒。

尽管再循环利用的塑料被分类成主要均匀的料流，并且用水溶液和/或苛性碱溶液洗涤，但最终的再加工球粒经常保持被诸如变质的食物残渣和残留的香料组分的不希望有的废弃物杂质高度污染。此外，由于通常用于使塑料制品着色的染料和颜料的混合物，除了来自再循环利用的饮料容器的那些以外，再循环利用的塑料球粒都是深色的。虽然有一些对颜色和污染物不敏感的应用(例如黑色塑料油漆容器和隐蔽的机动车部件)，但大多数应用需要无色的球粒。对高品质的“原始态”再循环利用的树脂的需要对于食品和药物接触应用诸如食品包装特别重要。除了被杂质和混合着色剂污染之外，许多再循环利用的树脂产品在化学组成上经常是异质的，并且可能含有显著量的聚合物污染物，诸如在再循环利用的PP中的聚乙烯(PE)污染物，反之亦然。

机械再循环利用，也称为二次再循环利用，是将再循环利用的塑料废弃物转化为可再利用的形式用于后续制造的工艺。机械再循环利用和其它塑料回收工艺的更详细评论描述在S.M.Al-Salem,P.Lettieri,J.Baeyens,“塑料固体废弃物(PSW)的再循环利用和回收路径的综述(Recycling and recovery routes of plastic solid waste(PSW):Areview)”,废弃物管理(Waste Management),第29卷，第10刊，2009年10月，第2625-2643页,ISSN0956-053X中。尽管机械再循环利用技术的进步已经在一定程度上改善了再循环利用聚合物的品质，但是机械净化方法存在基本的限制，诸如颜料被物理截留在聚合物基体内。因此，即使随着机械再循环利用技术的改善，目前可用的再循环利用的塑料废弃物中的深色并且高含量的化学污染物也妨碍了再循环利用的树脂被塑料工业更广泛地使用。

为了克服机械再循环利用的基本限制，已经开发了许多方法以通过化学方法或化学再循环利用来纯化受污染的聚合物。这些方法大多使用溶剂来净化并且纯化聚合物。溶剂的使用实现杂质的提取和聚合物的溶解，这进一步实现替代的分离技术。

例如，美国专利No.7,935,736描述了一种用于在清洁之前使用溶剂溶解聚酯而从含有聚酯的废弃物中再循环利用聚酯的方法。'736专利还描述了使用沉淀剂从溶剂中回收聚酯的需要。

在另一个示例中，美国专利No.6,555,588描述了一种由其它聚合物构成的塑料混合物产生聚丙烯共混物的方法。'588专利描述了在低于聚合物在诸如己烷的选定溶剂中的溶解温度的温度下经规定的停留时间从聚合物中提取污染物。'588专利进一步描述了在过滤之前增加溶剂(或第二溶剂)的温度以溶解聚合物。'588专利还描述了使用剪切或流动以使聚丙烯从溶液中沉淀。'588专利中描述的聚丙烯共混物含有最高达5.6重量％的聚乙烯污染物。

在另一个示例中，欧洲专利申请号849,312(从德文翻译成英文)描述了从含聚烯烃的塑料混合物或含聚烯烃的废弃物中获得纯化的聚烯烃的工艺。'312专利申请描述了用沸点高于90℃的汽油或柴油燃料的烃馏分在90℃和烃溶剂的沸点之间的温度下提取聚烯烃混合物或废弃物。'312专利申请还描述了使热聚烯烃溶液与漂白粘土和/或活性炭接触以从溶液中除去外来组分。'312专利还描述了冷却溶液到低于70℃的温度以使聚烯烃结晶，然后通过在聚烯烃的熔点以上加热聚烯烃或在真空中蒸发粘附的溶剂或使气流经过聚烯烃沉淀物，和/或用沸点低于聚烯烃的熔点的醇或酮提取溶剂来除去粘附的溶剂。

在另一个示例中，美国专利No.5,198,471描述了一种用于在第一较低温度下使用溶剂从包含多种聚合物的物理掺和的固体混合物(例如，废弃塑料)中分离聚合物以形成第一单相溶液和剩余固体组分的方法。'471专利进一步描述了将溶剂加热到更高的温度以溶解在第一较低温度下不溶解的附加聚合物。'471专利描述了不溶性聚合物组分的过滤。

在另一个示例中，美国专利No.5,233,021描述了一种通过在适当的温度和压力下将各组分溶解在超临界流体中，然后改变温度和/或压力以依次提取特定组分而从多组分结构(例如，废弃地毯)中提取纯聚合物的组分的方法。然而，类似于'471专利，'021专利仅描述了未溶解组分的过滤。

在另一个示例中，美国专利No.5,739,270描述了使用共溶剂和工作流体连续地从污染物和塑料的其它组分中分离塑料的聚合物组分的方法和设备。共溶剂至少部分地溶解聚合物，并且第二流体(即，处于液体、临界或超临界状态)溶解来自聚合物的组分，并且从共溶剂中沉淀一些溶解的聚合物。'270专利进一步描述了过滤热塑性共溶剂(有或没有工作流体)以除去诸如玻璃颗粒的微粒污染物的步骤。

如上所述，纯化受污染的聚合物的已知溶剂型方法不会产生“原始态”聚合物。在先前的方法中，经常发生其它聚合物的共溶解并且因此交叉污染。如果使用吸附剂，经常采用过滤和/或离心步骤以从溶液中除去用过的吸附剂。此外，使用沉淀化学品除去溶剂的分离工艺如加热、真空蒸发和/或沉淀用以产生不含残余溶剂的聚合物。

因此，仍然需要用于对纯化受污染的聚合物的改善的溶剂型方法，该方法使用从聚合物中容易地并且经济地除去的溶剂，就单元操作的数量而言相对简单，产生没有显著量的聚合物的交叉污染的聚合物，产生基本上无色的聚合物，并且产生基本上无味的聚合物。

发明内容

本文公开了一种用于纯化回收的聚丙烯的方法。该方法包括获得回收的聚烯烃，其中回收的聚烯烃选自消费后使用的聚合物、工业后使用的聚合物以及它们的组合。在约80℃至约220℃的温度和约150psig(1.03MPa)至约15,000psig(103.42MPa)的压力下使回收的聚丙烯与具有标准沸点小于约70℃的第一流体溶剂接触，以产生提取的回收的聚丙烯。在约90℃至约220℃的温度和约350psig(2.42MPa)至约20,000psig(137.90MPa)的压力下使提取的回收的聚丙烯溶解在选自第一流体溶剂、第二流体溶剂、以及它们的混合物的溶剂中以产生聚丙烯溶液。在约90℃至约220℃的温度和约350psig(2.42MPa)至约20,000psig(137.90MPa)的压力下通过使聚丙烯溶液与固体介质接触来纯化聚丙烯溶液以产生较纯的聚丙烯溶液。然后从较纯的聚丙烯溶液中分离较纯的聚丙烯。在一个实施方案中，第二流体溶剂具有与第一流体溶剂相同的化学组成或不同的化学组成。

在一个实施方案中，较纯的聚丙烯在约0℃至约220℃的温度和约0psig(0MPa)至约2,000psig(13.79MPa)的压力下从较纯的聚丙烯溶液中分离。

在一个实施方案中，回收的聚丙烯为消费后再循环利用得到的聚丙烯。在另一个实施方案中，回收的聚丙烯为聚丙烯均聚物或主要是聚丙烯的共聚物。

在一个实施方案中，流体溶剂具有小于约0℃并且大于约-45℃的标准沸点和小于约+25kJ/mol的标准汽化焓变。在另一个实施方案中，流体溶剂选自烯属烃、脂族烃、以及它们的混合物。

在另一个实施方案中，脂族烃选自C₁-C₆脂族烃以及它们的混合物。在另一个实施方案中，脂族烃以及它们的混合物由主要是C₄的脂族烃构成。

在一个实施方案中，流体溶剂基本上由C₄液化石油气组成。在另一个实施方案中，流体溶剂为正丁烷、丁烷异构体、或者它们的混合物。

在一个实施方案中，提取、溶解和纯化步骤中的温度为约110℃至约170℃。

在一个实施方案中，接触步骤中的压力为约1,100psig(7.58MPa)至约2,100psig(14.48MPa)。在另一个实施方案中，接触步骤中的压力小于约1,100psig(7.58MPa)。

在一个实施方案中，溶解步骤中的压力大于约1,100psig(7.58MPa)。在另一个实施方案中，溶解步骤中的压力大于约2,100psig(14.48MPa)。

在一个实施方案中，固体介质选自无机物质、碳基物质、以及它们的混合物。在另一个实施方案中，无机物质选自硅的氧化物、铝的氧化物、铁的氧化物、硅酸铝、无定形火山玻璃、以及它们的混合物。在另一个实施方案中，无机物质选自二氧化硅、硅胶、硅藻土、砂、石英、氧化铝、珍珠岩、漂白土、膨润土、以及它们的混合物。在另一个实施方案中，无机物质为回收的玻璃。

在一个实施方案中，碳基物质选自无烟煤、炭黑、焦炭、活性炭、纤维素、以及它们的混合物。在另一个实施方案中，聚丙烯溶液与固体介质的接触在固体介质的填充床中进行。在一个实施方案中，填充床的长度大于20cm。

结合实施例阅读以下发明详述，本发明的附加特征对于本领域的技术人员而言可变得显而易见。

附图说明

图1为示出本发明的一个实施方案的主要步骤的框图流程图；

图2为使用来自DSC测量的焓值来计算聚丙烯中的聚乙烯含量的校准曲线；

图3为实施例中使用的实验设备的示意图；

图4为实施例样本的照片；

图5为若干实施例的不透明度和气味强度的条形图。

具体实施方式

I.定义

如本文所用，术语“回收的聚合物”是指为了先前目的而用过并且然后为了进一步加工而回收的聚合物。

如本文所用，术语“回收的聚丙烯”(rPP)是指为了先前目的而用过并且然后为了进一步加工而回收的聚丙烯聚合物。

如本文所用，术语“消费后”是指在最终消费者已经使用在消费品或产品中的材料之后产生的材料的来源。

如本文所用，术语“消费后再循环利用”(PCR)是指在最终消费者已经使用材料并且已经将该材料置于废弃物料流中之后产生的材料。

如本文所用，术语“工业后”是指在制造货品或产品期间产生的材料的来源。

如本文所用，术语“流体溶剂”是指在规定的温度和压力条件下可以以液态存在的物质。在一些实施方案中，流体溶剂可以是一种分子或异构体的主要均一化的化学组合物，而在其它实施方案中，流体溶剂可以是若干不同分子组合物或异构体的混合物。此外，在本发明的一些实施方案中，术语“流体溶剂”还可以适用于处于、接近或高于该物质的临界温度和临界压力(临界点)的物质。本领域的普通技术人员公知的是，在该物质临界点以上的物质被称为“超临界流体”，其不具有液体的典型物理特性(即，密度)。

如本文所用，术语“溶解的”是指溶质(聚合物的或非聚合物的)以分子水平至少部分地并入溶剂中。此外，溶质/溶剂溶液的热力学稳定性可以通过以下公式1来描述：

ΔG_mix＝ΔH_m-TΔS_mix (I)

其中ΔG_mix为混合溶质与溶剂产生的Gibbs自由能变化，ΔH_mix为混合的焓变，T为绝对温度，并且ΔS_mix为混合的熵。为了保持溶质在溶剂中的稳定溶液，Gibbs自由能必须是负的并且是最小的。因此，在适当的温度和压力下使负Gibbs自由能最小化的溶质和溶剂的任何组合都可用于本发明。

如本文所用，术语“标准沸点”是指由国际纯粹和应用化学联合会(InternationalUnion of Pure and Applied Chemistry，IUPAC)确立的在精确地100kPa(1巴，14.5psia，0.9869atm)的绝对压力下的沸腾温度。

如本文所用，术语“标准汽化焓变”是指在物质的标准沸点下使规定量的物质从液体转化成蒸气所需的焓变。

如本文所用，术语“聚丙烯溶液”是指聚丙烯溶解在溶剂中的溶液。聚丙烯溶液可以含有不溶物，因此聚丙烯溶液也可以是悬浮在聚丙烯溶解在溶剂中的溶液中的未溶解物的“浆液”。

如本文所用，术语“固体介质”是指在使用条件下以固态存在的物质。固体介质可以是结晶的、半结晶的或无定形的。固体介质可以是颗粒状的并且可以以不同的形状(即，球形、圆柱形、球粒等)供应。如果固体介质是颗粒状的，则固体介质的粒度和粒度分布可以由用于分类颗粒状介质的目尺寸来定义。标准目尺寸名称的一个示例可见于美国材料与试验协会(ASTM)标准ASTM E11“Standard Specification for Woven Wire Test SieveCloth and Test Sieves.”中。固体介质也可以是非织造纤维垫或织造纺织物。

如本文所用，术语“较纯的聚丙烯溶液”是指相对于纯化步骤之前的相同聚丙烯溶液具有更少污染物的聚丙烯溶液。

如本文所用，术语“原始态”是指基本上无污染物、无颜料、无气味、均一化并且特性类似于原始聚合物。

如本文所用，术语“主要是聚丙烯的共聚物”是指具有大于70摩尔％的丙烯重复单元的共聚物。

II.用于纯化受污染的聚丙烯的方法

令人惊奇的是，已经发现某些流体溶剂当以相对简单的工艺使用时可以用于将受污染的聚合物，特别是回收的或再循环利用的聚合物纯化到近原始态的品质，这些流体溶剂在一个优选的实施方案中对聚合物表现出温度和压力依赖性溶解度。图1中示例的该工艺包括1)获得回收的聚丙烯(图1中的步骤a)，接着2)在提取温度(T_E)和提取压力(P_E)下用流体溶剂提取聚丙烯(图1中的步骤b)，接着3)在溶解温度(T_D)和溶解压力(P_D)下使聚丙烯溶解在流体溶剂中(图1中的步骤c)，接着4)使溶解的聚丙烯溶液与固体介质在溶解温度(T_D)和溶解压力(P_D)下接触(图1中的步骤d)，接着从流体溶剂中分离聚丙烯(图1中的步骤e)。在本发明的一个实施方案中，可能来源于消费后的废弃物料流的纯化的聚丙烯基本上无污染物、无颜料、无气味、均一化并且特性类似于原始聚丙烯。此外，在一个优选的实施方案中，本发明的流体溶剂的物理特性可实现用于流体溶剂与纯化的聚丙烯的分离的更节能的方法。

回收的聚丙烯

在本发明的一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括获得回收的聚丙烯。就本发明的目的而言，回收的聚丙烯来源于消费后、工业后、商业后和/或其它特殊的废弃物料流。例如，消费后废弃聚丙烯可以来源于路边的再循环利用料流，其中最终消费者将来自包装和产品的用过的聚合物放入指定的箱中，以便由废弃物搬运工或再循环利用器收集。消费后废弃聚合物也可以来源于店内“回收(take-back)”程序，其中消费者将废弃聚合物带入商店并且将废弃聚合物放入指定的收集箱中。工业后废弃聚合物的示例可以是在制造或装运货品或产品期间产生的由制造商收集的作为不可用的材料的废弃聚合物(即，裁屑、超出规格的材料、启动废弃料)。来自特殊废弃物料流的废弃聚合物的示例可以是来源于电子废弃物(也称为电子废弃物(e-waste))的再循环利用的废弃聚合物。来自特殊废弃物料流的废弃聚合物的另一个示例可以是来源于汽车的再循环利用的废弃聚合物。来自特殊废弃物料流的废弃聚合物的另一个示例可以是来源于用过的地毯和纺织物的再循环利用的废弃聚合物。

就本发明的目的而言，回收的聚丙烯是单种聚合物的均一化组合物或若干不同聚丙烯组合物的混合物。聚丙烯组合物的非限制性示例是丙烯的均聚物、丙烯与乙烯的共聚物(包括“冲击”和“无规-澄清的”共聚物)、丙烯与α-烯烃的共聚物、聚丙烯橡胶、以及本领域的普通技术人员显而易见的其它可溶解的聚丙烯组合物。

回收的聚丙烯还可以含有各种颜料、染料、加工助剂、稳定添加剂、填料和其它性能添加剂，这些性能添加剂在初始聚合物的聚合或转化成制品的最终形式期间被添加到聚合物中。颜料的非限制性示例是有机颜料诸如铜酞菁，无机颜料诸如二氧化钛，以及对本领域的普通技术人员可显而易见的其它颜料。有机染料的非限制性示例是碱性黄51。加工助剂的非限制性示例是抗静电剂诸如单硬脂酸甘油酯，和增滑剂诸如芥酸酰胺。稳定添加剂的非限制性示例是十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸酯。填料的非限制性示例是碳酸钙、滑石和玻璃纤维。

溶剂

本发明的流体溶剂具有小于约70℃的标准沸点。加压保持具有低于本发明的操作温度范围的标准沸点的溶剂处于几乎没有或没有溶剂蒸气的状态。在一个实施方案中，具有小于约70℃的标准沸点的流体溶剂选自二氧化碳、酮、醇、醚、酯、烯烃、烷烃、以及它们的混合物。具有小于约70℃的标准沸点的流体溶剂的非限制性示例是二氧化碳、丙酮、甲醇、二甲基醚、二乙基醚、乙基甲基醚、四氢呋喃、乙酸甲酯、乙烯、丙烯、1-丁烯、2-丁烯、异丁烯、1-戊烯、2-戊烯、戊烯的支链异构体、1-己烯、2-己烯、甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷、正己烷、异己烷的异构体、以及本领域的普通技术人员可显而易见的其它物质。

所使用的流体溶剂的选择将决定用于执行本发明的步骤的温度和压力范围。在下面的参考文献中提供了对本发明所述类型的溶剂中的聚合物相特性的评论：McHugh等人(1999)Chem.Rev.99:565-602。

提取

在本发明的一个实施方案中，用于纯化聚丙烯的方法包括使回收的聚丙烯与流体溶剂在该聚合物基本上不溶于该流体溶剂中的温度和压力下接触。虽然不希望被任何理论所束缚，但是申请人认为，可以以防止流体溶剂完全溶解聚合物的方式来控制温度和压力依赖性溶解度，然而，流体溶剂可以扩散到聚合物中并提取任何可提取的污染物。可提取的污染物可以是加入到聚合物中的残余加工助剂，与聚合物接触的残余产品制剂诸如香料和调味料、染料，以及可能例如在废弃物收集和其它废弃物材料的后续积聚期间已经有意添加或无意掺入到聚合物中的任何其它可提取材料。

在一个实施方案中，可通过固定聚合物/流体溶剂体系的温度，然后将压力控制在聚合物在流体溶剂中溶解的压力或压力范围以下来完成受控提取。在另一个实施方案中，通过固定聚合物/溶剂体系的压力，然后将温度控制在聚合物在流体溶剂中溶解的温度或温度范围以下来完成受控提取。用流体溶剂对聚合物进行温度和压力受控提取使用合适的压力容器，并且可以以允许用流体溶剂连续提取聚合物的方式构造。在本发明的一个实施方案中，压力容器可以是连续的液-液提取塔，其中将熔融聚合物泵入提取塔的一端，并且将流体溶剂泵入提取塔的相同或相对端。在另一个实施方案中，含有提取的污染物的流体被从工艺中除去。在另一个实施方案中，将含有提取的污染物的流体纯化，回收并且再循环利用以用于提取步骤或该工艺中的不同步骤。在本发明的一个实施方案中，提取可以作为间歇方法进行，其中回收的聚丙烯被固定在压力容器中，并且流体溶剂被连续地泵送经过固定的聚合物相。提取时间或流体溶剂的用量将取决于最终较纯聚合物的期望纯度和起始的回收的聚丙烯中的可提取污染物的量。在另一个实施方案中，含有提取的污染物的流体在如下文“纯化”部分中所述的单独步骤中与固体介质接触。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括使回收的聚丙烯与流体溶剂在该聚合物熔融和处于液态的温度和压力下接触。在另一个实施方案中，使回收的聚丙烯与流体溶剂在该聚合物处于固态的温度和压力下接触。

在一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括使聚丙烯与流体溶剂在聚丙烯保持基本上不溶解的温度和压力下接触。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约80℃至约220℃的温度下使聚丙烯与正丁烷接触。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约100℃至约200℃的温度下使聚丙烯与正丁烷接触。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约130℃至约180℃的温度下使聚丙烯与正丁烷接触。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约150psig(1.03MPa)至约3,000psig(20.68MPa)的压力下使聚丙烯与正丁烷接触。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约1,000psig(6.89MPa)至约2,750psig(18.96MPa)的压力下使聚丙烯与正丁烷接触。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约1,500psig(10.34MPa)至约2,500psig(17.24MPa)的压力下使聚丙烯与正丁烷接触。

在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约80℃至约220℃的温度下使聚丙烯与丙烷接触。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约100℃至约200℃的温度下使聚丙烯与丙烷接触。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约130℃至约180℃的温度下使聚丙烯与丙烷接触。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约200psig(1.38MPa)至约8,000psig(55.16MPa)的压力下使聚丙烯与丙烷接触。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约1,000psig(6.89MPa)至约6,000psig(41.37MPa)的压力下使聚丙烯与丙烷接触。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约2,000psig(13.79MPa)至约4,000psig(27.58MPa)的压力下使聚丙烯与丙烷接触。

溶解

在本发明的一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括使回收的聚丙烯在该聚合物溶解在流体溶剂中的温度和压力下溶解在流体溶剂中。尽管不希望被任何理论所束缚，但是申请人认为可以以实现回收的聚合物在流体溶剂中热力学上有利地溶解的方式控制温度和压力。此外，可以以实现特定聚合物或聚合物混合物的溶解而不溶解其它聚合物或聚合物混合物的方式控制温度和压力。这种可控的溶解实现聚合物从聚合物混合物中的分离。

在本发明的一个实施方案中，用于纯化聚合物的方法包括在相同的温度和压力条件下使受污染的回收的聚丙烯溶解在不溶解污染物的溶剂中。污染物可以包括颜料、填料、污垢和其它聚合物。这些污染物在溶解时从回收的聚丙烯中释放，然后通过后续的固-液分离步骤从聚合物溶液中除去。

在一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在聚丙烯溶解在流体溶剂中的温度和压力下使聚丙烯溶解在该流体溶剂中。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约90℃至约220℃的温度下使聚丙烯溶解在正丁烷中。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约100℃至约200℃的温度下使聚丙烯溶解在正丁烷中。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约130℃至约180℃的温度下使聚丙烯溶解在正丁烷中。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约350psig(2.14MPa)至约4,000psig(27.57MPa)的压力下使聚丙烯溶解在正丁烷中。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约1,000psig(6.89MPa)至约3,500psig(24.13MPa)的压力下使聚丙烯溶解在正丁烷中。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约2,000psig(13.79MPa)至约3,000psig(20.68MPa)的压力下使聚丙烯溶解在正丁烷中。

在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约90℃至约220℃的温度下使聚丙烯溶解在丙烷中。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约100℃至约200℃的温度下使聚丙烯溶解在丙烷中。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约130℃至约180℃的温度下使聚丙烯溶解在丙烷中。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约2,000psig(13.79MPa)至约8,000psig(55.16MPa)的压力下使聚丙烯溶解在丙烷中。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约3,000psig(20.68MPa)至约6,000psig(41.37MPa)的压力下使聚丙烯溶解在丙烷中。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约3,500psig(24.13MPa)至约5,000psig(34.47MPa)的压力下使聚丙烯溶解在丙烷中。

纯化

在本发明的一个实施方案中，用于纯化聚丙烯的方法包括使受污染的聚合物溶液与固体介质在该聚合物保持溶解在流体溶剂中的温度和压力下接触。本发明的固体介质是从溶解在本发明的流体溶剂中的回收的聚丙烯的溶液中除去至少一些污染物的任何固体材料。尽管不希望受任何理论束缚，但申请人认为固体介质通过各种机制除去污染物。可能的机制的非限制性示例包括吸附、吸收、尺寸排阻、离子排斥、离子交换和本领域的普通技术人员可显而易见的其它机制。此外，回收的聚丙烯中通常见到的颜料和其它污染物可以是极性化合物，并且可以优先地与固体介质相互作用，该固体介质也可以是至少微极性的。当使用诸如烷烃的非极性溶剂作为流体溶剂时，极性-极性相互作用是特别有利的。

在本发明的一个实施方案中，固体介质选自无机物质、碳基物质、或者它们的混合物。无机物质的有用示例包括硅的氧化物、铝的氧化物、铁的氧化物、硅酸铝、硅酸镁、无定形火山玻璃、二氧化硅、硅胶、硅藻土、砂、石英、回收的玻璃、氧化铝、珍珠岩、漂白土、膨润土、以及它们的混合物。碳基物质的有用示例包括无烟煤、炭黑、焦炭、活性炭、纤维素、以及它们的混合物。在本发明的另一个实施方案中，固体介质为再循环利用的玻璃。

在本发明的一个实施方案中，固体介质在容器中与聚合物接触规定量的时间，同时搅拌固体介质。在另一个实施方案中，固体介质通过固-液分离步骤从较纯的聚合物溶液中除去。固-液分离步骤的非限制性示例包括过滤、滗析、离心和沉降。在本发明的另一个实施方案中，受污染的聚合物溶液经过固体介质的固定床。在本发明的另一个实施方案中，固体介质的固定床的高度或长度大于5cm。在本发明的另一个实施方案中，固体介质的固定床的高度或长度大于10cm。在本发明的另一个实施方案中，固体介质的固定床的高度或长度大于20cm。在本发明的另一个实施方案中，根据需要替换固体介质以维持期望的聚合物纯度。在另一个实施方案中，固体介质在纯化步骤中再生并且再次使用。在另一个实施方案中，固体介质在反吹步骤中通过使固体介质流化而再生。

在一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括使聚丙烯/流体溶剂溶液与固体介质在聚丙烯保持溶解在流体溶剂中的温度和压力下接触。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约90℃至约220℃的温度下使聚丙烯/正丁烷溶液与固体介质接触。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约100℃至约200℃的温度下使聚丙烯/正丁烷溶液与固体介质接触。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约130℃至约180℃的温度下使聚丙烯/正丁烷溶液与固体介质接触。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约350psig(2.41MPa)至约4,000psig(27.57MPa)的压力下使聚丙烯/正丁烷溶液与固体介质接触。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约1,000psig(6.89MPa)至约3,500psig(24.13MPa)的压力下使聚丙烯/正丁烷溶液与固体介质接触。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约2,000psig(13.79MPa)至约3,000psig(20.68MPa)的压力下使聚丙烯/正丁烷溶液与固体介质接触。

在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约90℃至约220℃的温度下使聚丙烯/丙烷溶液与固体介质接触。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约100℃至约200℃的温度下使聚丙烯/丙烷溶液与固体介质接触。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约130℃至约180℃的温度下使聚丙烯/丙烷溶液与固体介质接触。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约2,000psig(13.79MPa)至约8,000psig(55.16MPa)的压力下使聚丙烯/丙烷溶液与固体介质接触。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约3,000psig(20.68MPa)至约6,000psig(41.37MPa)的压力下使聚丙烯/丙烷溶液与固体介质接触。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约3,500psig(24.13MPa)至约5,000psig(34.47MPa)的压力下使聚丙烯/丙烷溶液与固体介质接触。

分离

在本发明的一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在聚合物从溶液中沉淀并且不再溶解在流体溶剂中的温度和压力下分离较纯的聚合物与流体溶剂。在另一个实施方案中，较纯的聚合物从流体溶剂中沉淀通过在固定的温度下降低压力来完成。在另一个实施方案中，较纯的聚合物从流体溶剂中沉淀通过在固定的压力下降低温度来完成。在另一个实施方案中，较纯的聚合物从流体溶剂中沉淀通过在固定的压力下增加温度来完成。在另一个实施方案中，较纯的聚合物从流体溶剂中沉淀通过降低温度和压力两者来完成。通过控制温度和压力，溶剂可以从液体部分地或完全地转化成汽相。在另一个实施方案中，通过在分离步骤期间控制溶剂的温度和压力，将沉淀的聚合物与流体溶剂分离，而不将流体溶剂完全转化成100％的汽相。沉淀的较纯聚合物的分离通过液-液或液-固分离的任何方法完成。液-液或液-固分离的非限制性示例包括过滤、滗析、离心和沉降。

在一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在聚丙烯从聚丙烯/流体溶剂溶液中沉淀的温度和压力下从聚丙烯/流体溶剂溶液中分离聚丙烯。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约0℃至约220℃的温度下从聚丙烯/正丁烷溶液中分离聚丙烯。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约100℃至约200℃的温度下从聚丙烯/正丁烷溶液中分离聚丙烯。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约130℃至约180℃的温度下从聚丙烯/正丁烷溶液中分离聚丙烯。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约0psig(0MPa)至约2,000psig(13.79MPa)的压力下从聚丙烯/正丁烷溶液中分离聚丙烯。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约50psig(0.34MPa)至约1,500psig(10.34MPa)的压力下从聚丙烯/正丁烷溶液中分离聚丙烯。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约75psig(0.52MPa)至约1,000psig(6.89MPa)的压力下从聚丙烯/正丁烷溶液中分离聚丙烯。

在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约-42℃至约220℃的温度下从聚丙烯/丙烷溶液中分离聚丙烯。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约0℃至约150℃的温度下从聚丙烯/丙烷溶液中分离聚丙烯。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约50℃至约130℃的温度下从聚丙烯/丙烷溶液中分离聚丙烯。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约0psig(0MPa)至约6,000psig(41.37MPa)的压力下从聚丙烯/丙烷溶液中分离聚丙烯。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约50psig(0.34MPa)至约3,000psig(20.68MPa)的压力下从聚丙烯/丙烷溶液中分离聚丙烯。在另一个实施方案中，用于纯化回收的聚丙烯的方法包括在约75psig(0.52MPa)至约1,000psig(6.89MPa)的压力下从聚丙烯/丙烷溶液中分离聚丙烯。

III测试方法

本文所述的测试方法用于测量纯化聚合物的各种方法的效果。具体地讲，所述方法展示给定纯化方法在以下方面的效果：改善颜色和半透明度/透明度(即，使得回收的聚丙烯的颜色和不透明度更靠近未着色的原始聚合物)，减少或消除元素性污染物(即，除去重金属)，减少或消除不可燃的污染物(即，无机填料)，减少或消除挥发性化合物(特别是导致回收的聚丙烯恶臭的挥发性化合物)，以及减少或消除聚合物的污染物(即，聚丙烯中的聚乙烯污染物)。

颜色和不透明度测量：

聚合物的颜色和不透明度/半透明度是确定聚合物是否能够实现由聚合物制造的制品的期望视觉美学的重要参数。回收的聚丙烯，特别是消费后得到的回收的聚丙烯，由于残余颜料、填料和其它污染物而通常为深色并且不透明。因此，颜色和不透明度测量是确定用于纯化聚合物的方法的效果的重要参数。

在颜色测量之前，将聚合物的粉末或球粒的样品压缩模塑成30mm宽×30mm长×1mm厚的方形试样(具有圆角)。首先在室温(约20℃至23℃)下使用清洁的未使用的铝箔作为在不锈钢压板之间的接触释放层通过将粉末冷压成片材而使粉末样品致密化。然后将约0.85g冷压的粉末或球粒在预热至200℃的Carver Press C型(Carver，Inc.，Wabash，IN46992-0554USA)上使用铝压板、未用过的铝箔释放层以及具有与方形试样的前述尺寸对应的空腔的不锈钢垫片压制成试样。在施加压力之前将样品加热5分钟。5分钟之后，然后将压力机用至少2吨(1.81公吨)的液压压力压缩至少5秒钟，然后释放。然后除去模制叠层，并且将其放置在两个厚的扁平金属散热片之间进行冷却。然后将铝箔接触释放层从样品上剥离并且丢弃。在至少一侧将样品周围的溢料剥离至模具边缘，然后将样品挤过轮廓。在视觉上评价每个试样的空隙/气泡缺陷，并且仅使用颜色测量区域(0.7”(17.78mm)最小直径)中没有缺陷的样品进行颜色测量。

每个样品的颜色使用国际照明委员会(CIE)L*、a*、b*三维色彩空间来表征。维度L*是样品亮度的量度，其中L*＝0对应于最暗的黑色样品，并且L*＝100对应于最亮的白色样品。维度a*是样品的红色或绿色的量度，其中正值a*对应于红色，并且负值a*对应于绿色。维度b*是样品的蓝色或黄色的量度，其中正值b*对应于蓝色，并且负值b*对应于黄色。每个30mm宽×30mm长×1mm厚方形试样样品的L*a*b*值在HunterLab LabScan XE型分光光度计(Hunter Associates Laboratory,Inc.,Reston,VA 20190-5280,USA)上测量。分光光度计被构造成具有作为标准光源的D65、10°的观察角度、1.75”(44.45mm)的面积直径视图和0.7”(17.78mm)的端口直径。

每个样品的不透明度使用前述的HunterLab分光光度计使用对比率不透明度模式测定，该不透明度是有多少光经过样品的量度(即，样品半透明度的量度)。进行两次测量以确定每个样品的不透明度。一次用白背衬作背衬测量样品的亮度值Y_白背衬，并且一次用黑背衬作背衬测量样品的亮度值Y_黑背衬。然后使用以下公式2由亮度值计算不透明度：

元素分析：

回收的聚丙烯的许多来源具有不可接受的高浓度的重金属污染物。例如铅、汞、镉和铬的重金属的存在可能妨碍在诸如食品或药物接触应用或医疗装置应用的某些应用中使用回收的聚丙烯。因此，在确定用于纯化聚合物的方法的效果时，测量重金属的浓度是重要的。

元素分析使用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)进行。根据样品的可用性，通过将约0.25g样品与4mL浓硝酸和1mL浓氢氟酸(HF)合并，以n＝2至n＝6制备测试溶液。使用Ultrawave Microwave Digestion方案消化样品，该方案由经20分钟升温到125℃，10分钟升温到250℃并且在250℃保持20分钟组成。将消化的样品冷却到室温。加入0.25mL的100ppm Ge和Rh作为内标之后，将消化的样品稀释到50mL。为了评估测量的准确性，通过掺杂原始聚合物制备预消化掺料。使用与上述相同的过程称出原始聚合物掺杂的样品，并且掺杂适量的每种所关注的单个元素标准物，其包括以下元素：Na、Al、Ca、Ti、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb。以两种不同的含量准备掺料：“低含量掺料”和“高含量掺料”。一式三份地制备每种掺料。除了掺杂原始聚合物之外，还掺杂空白剂以证实在移液期间没有发生错误，并且追踪整个工艺中的回收。空白掺杂样品也以两种不同的含量一式三份地制备，并且以与掺杂的原始聚合物和测试样品相同的方式处理。通过制备含有Na、Al、Ca、Ti、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb的0.05、0.1、0.5、1、5、10、50、100和500ppb溶液来制作9点校准曲线。所有的校准基准都通过用4mL浓硝酸和1mL浓HF稀释纯标准参考溶液和0.25mL的100ppm Ge和Rh作为内标来制备。制备的标准物、测试样品和掺杂的测试样品使用Agilent’s 8800ICP‐QQQMS分析，根据制造商建议进行优化。用于分析的每种分析物和碰撞室气体的监测m/z如下：Na,23m/z,H₂；Al,27m/z,H₂；Ca,40m/z,H₂；Ti,48m/z,H₂；Cr,52m/z,He；Fe,56m/z,H₂；Ni,60m/z，没有气体；Cu,65m/z，没有气体；Zn,64m/z,He；Cd,112m/z；H₂；Pb,总和：206≥206,207≥207,208≥208m/z，没有气体；Ge,72m/z，所有模式；Rh,103m/z，所有模式。Ge被用作<103m/z的所有元素的内标，并且Rh用于>103m/z的所有元素。

残余灰分含量：

回收的聚丙烯的许多来源含有各种填料，例如碳酸钙、滑石和玻璃纤维。尽管可用于回收的聚丙烯的初始应用中，但这些填料以可能对回收的聚丙烯的下一次应用是不期望的方式改变聚合物的物理特性。因此，在确定用于纯化聚合物的方法的效果时，测量填料的量是重要的。

进行热重量分析(TGA)以量化样品中不可燃材料的量(有时也称为灰分含量)。将约5mg至15mg样品装载到铂样品盘上，并且在TA Instruments Q500型TGA仪器中以20℃/min的速率在空气气氛中加热到700℃。样品在700℃等温保持10分钟。在等温保持之后，在700℃下测量残余质量百分比。

气味分析：

通过将约3g的每个样品置于20mL玻璃小瓶中并且在室温下平衡样品至少30分钟来进行气味感官分析。平衡之后，打开每个小瓶，并且由受过训练的分级师嗅探(兔子嗅(bunny sniff))以确定气味强度和描述符概况。气味强度根据以下标量分级：

5＝非常强

4＝强

3＝中等

2＝弱至中等

1＝弱

0＝无气味

聚合物的污染物分析：

回收的聚丙烯的许多来源，特别是来源于混合流来源的回收的聚丙烯，可能含有不期望的聚合物的污染物。不希望受任何理论的束缚，例如聚丙烯中的聚乙烯污染物的聚合物的污染物可能由于存在异质相和所得弱界面而影响聚合物的物理特性。此外，聚合物的污染物还可能增加聚合物的不透明度并且对颜色具有影响。因此，在确定用于纯化聚合物的方法的效果时，测量聚合物的污染物的量是重要的。

使用差示扫描量热法(DSC)评价半结晶聚合物的污染物。为了测量聚丙烯中的聚乙烯污染物的量，用在Pro-fax 6331聚丙烯(LyondellBasell Industries Holdings，B.V.)中的2重量％、4重量％、6重量％、8重量％和10重量％的 HB5502F HDPE(Formosa Plastics Corporation，USA)制备一组五种聚丙烯/聚乙烯共混物。将大约5mg至15mg的每个样品密封在铝DSC盘中，并且在TA Instruments Q2000型DSC上使用以下方法分析：

1.在30.00℃下平衡

2.以20.00℃/min匀变到200.00℃

3.标记循环0的端点

4.以20.00℃/min匀变到30.00℃

5.标记循环1的端点

6.以20.00℃/min匀变到200.00℃

7.标记循环2的端点

8.以20.00℃/min匀变到30.00℃

9.标记循环3的端点

10.以5.00℃/min匀变到200.00℃

11.标记循环4的端点

使用5.00℃/分钟DSC热谱曲线计算每个已知HDPE含量的样品在约128℃下的HDPE峰的熔化焓。相对于已知HDPE浓度(重量％)绘制熔化焓确立图2中所示的线性校准曲线。

具有未知PE含量的样品使用相同的前述DSC设备和方法分析。PE含量使用前述校准曲线计算。用于产生校准曲线的特定HDPE将更可能具有与回收的聚丙烯样品中可能存在的聚乙烯(或聚乙烯共混物)污染物不同的结晶度。结晶度可以独立地影响对聚乙烯的熔化焓的测量，并且由此影响聚乙烯含量的所得计算。然而，本文所述的DSC测试方法意在充当比较不同方法纯化聚合物的效果的相对尺度，并不意味着是聚合物共混物中聚乙烯含量的严格量化。尽管前述方法描述了聚丙烯中聚乙烯污染物的测量，但是该方法可以适用于使用不同温度范围和DSC热谱曲线中的峰测量其它半结晶聚合物。此外，诸如核磁共振(NMR)光谱的替代方法也可以用于测量样品中半结晶和无定形聚合物的污染物的量。

实施例

以下实施例进一步描述并且展示了本发明范围内的实施方案。这些实施例仅为了例证而给出并且不可被理解为是对本发明的限制，因为在不脱离本发明的实质和范围的情况下可能有许多变型。

实施例1

消费后得到的再循环利用的聚丙烯混色薄片的样品来源于再循环利用树脂的供应商。消费后再循环利用的聚丙烯来源于美国和加拿大。通过在配备有两个30mm通用螺杆的Century/W&P ZSK30双螺杆挤出机上混配使可直接使用的混色薄片匀化，每个螺杆具有标准的混合和输送元件。螺杆转速约为50rpm，喂料机的生产量为约20磅/小时(9.07千克/小时)，并且料筒的温度在模头处的约210℃至进料喉道处的约150℃的范围内。离开挤出机的灰线在室温水浴中冷却，用空气干燥，并且短切成球粒。

使用本文公开的测试方法表征样品，并且所得数据汇总在表1中。该实施例的目的在于显示在纯化之前代表性的消费后得到的再循环利用树脂的特性。

如方形试样的L*a*b*值所指出，球粒和相应方形试样呈深灰色。样品的不透明度平均为约100％不透明(即，没有半透明)。如实施例1的方形试样的照片示于图4中。如图4中所示，样本颜色深并且缺乏半透明。

该实施例充当消费后得到的再循环利用的聚丙烯中见到的重金属污染物的代表性基线。当与其它实施例相比较时，发现重金属污染物在可直接使用的消费后得到的再循环利用聚丙烯中要大得多。

实施例1的样品具有平均为约1.2117重量％的灰分含量值，其也充当经常存在于消费后得到的再循环利用的聚丙烯中的不可燃物质的量的基线。

该实施例也充当消费后得到的再循环利用的聚丙烯中见到的气味化合物污染物的代表性基线。发现实施例1的样品按5点标量(5是最强的)具有3.75的气味强度，并且描述为具有“垃圾”、“灰尘”或“酸臭”气味。

该实施例也充当消费后得到的再循环利用的聚丙烯中见到的聚乙烯污染物的代表性基线。实施例1的样品具有平均为约5.5重量％的聚乙烯含量。

实施例2

实施例1中描述的消费后得到的再循环利用的聚丙烯混色薄片的样品使用图3所示的实验设备和以下过程加工：

1.将237g混色薄片装载到被加热到外皮温度为175℃的内径(ID)为1.75”(4.45cm)并且长度为28”(71.12cm)的1.1L提取塔压力容器中。

2.液体正丁烷溶剂使用正位移泵加压到约2,150psig(14.82MPa)，并且在将其引入提取塔底部之前使用两个热交换器将其预热到约110℃的温度。

3.将离开提取塔顶部的流体料流引入加热到外皮温度为175℃的ID为2”(5.08cm)并且长度为约8.5”(21.59cm)的第二0.5L压力容器的顶部。第二压力容器含有在烧杯中与150mL氧化铝(活性氧化铝，Selexsorb CDX,7x14,BASF,USA)预混合的150mL的硅胶(Silicycle Ultra Pure Silica Gels,SiliaFlash GE60,Parc-Technologies,USA)。

4.离开第二压力容器底部的流体料流通过膨胀阀减压到侧臂锥形瓶中。在将流体料流减压到锥形瓶中之后，将溶剂蒸气通过侧臂孔口排出，并且将任何液体/固体收集在烧瓶中。正丁烷溶剂在2,150psig(14.82MPa)下通过系统洗脱，直到观察不到聚积在烧瓶中的另外材料。收集到19.93g白色固体并且标记为“级分1”。

5.将锥形瓶用空的干净的烧瓶替代，然后将系统压力增加到2400psig(16.55MPa)。

6.系统压力被保持在2400psig(16.55MPa)下，直到观察不到从系统中洗脱的另外固体材料。收集到89.35g白色固体并且标记为“级分2”。

7.将锥形瓶用空的干净的烧瓶替代，然后将系统压力增加到2,500psig(17.24MPa)。

8.系统压力被保持在2,500psig(17.24MPa)下，直到观察不到从系统中洗脱的另外固体材料。收集到58.18g白色固体并且标记为“级分3”。

9.将锥形瓶用空的干净的烧瓶替代，然后将系统压力增加到2,600psig(17.93MPa)。

10.系统压力被保持在2,600psig(17.93MPa)下，直到观察不到从系统中洗脱的另外固体材料。收集到7.29g白色固体并且标记为“级分4”。

11.将锥形瓶用空的干净的烧瓶替代，然后将系统压力增加到3,000psig(20.68MPa)。

12.系统压力被保持在3,000psig(20.68MPa)下，直到观察不到从系统中洗脱的另外固体材料。收集到5.58g米白色固体并且标记为“级分5”。

13.在使用本文公开的测试方法表征之前，使收集在每个烧瓶中的样品在室温和常压下脱气至少两天。

在2400psig(16.55MPa)下作为级分2收集的白色固体材料的数据汇总在表1中。

表1：实施例1-4的颜色、污染物和气味去除

表2：实施例5-8的颜色、污染物和气味去除

在该实施例中在级分1至5中分离的固体为白色。当来自级分2的白色固体被压缩模塑成方形试样时，样本为无色并且透明的，并且外观与原始聚丙烯类似。如实施例2的方形试样的照片示于图4中。如图4中所示，样本是透明的，并且与原始聚丙烯的颜色和半透明度相当。L*a*b*值显示，方形试样基本上是无色的，并且相对于实施例1的方形试样(即，可直接使用的消费后得到的聚丙烯)显示出显著的颜色改善。来自实施例2的级分2的方形试样的L*值平均为85.29，当与平均为39.76的实施例1的方形试样的L*值相比较时，该L*值被大大改善。来自实施例2的级分2的方形试样的不透明度平均为7.90％不透明(即，约92％半透明)，当与平均为约100％不透明的实施例1的方形试样的不透明度值相比较时，该不透明度也被大大改善。

当与实施例1的样品相比较时，来自实施例2的级分2的样品的重金属污染物的浓度也被大大改善。例如，来自实施例2的级分2的样品中的钠浓度平均仅为2,630ppb，而实施例1的样品中的钠浓度平均为136,000ppb(降低了约98％)。铝、铁、镉和铅的浓度均低于来自实施例2的级分2的样品的定量极限，而实施例1的样品中的相同元素的浓度平均分别为192,000ppb、108,000ppb、1,620ppb和12,166ppb。相对于实施例1的样品而言，对于实施例2的级分2的样品测量的所有其它元素(钙、钛、铬、镍、铜和锌)的浓度全部降低了大于99％。

来自实施例2的级分2的样品具有平均为约0.2897重量％的灰分含量值，其显著低于平均为约1.2117重量％的实施例1的样品的灰分含量值。

发现来自实施例2的级分2的样品按5点标量(5是最强的)具有0.5的气味强度，当与具有3.75的气味强度的实施例1的样品的气味强度相比较时，该气味强度被大大改善。尽管气味强度低，但来自实施例2的级分2的样品被描述为具有与原始聚丙烯类似的“塑料”或“汽油”气味。

来自实施例2的级分2的样品中的任何聚乙烯含量均低于定量极限，当与平均为约5.5重量％的实施例1的样品的聚乙烯含量相比较时，该聚乙烯含量被大大改善。

图5为与未处理的再循环利用的聚丙烯(实施例1)、根据EP0849312A1(实施例8)中公开的方法处理的再循环利用的聚丙烯以及原始聚丙烯比较样品相比较的实施例2的纯化的再循环利用的聚丙烯的不透明度和气味强度的条形图。如图5中所示，实施例2的纯化的再循环利用的聚丙烯具有低不透明度和低气味强度两者，并且与原始聚丙烯比较样品类似。

实施例3

实施例1中描述的消费后得到的再循环利用的聚丙烯混色薄片的样品使用图3中所示的实验设备和以下过程加工：

1.将225g混色薄片装载到被加热到外皮温度为135℃的内径(ID)为1.75”(44.45mm)并且长度为28”(71.12cm)的1.1L提取塔压力容器中。

2.液体正丁烷溶剂使用正位移泵加压到约1,000psig(6.89MPa)，并且在将其引入提取塔底部之前使用两个热交换器将其预热到约90℃的温度。

3.将离开提取塔顶部的流体料流引入加热到外皮温度为135℃的ID为2”(5.08cm)并且长度为约8.5”(21.59cm)的第二0.5L压力容器的顶部。第二压力容器含有在烧杯中与150mL氧化铝(活性氧化铝，Selexsorb CDX,7x14,BASF,USA)预混合的150mL的硅胶(Silicycle Ultra Pure Silica Gels,SiliaFlash GE60,Parc-Technologies,USA)。

4.离开第二压力容器底部的流体料流通过膨胀阀减压到侧臂锥形瓶中。在将流体料流减压到锥形瓶中之后，将溶剂蒸气通过侧臂孔口排出，并且将任何液体/固体收集在烧瓶中。正丁烷溶剂在1,000psig(6.89MPa)下通过系统洗脱，直到观察不到聚积在烧瓶中的另外材料。收集到27.52g米白色固体并且标记为“级分1”。

5.将锥形瓶用空的干净的烧瓶替代，然后将系统压力增加到1,500psig(10.34MPa)。

6.系统压力被保持在1,500psig(10.34MPa)下，直到观察不到从系统中洗脱的另外固体材料。收集到59.25g米白色固体并且标记为“级分2”。

7.在使用本文公开的测试方法表征之前，使在1,500psig(10.34MPa)下收集的级分2样品在室温和常压下脱气至少两天。

在1,500psig(10.34MPa)下收集的级分2样品的数据汇总在表1中。

在该实施例中在级分2中分离的固体为微米白色。当这些固体被压缩模塑成方形试样时，来自级分2的样本近无色并且透明的，并且外观上与原始聚丙烯几乎类似。如实施例3的方形试样的照片示于图4中。如图4中所示，样本是透明的，并且与原始聚丙烯的颜色和半透明度相当。L*a*b*值也显示，来自级分2的方形试样基本上是无色的，并且相对于实施例1的方形试样(即，可直接使用的消费后得到的聚丙烯)显示出显著的颜色改善。来自实施例3的级分2的方形试样的L*值平均为84.57，当与平均为39.76的实施例1的方形试样的L*值相比较时，该L*值被大大改善。来自实施例3的级分2的方形试样的不透明度平均为9.58％不透明(即，约90％半透明)，当与平均为约100％不透明的实施例1的方形试样的不透明度值相比较时，该不透明度也被大大改善。

当与实施例1的样品相比较时，来自实施例3的级分2的样品的重金属污染物的浓度也被大大改善。例如，来自实施例3的级分2的样品中的钠浓度平均为36,100ppb，而实施例1的样品中的钠浓度平均为136,000ppb(降低了约74％)。铁、镉和铅的浓度均低于来自实施例3的级分2的样品的定量极限，而实施例1的样品中的相同元素的浓度平均分别为108,000ppb、1,620ppb和12,166ppb。相对于实施例1的样品而言，实施例3的级分2的样品的钙、钛、铬、镍、铜和锌的浓度全部降低了大于95％。在相同的比较中，铝的浓度降低了约74％。

来自实施例3的级分2的样品具有平均为约0.1614重量％的灰分含量值，其显著低于平均为约1.2117重量％的实施例1的样品的灰分含量值。

发现来自实施例3的级分2的样品按5点标量(5是最强的)具有3的气味强度，当与具有3.75的气味强度的实施例1的样品的气味强度相比较时，该气味强度被轻微改善。来自实施例3的级分2的样品具有被描述为像“塑料”或“溶剂”的气味。

来自实施例3的级分2的样品中的任何聚乙烯含量均低于定量极限，当与平均为约5.5重量％的实施例1的样品的聚乙烯含量相比较时，该聚乙烯含量被大大改善。

实施例4

实施例1中描述的消费后得到的再循环利用的聚丙烯混色薄片的样品使用图3中所示的实验设备和以下过程加工：

1.将236g混色薄片装载到被加热到外皮温度为175℃的内径(ID)为1.75”(44.45mm)并且长度为28”(71.12cm)的1.1L提取塔压力容器中。

2.液体己烷(混合异构体)溶剂使用正位移泵加压到约200psig(1.38MPa)，并且在将其引入提取塔底部之前使用两个热交换器将其预热到约110℃的温度。

3.将离开提取塔顶部的流体料流引入加热到外皮温度为175℃的ID为2”(50.8mm)并且长度为约8.5”(21.59cm)的第二0.5L压力容器的顶部。第二压力容器含有在烧杯中与150mL氧化铝(活性氧化铝，Selexsorb CDX,7x14,BASF,USA)预混合的150mL的硅胶(Silicycle Ultra Pure Silica Gels,SiliaFlash GE60,Parc-Technologies,USA)。

4.离开第二压力容器底部的流体料流通过膨胀阀减压到侧臂锥形瓶中。在将流体料流减压到锥形瓶中之后，液体/固体溶液被收集在烧瓶中。己烷溶剂在200psig(1.38MPa)下通过系统洗脱，直到观察不到聚积在烧瓶中的另外材料。收集到102.11g米白色固体(在溶剂蒸发之后)并且标记为“级分1”。

5.将锥形瓶用空的干净的烧瓶替代，然后将系统压力增加到300psig(2.07MPa)。

6.系统压力被保持在300psig(2.07MPa)下，直到观察不到从系统中洗脱的另外固体材料。收集到71.08g米白色固体(在溶剂蒸发之后)并且标记为“级分2”。

7.通过蒸发从所有样品中除去己烷溶剂，然后在使用本文公开的测试方法表征之前，使样品在室温和常压下脱气至少两天。

在200psig(1.38MPa)下收集的级分1样品的数据汇总在表1中。

在该实施例的级分1中分离的固体为轻微米白色。当这些级分1固体被压缩模塑成方形试样时，样本近无色，但外观上轻微浑浊。如实施例4的方形试样的照片示于图4中。如图4中所示，相对于实施例1，样本具有改善的颜色和不透明度，然而，当与原始PP相比较时，样本也具有浑浊的外观。L*a*b*值显示，级分1方形试样基本上是无色的，并且相对于实施例1的方形试样(即，可直接使用的消费后得到的聚丙烯)显示出颜色改善。来自实施例4的级分1的方形试样的L*值平均为82.18，当与平均为39.76的实施例1的方形试样的L*值相比较时，该L*值被大大改善。来自实施例4的级分1的方形试样的不透明度平均为22.18％不透明，当与平均为约100％不透明的实施例1的方形试样的不透明度值相比较时，该不透明度也被改善。然而，来自实施例4的级分1的方形试样的不透明度值相对于来自实施例2和3的级分2的方形试样的不透明度值没有改善。

当与实施例1的样品相比较时，来自实施例4的级分1的样品的重金属污染物的浓度也被大大改善。例如，来自实施例4的级分1的样品中的钠浓度平均为2,790ppb，而实施例1的样品中的钠浓度平均为136,000ppb(降低约97％)。相对于实施例1的样品而言，来自实施例4的级分1的样品的铝、钙、钛、铬、铁、镍、铜、锌、镉和铅的浓度全部降低了大于96％。

来自实施例4的级分1的样品具有平均为约0.2812重量％的灰分含量值，其显著低于平均为约1.2117重量％的实施例1的样品的灰分含量值。

发现来自实施例4的级分1的样品按5点标量(5是最强的)具有2.25的气味强度，当与具有3.75的气味强度的实施例1的样品的气味强度相比较时，该气味强度被改善。尽管强度较低，但来自实施例4的级分1的样品具有被描述为“薄荷”、“酸臭”、“塑料”和“烧焦”的气味。

来自实施例4的级分1的样品具有约1.9重量％的平均聚乙烯含量值，当与平均为约5.5重量％的实施例1的样品的聚乙烯含量相比较时，该平均聚乙烯含量值被改善。

实施例5

实施例1中描述的消费后得到的再循环利用的聚丙烯混色薄片的样品使用图3中所示的实验设备和以下过程加工：

1.将233g混色薄片装载到被加热到外皮温度为175℃的内径(ID)为1.75”(44.45mm)并且长度为28”(71.12cm)的1.1L提取塔压力容器中。

2.液体正丁烷溶剂使用正位移泵加压到约2,050psig(14.13MPa)，并在将其引入提取塔底部之前使用两个热交换器将其预热到约110℃的温度。

3.将离开提取塔顶部的流体料流引入加热到外皮温度为175℃的ID为2”(50.8mm)并且长度为约8.5”(21.59cm)的第二0.5L压力容器的顶部。第二压力容器含有180mL的硅胶(Silicycle Ultra Pure Silica Gels,SiliaFlash GE60,Parc-Technologies,USA)。

4.离开第二压力容器底部的流体料流通过膨胀阀减压到侧臂锥形瓶中。在将流体料流减压到锥形瓶中之后，将溶剂蒸气通过侧臂孔口排出，并且将任何液体/固体收集在烧瓶中。正丁烷溶剂在2,050psig(14.13MPa)下通过系统洗脱，直到观察不到聚积在烧瓶中的另外材料。收集到12.87g白色固体并且标记为“级分1”。

5.将锥形瓶用空的干净的烧瓶替代，然后将系统压力增加到2,500psig(17.24MPa)。

6.系统压力被保持在2,500psig(17.24MPa)下，直到观察不到从系统中洗脱的另外固体材料。收集到162.43g白色固体并且标记为“级分2”。

7.在使用本文公开的测试方法表征之前，使在2,500psig(17.24MPa)下收集的样品在室温和常压下脱气至少两天。

在2,500psig(17.24MPa)下收集的级分2样品的数据汇总在表2中。

在该实施例中从级分2中分离的固体为白色至轻微米白色。当这些级分2固体被压缩模塑成方形试样时，样本几乎无色，但外观上轻微浑浊。如实施例5的方形试样的照片示于图4中。如图4中所示，相对于实施例1，样本具有改善的外观，但是当与原始PP相比较时，样本轻微浑浊。L*a*b*值显示，方形试样基本上是无色的，并且相对于实施例1的方形试样(即，可直接使用的消费后得到的聚丙烯)显示出显著的颜色改善。来自实施例5的级分2的方形试样的L*值平均为82.00，当与平均为39.76的实施例1的方形试样的L*值相比较时，该L*值被大大改善。来自实施例5的级分2的方形试样的不透明度平均为约18.63％不透明，当与平均为约100％不透明的实施例1的方形试样的不透明度值相比较时，该不透明度也被改善。然而，来自实施例5的级分2的方形试样的不透明度值相对于来自实施例2和3的级分2的方形试样的不透明度值没有改善。尽管不希望受任何理论的束缚，但是申请人认为，改善的但仍然浑浊的外观是由于硅胶装料量较少(即，床长度较短)，这使得更多的污染物保留在所收集的聚合物中。

当与实施例1的样品相比较时，来自实施例5的级分2的样品中的重金属污染物的浓度也被大大改善。例如，来自实施例5的级分2的样品中的钠浓度平均为2,960ppb，而实施例1的样品中的钠浓度平均为136,000ppb(降低了约98％)。来自实施例5的级分2的样品中的铁浓度低于定量极限，而实施例1的样品中的铁浓度平均为108,000。相对于实施例1的样品而言，来自实施例5的级分2的样品的铝、钙、钛、铬、镍、铜、锌、镉和铅的浓度全部降低了大于97％。

来自实施例5的级分2的样品具有平均为约0.5723重量％的灰分含量值，其低于平均为约1.2117重量％的实施例1的样品的灰分含量值。

发现来自实施例5的级分2的样品按5点标量(5是最强的)具有4的气味强度，当与具有3.75的气味强度的实施例1的样品的气味强度相比较时，该气味强度略高。来自实施例5的级分2的样品具有被描述为“灰尘”、“油性”和“薄荷”的气味。尽管不希望受任何理论的束缚，但是申请人认为实施例5的样品的较高气味强度由第一提取步骤(即级分1的收集)期间增味剂分子被吸收到硅胶中而产生。由于实施例5中使用的硅胶量较低(并且因此床高较低)，所以吸收的增味剂分子可能与作为级分2收集的固体一起被洗脱。

来自实施例5的级分2的样品具有平均为约1.7重量％的聚乙烯含量值，当与平均为约5.5重量％的实施例1的样品的聚乙烯含量相比较时，该聚乙烯含量值被改善。

实施例6

实施例6的样品通过合并在实施例3中在1,000psig(6.89MPa)下产生的级分1白色固体与在实施例3中在1,500psig(10.34MPa)下产生的级分2白色固体而产生。产生合并的级分1和级分2样品以展示没有提取任何可提取的污染物的步骤的纯化聚丙烯的方法的性能。实施例3的合并的级分1和2的数据汇总在表2中。

当该实施例的固体被压缩模塑成方形试样时，样本具有与实施例3的级分2的方形试样类似的外观。如实施例6的方形试样的照片示于图4中。如图4中所示，样本是透明的，并且与原始聚丙烯的颜色和半透明度相当。L*a*b*值显示，方形试样基本上是无色的，并且相对于实施例1的方形试样(即，可直接使用的消费后得到的聚丙烯)显示出显著的颜色改善。实施例6的方形试样的L*值平均为84.51，当与平均为39.76的实施例1的方形试样的L*值相比较时，该L*值被大大改善。实施例6的方形试样的不透明度平均为9.14％不透明(即，几乎91％半透明)，当与平均为约100％不透明的比较实施例1的方形试样的不透明度值相比较时，该不透明度也被大大改善。实施例6的方形试样的L*a*b*值和不透明度也与实施例3的级分2的方形试样的L*a*b*值和不透明度类似。

类似于实施例3的级分2，当与实施例1的样品相比较时，实施例6的样品中重金属污染物的浓度也被大大改善。例如，实施例6的样品中的钠浓度平均为19,700ppb，而实施例1的样品中的钠浓度平均为136,000ppb(降低了约86％)。相对于实施例1的样品而言，实施例6的样品的铝、钙、钛、铬、铁、镍、铜、锌、镉和铅的浓度全部降低了大于82％。

实施例6的样品具有约0.4951重量％的平均灰分含量值，其比约1.2117重量％的实施例1的样品的平均灰分含量值低。当与来自实施例3的级分2的样品的灰分含量值相比较时，实施例6的样品的灰分含量值略高。

发现实施例6的样品按5点标量(5是最强的)具有3.75的气味强度，其与也具有3.75的气味强度的实施例1的样品的气味强度类似。实施例6的样品具有被描述为“氯气”、“塑料”、“油性”和“油脂”的气味。当与来自实施例3的级分2的样品相比较时，实施例6的样品具有更强烈的气味。

类似于实施例3的级分2，在实施例6的样品中的任何聚乙烯含量均低于定量极限，当与平均为约5.5重量％的实施例1的样品的聚乙烯含量相比较时，该聚乙烯含量被大大改善。

实施例7

该实施例的目的在于展示没有使聚合物溶液与固体介质接触的步骤的纯化聚丙烯的方法性能较差。实施例1中描述的消费后得到的再循环利用的聚丙烯混色薄片的样品使用图3中所示的实验设备和以下过程加工：

1.将231g混色薄片装载到被加热到外皮温度为175℃的内径(ID)为1.75”(44.45mm)并且长度为28”(71.12cm)的1.1L提取塔压力容器中。

2.液体正丁烷溶剂使用正位移泵加压到约2,000psig(13.79MPa)，并且在将其引入提取塔底部之前使用两个热交换器将其预热到约110℃的温度。

3.将离开提取塔顶部的流体料流引入加热到外皮温度为175℃的ID为2”(50.8mm)并且长度为约8.5”(21.59cm)的第二0.5L压力容器的顶部。在该实施例中，第二压力容器不含任何固体介质。

4.离开第二压力容器底部的流体料流通过膨胀阀减压到侧臂锥形瓶中。在将流体料流减压到锥形瓶中之后，将溶剂蒸气通过侧臂孔口排出，并且将任何液体/固体收集在烧瓶中。正丁烷溶剂在2,000psig(13.79MPa)下通过系统洗脱，直到观察不到聚积在烧瓶中的另外材料。收集到20.82g棕褐色固体并且标记为“级分1”。

5.将锥形瓶用空的干净的烧瓶替代，然后将系统压力增加到2,500psig(17.24MPa)。

6.系统压力被保持在2,500psig(17.24MPa)下，直到观察不到从系统中洗脱的另外固体材料。收集到173.39g灰白色固体并且标记为“级分2”。

7.在使用本文公开的测试方法表征之前，使在2,500psig(17.24MPa)下收集的级分2样品在室温和常压下脱气至少两天。

在2,500psig(17.24MPa)下收集的级分2样品的数据汇总在表2中。

在该实施例中在级分2中分离的固体为灰色至米白色。当这些级分2固体被压缩模塑成方形试样时，样本外观为棕褐色/浅灰色。如实施例7的方形试样的照片示于图4中。如图4中所示，相对于实施例1而言，样本被轻微改善。即使在没有固体介质接触步骤的情况下，L*a*b*值也显示来自实施例7的级分2的方形试样相对于实施例1的样品(即，可直接使用的消费后得到的聚丙烯)在颜色上轻微改善。来自实施例7的级分2的方形试样的L*值平均为50.51，当与平均为39.76的实施例1的方形试样的L*值相比较时，该L*值被轻微改善。来自实施例7的级分2的方形试样的不透明度平均为87.20％不透明，与平均为约100％不透明的实施例1的方形试样的不透明度值相比较时，该不透明度也被轻微改善。尽管不希望被任何理论的束缚，但是实施例7的方形试样的颜色值和不透明度的轻微改善可能是由于从负责外观的着色剂和其它材料中提取聚合物所致。此外，申请人认为在提取聚合物之后着色剂和其它材料可能作为残余物残留下来。

当与实施例1的样品相比较时，来自实施例7的级分2的样品中的重金属污染物的浓度被改善。例如，来自实施例7的级分2的样品中的钠浓度平均为33,300ppb，而实施例1的样品中的钠浓度平均为136,000ppb(降低了约76％)。相对于实施例1的样品而言，来自实施例7的级分2的样品的铝、钙、钛、铬、铁、镍、铜、锌、镉和铅的浓度全部降低了大于69％。尽管不希望受任何理论的束缚，但是申请人认为重金属污染的减少由从污染物中提取出聚合物而产生，该污染物在聚合物被提取后作为残余物残留下来。

来自实施例7的级分2的样品具有平均为约0.3154重量％的灰分含量值，其低于平均为约1.2117重量％的实施例1的样品的灰分含量值。

发现来自实施例7的级分2的样品按5点标量(5是最强的)具有1的气味强度，当与具有3.75的气味强度的实施例1的样品的气味强度相比较时，该气味强度被大大改善。来自实施例7的级分2的样品具有被描述为像“塑料”或“石油”的气味。

来自实施例7的级分2的样品具有平均为约1.2重量％的聚乙烯含量值，当与平均为约5.5重量％的实施例1的样品的聚乙烯含量相比较时，该聚乙烯含量值被改善。

实施例8

实施例1中描述的消费后得到的再循环利用的聚丙烯混色薄片的样品使用基于EP0849312A1中描述的过程纯化。

将20.00g消费后得到的再循环利用的聚丙烯混色薄片与400.04g白酒(Sigma-Aldrich，USA)在1L圆底烧瓶中合并。在偶尔搅拌下将混合物在室温下保持22小时。然后从聚合物中滗析出白酒。向含有聚合物的烧瓶中加入402.60g新鲜白酒。然后在140℃下在回流下加热混合物并且保持90分钟。所得热溶液通过具有玻璃棉层作为过滤介质的70mm ID布氏漏斗真空过滤。收集约300mL滤液并且使其冷却至室温。所得灰色沉淀物通过真空过滤经具有鲨鱼皮滤纸的70mm ID布氏漏斗分离。在1L圆底烧瓶中将灰色沉淀物与2.01g漂白土(Sigma-Aldrich，USA)和195.21g新鲜白酒合并，然后在140℃下在回流下加热并且保持30分钟。所得热溶液通过具有鲨鱼皮滤纸的5.5cm ID布氏漏斗真空过滤。使滤液冷却至室温。所得浅灰色沉淀物通过真空过滤经具有鲨鱼皮滤纸的5.5cm ID布氏漏斗分离。分离的沉淀物在真空炉中在25℃下干燥约18小时。分离出约4.82g干燥的沉淀物。然后使用装备有纤维素提取套管的Soxhlet提取设备用丙酮提取分离的沉淀物30分钟。提取的材料在真空炉中在25℃下干燥约19小时。回收3.4654g的材料。使用本文公开的测试方法表征样品，并且所得数据汇总在表2中。

在该实施例中分离的固体为浅灰色至米白色。当这些固体被压缩模塑成方形试样时，样本具有烟雾样微灰色外观。如实施例8的方形试样的照片示于图4中。如图4中所示，样本被改善，但颜色保持为深色，不如原始PP那样清澈半透明。L*a*b*值显示样品颜色相对于实施例1的样品(即，可直接使用的消费后得到的聚丙烯)被改善。实施例8的样品的L*值为63.15，当与平均为39.76的实施例1的样品的L*值相比较时，该L*值被改善。然而，实施例8的样品的L*值展示，EP0849312A1中描述的方法不产生如本发明的一些实施方案的样品般明亮并且无色的样品。实施例8的样品的不透明度为24.96％不透明，当与平均为约100％不透明的实施例1的样品的不透明度值相比较时，该不透明度被改善。不透明度值还显示实施例8的样品不像本发明的一些实施方案那样半透明。

当与实施例1的样品相比较时，实施例8的样品中的重金属污染物的浓度被改善。例如，实施例8的样品中的钠浓度为5,120ppb，而实施例1的样品中的钠浓度平均为136,000ppb(降低了约96％)。相对于实施例1的样品而言，实施例8的样品的铝、钙、钛、铬、铁、镍、铜、锌、镉和铅的浓度全部降低了大于43％。

实施例8的样品具有约0.3294重量％的灰分含量，其比平均为约1.2117重量％的实施例1的样品的灰分含量值低。

实施例8的样品按5点标量(5是最强的)具有5的气味强度，当与具有3.75的气味强度的实施例1的样品的气味强度相比较时，该气味强度被大大增强。实施例3的样品具有被描述为像“汽油”的气味。该样品的强烈气味是由于残余的使用的白色溶剂。

实施例8的样品具有约5.5重量％的平均聚乙烯含量值，其与实施例1的样品的约5.5重量％的平均聚乙烯含量相同。

原始聚丙烯比较样品

Pro-fax 6331聚丙烯(LyondellBasell Industries Holdings，B.V.)用于所有“原始PP”比较样品。根据本文所述的方法将原始PP的球粒加工成方形试样。由原始PP制成的样本的L*a*b*值分别平均为85.13±0.18、-0.71±0.01和2.27±0.02。方形试样具有7.56±0.21％不透明的平均不透明度。原始PP的球粒按5点标量(5是最强的)具有0.5的气味强度并且具有被描述为像“塑料”的气味。

除非明确排除或换句话讲有所限制，本文中所引用的每一个文件，包括任何交叉引用或相关专利或专利申请，均据此以引用方式全文并入本文。任何文献的引用不是对其作为本文所公开的或受权利要求书保护的任何发明的现有技术，或者其单独地或者与任何其它参考文献的任何组合，或者参考、提出、建议或公开任何此类发明的认可。此外，如果此文献中术语的任何含义或定义与以引用方式并入本文的文献中相同术语的任何含义或定义相冲突，将以此文献中赋予该术语的含义或定义为准。

虽然已经举例说明和描述了本发明的具体实施方案，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不背离本发明实质和范围的情况下可以做出多个其他改变和变型。因此有意识地在附加的权利要求书中包括属于本发明的范围内的所有这些变化和修改。

Claims (15)

1.一种用于纯化回收的聚烯烃的方法，所述方法包括：

a.获得所述回收的聚烯烃，其中所述回收的聚烯烃选自消费后使用的聚合物、工业后使用的聚合物、以及它们的组合；

b.在约80℃至约220℃的温度和约150psig至约15,000psig的压力下使所述回收的聚烯烃与具有标准沸点小于约70℃的第一流体溶剂接触，以产生提取的回收的聚烯烃；

c.在约90℃至约220℃的温度和约350psig至约20,000psig的压力下使所述提取的回收的聚烯烃溶解在选自所述第一流体溶剂、第二流体溶剂、以及它们的混合物的溶剂中以产生聚合物溶液；

d.在约90℃至约220℃的温度和约350psig至约20,000psig的压力下通过使所述聚合物溶液与固体介质接触来纯化所述聚合物溶液以产生较纯的聚合物溶液；并且

e.从所述较纯的聚合物溶液中分离较纯的聚合物；

其中所述第二流体溶剂为与所述第一流体溶剂相同的化学组成或不同的化学组成。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述较纯的聚合物在约0℃至约220℃的温度和约0psig至约2,000psig的压力下从所述较纯的聚合物溶液中分离。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述回收的聚烯烃为消费后再循环利用得到的聚烯烃。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述回收的聚烯烃为聚丙烯均聚物或主要为聚丙烯共聚物。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚烯烃为聚乙烯均聚物或主要为聚乙烯共聚物。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述流体溶剂选自烯属烃、脂族烃、以及它们的混合物。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述脂族烃选自C₁-C₆脂族烃以及它们的混合物。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述流体溶剂为正丁烷、丁烷异构体、或它们的混合物。

9.根据权利要求1所述的方法，其中步骤a、b、c和d中的所述温度为约110℃至约170℃。

10.根据权利要求1所述的方法，其中步骤b中的所述压力为约1,100psig至约2,100psig。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述回收的聚合物为聚丙烯，并且步骤b中的所述压力在约90℃的温度下小于约1,100psig并且在约170℃的温度下小于约2100psig。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述回收的聚合物为聚丙烯，并且步骤c中的所述压力在约90℃的温度下大于约1,100psig并且在约170℃的温度下大于约2,100psig。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述固体介质选自无机物质、碳基物质、以及它们的混合物。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述无机物质选自二氧化硅的氧化物、氧化铝的氧化物、铁的氧化物、硅酸铝、无定形火山玻璃、以及它们的混合物。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述无机物质选自二氧化硅、硅胶、硅藻土、砂、石英、氧化铝、珍珠岩、漂白土、膨润土、以及它们的混合物。