CN108395373A - 一种废旧聚酯回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及聚酯材料技术领域，发明人提供了一种废旧聚酯回收方法，包括以下步骤：醇解：将回收的聚酯材料与EG和丙二醇混合溶剂投入醇解釜，在催化剂下进行醇解，得到醇解物；去杂：使用过滤器对所述醇解物进行过滤，过滤后用EG和丙二醇混合溶剂洗涤，除去醇解物中的固体杂质；酯交换反应：加入甲醇进行酯交换反应得到酯交换产物；粗提：将所述酯交换产物降温析出DMT结晶，过滤得到DMT滤饼；精提：所述DMT滤饼经过精馏提纯得到纯净DMT。上述技术方案采用乙二醇和丙二醇的混合液做溶剂醇解回收的聚酯，通过优化醇解过程中EG和丙二醇的比例，大大降低了生产能耗，提高DMT的收率。

Description

一种废旧聚酯回收方法

技术领域

本发明涉及聚酯材料技术领域，特别是涉及一种废旧聚酯回收方法。

背景技术

聚酯(聚对苯二甲酸二乙二醇酯、PET)是产量最大的合成纤维材料，广泛应用于纤维、纺织面料、服装、聚酯瓶、薄膜、片材等产品。基于环境意识的增强、资源节约及可持续性的需求，如何处理聚酯产品制造中产生的边角料以及聚酯产品使用后的废弃物成为亟待解决的问题，对废旧聚回收利用成为绿色纺织发展方向。

目前对废旧聚酯的回收方法主要有物理法回收和化学法回收。物理回收方法较为简单、经济，但再生产品的性能差。化学回收的一个重要方向是将废旧聚酯用乙二醇(EG)醇解成对苯二甲酸双羟基酯(BHET)或低聚物，然后在甲醇中进行酯交换反应,生成对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇,通过提纯得到纯净DMT，用于聚酯生产的原料，而甲醇和乙二醇通过提纯、再循环用于反应系统中，从而实现废旧聚酯的循环利用。如中国专利CN00817514.4和CN200680028662.3提出一种废旧聚酯回收制备DMT的方法，该专利用废聚酯同EG在催化剂存在下、温度175--190℃醇解废聚酯，然后将醇解物蒸馏浓缩，蒸出部分EG后的醇解物再与甲醇进行酯交换反应生成DMT，并精馏提纯制备纯净DMT。

目前技术在废聚酯制备DMT过程中，主要使用EG为醇解溶剂，醇解用EG量大，醇解后进行酯交换反应，制备的DMT中杂质含量高，DMT回收率不高。为了保证酯交换反应的质量，需要蒸馏浓缩蒸出部分EG，然后再同甲醇进行酯交换反应制备DMT，需要增加能耗，同时需要浓缩设备。

发明内容

为此，需要提供一种新的废旧聚酯回收方法，用于解决现有的废旧聚酯回收能耗高，制备的DMT杂质含量高回收率低的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种废旧聚酯回收方法，包括以下步骤：

醇解：将回收的聚酯材料与EG和丙二醇混合溶剂投入醇解釜，在催化剂下进行醇解，得到醇解物，所述EG和丙二醇混合溶剂中EG与丙二醇的重量比为1-80:20-100；回收的聚酯材料与EG和丙二醇混合溶剂的重量比为1:1.0-2.0，醇解的温度为180℃-200℃；

去杂：在130-180℃温度环境下使用过滤器对所述醇解物进行过滤，过滤后用EG和丙二醇混合溶剂洗涤，除去醇解物中的固体杂质；

酯交换反应：在过滤后的醇解物中加入甲醇，在催化剂作用下进行酯交换反应得到酯交换产物，酯交换反应的温度为60-80℃、反应时间为1-3h；

粗提：将所述酯交换产物降温析出DMT结晶，过滤得到DMT滤饼；

精提：所述DMT滤饼经过精馏提纯得到纯净DMT。

进一步的，在所述醇解步骤中，EG和丙二醇混合溶剂中EG与丙二醇的重量比为20-50：50-80。

进一步的，在所述醇解步骤前还包括步骤：

预处理：将回收的聚酯材料加工成5-10mm×5-10mm的碎片，或通过致密化工艺加工成颗粒料。

进一步的，在所述醇解步骤中所述催化剂为碳酸钾或醋酸锌，催化剂与聚酯材料的重量比为0.2％-5％。

进一步的，在所述醇解步骤中所述催化剂为碳酸钾或醋酸锌，催化剂与聚酯材料的重量比为0.3％-2％。

进一步的，在所述去杂步骤中，洗涤后的EG和丙二醇混合溶剂回流至醇解釜循环使用。

进一步的，在所述醇解步骤中回收的聚酯材料与EG和丙二醇混合溶剂的重量比为1:1.5。

区别于现有技术，上述技术方案采用乙二醇和丙二醇的混合液做溶剂醇解回收的聚酯，通过优化醇解过程中EG和丙二醇的比例，使醇解完成后不需要蒸馏浓缩步骤，醇解物直接与甲醇进行酯交换反应，大大降低了生产能耗；并且由于丙二醇比EG对烃类、油脂染料等有机杂质具有更强的溶解性，得到的DMT中含有的杂质减少，DMT收率提高。

附图说明

图1为具体实施方式所述废旧聚酯回收方法的工艺流程图。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1，本实施例废旧聚酯回收方法，包括以下步骤：

醇解：将100g废旧聚酯(即回收的聚酯材料)、75gEG、75g丙二醇(EG与丙二醇比例为1:1)、2.5g碳酸钾(催化剂)投入醇解釜，用氮气置换空气，加热升温到温度195℃进行醇解，醇解的时间为3.0hr。在其他实施例中，醇解的温度可以是180℃-200℃内的其他值。

去杂：将上述醇解物降温到160℃，通过100目过滤器过滤除去固态杂质。固体杂质用160℃热EG与热丙二醇的混合溶剂(热EG与热丙二醇的配比与醇解溶剂配比相同)90g洗涤，洗涤的溶剂返回醇解釜进行下一批废聚酯醇解。在其他实施例中，去杂步骤中醇解物的温度可以是130-180℃内的其他温度值。

酯交换反应：将上述醇解物加入甲醇200g，碳酸钾2.5g，保持温度75℃，进行酯交换反应，反应时间1.5hr。在其他实施例中，酯交换反应的温度可以是60-80℃内的其他温度值。

粗提：将上述酯交换产物降温到40℃，DMT结晶析出。通过真空抽滤，得到粗DMT滤饼，粗DMT用甲醇洗涤，得到DMT滤饼。

精提：DMT滤饼在6.65Kpa真空、温度200℃条件下，经过短流程精馏系统提纯得到纯净DMT。DMT收率和纯度见表1。

实施例2：

参照实施例1，不同的是采用45gEG、105g丙二醇做混合溶剂。结果见表1。

实施例3：

参照实施例1，不同的是采用10gEG、90g丙二醇做混合溶剂。结果见表1。

对比例1：

参照实施例1，不同的是采用150gEG做溶剂。结果见表1。

对比例2：

参照实施例1，不同的是采用120gEG、30g丙二醇做混合溶剂。结果见表1。

表1：实验结果表

表1

通过对比例1可知，用EG和丙二醇的混合溶剂代替EG单一溶剂作为醇解溶剂，可明显提高DMT的收率和纯度，由于丙二醇比EG对烃类、油脂染料等有机杂质具有更强的溶解性，粗DMT中含有的杂质减少，DMT收率提高。通过表1可知，在实施例1中，EG与丙二醇的重量比为50比50时，得到的DMT的纯度最高，而在实施例2中，EG与丙二醇的重量比为30比70时，DMT的收率最高。进一步的，上述技术方案中用EG和丙二醇的混合溶剂代替EG单一溶剂作为醇解溶剂，突破了用EG醇解工艺的限制，可用EG以外的多元醇做溶剂通过废旧聚酯合成DMT，实现废旧聚酯循环利用。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (7)

1.一种废旧聚酯回收方法，其特征在于，包括以下步骤：

醇解：将回收的聚酯材料与EG和丙二醇混合溶剂投入醇解釜，在催化剂下进行醇解，得到醇解物，所述EG和丙二醇混合溶剂中EG与丙二醇的重量比为1-80:20-100；回收的聚酯材料与EG和丙二醇混合溶剂的重量比为1:1.0-2.0，醇解的温度为180℃-200℃；

去杂：在130-180℃温度环境下使用过滤器对所述醇解物进行过滤，过滤后用EG和丙二醇混合溶剂洗涤，除去醇解物中的固体杂质；

酯交换反应：在过滤后的醇解物中加入甲醇，在催化剂作用下进行酯交换反应得到酯交换产物，酯交换反应的温度为60-80℃、反应时间为1-3h；

粗提：将所述酯交换产物降温析出DMT结晶，过滤得到DMT滤饼；

精提：所述DMT滤饼经过精馏提纯得到纯净DMT。

2.根据权利要求1所述的废旧聚酯回收方法，其特征在于，在所述醇解步骤中，EG和丙二醇混合溶剂中EG与丙二醇的重量比为20-50：50-80。

3.根据权利要求1所述的废旧聚酯回收方法，其特征在于，在所述醇解步骤前还包括步骤：

预处理：将回收的聚酯材料加工成5-10mm×5-10mm的碎片，或通过致密化工艺加工成颗粒料。

4.根据权利要求1所述的废旧聚酯回收方法，其特征在于，在所述醇解步骤中所述催化剂为碳酸钾或醋酸锌，催化剂与聚酯材料的重量比为0.2％-5％。

5.根据权利要求4所述的废旧聚酯回收方法，其特征在于，在所述醇解步骤中所述催化剂为碳酸钾或醋酸锌，催化剂与聚酯材料的重量比为0.3％-2％。

6.根据权利要求1所述的废旧聚酯回收方法，其特征在于，在所述去杂步骤中，洗涤后的EG和丙二醇混合溶剂回流至醇解釜循环使用。

7.根据权利要求1所述的废旧聚酯回收方法，其特征在于，在所述醇解步骤中回收的聚酯材料与EG和丙二醇混合溶剂的重量比为1:1.5。