CN115724742A - 利用离子液体改善回收型对苯二甲酸乙二醇酯色相的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种利用离子液体改善回收型对苯二甲酸乙二醇酯色相的方法,其包括:提供一回收聚酯织物;利用一化学解聚液对所述回收聚酯织物进行化学解聚,以形成一解聚产物;将所述解聚产物与水混和,以形成一水相液体;将一离子液体杂质吸附材料分散于所述水相液体中,以吸附原本存在于所述回收聚酯织物中的杂质;本发明公开的方法具有高效率去除杂质之效果。

Description

利用离子液体改善回收型对苯二甲酸乙二醇酯色相的方法
技术领域
本发明涉及一种聚酯材料的回收方法,特别是涉及一种利用离子液体改 善回收型对苯二甲酸乙二醇酯的色相的方法。
背景技术
在现有技术中,聚酯织物(PET fabric)的化学回收方式,主要是以化 学解聚液(如:乙二醇)将聚酯织物进行化学解聚,以形成一解聚产物,并 且该解聚产物主要包含对苯二甲酸乙二醇酯(bis-2-hydroxylethyl terephthalate,简称BHET)。然而,上述化学回收方式的过程必需经过复杂 的纯化程序,将原本存在于聚酯织物中的染料等杂质去除后,才能将BHET 进行再聚合,从而形成高质量的再生聚酯粒(r-PET)。
在上述BHET的纯化程序中,现有的纯化技术是将包含有乙二醇(EG) 的BHET粗产物,以活性碳或离子交换树脂来吸附染料等杂质;或者,以蒸 馏方式将BHET分离出来。然而,上述两种纯化方式皆存在BHET的回收质 量较差(如:耐热性不佳)及回收成本较高等缺点。
美国公告专利第9,255,194号,提出了聚酯织物的解聚方法,此专利所 提出的方法,虽然能够将染料等杂质去除干净,并且将催化剂回收。然而, 此专利所提出的方法,在BHET的纯化上仍需要复杂的纯化程序,BHET的 回收率较低,并且BHET的回收质量较差。
专利CN100344604C,提出了聚酯织物的解聚方法,此专利所提出的方 法,在BHET的纯化上也需要复杂的纯化程序,从而造成材料的回收成本过 高,并且BHET的回收质量也较差。
于是,本发明人认为上述缺陷可改善,乃特潜心研究并配合科学原理的 运用,终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,针对现有技术的不足提供一种利用离 子液体改善回收型对苯二甲酸乙二醇酯的色相的方法。
为了解决上述的技术问题,本发明所采用的其中一技术方案是,提供一 种利用离子液体改善回收型对苯二甲酸乙二醇酯的色相的方法,其包括:实 施一准备作业,其包含:提供一回收聚酯织物,并且所述回收聚酯织物附着 有杂质;实施一解聚作业,其包含:利用一化学解聚液对所述回收聚酯织物 进行化学解聚,以形成一解聚产物,并且所述解聚产物包含:对苯二甲酸乙 二醇酯(BHET)及所述杂质;实施一纯化作业,其包含:将所述解聚产物与水混和,以形成一水相液体;而后将呈固态的一离子液体杂质吸附材料分 散于所述水相液体中,以使得所述离子液体杂质吸附材料能吸附原本存在于 所述回收聚酯织物中的所述杂质;以及实施一分离作业,其包含:利用一离 心沉降方式及/或一过滤方式来收集分散于所述水相液体中呈固态的所述离 子液体杂质吸附材料。
优选地,在所述解聚作业中,所述化学解聚液为乙二醇(EG),并且所 述化学解聚液是被加热至介于180℃至260℃之间的一解聚温度来对所述回 收聚酯织物进行化学解聚。
优选地,在所述纯化作业中,所述离子液体杂质吸附材料包含:一基材 及接枝于所述基材上的一离子液体(ionic liquid),接枝需使用硅烷偶合剂为 桥梁,如氯丙基三甲氧基硅,制备方式是先将硅烷偶合剂酸解,再与基材(如 碳、硅、铁、镍、及/或钴材质)进行接枝反应,接续在碱的环境下,将离子 液体接枝于硅烷偶合剂,即为固态的离子液体。
优选地,所述基材中的一粒状材料具有介于0.8微米至800微米的一平 均粒径。
优选地,在所述离子液体杂质吸附材料中,所述离子液体接枝于所述基 材上的一接枝数量为,每公克的所述基材接枝有106支至1020支的所述离子 液体。
优选地,所述离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐 (1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate,简称BMI-PF6)、1-丁基 -3-甲基咪唑四氯锌酸盐(1-butyl-3-methylimidazolium tetrachlorozincate,简 称BMI2ZnCl4)、1-丁基-3-甲基咪唑四氯铁酸盐(1-butyl-3-methylimidazolium tetrachloroironate,简称BMI2FeCl4)、1-丁基-3-甲基咪唑四氯钴酸盐(1-butyl-3-methylimidazoliumtetrachlorocobaltate,简称BMI2CoCl4)及1- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, 简称BMI-BF4)的至少其中之一。
优选地,所述离子液体杂质吸附材料的一回收率不小于95%。
优选地,在所述纯化作业中,所述水相液体是被加热至介于85℃至150 ℃之间的一液体温度,以使得所述离子液体杂质吸附材料能在所述液体温度 下吸附所述杂质。
优选地,于所述分离作业后,所述方法进一步包括:实施一结晶作业, 其包含:将所述水相液体由介于85℃至150℃之间的所述液体温度降温至介 于5℃至25℃之间的一结晶温度,以使得所述对苯二甲酸乙二醇酯自所述水 相液体中结晶析出,从而得到一回收型对苯二甲酸乙二醇酯。
优选地,于所述结晶作业后,所述方法进一步包括:实施一造粒作业, 以使所述回收型对苯二甲酸乙二醇酯再聚合,而后形成再生聚酯粒(r-PET)。
优选地,所述回收型对苯二甲酸乙二醇酯具有不小于85的一L值、介 于-1.5至1.5之间的一a值、及介于-3.5至3.5之间的一b值;并且所述回收 型对苯二甲酸乙二醇酯经过180℃-1hr的耐热性测试后,具有不小于80的一 L值、介于-3.0至3.0之间的一a值、及介于-7.0至7.0之间的一b值。
本发明的有益效果在于,本发明所提供的利用离子液体改善回收型对苯 二甲酸乙二醇酯的色相的方法,其能通过“提供一回收聚酯织物;利用一化 学解聚液对所述回收聚酯织物进行化学解聚,以形成一解聚产物;将所述解 聚产物与水混和,以形成一水相液体;将一离子液体杂质吸附材料分散于所 述水相液体中,以吸附原本存在于所述回收聚酯织物中的杂质;以及实施一 分离作业,其包含:利用离心沉降方式及/或过滤方式来收集分散于所述水相 液体中呈固态的所述离子液体杂质吸附材料”的技术方案,以提升回收型对苯二甲酸乙二醇酯的回收质量及耐热性。再者,本发明实施例所提供的方法 具有成本低的优势。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明 的详细说明与图式,然而所提供的图式仅用于提供参考与说明,并非用来对 本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明实施例利用离子液体改善回收型对苯二甲酸乙二醇酯的色 相的方法的流程示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开的实施方式,本领域 技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通 过其他不同的具体实施例加以施行或应用,本说明书中的各项细节也可基于 不同观点与应用,在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。以下的实 施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容,但所公开的内容并非用以 限制本发明的保护范围。
应当可以理解的是,虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”等术语来 描述各种组件,但这些组件不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区 分一组件与另一组件。另外,本文中所使用的术语“或”,应视实际情况可能 包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
[利用离子液体改善回收型对苯二甲酸乙二醇酯的色相的方法]
一般的聚酯织物通常附着有染料等杂质。为了回收聚酯织物,现有技术 主要是以化学解聚液(如:乙二醇)将聚酯织物进行化学解聚,从而形成一 解聚产物,并且该解聚产物主要包含对苯二甲酸乙二醇酯 (bis-2-hydroxylethyl terephthalate,简称BHET)。
再者,为了纯化BHET,现有的纯化方式是将包含有乙二醇(EG)的 BHET粗产物,以活性碳材料或离子交换树脂来吸附染料等杂质,再加入水, 以将BHET结晶析出。然而,利用此纯化方式所得到的BHET的色相及质量 较差,例如耐热性。
另一种现有纯化技术是利用三道蒸馏方式将BHET分离出来。此纯化方 式将造成投资的设备成本过高(由于需要增加三套薄膜蒸发器),并且此纯 化方式的BHET回收率不高,不具经济效益。
为了解决上述的技术问题,请参阅图1所示,本发明实施例提供一种利 用离子液体改善回收型对苯二甲酸乙二醇酯的色相的方法。该方法能有效提 升回收型对苯二甲酸乙二醇酯的回收质量,并且具有成本低的优势。
再者,该方法包含步骤S110、步骤S120、步骤S130、步骤S140、及步 骤S150。必须说明的是,本实施例所载之各步骤的顺序与实际的操作方式可 视需求而调整,并不限于本实施例所载。
所述步骤S110包含:实施一准备作业(preparation operation)。所述准 备作业包含:提供一回收聚酯织物(recycled polyester fabric)。其中,所述回 收聚酯织物附着有杂质(impurities),并且所述杂质可以例如是染料(dye) 及/或防水剂(waterrepellent),但本发明不受限于此。
举例而言,所述回收聚酯织物可以例如是通过染料染色而具有颜色。再 者,所述回收聚酯织物可以例如是通过防水剂处理而具有防水功能。其中, 所述染料可以例如是天然染料及合成染料的至少其中之一,又或者,所述染 料可以例如是物理染料及化学染料的至少其中之一。所述防水剂可以例如是 包含硅元素(Si)的防水剂、包含氟元素(F)的防水剂、包含氟元素及硅元 素的防水剂、或水性聚氨酯(PU)防水剂,但本发明不受限于此。
在本发明的一实施例中,所述回收聚酯织物经染色具有大于0、且不大 于30的L值,也就是说,所述回收聚酯织物具有较深的颜色,但本发明不 受限于此。上述L值是Lab色彩空间(Lab color space)中表示亮度的参数 值。
所述步骤S120包含:实施一解聚作业(de-polymerization operation)。 所述解聚作业包含:利用一化学解聚液对所述回收聚酯织物进行化学解聚, 以形成一解聚产物。其中,所述解聚产物包含:对苯二甲酸乙二醇酯 (bis-2-hydroxylethyl terephthalate,简称BHET)、低聚物(oligomer)、所述 化学解聚液、及所述杂质。
更具体地说,所述化学解聚液可以例如是乙二醇(ethylene glycol,EG), 并且对所述回收聚酯织物进行化学解聚的方法可以例如是乙二醇解聚法,以 使得所述回收聚酯织物能被解聚为主要包含对苯二甲酸乙二醇酯(BHET) 的解聚产物。再者,所述解聚产物还包含:通过聚酯织物解聚形成的低聚物 (oligomer)、上述用于解聚的化学解聚液(如:乙二醇)、及原本存在于回 收聚酯织物中的杂质。
值得一提的是,对苯二甲酸乙二醇酯(BHET)为纯对苯二甲酸(PTA) 与乙二醇(EG)的中间体。再者,对苯二甲酸乙二醇酯也可以被用作合成聚 酯(PET)的原料,并且还可以与其它单体生成聚酯共聚物。
在本发明的一实施例中,所述化学解聚液是于一解聚催化剂 (de-polymerization catalyst)存在的环境下对回收聚酯织物进行化学解聚。 其中,所述解聚催化剂可以例如是金属催化剂(metal catalyst),但本发明不 受限于此。值得一提的是,所述解聚催化剂能辅助降低化学解聚液对聚酯织 物进行化学解聚的活化能。
在本发明的一实施例中,所述金属催化剂可以例如是选自由醋酸锌(zincacetate)、醋酸铅(lead acetate)、醋酸镉(cadmium acetate)、醋酸钙(calciumacetate)、醋酸钡(barium acetate)、醋酸钠(sodium acetate)、氢氧化锂(lithiumhydroxide)、醋酸汞(mercury acetate)、醋酸铜(copper acetate)、及醋酸铁 (ironacetate)所组成的材料群组的至少其中之一。或者,在本发明的一实 施例中,所述金属催化剂可以例如是有机钛系金属催化剂(organo titanium metal catalyst);又或者,在本发明的一实施例中,所述金属催化剂可以例如 是离子液体催化剂(ionic liquidcatalyst)。
在本发明的一实施例中,所述化学解聚液是被加热至一解聚温度来对所 述回收聚酯织物进行化学解聚。其中,所述解聚温度优选是介于180℃至 260℃之间,并且特优选是介于210℃至240℃之间。
所述步骤S130包含:实施一纯化作业(purification operation),以从所 述解聚产物中得到经纯化的对苯二甲酸乙二醇酯(purified BHET)。
所述纯化作业依序包含:将所述解聚产物与水混和,以形成一水相液体; 而后将一离子液体杂质吸附材料分散于所述水相液体中,以使得所述离子液 体杂质吸附材料吸附原本存在于所述回收聚酯织物中的杂质。
所述水相液体是被加热至介于85℃至150℃之间的一液体温度,以使得 所述离子液体杂质吸附材料能在所述液体温度下吸附所述杂质,但本发明不 受限于此。
在本发明的一实施例中,所述离子液体杂质吸附材料可以例如是包含: 一基材(nano magnetic material)及接枝于所述基材上的离子液体(ionic liquid)。所述吸附材料的制备方式包含:将包含碳、硅、铁、镍、及/或钴之 基材的表面先酸化,以形成具有OH官能基;以Silane与OH基合成;离子 液体再与Silane端合成。所述离子液体杂质吸附材料的整体能用来吸附诸如 有机染料的杂质。
在本发明的一实施例中,所述基材为具有奈米至微米级尺寸的粒状材 料。其中,所述基材的一平均粒径范围优选是介于0.8微米至800微米之间、 且特优选介于1微米至500微米之间,但本发明不受限于此。
在本发明的一实施例中,所述离子液体杂质吸附材料中的离子液体接枝 于基材上的一接枝数量(number of grafts),优选为每公克的基材接枝有106支至1020支的离子液体、且特优选为108支至1018支的离子液体,但本发明 不受限于此。
在本发明的一实施例中,所述离子液体杂质吸附材料与水相液体的一重 量比例范围优选是介于1:10~100。也就是说,所述水相液体的重量为离子 液体杂质吸附材料的重量的10倍至100倍,但本发明不受限于此。
在本发明的一实施例中,所述离子液体杂质吸附材料中的离子液体是选 自由1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate,简称BMI-PF6)、1-丁基-3-甲基咪唑四氯锌酸盐 (1-butyl-3-methylimidazoliumtetrachlorozincate,简称BMI2ZnCl4)、1-丁基 -3-甲基咪唑四氯铁酸盐(1-butyl-3-methylimidazolium tetrachloroironate,简 称BMI2FeCl4)、1-丁基-3-甲基咪唑四氯钴酸盐(1-butyl-3-methylimidazolium tetrachlorocobaltate,简称BMI2CoCl4)及1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐 (1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate,简称BMI-BF4)所组成的材 料群组的至少其中之一,但本发明不受限于此。
在本发明的一实施例中,所述离子液体杂质吸附材料中的基材是选自由 微米铁粒子(iron microparticle)、微米镍粒子(nickel microparticle)、微米碳 粒子(carbonmicroparticle)、微米硅粒子(silicon microparticle)、及微米钴 粒子(cobaltmicroparticle)所组成的材料群组的至少其中之一。
所述步骤S140包含:实施一分离作业,包含:利用一离心沉降方式及/ 或一过滤方式收集分散于水相液体中呈固态的所述离子液体杂质吸附材料。 所述离心沉降方式包含:利用300rpm的离心机将吸附材料分离并利用1um 过滤设备收集分散于所述水相液体中的所述离子液体杂质吸附材料。
更具体地说,在所述分离作业中,所述离子液体杂质吸附材料能通过离 心沉降以及过滤、而从所述水相液体中被分离。其中,所述离子液体杂质吸 附材料的一吸附材料回收率(recovery rate)优选是不小于95%、且特优选是 不小于99%。
在本发明的一实施例中,所述水相液体及离子液体杂质吸附材料是盛装 于一容器中,并以300rpm旋转设备将固态离子液体杂质分离,再以1um过 滤设备将固态离子液体杂质分离,但本发明不受限于此。
举例来说,在本发明的另一实施例中,所述分离作业也可以使用超重力 分法将已吸附杂质之离子液体从所述水相液体中分离。
所述步骤S150包含:实施一结晶作业(crystallization operation)。所述 结晶作业包含:将所述水相液体由介于85℃至150℃之间的所述液体温度降 温至介于5℃至25℃之间的一结晶温度,以使得所述对苯二甲酸乙二醇酯自 所述水相液体中结晶析出,从而得到一回收型对苯二甲酸乙二醇酯(recycled BHET)。
在本发明的一实施例中,所述回收型对苯二甲酸乙二醇酯具有不小于85 的一L值、介于-1.5至1.5之间的一a值、及介于-3.5至3.5之间的一b值; 并且所述回收型对苯二甲酸乙二醇酯经过180℃-1hr的耐热性测试后具有不 小于80的一L值、介于-3.0至3.0之间的一a值、及介于-7.0至7.0之间的 一b值。
所述步骤S160包含:实施一造粒作业(granulation operation),以使得 所述回收型对苯二甲酸乙二醇酯再聚合,而后形成再生聚酯粒(r-PET)。其 中,所述再生聚酯粒可以例如是通过单螺杆造粒机或双螺杆造粒机将经聚合 的对苯二甲酸乙二醇酯进行造粒作业而形成。
[实验数据及测试结果]
为了证实本发明实施例所提供的利用离子液体改善回收型对苯二甲酸 乙二醇酯的色相的方法,具有良好的回收效果及改善色相效果,以下将以实 施例1至3与比较例1至2做说明。
实施例1:
以活性碳(平均粒径57.4um、粒径范围4~275um)、氯丙基三甲氧基硅与 1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐合成之固体离子液为解聚催化剂与除色 (SDC-1)。
取1kgPET织物、6kg乙二醇与20g的离子液体(SDC-1)催化剂,放入10L 三颈玻璃瓶并升温至190℃,搅拌反应4hr,并降温至120℃搅拌1hr,使SDC-1 催化剂吸附染料等杂质,以离心方式(300rpm)将固体离子液体(SDC-1)催化剂 分离出反应液,反应液再以1um过滤固体离子液体催化剂。将反应液以压力 5torr、温度150℃将EG等物质馏出,再降温至90℃后加入7kg的水,并升 温至90℃使BHET溶于水中,90℃含BHET的水溶液,以冷却水降温至50℃将BHET结晶析出,降温速率为8℃/min,过滤移除固体BHET;液体母 液将进行第二阶段降温结晶。
50℃含BHET的水溶液,以冷冻水降温至5℃将BHET结晶析出,降温 速率为0.2℃/min,过滤移除固体BHET。
将第一阶段与第二阶段之BHET混合干燥后,BHET质量L=90%、a=0.4、 b=1.5,经放入180℃烘箱维持1hr,L=86、a=0.7、b=5.6,催化剂回收率98.4%。
实施例2:
同实施例1,仅以硅(平均粒径65.3um、粒径范围3~270um)、氯丙基三 甲氧基硅与1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐合成之固体离子液催化剂为解聚 催化剂(SDC-2)。其余条件与实施例1同。
BHET质量L=89%、a=0.6、b=2.5,经放入180℃烘箱维持1hr,L=84、 a=1.1、b=6.3,催化剂回收率98.8%。
实施例3:
同实施例1,仅以金属镍(平均粒径71.0um、粒径范围8~300um)、氯丙 基三甲氧基硅与1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐合成之固体离子液催化剂为 解聚催化剂(SDC-3)。其余条件与实施例1同。
BHET质量L=92%、a=0.1、b=1.1,经放入180℃烘箱维持1hr,L=85、 a=0.9、b=5.9,催化剂回收率99.3%。
比较例1:
取1kgPET织物、6kg乙二醇与20g醋酸锌催化剂,放入10L三颈玻璃 瓶并升温至190℃,搅拌反应6hr。
将反应液以压力5torr、温度150℃将EG等物质馏出,再降温至90℃后 加入7kg的水,并升温至90℃使BHET溶于水中,加入30g的活性碳,维持 在90℃搅拌1hr吸附染料等杂质,再过滤去除活性碳。
90℃含BHET的水溶液,以冷却水降温至50℃将BHET结晶析出,降 温速率为8℃/min,过滤移除固体BHET;液体母液将进行第二阶段降温结 晶。
50℃含BHET的水溶液,以冷冻水降温至5℃将BHET结晶析出,降温 速率为0.2℃/min,过滤移除固体BHET。
将第一阶段与第二阶段之BHET混合干燥后。
BHET质量L=84%、a=2.2、b=4.4,经放入180℃烘箱维持1hr,L=76、 a=3.4、b=20,催化剂回收率0%;另,催化剂溶于水中不容易回收。
比较例2:
同比较例1,仅以50g的活性碳取代30g的活性碳除色,其余制程条件 与比较例1同。
BHET质量L=90%、a=0.8、b=3.1,经放入180℃烘箱维持1hr,L=77、 a=2.7、b=15,催化剂回收率0%;另,催化剂溶于水中不容易回收。
[实施例的有益效果]
本发明的有益效果在于,本发明实施例所提供的利用离子液体改善回收 型对苯二甲酸乙二醇酯的色相的方法,其能通过“提供一回收聚酯织物;利 用一化学解聚液对所述回收聚酯织物进行化学解聚,以形成一解聚产物;将 所述解聚产物与水混和,以形成一水相液体;将一离子液体杂质吸附材料分 散于所述水相液体中,以吸附原本存在于所述回收聚酯织物中的杂质;以及 实施一分离作业,其包含:利用一离心沉降方式及/或一过滤方式来收集分散 于所述水相液体中呈固态的所述离子液体杂质吸附材料”的技术方案,以提升回收型对苯二甲酸乙二醇酯的回收质量及回收率。本发明实施例所提供的 方法具有成本低的优势。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例,并非因此局限本发明 的申请专利范围,所以凡是运用本发明说明书及图式内容所做的等效技术变 化,均包含于本发明的申请专利范围内。

Claims (12)

1.一种利用离子液体改善回收型对苯二甲酸乙二醇酯的色相的方法,其特征在于,所述利用离子液体改善回收型对苯二甲酸乙二醇酯的色相的方法包括:
实施一准备作业,其包含:提供一回收聚酯织物,并且所述回收聚酯织物附着有杂质;
实施一解聚作业,其包含:利用一化学解聚液对所述回收聚酯织物进行化学解聚,以形成一解聚产物,并且所述解聚产物包含:对苯二甲酸乙二醇酯及所述杂质;
实施一纯化作业,其包含:将所述解聚产物与水混和,以形成一水相液体;而后将呈固态的一离子液体杂质吸附材料分散于所述水相液体中,从而使得所述离子液体杂质吸附材料吸附原本存在于所述回收聚酯织物中的所述杂质;以及
实施一分离作业,其包含:利用一离心沉降方式及/或一过滤方式来收集分散于所述水相液体中呈固态的的所述离子液体杂质吸附材料。
2.根据权利要求1所述的改善回收型对苯二甲酸乙二醇酯的色相的方法,其特征在于,在所述解聚作业中,所述化学解聚液为乙二醇,并且所述化学解聚液是被加热至介于180℃至260℃之间的一解聚温度来对所述回收聚酯织物进行化学解聚。
3.根据权利要求1所述的改善回收型对苯二甲酸乙二醇酯的色相的方法,其特征在于,在所述纯化作业中,所述离子液体杂质吸附材料包含:一基材及接枝于所述基材上的一离子液体。
4.根据权利要求3所述的改善回收型对苯二甲酸乙二醇酯的色相的方法,其特征在于,所述基材中的一粒状材料具有介于0.8微米至800微米的一平均粒径。
5.根据权利要求3所述的改善回收型对苯二甲酸乙二醇酯的色相的方法,其特征在于,在所述离子液体杂质吸附材料中,所述离子液体接枝于所述基材上的一接枝数量为,每公克的所述基材接枝有106支至1020支的所述离子液体。
6.根据权利要求3所述的改善回收型对苯二甲酸乙二醇酯的色相的方法,其特征在于,所述离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氯锌酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氯铁酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氯钴酸盐及1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的至少其中之一。
7.根据权利要求3所述的改善回收型对苯二甲酸乙二醇酯的色相的方法,其特征在于,在所述离子液体杂质吸附材料中,接枝所述离子液体于所述基材上是使用硅烷偶合剂为桥梁;其中,制备方式是先将所述硅烷偶合剂酸解,再与所述基材进行接枝反应,接续在碱性环境下,将所述离子液体接枝于所述硅烷偶合剂,从而形成呈固态的所述离子液体催化剂。
8.根据权利要求1所述的改善回收型对苯二甲酸乙二醇酯的色相的方法,其特征在于,所述离子液体杂质吸附材料的一回收率不小于95%。
9.根据权利要求1所述的改善回收型对苯二甲酸乙二醇酯的色相的方法,其特征在于,在所述纯化作业中,所述水相液体是被加热至介于85℃至150℃之间的一液体温度,以使得所述离子液体杂质吸附材料能在所述液体温度下吸附所述杂质。
10.根据权利要求9所述的改善回收型对苯二甲酸乙二醇酯的色相的方法,其特征在于,于所述分离作业后,所述方法进一步包括:实施一结晶作业,其包含:将所述水相液体由介于85℃至150℃之间的所述液体温度降温至介于5℃至25℃之间的一结晶温度,以使得所述对苯二甲酸乙二醇酯自所述水相液体中结晶析出,从而得到一回收型对苯二甲酸乙二醇酯。
11.根据权利要求10所述的改善回收型对苯二甲酸乙二醇酯的色相的方法,其特征在于,于所述结晶作业后,所述方法进一步包括:实施一造粒作业,以使所述回收型对苯二甲酸乙二醇酯再聚合,而后形成再生聚酯粒。
12.根据权利要求11所述的改善回收型对苯二甲酸乙二醇酯的色相的方法,其特征在于,所述回收型对苯二甲酸乙二醇酯具有不小于85的一L值、介于-1.5至1.5之间的一a值、及介于-3.5至3.5之间的一b值;并且所述回收型对苯二甲酸乙二醇酯经过180℃-1hr的耐热性测试后,具有不小于80的一L值、介于-3.0至3.0之间的一a值、及介于-7.0至7.0之间的一b值。
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JP2000053802A (ja) * 1998-08-11 2000-02-22 Is:Kk ペットボトルのリサイクル方法
JP5189266B2 (ja) * 2006-09-29 2013-04-24 株式会社ニスコ ビス−(2−ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法およびポリエチレンテレフタレートの製造方法
US20120231346A1 (en) 2009-10-21 2012-09-13 Kyoto University Electrochemical device using solid polymer electrolyte using fine polymer composite particles
US9370735B2 (en) 2012-10-01 2016-06-21 Dow Global Technologies Llc Ionic liquid grafted mesoporous silica compositions for polar gas/non-polar gas and olefin/paraffin separations
US9255194B2 (en) * 2013-10-15 2016-02-09 International Business Machines Corporation Methods and materials for depolymerizing polyesters
CN107567472B (zh) * 2014-12-23 2020-12-04 爱奥尼亚技术有限责任公司 改进的可重复使用的捕获络合物
MX2018014090A (es) * 2016-05-19 2019-04-01 Carbios Un proceso para degradar productos de plastico.
NL2018269B1 (en) * 2017-01-31 2018-08-14 Ioniqa Tech B V Decomposition of condensation polymers

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