CN110062788B - 用于纯化再生聚乙烯的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于纯化再生聚乙烯的方法。该方法包括获得再生聚乙烯；使其与第一流体溶剂接触，以产生经提取的再生聚乙烯；然后将经提取的再生聚乙烯溶解于溶剂中，以产生包含聚乙烯和悬浮污染物的第一溶液。使第一溶液沉降以产生包含聚乙烯和剩余污染物的第二溶液。通过使第二溶液与固体介质接触来纯化第二溶液，以产生包含更纯聚乙烯的第三溶液。最终，从第三溶液中分离更纯的聚乙烯。

Description

用于纯化再生聚乙烯的方法
技术领域
本发明整体涉及用于通过使用加压溶剂和固体介质来纯化受污染的聚合物的方法。更具体地，本发明涉及用于纯化再循环利用的聚合物诸如消费后和工业后再循环利用的塑料以产生无色或透明无气味的原生态聚合物的方法。该方法对于聚乙烯纯化尤为有用。
背景技术
聚合物，尤其是合成塑料，由于其生产成本相对较低并且材料性能平衡良好而在日常生活中无处不在。合成塑料广泛应用于各种应用，诸如包装、机动车部件、医疗装置和消费品。为了满足这些应用的高要求，全球每年生产数百亿磅合成塑料。绝大多数合成塑料是由日益稀少的化石资源诸如石油和天然气生产的。此外，由化石资源制造合成塑料产生CO2作为副产品。
因此合成塑料的普遍使用导致每年产生数百万吨的塑料垃圾。虽然大多数塑料垃圾是通过市政固体垃圾方案进行填埋，但大部分塑料垃圾在环境中被发现作为乱杂物，这是不雅观的并且可能对生态系统有害。塑料垃圾经常被冲入河流系统并且最终出海。
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。回收和再利用塑料将垃圾从垃圾填埋场转移并且减少对基于化石的再生资源所制成的原生塑料的需求，从而减少温室气体排放。在发达地区，诸如美国和欧盟，由于消费者、企业和工业制造业的认知度提高，所以塑料再循环利用率正在提高。包括塑料在内的大多数再循环利用材料被混合成单一流，其由物料再循环利用设施(MRF)收集和加工。在MRF，材料被分类、洗涤并且包装进行再售。塑料可分为单独的材料，诸如高密度聚乙烯(HDPE)或聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)，或者其它普通塑料的混合流，诸如聚丙烯(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)。然后可将单一流或混合流进一步分类、洗涤并再加工成适用于塑料加工(例如吹塑和注塑)中再利用的粒料。
尽管再循环利用塑料被分类成主要均一流，并且用水溶液和/或苛性碱溶液洗涤，但最终的再加工粒料通常仍保持被不想要的废杂质诸如变质的食物残渣和残留香料组分高度污染。此外，由于通常用于着色塑料制品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之外的再循环利用的塑料粒料都是深色的。虽然存在一些对颜色和污染不敏感的应用(例如黑色塑料涂料容器和隐藏的机动车部件)，但大多数应用要求无色粒料。对高品质的“原生态”再循环利用树脂的需求对于食品和药物接触应用(诸如食品包装)尤其重要。除受到杂质和混合着色剂的污染之外，许多再循环利用树脂产品在化学组成方面通常是不均匀的，并且可能包含大量聚合物污染物，诸如聚乙烯中的再循环利用聚丙烯污染物和聚丙烯中的再循环利用聚乙烯污染物。
机械再循环利用也被称为二次再循环利用，是将再循环利用的塑料垃圾转化为可再利用的形式以用于后续制造的方法。机械再循环利用和其他塑料回收方法的更详细综述描述于S.M.Al-Salem,P.Lettieri,J.Baeyens,“Recycling and recovery routes ofplastic solid waste(PSW):A review”,Waste Management,Volume 29,Issue 10,October 2009,Pages 2625-2643,ISSN 0956-053X(S.M.Al-Salem、P.Lettieri和J.Baeyens的“塑料固体废物的再循环利用与复原途径概述”，《废弃物管理》期刊，2009年10月，第10期第20卷，第2625-2643页，ISSN 0956-053X)。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的聚合物的质量，但是机械净化方法仍存在基础限制，诸如聚合物基体内颜料的物理截留。因此，即使随着机械再循环利用技术的改进，目前可用的再循环利用塑料垃圾中的深色和高水平的化学污染也妨碍了塑料工业广泛使用再循环利用树脂。
为了克服机械再循环利用的基础限制，已经开发了许多方法以经由化学方法来纯化受污染的聚合物或化学再循环利用。这些方法大多使用溶剂来净化和纯化聚合物。使用溶剂使得能够提取杂质和溶解聚合物，这进一步实现了可选的分离技术。
例如，美国专利7,935,736描述了一种用于在清洁之前使用溶剂以溶解聚酯而从含有聚酯的垃圾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6,555,588描述了由包含其它聚合物的塑料混合物生产聚丙烯共混物的方法。‘588专利描述了在低于聚合物在选定溶剂诸如己烷中的溶解温度的温度下，在特定的停留时间内从聚合物中提取污染物。‘588专利还描述了在过滤之前提高溶剂(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来从溶液中沉淀聚丙烯。‘588专利中描述的聚丙烯共混物含有至多5.6重量％的聚乙烯污染物。
在另一个示例中，欧洲专利申请849,312(由德文翻译成英文)描述了从含聚烯烃的塑料混合物或含聚烯烃的废物中获得纯化的聚烯烃的方法。‘312专利申请描述了在介于90℃和烃溶剂沸点之间的温度下，用沸点高于90℃的汽油燃料或柴油燃料的烃部分提取聚烯烃混合物或废物。‘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专利还描述了将溶液冷却至低于70℃的温度以使聚烯烃结晶，然后通过将聚烯烃加热到高于聚烯烃的熔点，或者在真空中蒸发粘附溶剂或使气流通过聚烯烃沉淀，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溶剂。
在另一个示例中，美国专利5,198,471描述了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混合的固体混合物(例如废塑料)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专利还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另外的聚合物。‘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5,233,021描述了一种通过将各组分在合适的温度和压力下溶解于超临界流体中来从多组分结构(例如废弃地毯)中提取纯聚合物组分并然后改变温度和/或压力来依次提取特定组分的方法。然而，与‘471专利类似，‘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5,739,270描述了使用共溶剂和工作流体来连续分离塑料的聚合物组分与塑料的污染物和其它组分的方法和设备。共溶剂至少部分地溶解聚合物，并且第二流体(即处于液态、临界或超临界状态)增溶来自聚合物的组分，并沉淀一些溶解于共溶剂的聚合物。‘270专利还描述了过滤热塑性共溶剂(具有或没有工作流体)以除去颗粒污染物(诸如玻璃颗粒)的步骤。
如上所述，已知的用于纯化受污染的聚合物的基于溶剂的方法不产生“原生态”聚合物。在先前的方法中，常常发生其它聚合物的共溶解并因此交叉污染。如果使用吸附剂，通常采用过滤和/或离心步骤来从溶液中除去所使用的吸附剂。此外，除去溶剂的分离过程诸如加热、真空蒸发和/或使用沉淀化学品的沉淀用于产生不含残余溶剂的聚合物。
因此，仍然需要使用溶剂来纯化受污染聚合物的改进的基于溶剂的方法，该溶剂可轻松经济地从聚合物中除去，就单位操作数目而言相对简单，在不造成大量聚合物交叉污染的情况下产生聚合物，产生基本上无色的聚合物，并且产生基本上无气味的聚合物。
发明内容
提供了用于纯化再生聚乙烯的方法。该方法包括：
a.获得再生聚乙烯，所述再生聚乙烯选自消费用后聚合物、工业用后聚合物以及它们的组合；
b.使再生聚乙烯在约80℃至约220℃的温度和约150psig(1.03MPa)至约15,000psig(103.42MPa)的压力下与具有小于约70℃的标准沸点的第一流体溶剂接触，以产生经提取的再生聚乙烯；
c.将经提取的再生聚乙烯在约90℃至约220℃的温度和约350psig(2.41MPa)至约20,000psig(137.90MPa)的压力下溶解于选自第一流体溶剂、第二流体溶剂以及它们的混合物的溶剂中，以产生包含聚乙烯和悬浮污染物的第一溶液；
d.使包含聚乙烯和悬浮污染物的第一溶液在约90℃至约220℃的温度和约350psig(2.41MPa)至约20,000psig(137.90MPa)的压力下沉降，以产生包含聚乙烯和剩余污染物的第二溶液；
e.通过使第二溶液与固体介质接触而在约90℃至约220℃的温度和约350psig(2.41MPa)至约20,000psig(137.90MPa)的压力下将第二溶液纯化，以产生包含更纯聚乙烯的第三溶液；以及
f.从第三溶液中分离更纯的聚乙烯。
第二流体溶剂可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，在约0℃至约220℃的温度和约0psig(0MPa)至2,000psig(13.79MPa)的压力下，从第三溶液中分离聚乙烯。在另一个实施方案中，将再生聚乙烯以至少0.5％的质量百分比浓度溶解于流体溶剂或流体溶剂混合物中。在另一个实施方案中，将再生聚乙烯以至少1％的质量百分比浓度溶解于流体溶剂或流体溶剂混合物中。在一个实施方案中，将再生聚乙烯以至少2％的质量百分比浓度溶解于流体溶剂或流体溶剂混合物中。
在一个实施方案中，将再生聚乙烯以至少3％的质量百分比浓度溶解于流体溶剂或流体溶剂混合物中。在另一个实施方案中，将再生聚乙烯以至少4％的质量百分比浓度溶解于流体溶剂或流体溶剂混合物中。在另一个实施方案中，将再生聚乙烯以至少5％的质量百分比浓度溶解于流体溶剂或流体溶剂混合物中。
在一个实施方案中，将再生聚乙烯以至多20％的质量百分比浓度溶解于流体溶剂或流体溶剂混合物中。在另一个实施方案中，将再生聚乙烯以至多18％的质量百分比浓度溶解于流体溶剂或流体溶剂混合物中。在另一个实施方案中，将再生聚乙烯以至多16％的质量百分比浓度溶解于流体溶剂或流体溶剂混合物中。在一个实施方案中，将再生聚乙烯以至多14％的质量百分比浓度溶解于流体溶剂或流体溶剂混合物中。在另一个实施方案中，将再生聚乙烯以至多12％的质量百分比浓度溶解于流体溶剂或流体溶剂混合物中。
在一个实施方案中，再生聚乙烯为源于消费后再循环利用的聚乙烯。在另一个实施方案中，再生聚乙烯为聚乙烯均聚物或为主要聚乙烯共聚物。在另一个实施方案中，流体溶剂具有小于约0℃且大于约-45℃的标准沸点和小于约+25kJ/mol的标准汽化焓变。
在一个实施方案中，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C4脂族烃构成。
在另一个实施方案中，流体溶剂基本上由C4液化石油气组成。在一个实施方案中，流体溶剂为正丁烷、丁烷异构体或它们的混合物。在另一个实施方案中，接触、溶解、沉降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5,500psig(37.92MPa)。在另一个实施方案中，接触步骤中的压力小于约1,100psig(7.58MPa)。在另一个实施方案中，溶解、沉降和纯化步骤中的压力大于约4,500psig(31.03MPa)。在一个实施方案中，溶解、沉降和纯化步骤中的压力大于约5,500psig(37.92MPa)。
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，无机物质选自硅胶、硅藻土、沙子、石英、氧化铝、珍珠岩、漂白土、膨润土、以及它们的混合物。
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，聚乙烯溶液与所述固体介质的接触在所述固体介质的填充床中进行。在另一个实施方案中，填充床的长度大于20cm。
通过结合实施例阅读以下具体实施方式，本发明的其它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流程框图。
具体实施方式
I.定义
如本文所用，术语“再生聚合物”是指用于先前目的并且然后回收用于进一步加工的聚合物。
如本文所用，术语“再生聚乙烯”是指用于先前目的并且然后回收用于进一步加工的聚乙烯聚合物。
如本文所用，术语“消费后”是指在最终消费者在消费品或产品中使用该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该材料并且已经将该材料置于废物流中之后产生的材料。
如本文所用，术语“工业后”是指在制造商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”是指在温度和压力的特定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匀化学组合物，而在其它实施方案中，流体溶剂可以是几种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”还可应用于处于该物质的临界温度和临界压力(临界点)、接近该物质的临界温度和临界压力(临界点)或高于该物质的临界温度和临界压力(临界点)的物质。本领域普通技术人员熟知的是，高于该物质的临界点的物质被称为“超临界流体”，其不具有液体的典型物理性质(即密度)。
如本文所用，术语“溶解”是指在分子水平上溶质(聚合物或非聚合物)至少部分地掺入溶剂中。此外，溶质/溶剂溶液的热力学稳定性可通过以下式1来描述：
公式1
ΔGmix＝ΔHm-TΔSmix
其中ΔGmix是溶质与溶剂混合的吉布斯自由能变化，ΔHmix是混合的焓变，T是绝对温度，并且ΔSmix是混合的熵。为了保持溶质在溶剂中的稳定溶液，吉布斯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吉布斯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”是指由国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)建立的在精确的100kPa(1巴，14.5psia，0.9869atm)的绝对压力下的沸点温度。
如本文所用，术语“标准汽化焓变”是指在物质的标准沸点下将指定量的物质从液体转变成蒸汽所需的焓变。
如本文所用，术语“聚乙烯溶液”是指溶解于溶剂中的聚乙烯的溶液。聚乙烯溶液可包含未溶解物质，因此聚乙烯溶液也可以是未溶解物质悬浮在溶解于溶剂中的聚乙烯溶液中的“浆液”。
如本文所用，术语“沉淀”和“沉降”是指悬浮液内的颗粒响应于作用在颗粒上的力(通常为重力)而从液体中分离的趋势。
如本文所用，术语“悬浮的污染物”是指遍及异质混合物的介质主体所存在的不希望或不需要的组分。
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不同形状(即球体、圆柱体、粒料等)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通过用于分类颗粒状介质的目尺寸来定义。在美国材料与试验协会(ASTM)标准ASTM E11“Standard Specification for Woven Wire Test Sieve Cloth and Test Sieves.”中可找到标准目尺寸名称的示例。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“更纯的聚乙烯溶液”是指在纯化步骤之前，相对于相同的聚乙烯溶液具有更少污染物的聚乙烯溶液。
如本文所用，术语“提取”是指溶质物质从液相(或固体基质)跨相界转移至独立不可混溶的液相的操作。用于提取的驱动力经由分配理论描述。
如本文所用，术语“经提取的”是指相对于提取步骤之前的相同材料而言具有较少溶质物质的材料。如本文所用，术语“经提取的再生聚乙烯”是指相对于提取步骤之前的相同再生聚乙烯而言具有较少溶质物质的再生聚乙烯。
如本文所用，术语“原生态”是指基本上不含污染物、无颜料、无气味、均质并且在性质上类似于原生聚合物。
如本文所用，术语“主要聚乙烯共聚物”是指具有大于70mol％的乙烯重复单元的共聚物。
如本文所用，任何所涉及的压力国际单位(例如MPa)是指表压力。
II.用于纯化受污染的聚乙烯的方法
人们惊奇地发现某些流体溶剂在优选的实施方案中针对聚合物表现出与温度和压力相关的溶解度，当用于相对简单的工艺时，这些流体溶剂可用于纯化受污染的聚乙烯，尤其是再生或再循环利用聚乙烯，以接近原生态的品质。该工艺例示于图1中，包括：1)获得再生聚乙烯(图1中的步骤a)；然后2)在提取温度(TE)和提取压力(PE)下用流体溶剂提取聚乙烯(图1中的步骤b)；然后3)在溶解温度(TD)和溶解压力(PD)下将聚乙烯溶解于流体溶剂中(图1中的步骤c)；然后4)在溶解温度(TD)和溶解压力(PD)下使聚合物溶液沉淀(图1中的步骤d)，然后5)在溶解温度(TD)和溶解压力(PD)下使溶解的聚乙烯溶液与固体介质接触(图1中的步骤e)；然后从流体溶剂中分离聚乙烯(图1中的步骤f)。
在本发明的一个实施方案中，可来源于消费后废物流中的纯化聚乙烯基本上不含污染物，不含颜料，无气味，均一化，并且特性类似于原生聚合物。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从纯化的聚乙烯中分离流体溶剂的更节能方法。
再生聚乙烯
在本发明的一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括获得再生聚乙烯。为了实现本发明的目的，再生聚乙烯来源于消费后、工业后、商业后和/或其它特殊废物流。例如，消费后废聚乙烯可来源于路边再循环利用流，最终消费者将来自包装件和产品的用过的聚合物放入指定垃圾箱中以供由废弃物搬运或回收人员收集。消费后废聚合物也可来源于店内“回收”计划，其中消费者将废聚合物带入店并将废聚合物放入指定的收集箱。工业后废聚合物的示例可以是在制造或运输由制造商作为不可用材料收集的商品或产品(即修剪废料、超出规格材料、启动废料)的过程中产生的废聚合物。来自特殊废物流的废聚合物的示例可以是来源于电子废物(也称为“e-废物”)的再循环利用的废聚合物。来自特殊废物流的废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聚合物。来自特殊废物流的废聚合物的另一个示例可以是来源于使用过的地毯和纺织物的再循环利用的废聚合物。
为了实现本发明的目的，再生聚乙烯为单一聚合物的均一化组合物或若干种不同聚乙烯组成的混合物。聚乙烯组成的非限制性示例为：乙烯的均聚物和共聚物，诸如高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)；乙烯和α-烯烃的共聚物；以及对本领域普通技术人员来说可能是明显的其它可溶性聚乙烯聚合物。
再生聚乙烯还可包含各种颜料、染料、加工助剂、稳定添加剂、填料、以及在原始聚合物聚合或转化成最终制品形式期间添加到聚合物中的其它性能添加剂。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、以及对本领域普通技术人员来说可能是明显的其它颜料。有机染料的一个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。加压使具有的标准沸点低于本发明工作温度范围的溶剂保持溶剂蒸汽很少或没有溶剂蒸汽的状态。在一个实施方案中，标准沸点小于约70℃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。标准沸点小于约70℃的流体溶剂的非限制性示例是二氧化碳、丙酮、甲醇、二甲醚、二乙醚、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、戊烯的支化异构体、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、以及对本领域普通技术人员可能明显的其他物质。
所用的流体溶剂的选择将决定用于执行本发明步骤的温度和压力范围。在以下参考文献中提供在本发明所述类型溶剂中聚合物的相特性的概述：McHugh等人(1999)Chem.Rev.99:565-602。
提取
在本发明的一个实施方案中，用于纯化聚乙烯的方法包括在其中聚合物基本上不溶于流体溶剂的温度和压力下，使再生聚乙烯与流体溶剂接触。虽然不希望受任何理论的束缚，但是申请人认为，与温度和压力相关的溶解度可以防止流体溶剂完全溶解聚合物的方式受到控制，然而，流体溶剂可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留加工助剂、与聚合物接触的残留产品制剂诸如香料和风味剂、染料、以及例如在废物收集和随后的其它废料堆积期间可能已经有意添加或无意掺入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，并然后将压力控制低于聚合物在流体溶剂中溶解的压力或压力范围来完成受控提取。在另一个实施方案中，通过固定聚合物/溶剂体系的压力，并然后将温度控制低于聚合物在流体溶剂中溶解的温度或温度范围来完成受控提取。利用流体溶剂对聚合物的温度和压力受控的提取使用合适的压力容器，并且可以允许用流体溶剂连续提取聚合物的方式配置。在本发明的一个实施方案中，压力容器可以是连续的液-液提取柱，其中将熔融聚合物泵入提取柱的一端，并将流体溶剂泵入提取柱的相同或相对端。在另一个实施方案中，含有经提取的污染物的流体从工艺中被除去。在另一个实施方案中，将含有经提取的污染物的流体纯化、回收并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，提取可以分批方法执行，其中再生聚乙烯固定在压力容器中，并且流体溶剂被连续泵送穿过固定聚合物相。提取时间或所用的流体溶剂的量将取决于最终更纯聚合物的所需纯度以及初始再生聚乙烯中可提取污染物的量。在另一个实施方案中，含有经提取的污染物的流体在下文的“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，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在其中聚合物熔融且处于液态的温度和压力下，使再生聚乙烯与流体溶剂接触。在另一个实施方案中，在其中聚合物处于固态的温度和压力下，使再生聚乙烯与流体溶剂接触。
在一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在其中聚乙烯保持基本上未溶解的温度和压力下，使聚乙烯与流体溶剂接触。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约80℃至约220℃的温度下使聚乙烯与正丁烷接触。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约100℃至约200℃的温度下使聚乙烯与正丁烷接触。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约130℃至约180℃的温度下使聚乙烯与正丁烷接触。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约150psig(1.03MPa)至约6,500psig(44.82MPa)的压力下，使聚乙烯与正丁烷接触。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约3,000psig(20.68MPa)至约6,000psig(41.37MPa)的压力下，使聚乙烯与正丁烷接触。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约4,500psig(31.03MPa)至约5,500psig(37.92MPa)的压力下，使聚乙烯与正丁烷接触。
在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约80℃至约220℃的温度下使聚乙烯与丙烷接触。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约100℃至约200℃的温度下使聚乙烯与丙烷接触。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约130℃至约180℃的温度下使聚乙烯与丙烷接触。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约1,000psig(6.89MPa)至约15,000psig(103.42MPa)的压力下，使聚乙烯与丙烷接触。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约2,000psig(13.79MPa)至约10,000psig(68.95MPa)的压力下，使聚乙烯与丙烷接触。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约5,000psig(34.47MPa)至约9,000psig(62.05MPa)的压力下，使聚乙烯与丙烷接触。
溶解
在本发明的一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在其中聚合物溶解于流体溶剂的温度和压力下，将再生聚乙烯溶解于流体溶剂中。尽管不希望受任何理论的束缚，但是申请人认为可以以使得再生聚合物在流体溶剂中热力学上有利的溶解的方式对温度和压力进行控制。此外，可以以使得能够溶解特定聚合物或聚合物混合物而不溶解其它聚合物或聚合物混合物的方式对温度和压力进行控制。这种可控的溶解能够使聚合物与聚合物混合物分离。
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处于温度和压力的相同条件下不溶解污染物的溶剂中溶解受污染的再生聚乙烯。污染物可包括颜料、填料、污垢和其它聚合物。这些污染物在溶解后从再生聚乙烯中释放出来，并然后通过随后的固液分离步骤从聚合物溶液中除去。
在本发明的一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在其中聚乙烯溶解于流体溶剂的温度和压力下，将聚乙烯溶解于流体溶剂中。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约90℃至约220℃的温度下将聚乙烯溶解于正丁烷中。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约100℃至约200℃的温度下将聚乙烯溶解于正丁烷中。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约130℃至约180℃的温度下将聚乙烯溶解于正丁烷中。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约1,000psig(6.89MPa)至约12,000psig(82.74MPa)的压力下将聚乙烯溶解于正丁烷中。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约2,000psig(13.79MPa)至约10,000psig(68.95MPa)的压力下将聚乙烯溶解于正丁烷中。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约4,000psig(27.58MPa)至约6,000psig(41.37MPa)的压力下将聚乙烯溶解于正丁烷中。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括将聚乙烯以至少0.5％的质量百分比浓度溶解于正丁烷中。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少1％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少2％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少3％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少4％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少5％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括，将聚乙烯以至多20％的质量百分比浓度溶解于正丁烷中。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至多18％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至多16％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至多14％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至多12％的质量百分比浓度溶解。
在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约90℃至约220℃的温度下将聚乙烯溶解于丙烷中。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约100℃至约200℃的温度下将聚乙烯溶解于丙烷中。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约130℃至约180℃的温度下将聚乙烯溶解于丙烷中。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约3,000psig(20.68MPa)至约20,000psig(137.90MPa)的压力下将聚乙烯溶解于丙烷中。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约5,000psig(34.47MPa)至约15,000psig(103.42MPa)的压力下将聚乙烯溶解于丙烷中。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约8,000psig(55.16MPa)至约11,000psig(75.84MPa)的压力下将聚乙烯溶解于丙烷中。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括将聚乙烯以至少0.5％的质量百分比浓度溶解于丙烷中。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少1％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少2％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少3％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少4％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少5％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括将聚乙烯以至多20％的质量百分比浓度溶解于丙烷中。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至多18％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至多16％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至多14％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至多12％的质量百分比浓度溶解。
沉淀
在本发明的一个实施方案中，用于纯化聚乙烯的方法包括在一定温度和压力下经由沉淀(也称为沉降)步骤从聚乙烯溶液中分离未溶解的污染物，其中聚合物保持溶解于流体溶剂中。在一个实施方案中，沉降步骤致使未溶解的污染物经历沿力的方向均匀移动未溶解的污染物的力。通常所施加的沉降力是重力，但也可为离心力、向心力、或某些其他力。所施加力的量和沉降持续时间将取决于若干参数，包括但不限于：污染物颗粒的粒度、污染物颗粒的密度、流体或溶液的密度、以及流体或溶液的粘度。以下公式(公式2)是前述参数与沉降速度之间的关系，其为污染物沉淀速率的量度：
公式2
Figure BDA0002091813450000141
其中v是沉降速度，ρp是污染物颗粒的密度，ρf是流体或溶液的密度，g是归因于所施加的力(通常重力)的加速度，r是污染物颗粒的半径，并且η是流体或溶液的动态粘度。决定溶液粘度的一些关键参数是：流体溶剂的化学组成，溶解于流体溶剂的聚合物的分子量，流体溶剂中所溶解聚合物的浓度，流体溶剂溶液的温度，以及流体溶剂溶液的压力。
在一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在一定温度和压力下从聚乙烯/流体溶剂溶液中沉降污染物，其中聚乙烯保持溶解于流体溶剂中。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约90℃至约220℃的温度下从聚乙烯/正丁烷溶液中沉降污染物。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约100℃至约200℃的温度下从聚乙烯/正丁烷溶液中沉降污染物。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约130℃至约180℃的温度下从聚乙烯/正丁烷溶液中沉降污染物。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约1,000psig(6.89MPa)至约12,000psig(82.74MPa)的压力下从聚乙烯/正丁烷溶液中沉降污染物。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约2,000psig(13.79MPa)至约10,000psig(68.95Mpa)的压力下从聚乙烯/正丁烷溶液中沉降污染物。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约4,000psig(27.58MPa)至约6,000psig(41.37MPa)的压力下从聚乙烯/正丁烷溶液中沉降污染物。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括从聚乙烯/正丁烷溶液中沉降污染物，其中将聚乙烯以至少0.5％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少1％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少2％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少3％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少4％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少5％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括从聚乙烯/正丁烷溶液中沉降污染物，其中将聚乙烯以至多20％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至多18％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至多16％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至多14％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至多12％的质量百分比浓度溶解。
在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约90℃至约220℃的温度下从聚乙烯/丙烷溶液中沉降污染物。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约100℃至约200℃的温度下从聚乙烯/丙烷溶液中沉降污染物。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约130℃至约180℃的温度下从聚乙烯/丙烷溶液中沉降污染物。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约3,000psig(20.68MPa)至约20,000psig(137.90MPa)的压力下从聚乙烯/丙烷溶液中沉降污染物。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约5,000psig(34.47MPa)至约15,000psig(103.42MPa)的压力下从聚乙烯/丙烷溶液中沉降污染物。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约8,000psig(55.16MPa)至约11,000psig(75.84Mpa)的压力下从聚乙烯/丙烷溶液中沉降污染物。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括从聚乙烯/丙烷溶液中沉降污染物，其中将聚乙烯以至少0.5％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少1％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少2％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少3％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少4％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少5％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括从聚乙烯/丙烷溶液中沉降污染物，其中将聚乙烯以至多20％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至多18％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至多16％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至多14％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至多12％的质量百分比浓度溶解。
纯化
在本发明的一个实施方案中，用于纯化聚乙烯的方法包括在其中聚合物保持溶解于流体溶剂的温度和压力下，使受污染的聚合物溶液与固体介质接触。本发明的固体介质为从溶解于本发明的流体溶剂中的再生聚乙烯的溶液中除去至少一些污染物的任何固体材料。尽管不希望受到任何理论限制，申请人相信，固体介质可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、尺寸排斥、离子排斥、离子交换和对本领域普通技术人员可能明显的其它机制。而且，再生聚乙烯中常见的颜料和其它污染物可为极性化合物，并且可优先与也可为至少略带极性的固体介质相互作用。当使用非极性溶剂(诸如烷烃)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、碳基物质或它们的混合物。无机物质的可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、沙子、石英、再生玻璃、氧化铝、珍珠岩、漂白土、膨润土、以及它们的混合物。碳基物质的可用示例包括无烟煤、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，固体介质是再循环利用的玻璃。
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，通过固-液分离步骤从更纯的聚合物溶液中除去固体介质。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通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保持所需的聚合物纯度。在又一个实施方案中，固体介质在纯化步骤中重新生成并重新使用。在另一个实施方案中，固体介质在反洗步骤中通过使固体介质流化而重新生成。
在一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在其中聚乙烯保持溶解于流体溶剂的温度和压力下，使聚乙烯/流体溶剂溶液与固体介质接触。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约90℃至约220℃的温度下使聚乙烯/正丁烷溶液与固体介质接触。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约100℃至约200℃的温度下使聚乙烯/正丁烷溶液与固体介质接触。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约130℃至约180℃的温度下使聚乙烯/正丁烷溶液与固体介质接触。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约1,000psig(6.89MPa)至约12,000psig(82.74MPa)的压力下，使聚乙烯/正丁烷溶液与固体介质接触。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约2,000psig(13.79MPa)至约10,000psig(68.95MPa)的压力下，使聚乙烯/正丁烷溶液与固体介质接触。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约4,000psig(27.58MPa)至约6,000psig(41.37MPa)的压力下，使聚乙烯/正丁烷溶液与固体介质接触。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括使聚乙烯/正丁烷溶液与固体介质接触，其中将聚乙烯以至少0.5％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少1％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少2％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少3％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少4％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少5％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括使聚乙烯/正丁烷溶液与固体介质接触，其中将聚乙烯以至多20％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至多18％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至多16％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至多14％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至多12％的质量百分比浓度溶解。
在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约90℃至约220℃的温度下使聚乙烯/丙烷溶液与固体介质接触。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约100℃至约200℃的温度下使聚乙烯/丙烷溶液与固体介质接触。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约130℃至约180℃的温度下使聚乙烯/丙烷溶液与固体介质接触。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约3,000psig(20.68MPa)至约20,000psig(137.90MPa)的压力下，使聚乙烯/丙烷溶液与固体介质接触。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约5,000psig(34.47MPa)至约15,000psig(103.42MPa)的压力下，使聚乙烯/丙烷溶液与固体介质接触。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约8,000psig(55.16MPa)至约11,000psig(75.84MPa)的压力下，使聚乙烯/丙烷溶液与固体介质接触。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括使聚乙烯/丙烷溶液与固体介质接触，其中将聚乙烯以至少0.5％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少1％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少2％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少3％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少4％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至少5％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括使聚乙烯/丙烷溶液与固体介质接触，其中将聚乙烯以至多20％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至多18％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至多16％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至多14％的质量百分比浓度溶解。在另一个实施方案中，将聚乙烯以至多12％的质量百分比浓度溶解。
分离
在本发明的一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在其中聚合物从溶液中沉淀且不再溶解于流体溶剂的温度和压力下，从流体溶剂中分离更纯的聚合物。在另一个实施方案中，从流体溶剂中沉淀更纯的聚合物是通过在固定温度下降低压力来完成的。在另一个实施方案中，从流体溶剂中沉淀更纯的聚合物是通过在固定压力下降低温度来完成的。在另一个实施方案中，从流体溶剂中沉淀更纯的聚合物是通过在固定压力下升高温度来完成的。在另一个实施方案中，从流体溶剂中沉淀更纯的聚合物是通过降低温度和压力两者来完成的。通过控制温度和压力，溶剂可部分或完全从液体转化成气相。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，在流体溶剂没有完全转化成100％的气相的情况下，从流体溶剂中分离经沉淀的聚合物。经沉淀的更纯的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，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在其中聚乙烯从溶液中沉淀的温度和压力下从聚乙烯/流体溶剂溶液中分离聚乙烯。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约0℃至约220℃的温度下从聚乙烯/正丁烷溶液中分离聚乙烯。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约50℃至约175℃的温度下从聚乙烯/正丁烷溶液中分离聚乙烯。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约100℃至约160℃的温度下从聚乙烯/正丁烷溶液中分离聚乙烯。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约0psig(0MPa)至约4,000psig(27.58MPa)的压力下，从聚乙烯/正丁烷溶液中分离聚乙烯。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约50psig(0.34MPa)至约2,000psig(13.79MPa)的压力下，从聚乙烯/正丁烷溶液中分离聚乙烯。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约75psig(0.52MPa)至约1,000psig(6.89MPa)的压力下，从聚乙烯/正丁烷溶液中分离聚乙烯。
在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约-42℃至约220℃的温度下从聚乙烯/丙烷溶液中分离聚乙烯。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约0℃至约150℃的温度下从聚乙烯/丙烷溶液中分离聚乙烯。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约50℃至约130℃的温度下从聚乙烯/丙烷溶液中分离聚乙烯。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约0psig(0MPa)至约15,000psig(103.42MPa)的压力下，从聚乙烯/丙烷溶液中分离聚乙烯。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约50psig(0.34MPa)至约5,000psig(34.48MPa)的压力下，从聚乙烯/丙烷溶液中分离聚乙烯。在另一个实施方案中，用于纯化再生聚乙烯的方法包括在约75psig(0.52MPa)至约1,000psig(6.89MPa)的压力下，从聚乙烯/丙烷溶液中分离聚乙烯。
除非明确排除或换句话讲有所限制，本文中所引用的每篇文献，包括任何交叉引用或相关专利或专利申请，均据此全文以引用方式并入本文。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或多个参考文献的任何组合，或者教导、提出、建议或公开任何此类发明的认可。此外，当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文献中相同术语的任何含义或定义矛盾时，应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。
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，在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出各种其它改变和修改。因此旨在于所附权利要求书中涵盖属于本发明范围内的所有此类改变和修改。

Claims (15)

1.一种用于纯化再生聚乙烯的方法，包括：
a.获得所述再生聚乙烯，其中所述再生聚乙烯选自消费用后聚合物、工业用后聚合物以及它们的组合；
b.使所述再生聚乙烯在80℃至220℃的温度和150psig至15,000psig的压力下与具有小于70℃的标准沸点的第一流体溶剂接触，其中所述聚乙烯基本上不溶于所述第一流体溶剂，以产生经提取的再生聚乙烯；
c.将所述经提取的再生聚乙烯在90℃至220℃的温度和350psig至20,000psig的压力下溶解于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，以产生包含聚乙烯和悬浮污染物的第一溶液；
d.使包含聚乙烯和悬浮污染物的所述第一溶液在90℃至220℃的温度和350psig至20,000psig的压力下沉降，以产生包含聚乙烯和剩余污染物的第二溶液；
e.通过使所述第二溶液与固体介质接触而在90℃至220℃的温度和350psig至20,000psig的压力下将所述第二溶液纯化，以产生包含更纯聚乙烯的第三溶液；以及
f.从所述第三溶液中分离所述更纯的聚乙烯；
其中所述第二流体溶剂具有与所述第一流体溶剂相同或不同的化学组成。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在0℃至220℃的温度和0psig至2,000psig的压力下，从所述第三溶液中分离所述聚乙烯。
3.根据权利要求1所述的方法，其中将所述再生聚乙烯以至少0.5％的质量百分比浓度溶解于所述流体溶剂或流体溶剂混合物中。
4.根据权利要求1所述的方法，其中将所述再生聚乙烯以至少2％的质量百分比浓度溶解于所述流体溶剂或流体溶剂混合物中。
5.根据权利要求1所述的方法，其中将所述再生聚乙烯以至少5％的质量百分比浓度溶解于所述流体溶剂或流体溶剂混合物中。
6.根据权利要求1所述的方法，其中将所述再生聚乙烯以至多20％的质量百分比浓度溶解于所述流体溶剂或流体溶剂混合物中。
7.根据权利要求1所述的方法，其中将所述再生聚乙烯以至多12％的质量百分比浓度溶解于所述流体溶剂或流体溶剂混合物中。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述再生聚乙烯为源于消费后再循环利用的聚乙烯。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚乙烯为聚乙烯均聚物或为主要聚乙烯共聚物。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述流体溶剂具有小于0℃且大于-45℃的标准沸点和小于+25kJ/mol的标准汽化焓变。
11.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。
12.根据权利要求11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。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述脂族烃以及它们的混合物由主要C4脂族烃构成。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述接触、溶解、沉降和纯化步骤中的所述温度为110℃至170℃。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述接触步骤中的所述压力为1,100psig至5,500psig。
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