CN111187445A - 废旧聚酯整瓶回收方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种废旧聚酯整瓶回收方法和应用，涉及聚酯材料技术领域。该废旧聚酯整瓶回收方法，包括以下步骤：S1、将废旧聚酯整瓶粉碎成片状物，加入三甘醇和引发剂，反应，过滤，得粗BHET溶液；S2、将粗BHET溶液进行冷却结晶，压滤，得粗BHET料饼；S3、将BHET料饼和乙二醇混合，加热，加入吸附脱色剂，过滤，得BHET二次溶液，冷却结晶，压滤，得二次BHET料饼；S4、将二次BHET料饼加热成熔体，精馏提纯，得精制BHET熔体；S5、将精制BHET熔体加热，进行第一道过滤，加入缩聚催化剂、稳定剂和调色剂，得BHET低聚物；S6、对BHET低聚物进行第二道过滤，BHET低聚物进行缩聚反应，反应完毕，进行第三道过滤，即得再生PET熔体。本发明的方法可有效地将聚酯以外的杂质分离出来。

Description

废旧聚酯整瓶回收方法和应用

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整瓶回收方法和应用。

背景技术

随着工业的发展，塑料制品的应用已经遍及工农业以及日常生活的各个领域，全世界每天产生的废旧塑料垃圾无法进行估量，但其对环境造成的具大压力是显而易见的，为了处理这些塑料垃圾，现行的方法一般是填埋、焚烧等。但是，普通的塑料垃圾自然降解时间长达百年，而且降解过程中还会产生大量的甲烷等有害物质，而焚烧法产生大量有害气体、烟尘，直接对环境造成影响。因此，填埋法和焚烧法一直被人们所诟病。与此同时，塑料的主要原料是不可再生资源石油，原料获取的成本越来越高，对生产企业的发展不利。因此，对塑料产品进行回收利用是目前解决塑料垃圾问题的最好办法，不仅能有效地减缓塑料产品对环境的威助，还可以促进资源的重复利用。

在塑料垃圾中，塑料瓶的占比最高，现有回收塑料瓶的方法通常需先对瓶子进行前处理，包括分类、漂洗、脱标，再进行破碎、清洗、分离杂质等。其中，分类主要是根据瓶子颜色进行分类，若不先分类而进行无差别处理，会导致回收得到的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)中含有多种色素，制得的成品颜色杂，质量不高。但是，前处理需要花费大量的人力物力，延长了生产周期，增大了生产成本。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种废旧聚酯整瓶回收方法，可有效地将聚酯以外的杂质分离出来，省略了分类、漂洗、脱标等步骤，有利于缩短生产周期，提高产品质量。

一种废旧聚酯整瓶回收方法，包括以下步骤：

S1、将废旧聚酯整瓶粉碎成片状物，加入三甘醇和引发剂，在190℃～260℃、0.1～0.4MPa下反应1～4h，趁热过滤，去除杂质，保留液体，得到粗BHET(对苯二甲酸双羟乙酯)溶液；

S2、将粗BHET溶液进行冷却结晶，得BHET悬浮液，压滤，得粗BHET料饼；

S3、将BHET料饼和乙二醇混合，加热，加入吸附脱色剂，混合，趁热过滤，去除吸附脱色剂，得BHET二次溶液，对BHET二次溶液进行冷却结晶，压滤，得二次BHET料饼；

S4、将二次BHET料饼加热成熔体，精馏提纯，得精制BHET熔体，精制BHET熔体的纯度＞99.6％；

S5、对精制BHET熔体进行第一道过滤，过滤精度为200～500μm，加入缩聚催化剂、稳定剂和调色剂，预热，抽真空脱去乙二醇，得BHET低聚物；

S6、将BHET低聚物进行第二道过滤，过滤精度为80～150μm，在270～295℃、20～150Pa条件下，BHET低聚物进行缩聚反应，反应完毕，进行第三道过滤，过滤精度为15～40μm，即得再生PET熔体。

上述废旧聚酯整瓶回收方法，利用无机杂质和非聚酯塑料等杂质与聚酯塑料在三甘醇中不同的溶解度，即聚酯塑料在三甘醇溶解性非常好，而无机杂质和非聚酯塑料等杂质在三甘醇中溶解性较差，并通过三道过滤逐步去除体系中的大分子、小分子杂质，有效地分离聚酯塑料，即使将多种颜色的塑料瓶一同破碎也能将杂质分离，从而可以省略按颜色分类、漂洗、脱标的工序，缩短了生产周期，提高了产品质量。

在其中一个实施例中，步骤S1中，片状物与三甘醇的质量比为1:2～1:1.25。

在其中一个实施例中，步骤S2中，冷却结晶的温度为10～38℃。

在其中一个实施例中，步骤S3中，乙二醇的加入量为粗BHET料饼质量的150％～280％，加热温度为60～150℃。

在其中一个实施例中，步骤S5中，预热温度为200～240℃。

在其中一个实施例中，其特征在于，所述引发剂选用：醋酸锌。引发剂的添加量为废旧聚酯整瓶总质量的0.3～1.2％。

在其中一个实施例中，所述吸附脱色剂选用：活性炭。活性炭的添加量为二次BHET料饼质量的1.5～3.3％。

在其中一个实施例中，所述缩聚催化剂选用：乙二醇锑。催化剂的添加量为精制BHET熔体质量的0.32％～0.55％。

在其中一个实施例中，所述稳定剂选用：磷酸三甲酯。

在其中一个实施例中，所述调色剂选用：食品级红剂或食品级蓝剂。

在其中一个实施例中，步骤S6后还设有S7：将再生PET熔体置于均化罐，以2～8rpm的转速混合，保持均化罐内真空为800～3000Pa。

本发明一方面提供一种采用上述废旧聚酯整瓶回收方法得到的再生PET熔体。

本发明一方面提供一种上述再生PET熔体作为PET原料在制备塑料制品中的应用。

本发明另一方面提供一种利用再生PET制备纯净瓶胚的方法，包括以下步骤：

稳定熔体：将上述再生PET熔体进行过滤，稳定熔体压力，提高熔体压力，得压力稳定的熔体；优选地，过滤精度可以为20～60μm；

注射：将上述压力稳定的熔体注入模具中，定型，冷却，打开模具，瓶胚形脱离模具，即得瓶胚。

上述方法，直接采用以上得到的再生PET熔体进行注塑，得到的瓶胚质量高。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的废旧聚酯整瓶回收方法，利用无机杂质和非聚酯塑料等杂质与聚酯塑料在三甘醇中不同的溶解度，即聚酯塑料在三甘醇溶解性非常好，而无机杂质和非聚酯塑料等杂质在三甘醇中溶解性较差，并通过三道过滤逐步去除体系中的大分子、小分子杂质，有效地分离聚酯塑料，即使将多种颜色的塑料瓶一同破碎也能将杂质分离，从而可以省略按颜色分类、漂洗、脱标的工序，缩短了生产周期，提高了产品质量。

本发明的利用再生PET制备纯净瓶胚的方法，直接采用以上得到的再生PET熔体进行注塑，缩短了生产周期，且得到的瓶胚质量高。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将结合较佳的实施例对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

实施例1

一种废旧聚酯整瓶回收方法，包括以下步骤：

(1)将1kg废旧聚酯整瓶粉碎成片状物，废旧聚酯整瓶包括瓶盖、瓶身和标签，将片状物置于醇解装置中，加入2kg三甘醇，加入引发剂醋酸锌，在240℃、0.3Pa条件下搅拌、反应2h，反应完成后趁热过滤，分离固废杂质，保留液体，得到粗BHET溶液；

(2)将粗BET溶液冷却至10℃，结晶，得粗BHET悬浮液；

(3)过滤粗BHET悬浮液，去除含有杂质的三甘醇溶液，得粗BHET料饼；

(4)向粗BHET料饼中加入其质量1.5倍的的乙二醇，加热至80℃，加入20g活性炭，充分搅拌，趁热过滤去除活性炭，得BHET二次溶液；

(5)对BHET二次溶液进行冷却结晶，压滤，压滤，得二次BHET料饼；

(6)将二次BHET料饼加热成熔体，置于蒸馏装置进行精馏提纯，分离出乙二醇和残留的高沸物，得到纯度＞99.6％的精制BHET熔体；

(7)对精制BHET熔体进行第一道过滤，过滤精度为200～500μm，加入20g缩聚催化剂乙二醇锑、30g稳定剂磷酸三甲酯和0.1g调色剂食品级红剂，预热至200℃，抽真空脱去乙二醇，得BHET低聚物；

(8)对BHET低聚物进行第二道过滤，过滤精度为80～150μm，过滤完成后将BHET低聚物过滤后置于缩聚反应器中，进行缩聚反应，控制温度为280℃、真空50Pa，提升特性粘度，进行第三道过滤，过滤精度为15～40μm，即得再生PET熔体，出料；

(9)将出料的再生PET熔体置于带有搅拌器的均化罐，通过低速8rpm搅拌均化，避免粘度差和色差，均化罐保持高真空800Pa，确保乙醛等低分子产物进一步挥发脱出。

实施例2

一种利用再生PET制备纯净瓶胚的方法，包括以下步骤：

(1)将实施例1所得的再生PET熔体过滤，过滤器的过滤精度为20～60μm，用增压泵进行增压，得到压力稳定的熔体；

(2)将步骤(1)得到的熔体注入模具中，定型，冷却，打开模具，瓶胚形脱离模具，即得到成品瓶胚。

对比例1

一种瓶到瓶的废旧聚酯回收方法，包括以下步骤：

将1kg废旧聚酯整瓶进行清洗，去除标签，干燥后进行湿粉碎、热清洗，分离PET和PE，干燥后筛选较好的PET，进行二次粉碎，即得洁净的聚酯碎片，根据需要可将聚酯碎片进行熔融，得PET熔体。

实验例1

对实施例1和对比例1所得的再生PET进行检测，检测结果如下表1所示：

表1再生PET测试

从表1可以看出，本发明实施例所得的产品杂质含量少，洁净度高，相比于对比例1具有明显的优势。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种废旧聚酯整瓶回收方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将废旧聚酯整瓶粉碎成片状物，加入三甘醇和引发剂，在190℃～260℃、0.1～0.4MPa下反应1～4h，趁热过滤，去除杂质，保留液体，得粗BHET溶液；

S2、将粗BHET溶液进行冷却结晶，得BHET悬浮液，压滤，得粗BHET料饼；

S3、将BHET料饼和乙二醇混合，加热，加入吸附脱色剂，混合，趁热过滤，去除吸附脱色剂，得BHET二次溶液，对BHET二次溶液进行冷却结晶，压滤，得二次BHET料饼；

S4、将二次BHET料饼加热成熔体，精馏提纯，得精制BHET熔体，精制BHET熔体的纯度＞99.6％；

S5、对精制BHET熔体进行第一道过滤，过滤精度为200～500μm，加入缩聚催化剂、稳定剂和调色剂，预热，抽真空脱去乙二醇，得BHET低聚物；

S6、对BHET低聚物进行第二道过滤，过滤精度为80～150μm，在270～295℃、20～150Pa条件下，BHET低聚物进行缩聚反应，反应完毕，进行第三道过滤，过滤精度为15～40μm，即得再生PET熔体。

2.根据权利要求1所述的废旧聚酯整瓶回收方法，其特征在于，步骤S1中，片状物与三甘醇的质量比为1:2～1:1.25。

3.根据权利要求1所述的废旧聚酯整瓶回收方法，其特征在于，步骤S2中，冷却结晶的温度为10～38℃。

4.根据权利要求1所述的废旧聚酯整瓶回收方法，其特征在于，步骤S3中，乙二醇的加入量为粗BHET料饼质量的150％～280％，加热温度为60～150℃。

5.根据权利要求1所述的废旧聚酯整瓶回收方法，其特征在于，步骤S5中，预热温度为200～240℃。

6.根据权利要求1所述的废旧聚酯整瓶回收方法，其特征在于，所述引发剂选用：醋酸锌；

所述吸附脱色剂选用：活性炭；

所述缩聚催化剂选用：乙二醇锑；

所述稳定剂选用：磷酸三甲酯；

所述调色剂选用：食品级红剂或食品级蓝剂。

7.根据权利要求1～6任一项所述的废旧聚酯整瓶回收方法，其特征在于，步骤S6后还设有S7：将再生PET熔体置于均化罐，以2～8rpm的转速混合，保持均化罐内真空为800～3000Pa。

8.权利要求1～7任一项所述的废旧聚酯整瓶回收方法得到的再生PET熔体。

9.权利要求8所述的再生PET熔体作为PET原料在制备塑料制品中的应用。

10.一种利用再生PET制备纯净瓶胚的方法，其特征在于，包括以下步骤：

稳定熔体：将如权利要求8所述的再生PET熔体进行过滤，稳定熔体压力，提高熔体压力，得到压力稳定的熔体；

注射：将上述压力稳定的熔体注入模具中，定型，冷却，打开模具，瓶胚形脱离模具，即得瓶胚。