CN118125922A - 一种petg醇解物的脱色方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种PETG醇解物的脱色方法,属于PETG醇解物的脱色处理技术领域。一种PETG醇解物的脱色方法,包括:(1)将PETG的醇解液进行冷却结晶、固液分离,得到BHET粗结晶;(2)将BHET粗结晶溶解于2‑6倍质量的乙二醇,并加入吸附脱色剂,于不低于60℃搅拌2h后分离不溶物并进行冷却结晶、固液分离、水洗干燥,得到精制BHET结晶。得到的精制BHET结晶的产率、纯度和白度均较高,利于循环使用,实现了对PETG醇解物的高效回收利用。
Description
本申请请求申请日2023年12月28日,申请号为202311838790.6,名称为一种PETG醇解物的脱色方法的专利申请的优先权。
技术领域
本申请涉及PETG醇解物的脱色处理技术领域,且特别涉及一种PETG醇解物的脱色方法。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethyleneterephthalate,简称PET)作为一种石油基热塑性聚酯,由于具有优异的拉伸抗压性、耐化学性、耐疲劳性、耐摩性和抗老化性,被广泛应用于塑料包装业、纺织业、建筑业、医疗卫生等领域。2022年我国PET总产能稳步增长至7442万吨,PET产品占比高达79.19%,全球塑料产量从1950年的150万吨增加到2023年的4.3亿吨以上,年产量超过5000万吨,由于含有有色物质、颜料、分散剂等添加剂,回收利用率仅达到5%。PETG膜也属于PET产业链的产品之一,PETG膜多用于有色包装领域,随着PETG有色膜的用量的增大,企业在生产中出现大量的边角料需要回收,随着PET行业的发展,废旧PETG有色膜的回收也逐渐成为公司关注的问题。
目前,PET的脱色方式主要分为物理脱色法和化学脱色法。物理脱色法是指通过分类、筛选、清洗、干燥、粉碎、加热融化和挤出再造粒等工艺对PET进行再加工,实现废旧PET脱色再利用的方法,其加工过程不涉及化学反应。对于物理法脱色PET的过程中普遍存在特性粘度低、结晶速率慢、冲击性差、流动稳定性差等问题,主要通过扩链增粘改性、添加成核剂、共混或共聚改性等手段以提升塑料的性能。
化学脱色法包括胺解法、水解法、醇解法。氨解法指其在无水氨的乙二醇溶液中反应,产物为对苯二甲酰胺。与其他化学解聚方法相比,氨解技术成熟度不高,目前还没有形成商业化规模应用,而且关于PET深度氨解的文献报道不多,降解产物的工业化使用还是未知的,仍需更多的探索和研究。水解法根据PET水解环境的不同,分成中性、碱性及酸性水解。中性水解直接使用水或水蒸气进行解聚,解聚单体TPA可直接用于r-PET的合成,但由于TPA溶解性能差且蒸气压低,难以通过水/醋酸反结晶分离提纯,精制困难且昂贵,难以实现商业化。同时该反应条件较为苛刻,需要较高的解聚温度和压力,为降低中性水解所需的高温高压条件,一般采用酸碱催化剂催化。
有色PETG脱色后的再生产物的颜色受染料等杂质以及脱色加工工艺的影响较大,根据产物形态和在不同溶剂中的溶解性可以通过吸附法、离子交换法、蒸馏法和膜分离法来脱色提纯。其中,吸附法因成本低、效率高、操作简单而被广泛用于工业生产中,但有色PETG的脱色较困难,目前方法对PETG的脱色率较低,无法兼顾得到产率、纯度和白度均较高的产物。
发明内容
针对现有技术的不足,本申请实施例的目的包括提供一种PETG醇解物的脱色方法。以改善有色PETG的脱色较困难,目前方法对PETG的脱色率较低,无法兼顾得到产率、纯度和白度均较高的产物,不利于循环使用的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种PETG醇解物的脱色方法,包括:
(1)将PETG的醇解液进行冷却结晶、固液分离,得到BHET粗结晶;
(2)将BHET粗结晶溶解于2-6倍质量的乙二醇,并加入吸附脱色剂,于不低于60℃搅拌2h后分离不溶物并进行冷却结晶、固液分离、水洗干燥,得到精制BHET结晶。
PETG的醇解液进行固液分离去除滤渣,可以高效去除PETG的醇解液中的杂质,再配合采用BHET粗结晶质量的2-6倍质量的乙二醇溶解BHET粗结晶,并采用吸附脱色剂,于不低于60℃搅拌2h以上进行脱色,可以高效脱除粗结晶的颜色,实现在提高BHET产物的产率和纯度的基础上,同时具有较高的白度。
在本申请的部分实施例中,吸附脱色剂的加入量为BHET粗结晶质量的1%-10%。采用适宜用量的吸附脱色剂进行吸附脱色,可以既保证脱色效果,又保证产物的纯度较高。
在本申请的部分实施例中,吸附脱色剂的加入量为BHET粗结晶质量的5%-10%。进一步提高吸附脱色剂的用量,可以在保证产物的纯度的基础上,进一步提高吸附脱色效果。
在本申请的部分实施例中,吸附脱色剂包括活性氧化铝或高岭土。吸附脱色剂采用活性氧化铝或高岭土,可以提高对有色物质的选择性,既保证脱色效果,又保证产物的产率不受影响。
在本申请的部分实施例中,吸附脱色剂为活性氧化铝。进一步采用活性氧化铝作为吸附脱色剂,进一步提高对有色物质的选择性,既保证脱色效果,又保证产物的产率不受影响。
在本申请的部分实施例中,步骤(2)中加入吸附脱色剂后于75-85℃搅拌2-2.5h分离不溶物。75-85℃时,BHET可以更多的溶解于乙二醇,利于具有有色物质的不溶物更高效的分离去除,提高脱色效果,同时可以减少BHET晶体在固液分离时被带离,保证BHET的产率不受影响。
在本申请的部分实施例中,水洗包括使用结晶质量的10-20倍水进行水洗。采用适宜的水量进行水洗,进一步去除杂质和有色物质,保证在提高产物纯度和白度的基础上,不影响产物的产率。
在本申请的部分实施例中,步骤(2)重复处理2-3次。重复适宜的脱色次数,在提高脱色效果的基础上,保证产物的纯度也较高。
在本申请的部分实施例中,步骤(1)中冷却结晶的条件包括于0-4℃冷却10-12h。在该条件下进行冷却结晶并固液分离利于提高BHET粗结晶的产率和纯度,同时分离的溶液中会溶解大量油墨,预先进行一部分脱色,可以提高后续的脱色效率,进一步提高产物的白度。
在本申请的部分实施例中,将PETG的醇解液进行冷却结晶前,还包括将PETG的醇解液处于78-85℃时进行固液分离去除滤渣。于78-85℃时对PETG的醇解液进行固液分离去除滤渣,可以高效去除PETG的醇解液中的杂质。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本申请中所用实验原料和器材如表1-表2所示:
表1实验原料
表2实验器材
器材名称 | 品级/型号 | 生产厂家 |
恒温磁力搅拌釜 | XDM-200ml | 北京星德精仪实验仪器有限公司 |
高效液相色谱仪 | EasSep-1020 | 上海通微分析技术有限公司 |
电子天平 | AL104 | 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司 |
气相色谱仪 | 436-GC | 布鲁克(北京)科技有限公司 |
数控超声波清洗器 | KQ3200DE | 昆山市超声仪器有限公司 |
智能数显恒温水油浴锅 | ZNCL-GS | 北京星德精仪实验仪器有限公司 |
本申请中的高效液相色谱分析方法为:采用型号为XB-c18高效液相色谱柱,在紫外检测波长为254nm,流速为1mL/min,色谱柱温度为30℃,A泵的流动相为磷酸水溶液,B泵的流动相为甲醇,体积比为20:80。
有色PET、PETG脱色后的再生产物的颜色受染料等杂质以及脱色加工工艺的影响较大,根据产物形态和在不同溶剂中的溶解性可以通过吸附法、离子交换法、蒸馏法和膜分离法来脱色提纯。其中,吸附法因成本低、效率高、操作简单而被广泛用于工业生产中,但目前吸附法脱色得到的产物无法兼顾产率、纯度和白度均较高,不利于循环使用。
为了改善目前吸附法脱色得到的产物无法兼顾产率、纯度和白度均较高,不利于循环使用的问题,本申请实施例提供了一种PETG醇解物的脱色方法,包括:
(1)将PETG的醇解液进行冷却结晶、固液分离,得到BHET粗结晶;
(2)将BHET粗结晶溶解于2-6倍质量的乙二醇,并加入吸附脱色剂,于不低于60℃搅拌2h后分离不溶物并进行冷却结晶、固液分离、水洗干燥,得到精制BHET结晶。
对PETG的醇解液进行固液分离去除滤渣,可以高效去除PETG的醇解液中的杂质,再配合采用BHET粗结晶质量的2-6倍质量的乙二醇溶解BHET粗结晶,并采用吸附脱色剂,于不低于60℃搅拌2h以上进行脱色,可以使BHET较完全的溶解于乙二醇,可以更高效的脱除不溶的有色物质,且乙二醇可以溶解大量油墨,可以进一步提高脱色效果,实现在提高BHET产物的产率和纯度的基础上,同时具有较高的白度。
在本申请的部分实施例中,吸附脱色剂的加入量为BHET粗结晶质量的1%-10%。采用适宜用量的吸附脱色剂进行吸附脱色,可以既保证脱色效果,又保证产物的纯度较高。进一步控制吸附脱色剂的加入量为BHET粗结晶质量的5%-10%。作为示例性地,吸附脱色剂的加入量可以但不限于为BHET粗结晶质量的1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%。进一步提高吸附脱色剂的用量,可以尽量提高对有色物质的吸附,且尽量减少对BHET的吸附,同时避免吸附脱色剂过多无法去除,可以在进一步提高吸附脱色效果的基础上,保证产物的产率和纯度不受影响。
在本申请的部分实施例中,吸附脱色剂包括活性氧化铝或高岭土。吸附脱色剂采用活性氧化铝或高岭土,可以提高对有色物质的选择性,既保证脱色效果,又保证产物的产率不受影响。具体地,吸附脱色剂为活性氧化铝。进一步采用活性氧化铝作为吸附脱色剂,进一步提高对有色物质的选择性,可以有选择性的提高对有色物质的吸附,从而减少对BHET的吸附,既保证脱色效果,又保证产物的产率不受影响。
在本申请的部分实施例中,步骤(2)中加入吸附脱色剂后于75-85℃搅拌2-2.5h分离不溶物。可选地,步骤(2)中加入吸附脱色剂后于75-85℃搅拌2-2.5h分离不溶物。75-85℃时,BHET可以较完全的溶解于乙二醇,利于具有有色物质的不溶物更高效的分离去除,同时减少未溶解的BHET晶体在固液分离时被带离,既提高脱色效果,同时又保证BHET的产率不受影响。
通过测定60-110℃的标准BHET样品在乙二醇中的溶解饱和质量,每5-10℃测定一个标准BHET样品在乙二醇中的溶解饱和质量,并将标准BHET样品在乙二醇中的溶解饱和质量换算为标准BHET溶解在乙二醇中的质量百分比含量;将各温度和与其对应的标准BHET溶解在乙二醇中的质量百分比含量一一对应制作为溶解度曲线;再计算出PETG的醇解液中BHET溶解在乙二醇中的质量百分比含量为10%-15%;根据该值在溶解度曲线对应的温度为75-85℃;即在温度75-85℃时,乙二醇中可以较完全的溶解质量百分比为10%-15%的BHET。因此,75-85℃时,BHET可以较完全的溶解于乙二醇,既提高脱色效果,同时又保证BHET的产率不受影响。
在本申请的部分实施例中,水洗包括使用结晶质量的10-20倍水进行水洗。采用适宜的水量进行水洗,进一步去除杂质和有色物质,保证在提高产物纯度和白度的基础上,不影响产物的产率。
在本申请的部分实施例中,步骤(2)重复处理2-3次。重复适宜的脱色次数,可以尽量提高对有色物质的去除,同时又避免重复过多次脱色可能造成吸附脱色剂积累过多无法去除,从而在提高脱色效果的基础上,保证产物的纯度不受过大影响。
在本申请的部分实施例中,步骤(1)中冷却结晶的条件包括于0-4℃冷却10-12h。在该条件下进行冷却结晶并固液分离利于提高BHET粗结晶的产率和纯度,冷却结晶得到的晶体比较大、且均匀,所需的操作温度都比较低,设备选择较方便,且操作简单,能耗低,同时固液分离较容易,同时固液分离的溶液中会溶解大量油墨,预先进行一部分脱色,可以提高后续的脱色效率,进一步提高产物的白度。
在本申请的部分实施例中,将PETG的醇解液进行冷却结晶前,还包括将PETG的醇解液处于78-85℃时进行固液分离去除滤渣。如上述,在PETG的醇解液处于78-85℃时,BHET可以较完全的溶解于乙二醇,进行固液分离,可以高效去除不溶杂质,同时减少BHET晶体在固液分离时被带离,提高BHET的产率和纯度。
进一步在PETG的醇解液去除滤渣并冷却结晶、固液分离后,使用结晶质量的10-20倍水进行水洗干燥,得到BHET粗结晶。固液分离后的结晶中还含有少量乙二醇,通过适量水进行水洗,去除残存的少量乙二醇,进一步提高BHET的纯度。
在本申请的部分实施例中,步骤(1)和(2)中固液分离包括过滤或抽滤进行固液分离。抽滤可以较彻底的进行固液分离,从而提高产物的纯度。
在本申请的部分实施例中,将步骤(1)和(2)中固液分离得到的溶液于140-160℃、0.05-0.08MPa下旋蒸3-5h,回收得到乙二醇。固液分离得到的溶液中溶解有大量油墨,通过旋蒸处理去除油墨脱色,回收的乙二醇进行循环使用。
以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种PETG醇解物的脱色方法,包括:
(1)称取15g的PETG,按乙二醇和PETG的质量比为8:1与乙二醇混合,并加入PETG质量的2%的醋酸锌,于190℃加热搅拌醇解反应2h,得到醇解液;
(2)将PETG的醇解液降温至80℃过滤去除滤渣,再于4℃冷却12h结晶,减压抽滤分离出结晶产物,及溶解油墨浓缩的乙二醇;称取5g结晶产物于50g去离子水中在常温下搅拌水洗,洗涤后过滤干燥,得到BHET粗结晶;
(3)称取5g的BHET粗结晶溶解于30g乙二醇中,并加入0.5g活性氧化铝,于85℃加热搅拌2h,趁热过滤去除活性氧化铝,滤液进行冷却结晶,抽滤分离得到结晶产物及溶解油墨浓缩的乙二醇,使用结晶产物质量的20倍水进行水洗后干燥;
(4)收集步骤(1)-(2)分离得到的溶解油墨浓缩的乙二醇,于140℃、0.05MPa下旋蒸3h,脱色乙二醇并循环使用。
实施例2
本实施例提供一种PETG醇解物的脱色方法,与实施例1的区别为:
(1)将PETG的醇解液降温至80℃过滤去除滤渣,再于4℃冷却12h结晶,减压抽滤分离出结晶产物,及溶解油墨浓缩的乙二醇;称取5g结晶产物于50g去离子水中在常温下搅拌水洗,洗涤后过滤干燥,得到BHET粗结晶;
(2)称取5g的BHET粗结晶溶解于30g乙二醇中,并加入0.5g活性氧化铝,于85℃加热搅拌2h,趁热过滤去除活性氧化铝,滤液进行冷却结晶,抽滤分离得到结晶产物及溶解油墨浓缩的乙二醇,使用结晶产物质量的20倍水进行水洗后干燥;
(3)重复1次步骤(2),得到精制BHET;
(4)收集步骤(1)-(3)分离得到的溶解油墨浓缩的乙二醇,于140℃、0.05MPa下旋蒸3h,脱色乙二醇并循环使用。
实施例3
本实施例提供一种PETG醇解物的脱色方法,与实施例1的区别为:
(1)将PETG的醇解液降温至80℃过滤去除滤渣,再于4℃冷却12h结晶,减压抽滤分离出结晶产物,及溶解油墨浓缩的乙二醇;称取5g结晶产物于50g去离子水中在常温下搅拌水洗,洗涤后过滤干燥,得到BHET粗结晶;
(2)称取5g的BHET粗结晶溶解于30g乙二醇中,并加入0.5g活性氧化铝,于85℃加热搅拌2h,趁热过滤去除活性氧化铝,滤液进行冷却结晶,抽滤分离得到结晶产物及溶解油墨浓缩的乙二醇,使用结晶产物质量的20倍水进行水洗后干燥;
(3)称取5g步骤(2)中干燥后的结晶溶解于30g乙二醇中,并加入0.25g活性氧化铝,于85℃加热搅拌2h,趁热过滤去除活性氧化铝,滤液进行冷却结晶,抽滤分离得到结晶产物及溶解油墨浓缩的乙二醇,使用结晶产物质量的20倍水进行水洗后干燥,得到精制BHET;
(4)收集步骤(1)-(3)分离得到的溶解油墨浓缩的乙二醇,于140℃、0.05MPa下旋蒸3h,脱色乙二醇并循环使用。
实施例4
本实施例提供一种PETG醇解物的脱色方法,与实施例1的区别为:
(1)将PETG的醇解液降温至80℃过滤去除滤渣,再于4℃冷却12h结晶,减压抽滤分离出结晶产物,及溶解油墨浓缩的乙二醇;称取5g结晶产物于50g去离子水中在常温下搅拌水洗,洗涤后过滤干燥,得到BHET粗结晶;
(2)称取5g的BHET粗结晶溶解于30g乙二醇中,并加入0.5g活性氧化铝,于85℃加热搅拌2h,趁热过滤去除活性氧化铝,滤液进行冷却结晶,抽滤分离得到结晶产物及溶解油墨浓缩的乙二醇,使用结晶产物质量的20倍水进行水洗后干燥;
(3)称取5g步骤(2)中干燥后的结晶溶解于30g乙二醇中,并加入0.5g高岭土,于85℃加热搅拌2h,趁热过滤去除高岭土,滤液进行冷却结晶,抽滤分离得到结晶产物及溶解油墨浓缩的乙二醇,使用结晶产物质量的20倍水进行水洗后干燥;
(4)称取5g步骤(3)中干燥后的结晶溶解于30g乙二醇中,并加入0.5g活性氧化铝,于85℃加热搅拌2h,趁热过滤去除活性氧化铝,滤液进行冷却结晶,抽滤分离得到结晶产物及溶解油墨浓缩的乙二醇,使用结晶产物质量的20倍水进行水洗后干燥,得到精制BHET;
(5)收集步骤(1)-(4)分离得到的溶解油墨浓缩的乙二醇,于140℃、0.05MPa下旋蒸3h,脱色乙二醇并循环使用。
实施例5
本实施例提供一种PETG醇解物的脱色方法,与实施例1的区别为:
(1)将PETG的醇解液降温至80℃过滤去除滤渣,再于4℃冷却12h结晶,减压抽滤分离出结晶产物,及溶解油墨浓缩的乙二醇;称取5g结晶产物于50g去离子水中在常温下搅拌水洗,洗涤后过滤干燥,得到BHET粗结晶;
(2)称取5g的BHET粗结晶溶解于20g乙二醇中,并加入0.5g活性氧化铝,于85℃加热搅拌2h,趁热过滤去除活性氧化铝,滤液进行冷却结晶,抽滤分离得到结晶产物及溶解油墨浓缩的乙二醇,使用结晶产物质量的20倍水进行水洗后干燥;
(3)称取5g步骤(2)中干燥后的结晶溶解于20g乙二醇中,并加入0.05g高岭土,于85℃加热搅拌2h,趁热过滤去除高岭土,滤液进行冷却结晶,抽滤分离得到结晶产物及溶解油墨浓缩的乙二醇,使用结晶产物质量的20倍水进行水洗后干燥,得到精制BHET;
(4)收集步骤(1)-(3)分离得到的溶解油墨浓缩的乙二醇,于140℃、0.05MPa下旋蒸3h,脱色乙二醇并循环使用。
实施例6
本实施例提供一种PETG醇解物的脱色方法,与实施例1的区别为:
(1)将PETG的醇解液降温至80℃过滤去除滤渣,再于4℃冷却12h结晶,减压抽滤分离出结晶产物,及溶解油墨浓缩的乙二醇;称取5g结晶产物于50g去离子水中在常温下搅拌水洗,洗涤后过滤干燥,得到BHET粗结晶;
(2)称取5g的BHET粗结晶溶解于30g乙二醇中,并加入0.5g活性氧化铝,于85℃加热搅拌2h,趁热过滤去除活性氧化铝,滤液进行冷却结晶,抽滤分离得到结晶产物及溶解油墨浓缩的乙二醇,使用结晶产物质量的10倍水进行水洗后干燥,得到精制BHET;
(3)收集步骤(1)-(2)分离得到的溶解油墨浓缩的乙二醇,于140℃、0.05MPa下旋蒸3h,脱色乙二醇并循环使用。
实施例7
本实施例提供一种PETG醇解物的脱色方法,与实施例1的区别为:
(1)将PETG的醇解液降温至80℃过滤去除滤渣,再于4℃冷却12h结晶,减压抽滤分离出结晶产物,及溶解油墨浓缩的乙二醇;称取5g结晶产物于50g去离子水中在常温下搅拌水洗,洗涤后过滤干燥,得到BHET粗结晶;
(2)称取5g的BHET粗结晶溶解于25g乙二醇中,并加入0.5g活性氧化铝,于85℃加热搅拌2h,趁热过滤去除活性氧化铝,滤液进行冷却结晶,抽滤分离得到结晶产物及溶解油墨浓缩的乙二醇,使用结晶产物质量的20倍水进行水洗后干燥;
(3)称取5g步骤(2)中干燥后的结晶溶解于25g乙二醇中,并加入0.05g活性氧化铝,于85℃加热搅拌2h,趁热过滤去除活性氧化铝,滤液进行冷却结晶,抽滤分离得到结晶产物及溶解油墨浓缩的乙二醇,使用结晶产物质量的20倍水进行水洗后干燥,得到精制BHET;
(4)收集步骤(1)-(3)分离得到的溶解油墨浓缩的乙二醇,于140℃、0.05MPa下旋蒸3h,脱色乙二醇并循环使用。
实施例8
本实施例提供一种PETG醇解物的脱色方法,与实施例1的区别为:
(1)将PETG的醇解液降温至80℃过滤去除滤渣,再于4℃冷却12h结晶,减压抽滤分离出结晶产物,及溶解油墨浓缩的乙二醇;称取5g结晶产物于50g去离子水中在常温下搅拌水洗,洗涤后过滤干燥,得到BHET粗结晶;
(2)称取5g的BHET粗结晶溶解于30g乙二醇中,并加入0.75g活性氧化铝,于85℃加热搅拌2h,趁热过滤去除活性氧化铝,滤液进行冷却结晶,抽滤分离得到结晶产物及溶解油墨浓缩的乙二醇,使用结晶产物质量的20倍水进行水洗后干燥;
(3)收集步骤(1)-(2)分离得到的溶解油墨浓缩的乙二醇,于140℃、0.05MPa下旋蒸3h,脱色乙二醇并循环使用。
实施例9
本实施例提供一种PETG醇解物的脱色方法,与实施例1的区别为:称取5g的BHET粗结晶溶解于10g乙二醇中。
实施例10
本实施例提供一种PETG醇解物的脱色方法,与实施例1的区别为:步骤(2)中于70℃搅拌2h后分离不溶物。
对比例1
本对比例提供一种PETG醇解物的脱色方法,与实施例1的区别为:称取5g的BHET粗结晶溶解于30g水中。
对比例2
本对比例提供一种PETG醇解物的脱色方法,与实施例1的区别为:称取5g的BHET粗结晶溶解于4g乙二醇中。
实施例1-10和对比例1-2提供的PETG醇解物的脱色方法如表3所示。
表3PETG醇解物的脱色方法
注:表3中“/”表示不包括该步骤。
试验例1
本试验例对实施例1-10和对比例1-2中精制BHET的产率进行计算,具体方法如下:
(1)制作BHET标准曲线:称取0.01g标准样品BHET于甲醇中溶解,配置成0.001g/mL浓度的标准BHET溶液,分别取不同质量的标准BHET溶液于6个10mL容量瓶中,以甲醇定容。对6个不同浓度的标样溶液进行高效液相色谱分析,进样量为5μL,得到浓度与峰面积如表4所示。
表4标准BHET浓度和峰面积
样品 | 浓度(g/mL) | 峰面积 |
1 | 0.000106028 | 3491.266 |
2 | 0.000176978 | 5618.335 |
3 | 0.000226119 | 7300.704 |
4 | 0.000301972 | 10098.263 |
5 | 0.000357537 | 12003.379 |
6 | 0.000415328 | 14038.259 |
得到BHET标准曲线计算公式为S=3×107c-351.62。
(2)精制BHET的产率计算:将PETG的醇解液过滤除去滤渣M3g,分别取滤液0.02g,于10mL容量瓶中以甲醇定容,进样5μL进行高效液相分析得到峰面积SBHET。已知PETG分子量为213,BHET分子量为254。精制BHET的产率计算公式为:
(1)其中,
(2)
(3)m理论生成BHET=M1×(1-M3)/213×254×BHET粗结晶的产率;
(4)BHET粗结晶的产率也用式(1)计算,m实际生成BHET也如式(2)计算,
M1为PETG的质量,M2为乙二醇的质量,M3为PETG的醇解液过滤除去滤渣质量。
计算实施例1-10和对比例1-2中精制BHET的产率结果如表5所示。
表5精制BHET的产率
由表5结果可知,对比实施例1和对比例1-2,采用在适宜温度对PETG的醇解液进行固液分离,同时配合采用较高用量的乙二醇溶解BHET粗结晶,并采用适宜吸附脱色剂于适宜温度下脱色,得到精制BHET的产率较高,原因是采用适宜的温度对PETG的醇解液进行固液分离,可以使BHET较完全的溶解于乙二醇,减少未溶解的BHET晶体在固液分离时被带离,得到的BHET粗结晶的产率较高,后续再采用较高用量的乙二醇溶解BHET粗结晶,并采用适宜吸附脱色剂于适宜温度下脱色,同样可以减少未溶解的BHET粗晶体在脱色时被带离,同时,适宜的吸附脱色剂可以有选择性的吸附有色物质,减少对BHET吸附,从而得到精制BHET的产率较高。
试验例2
本试验例对实施例1-10和对比例1-2中精制BHET的纯度进行计算。具体方法如下:分别称取mg的精制BHET于10mL容量瓶中以甲醇定容,进样5μL进行高效液相分析得到峰面积为S,由峰面积可得精制BHET中实际BHET浓度,从而得到精制BHET纯度,计算公式如下:
计算实施例1-10和对比例1-2中精制BHET的纯度结果如表6所示。
表6精制BHET的纯度
样品 | 精制BHET的纯度(%) |
实施例1 | 99.60% |
实施例2 | 98.5% |
实施例3 | 97.27% |
实施例4 | 87.50% |
实施例5 | 91.93% |
实施例6 | 90.12% |
实施例7 | 94.50% |
实施例8 | 92.9% |
实施例9 | 92.3% |
实施例10 | 96.5% |
对比例1 | 93.5% |
对比例2 | 87.2% |
由表6结果可知,对比实施例1和对比例1-2,采用适宜温度对PETG的醇解液进行固液分离,同时配合采用较高用量的乙二醇溶解BHET粗结晶,并采用适宜用量的吸附脱色剂于适宜温度下脱色,得到精制BHET的纯度较高,原因是采用适宜的温度对PETG的醇解液进行固液分离,可以使BHET较完全的溶解于乙二醇,可以高效去除PETG的醇解液中的杂质,得到的BHET粗结晶的纯度较高,后续再采用较高用量的乙二醇溶解BHET粗结晶,并采用适宜吸附脱色剂于适宜温度下脱色,同样可以使BHET粗结晶较完全的溶解于乙二醇,可以高效脱色,同时采用适宜用量的吸附脱色剂,避免吸附脱色剂过多无法去除,从而得到精制BHET的纯度较高。
试验例3
本试验例对实施例1-10和对比例1-2中精制BHET的白度进行测试,结果如表7所示。
表7精制BHET的白度
样品 | 精制BHET的白度(%) |
实施例1 | 99.1% |
实施例2 | 97.8% |
实施例3 | 97.9% |
实施例4 | 98.2% |
实施例5 | 98.1% |
实施例6 | 97.9% |
实施例7 | 97.9% |
实施例8 | 98.6% |
实施例9 | 98.9% |
实施例10 | 98.8% |
对比例1 | 98.8% |
对比例2 | 98.8% |
由表7结果可知,对比实施例1和对比例1-2,采用适宜温度对PETG的醇解液进行固液分离,同时配合采用较高用量的乙二醇溶解BHET粗结晶,并采用适宜的吸附脱色剂于适宜温度下脱色,得到精制BHET的白度较高,原因是采用适宜的温度对PETG的醇解液进行固液分离,可以使BHET较完全的溶解于乙二醇,可以高效去除PETG的醇解液中的杂质和有色物质,对BHET进行了预脱色,得到的BHET粗结晶的白度较高,后续再采用较高用量的乙二醇溶解BHET粗结晶,并采用适宜吸附脱色剂于适宜温度下脱色,同样可以使BHET粗结晶较完全的溶解于乙二醇,可以高效脱色,同时采用适宜的吸附脱色剂可以有选择性的吸附有色物质,可以提高对有色物质的吸附去除,从而得到精制BHET的白度较高。对比实施例1和实施例2-7,实施例1的白度较高,原因是2次以上脱色使用的吸附脱色剂较多,可能会有部分未脱除,则使产物纯度降低,产物BHET的纯度对其白度也有一定的影响。
以上所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
Claims (10)
1.一种PETG醇解物的脱色方法,其特征在于,包括:
(1)将PETG的醇解液进行冷却结晶、固液分离,得到BHET粗结晶;
(2)将所述BHET粗结晶溶解于2-6倍质量的乙二醇,并加入吸附脱色剂,于不低于60℃搅拌2h后分离不溶物并进行冷却结晶、固液分离、水洗干燥,得到精制BHET结晶。
2.根据权利要求1所述的脱色方法,其特征在于,所述吸附脱色剂的加入量为所述BHET粗结晶质量的1%-10%。
3.根据权利要求2所述的脱色方法,其特征在于,所述吸附脱色剂的加入量为所述BHET粗结晶质量的5%-10%。
4.根据权利要求1所述的脱色方法,其特征在于,所述吸附脱色剂包括活性氧化铝或高岭土。
5.根据权利要求1所述的脱色方法,其特征在于,所述步骤(2)中加入吸附脱色剂后于75-85℃搅拌2-2.5h分离不溶物。
6.根据权利要求1所述的脱色方法,其特征在于,所述水洗包括使用所述结晶质量的10-20倍水进行水洗。
7.根据权利要求1所述的脱色方法,其特征在于,所述步骤(2)重复处理2-3次。
8.根据权利要求1所述的脱色方法,其特征在于,所述步骤(1)中冷却结晶的条件包括于0-4℃冷却10-12h。
9.根据权利要求1所述的脱色方法,其特征在于,所述将PETG的醇解液进行冷却结晶前,还包括将所述PETG的醇解液处于78-85℃时进行固液分离去除滤渣。
10.一种脱色方法,其特征在于,采用如权利要求1-9任一项所述的脱色方法,并将PETG的醇解液替换为PET的醇解液。
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