EA007591B1

EA007591B1 - Способ отделения сложного полиэфира от других материалов

Info

Publication number: EA007591B1
Application number: EA200400048A
Authority: EA
Inventors: Джон М. Холмс III; Ричард П. Зинк
Original assignee: Юнайтед Рисорс Рикавери Корпорейшн
Priority date: 2001-06-19
Filing date: 2002-06-19
Publication date: 2006-12-29
Also published as: US20030010680A1; ATE497517T1; CR7213A; IL159457A; DE60239100D1; IS7086A; EA200400048A1; EP1409575A1; EP1409575B1; IL159457A0; NO20035601D0; US7070624B2; AR034525A1; WO2002102884A1; PL203890B1; EP1409575A4; RS3604A; PL367437A1

Abstract

Настоящее изобретение относится к способу отделения сложного полиэфира и, в частности, полиэтилентерефталата от различных загрязнителей и примесей. В общем случае способ включает стадии перемешивания материалов, содержащих сложный полиэфир, с щелочной композицией в смесителе. В смесителе суспензии придается достаточно энергии для обеспечения по существу полного, равномерного покрытия содержащих сложные полиэфиры материалов, щелочной композицией и стимулирования омыления наружной поверхности сложного полиэфира под действием щелочной композиции. По окончании реакции в смесителе смесь нагревают, способствуя химическому модифицированию некоторых примесей с получением легче отделяемой формы. После нагревания смесь можно промыть при помощи воды, а сложный полиэфир можно легко отделить от остаточных примесей. В результате реализации способа настоящего изобретения сложный полиэфир можно легко выделить и извлечь из материалов отходов, например таких, которые содержат поливинилхлорид и алюминий. Способ также эффективен при удалении покрытий, прилипших к сложному полиэфиру, и при удалении захваченных органических и неорганических соединений, содержащихся в сложном полиэфире.

Description

Предпосылки изобретения

Сложные полиэфиры представляют собой полимерные материалы, получаемые в результате этерификации многоосновных органических кислот под действием многоосновных кислот. Вероятно, наиболее широко получаемым и используемым сложным полиэфиром является полиэтилентерефталат (ПЭТФ), который можно получить в результате проведения реакции между терефталевой кислотой и этиленгликолем.

Сложные полиэфиры в настоящее время используются во все возрастающих количествах в различных приложениях. Например, сложные полиэфиры обычно используются для изготовления всех типов контейнеров, таких, как контейнеры для напитков и продуктов питания, фотографических пленок, пленок для рентгенографии, лент для магнитной записи, электрической изоляции, принадлежностей для хирургии, таких как синтетические артерии, тканей и другой текстильной продукции, и многочисленных других позиций. Поскольку сложные полиэфиры можно переплавлять и формовать повторно, то прилагаются значительные усилия, направленные на возвращение в оборот по возможности большего количества сложного полиэфира после использования. Однако, перед тем, как сложные полиэфиры можно будет перерабатывать для повторного использования, необходимо провести отделение сложных полиэфиров после использования от других продуктов и материалов, которые могут оказаться смешанными или связанными со сложным полиэфиром. К сожалению, в связи с попытками отделения сложного полиэфира от других материалов - отходов возникло множество проблем. В частности, многие способы предшествующего уровня техники не способны обеспечить эффективное или экономичное извлечение сложного полиэфира при наличии значительного количества примесей и загрязнителей. Большинство соответствующих предшествующему уровню техники способов отделения сложных полиэфиров от других материалов ограничивалось методиками флотационного разделения и способами механического извлечения.

В методиках флотационного разделения сложные полиэфиры отделяли от других материалов, используя разницу плотностей. Например, материалы, содержащие сложный полиэфир, можно объединять с водой, в которой, как известно, сложный полиэфир тонет. Таким образом, от погрузившегося сложного полиэфира легко можно будет отделить менее плотные материалы, которые плавают на поверхности воды. Данная методика относительно простая и очень эффективная при отделении сложных полиэфиров от конкретных примесей с малой плотностью. Однако, методики флотационного разделения невозможно использовать тогда, когда сложный полиэфир присутствует в комбинации с материалами, которые тонут в воде, или же плотности которых сопоставимы с плотностью сложного полиэфира.

Например, сложный полиэфир после использования обычно смешан с поливинилхлоридом (ПВХ) и алюминием, которые не всплывают в воде. Собственно говоря, у ПВХ плотность очень близка к плотности ПЭТФ, и его зачастую по ошибке принимают за ПЭТФ. Как алюминий, так и ПВХ необходимо отделить от сложного полиэфира перед тем, как последний можно будет использовать повторно. В частности, если ПЭТФ и ПВХ будут переплавляться вместе, то будет образовываться газообразная хлористоводородная кислота, которая пагубным образом повлияет на свойства получающегося в результате материала пластика.

В прошлом для того, чтобы отделить ПЭТФ от ПВХ при использовании методики флотационного разделения в ванне для разделения под действием удельного веса, другие исследователи предприняли попытку модифицирования поверхности ПВХ таким образом, чтобы ПВХ всплывал бы в продуваемой воздухом водной среде. Например, в патенте США № 5234110 (КоЫет) и патенте США № 5120768 (δίδδοη) описываются различные способы отделения ПЭТФ от хлопьев ПВХ. В данных способах поверхность хлопьев ПВХ обрабатывали таким образом, чтобы поверхность ПВХ с большей вероятностью прилипала бы к воздушным пузырькам при попадании в водную среду. Однако, для того, чтобы данные способы оказались эффективными, хлопья ПВХ должны характеризоваться высоким отношением величины площади поверхности к объему. Следовательно, описанные выше способы недостаточны при отделении обрезков/обломков ПВХ от ПЭТФ, если обрезки/обломки ПВХ будут иметь большой внутренний объем.

Помимо неспособности отделения сложных полиэфиров от примесей, более тяжелых по сравнению с водой, методики флотационного разделения также отличаются и тем, что они неспособны обеспечить удаление покрытий, которые обычно «приклеены» к сложному полиэфиру. Например, на контейнеры из сложных полиэфиров обычно наносят покрытия, представляющие собой паронепроницаемые покрытия, сарановые покрытия и/или типографскую краску.

Способы механического извлечения, используемые в данном случае, представляют собой способы промывания, используемые для отделения слоев специфических связующих и клеев от пленок из сложных полиэфиров по существу без проведения реакции между сложным полиэфиром и промывным раствором. Например, патенты США №№ 5286463 и 5366998 (8с11\\'аг1х. 1г.), из которых оба включаются в настоящий документ для справки, описывают композицию и способ удаления клеев, в особенности, смол на основе поливинилиденгалогенидов и поливинилгалогенидов, из пленок из сложных полиэфиров, таких как фотографические пленки. В одном варианте реализации пленки сложных полиэфиров смешивали

- 1 007591 с восстанавливающим сахаром и основанием для удаления из пленки полимерной смолы, образующей клей. После этого добавляли кислоту для осаждения смолы, которую затем можно было отделить от пленки сложного полиэфира.

Патент США № 4602046 (Викег е! а1.) описывает способ извлечения сложного полиэфира из материала отходов, такого, как фотографическая пленка, состоящая из основы, образованной сложным полиэфиром, и, по меньшей мере, одного слоя макромолекулярного органического полимера. Говоря конкретно, материал отходов разрезают или разрубают на небольшие отдельные куски или хлопья и подвергают обработке в каустическом щелочном растворе при уровне содержания твердой фазы, по меньшей мере, равном 25% (об.), и в условиях действия высокого усилия сдвига. Материал покрытия на основе органического полимера удаляют с хлопьев сложного полиэфира. После этого хлопья сложного полиэфира отделяют от материала полимерного покрытия при помощи фильтрования или центрифугирования, затем промывают в воде и высушивают. Извлеченные хлопья сложного полиэфира можно использовать в качестве исходного сырья при изготовлении пленок, бутылок или других изделий из сложного полиэфира. Способ и аппарат для извлечения серебра и пластика из использованной пленки также описываются и в патенте США № 4392889 на имя Сгои1. В данном способе использованную пленку сначала пропускают через ванну, предпочтительно содержащую горячий каустический раствор для осаждения серебра, наслоенного на пленку. После этого пленку пропускают через вторую ванну с горячим каустиком до тех пор, пока клейкий слой, расположенный на пленке, не будет удален. Клейкий слой обычно получают из поливинилиденхлорида, который фиксирует серебро на пленке. После второй каустической ванны пленку высушивают, и она становится пригодной для использования.

Другие способы извлечения сложного полиэфира из фотографических пленок описываются в следующих патентах США: № 3928253 (ТНогЩоп е! а1.), № 3652466 (Нй1е1 е! а1.), № 3647422 (ХУашег) и № 3873314 (\Уоо е! а1.).

Как показано выше, способы механического извлечения в общем случае ограничивались применением для фотографических пленок. При переработке фотографических пленок для повторного использования также извлекали и серебро, что делало способы экономически рентабельными. Способы механического извлечения несмотря на их очень высокую эффективность при удалении покрытий эмульсионного типа, находящихся на фотографических пленках, в общем случае не оказались эффективными при удалении со сложных полиэфиров других типов покрытий. Например, большинство из данных способов не способно обеспечить эффективное удаление некоторых паронепроницаемых покрытий и типографских красок, которые наносят на сложные полиэфиры.

Другими загрязнителями, которые в общем случае не могут быть удалены из сложных полиэфиров при использовании методик флотационного разделения и способов механического извлечения, описанных выше, являются захваченные органические и неорганические соединения. Данные загрязнители включают, например, бензин, керосин, моторное масло, толуол, пестициды и другие соединения, которые поглощаются сложными полиэфирами тогда, когда находятся с ними в контакте. Если захваченные органические и неорганические соединения в значительной степени не будут по существу удалены из материалов на основе сложных полиэфиров в ходе переработки для повторного использования, то переработанные для повторного использования сложные полиэфиры нельзя будет использовать в качестве контейнеров для продуктов питания или контейнеров для напитков.

Вследствие наличия у способов предшествующего уровня техники описанных выше недостатков большие количества сложных полиэфиров, которые можно было бы переработать для повторного использования, уходят в отходы и сгружаются на мусорных свалках или сжигаются. К сожалению, сложный полиэфир не только не используется повторно, но и материалы на основе сложных полиэфиров создают проблему в связи с обработкой и утилизацией отходов.

Недавно центр внимания в сфере извлечения сложного полиэфира из потока отходов сместился со способов механического промывания в направлении химического превращения сложного полиэфира в используемые химические компоненты. Например, в патентах США №№ 5958987, 6147129 и 6197838 (8с11\\'аг1х. 1г.), которые включаются в настоящий документ для справки, описываются способы переработки сложных полиэфиров для повторного использования, в которых часть сложных полиэфиров превращают в исходные химические реагенты для их получения. Способы включают стадии объединения материалов на основе сложных полиэфиров с щелочной композицией с образованием смеси. Смесь нагревают до температуры, достаточной для превращения поверхности сложного полиэфира в соль щелочного металла и многоосновной органической кислоты и полиол.

Описанные выше патенты представляют собой большой прогресс в уровне техники. Способ настоящего изобретения направлен на дополнительное усовершенствование способов переработки сложных полиэфиров для повторного использования.

Краткое изложение изобретения

В целом способ настоящего изобретения относится к способу отделения субстрата на основе сложного полиэфира от различных загрязнителей и примесей. Например, способ настоящего изобретения можно использовать для высвобождения различных загрязнителей из субстрата на основе сложного полиэфира, с которым были связаны загрязнители, то есть, либо прилипших, либо захваченных загрязните

- 2 007591 лей. В дополнение к этому способ настоящего изобретения может облегчить отделение сложного полиэфира от других загрязнителей, которые могут смешаться со сложным полиэфиром в потоке отходов; например, от алюминия и поливинилхлорида.

Способ настоящего изобретения в общем случае включает перемешивание материалов, содержащих сложный полиэфир, с щелочной композицией с получением суспензии. Суспензию после этого можно перемешать в высокоэнергетическом смесителе, который может обеспечить не только существенное и равномерное покрытие материалов щелочной композицией, но также может и придать достаточное количество энергии для того, чтобы стимулировать прохождение реакции между материалами и щелочной композицией, которая может сделать возможным отделение сложного полиэфира от различных загрязнителей и примесей. Например, суспензию можно перемешать в высокоэнергетическом смесителе с лемешной мешалкой (далее - лемешной смеситель). В одном варианте реализации для стимулирования реакции смеситель можно эксплуатировать при критерии Фруда, превышающем приблизительно 4,2. Более конкретно, смеситель можно эксплуатировать при критерии Фруда, превышающем приблизительно 6,6. В одном из вариантов реализации смеситель можно эксплуатировать при критерии Фруда, превышающем приблизительно 9,5.

В общем случае щелочной композицией может быть раствор гидроксида металла. Например, гидроксидом металла может быть гидроксид натрия, гидроксид кальция, гидроксид калия, гидроксид лития, гидроксид магния или их смеси. В одном варианте реализации щелочную композицию можно получить только из гидроксида натрия и воды. Например, щелочную композицию могут образовывать гидроксид натрия и вода при соотношении 1:1.

Щелочную композицию можно объединять с материалами на основе сложных полиэфиров в таком количестве, чтобы подвергать омылению по возможности меньше сложного полиэфира и при этом всетаки стимулировать отделение сложного полиэфира от любых загрязнителей или примесей. Например, щелочную композицию можно объединять с материалами на основе сложных полиэфиров в количестве, меньшем, чем приблизительно 10% (мас.) в расчете на массу материалов на основе сложных полиэфиров. Говоря конкретно, щелочную композицию можно объединять с материалами на основе сложных полиэфиров в стехиометрическом количестве, достаточном для прохождения реакции с менее, чем приблизительно 20% сложного полиэфира. Говоря более конкретно, щелочную композицию можно объединять с материалами на основе сложных полиэфиров в стехиометрическом количестве, достаточном для прохождения реакции с менее, чем приблизительно 10% сложного полиэфира.

Способ реакции может привести к практически полной выработке гидроксида металла в смесителе. Например, в общем случае гидроксида металла, остающегося в суспензии по окончании процесса с перемешиванием и прохождением реакции, может быть меньше, чем приблизительно 1% от массы суспензии. Говоря конкретно, в общем случае гидроксида металла, остающегося в суспензии по окончании процесса с перемешиванием и прохождением реакции, может быть меньше, чем приблизительно 0,5% от массы суспензии. Говоря более конкретно, в общем случае гидроксида металла, остающегося в суспензии по окончании процесса с перемешиванием и прохождением реакции, может быть меньше, чем приблизительно 0,1% от массы суспензии.

При желании суспензию можно нагреть после того, как реакция в смесителе будет по существу завершена. Например, суспензию можно нагреть до первой температуры, такой как, например, температура между приблизительно 120 и приблизительно 170°С, для того, чтобы подвергнуть суспензию сушке и получить сухой продукт, а после этого ее можно нагреть до второй температуры, такой как, например, температура между приблизительно 200 и приблизительно 240°С, которая дополнительно приведет к деструкции загрязнителей и сделает более легким отделение их от субстрата на основе сложного полиэфира.

В одном варианте реализации материалы, содержащие сложные полиэфиры, могут включать загрязнители, которые связываются с субстратом на основе сложного полиэфира, такие как загрязнители, которые захватываются в сложном полиэфире, или загрязнители, которые прилипают к поверхности сложного полиэфира. В данном варианте реализации щелочная композиция может вступать в реакцию с материалами во время перемешивания и вызывать омыление части сложного полиэфира, что может привести к высвобождению загрязнителей с поверхности субстрата на основе сложного полиэфира.

В альтернативном варианте материалы, содержащие сложные полиэфиры, могут включать примеси или загрязнители, которые смешиваются со сложным полиэфиром, хотя и необязательно связываются со сложным полиэфиром, например, такие материалы, как поливинилхлорид или алюминий. В данном варианте реализации щелочная композиция может вступать в реакцию с загрязнителями и приводить к их превращению в форму, которую будет легче отделить от сложного полиэфира. Например, поливинилхлорид под действием щелочной композиции можно подвергнуть дехлорированию, и в данной форме его легко можно будет отделить от субстрата на основе сложного полиэфира.

Подробное описание предпочтительных вариантов реализации

Настоящее изобретение в общем случае относится к способу извлечения и выделения сложных полиэфиров из различных загрязнителей и примесей. Например, при использовании способа настоящего изобретения из субстрата на основе сложного полиэфира могут быть высвобождены различные загрязни

- 3 007591 тели, такие как различные покрытия, в том числе паронепроницаемые покрытия, типографские краски и сарановые покрытия, а также и другие загрязнители, которые захватываются на наружной поверхности субстрата на основе сложного полиэфира, такие как различные летучие органические и неорганические загрязнители. В ходе реализации способа сложный полиэфир может быть частично омылен, но в основном он остается в форме полимера, и загрязнители можно будет физически высвободить из субстрата на основе сложного полиэфира.

Способ также относится к отделению и извлечению сложного полиэфира, смешанного с другими типами примесей, такими как, например, поливинилхлорид и алюминий. В ходе реализации способа примеси можно превратить в форму, которую можно легче отделить от субстрата на основе сложного полиэфира.

В соответствии с тем, как этот термин используется в настоящем изобретении, сложный полиэфир определяют как продукт этерификации или же реакции между многоосновной органической кислотой и полиолом. Представляется, что в способе настоящего изобретения можно использовать любые известные сложный полиэфир или сложный сополиэфир. Способ настоящего изобретения в особенности относится к классу сложных полиэфиров, называемых в настоящем документе полиолполитерефталатами, в которых в качестве многоосновной органической кислоты используют терефталевую кислоту.

В соответствии с тем, как этот термин используется в настоящем документе, многоосновной органической кислотой называют любую органическую кислоту, содержащую две или более карбоксильные группы (-СООН). Большинство сложных полиэфиров получают из двухосновных кислот или, другими словами, из дикарбоновых кислот. Многоосновные кислоты могут иметь линейную или циклическую конформацию. Примеры линейных многоосновных кислот, которые можно использовать для получения сложных полиэфиров, включают алифатические дикарбоновые кислоты. В частности, можно использовать алифатические дикарбоновые кислоты, содержащие вплоть до десяти атомов углерода в своих цепях. Данные кислоты включают адипиновую кислоту, глутаровую кислоту, янтарную кислоту, малоновую кислоту, щавелевую кислоту, пимелиновую кислоту, пробковую кислоту, азелаиновую кислоту, себациновую кислоту, малеиновую кислоту и фумаровую кислоту.

С другой стороны, циклические многоосновные органические кислоты включают карбоциклические дикарбоновые кислоты. Среди данных кислот известны фталевая кислота, изофталевая кислота и терефталевая кислота. В частности, терефталевую кислоту используют для получения полиэтилентерефталата, который является, вероятно, наиболее коммерчески доступным сложным полиэфиром.

Как описывалось выше, для получения сложного полиэфира многоосновную органическую кислоту объединяют с полиолом. Полиолами являются соединения, которые содержат, по меньшей мере, две гидроксильные группы. Многие сложные полиэфиры синтезируют при использовании полиола, который содержит две гидроксильные группы, который называется диолом. Диолы обычно получают из алкена в результате присоединения к двойной связи между атомами углерода в совокупности двух гидроксильных групп по способу, называемому гидроксилирование. Полиолы обычно называют гликолями и многоатомными спиртами. Примеры полиолов, используемых для получения сложных полиэфиров, включают этиленгликоль, пропиленгликоль, бутиленгликоль и циклогександиметанол.

В целях приведения примеров следующая далее таблица содержит не исчерпывающий перечень коммерчески доступных сложных полиэфиров, которые можно извлекать и перерабатывать для повторного использования в соответствии с настоящим изобретением. Для каждого сложного полиэфира приведены соответствующие многоосновная органическая кислота и полиол. СЛОЖНЫЙ ПОЛИЭФИР МНОГООСНОВНАЯ

ОРГАНИЧЕСКАЯ КИСЛОТА

ДИОЛ

Полиэтилентерефталат

Терефталевая кислота

Этиленгликоль

Полибутилентерефталат

Терефталевая кислота

Бутиленгликоль

Сложный сополиэфир

Терефталевая кислота

Циклогександиметанол

РЕТО и этиленгликоль

Сложный сополиэфир

Терефталевая кислота

Циклогександиметанол

РВТС и бутиленгликоль

ПолициклогександиТерефталевая кислота

Циклогександиметанол метанолтерефталат

Сложный полиэфир ΡΕΝ

Нафталиндикарбоновая

Этиленгликоль кислота

В общем случае способ настоящего изобретения включает сначала объединение в смесителе материалов, содержащих сложный полиэфир, с выбранным количеством щелочного раствора с образованием суспензии. Выбранный смеситель представляет собой такой смеситель, который не только может обеспечить по существу полное и равномерное покрытие материалов на основе сложных полиэфиров щелочным раствором, но также может и придать достаточно энергии для того, чтобы вызвать омыление или,

- 4 007591 другими словами, гидролиз части сложного полиэфира. В ходе омыления из сложного полиэфира можно высвободить различные покрытия, которые могут прилипать к сложному полиэфиру, и/или другие загрязнители, которые могут оказаться захваченными на поверхности сложного полиэфира. Энергия, подводимая от смесителя, также может стимулировать прохождение реакции между щелочным раствором и другими примесями, которые могут быть примешаны к сложному полиэфиру в суспензии, такими как, например, поливинилхлорид или алюминий, таким образом, чтобы примеси могли превратиться в другую форму - в ту, которую можно будет легче отделить от субстрата на основе сложного полиэфира. После прохождения реакции в смесителе суспензию затем можно будет нагреть, обычно используя двухстадийный процесс нагревания.

Способ настоящего изобретения можно реализовать в непрерывном режиме, или же его можно организовать в виде системы периодического действия. Практически любой материал, содержащий сложный полиэфир, можно подвергнуть переработке в соответствии с настоящим изобретением, например, в том числе следующее, но не ограничиваясь только этим: контейнеры для напитков и продуктов питания, фотографические пленки и пленки для рентгенографии, ленты для магнитной записи, изоляционные материалы, текстильные волокна и другие продукты. Материалы на основе сложных полиэфиров предпочтительно извлекают из потока твердых отходов, снимая, таким образом, остроту многих вопросов по защите окружающей среды и проблем с утилизацией. Настоящее изобретение, в частности, относится к переработке для повторного использования контейнеров для продуктов питания и контейнеров для напитков, изготовленных из ПЭТФ. При применении способа настоящего изобретения в отношении отходов после использования продуктов и изделий можно будет отделять, извлекать и повторно использовать сложные полиэфиры даже и тогда, когда сложные полиэфиры будут обнаружены смешанными с поливинилхлоридом или алюминием, склеенными с различными покрытиями или захватившими различные органические и неорганические соединения. Такие материалы в настоящее время утилизируют, доставляя на мусорные свалки или сжигая после использования вследствие отсутствия экономичного способа, который бы позволил извлекать сложный полиэфир.

Перед вводом в контакт со щелочной композицией материалы, содержащие сложные полиэфиры, при желании можно разрубить или измельчить до достижения конкретного размера. Варьирование размеров кусков материалов производят исключительно для целей облегчения работы с ними. В сущности говоря, чем больше будет размер кусков материалов и чем меньше будет отношение величины площади поверхности к объему, тем в меньшей степени будет происходить омыление сложного полиэфира на последующих стадиях способа. Следовательно, необходимо избегать менее крупных размеров, и размер кусков материалов необходимо оставить настолько большим, насколько это может оказаться практичным. Однако, необходимо понимать, что в способе настоящего изобретения можно использовать все различные размеры и формы кусков материала, и не являются необходимыми только один размер или одна форма.

Кроме этого, перед объединением с щелочной композицией материалы, содержащие сложный полиэфир, можно погрузить в воду или какую-либо другую текучую среду для того, чтобы отделить менее плотные или более легкие материалы от более тяжелых материалов, содержащих сложный полиэфир. Говоря более конкретно, известно, что сложный полиэфир тонет в воде в то время, как бумажные продукты и другие полимеры, такие как полиолефины, в воде всплывают. Таким образом, более легкие материалы можно легко отделить от более тяжелых материалов при введении в контакт с текучей средой. Пропускание материалов через стадию разделения за счет погружения/всплывания перед введением материалов в контакт с щелочной композицией может не только уменьшить количество материалов, подвергаемых переработке, но также может и очистить поверхность материалов перед проведением последующей переработки.

После изменения размера кусков и пропускания через разделение за счет погружения/всплывания, при желании, материалы, содержащие сложный полиэфир, можно объединить и перемешать с щелочной композицией с получением суспензии или смеси. Щелочной раствор предпочтительно можно объединить с материалами таким образом, чтобы покрыть поверхность материала. В некоторых приложениях поверхность материала может препятствовать получению однородного покрытия вследствие взаимодействия, определяемого поверхностным натяжением. В данной ситуации для щелочного раствора наблюдается тенденция к «образованию капель» на поверхности материала. Однако, способ настоящего изобретения, описанный ниже, может преодолеть данную проблему.

В соответствии с настоящим изобретением было обнаружено, что можно воспользоваться улучшенным способом смешения, который может не только обеспечить более полное и равномерное покрытие материалов на основе сложных полиэфиров щелочным раствором, но в дополнение к этому также может придать смеси достаточно энергии для того, чтобы привести к прохождению омыления наружной поверхности сложного полиэфира в смесителе. Для покрытия материалов на основе сложных полиэфиров и омыления по меньшей мере части сложного полиэфира щелочным раствором, например, можно воспользоваться смесителями, такими, как те, что описываются в патентах США №№ 4320979 и 4189242 ( Ьиеке), которые во всей своей полноте включаются в настоящий документ для справки.

Щелочным соединением, выбираемым для смешивания с материалами, предпочтительно является

- 5 007591 гидроксид натрия, широко известный под названием «каустическая сода». Однако, можно использовать и другие гидроксиды металлов и щелочи. Такие соединения включают гидроксид кальция, гидроксид магния, гидроксид калия, гидроксид лития или их смеси. При желании щелочное соединение можно добавлять к материалам на основе сложных полиэфиров в растворе. Например, в одном варианте реализации для получения щелочной композиции гидроксид металла, такой, как гидроксид натрия, можно смешивать с водой при соотношении, приблизительно равном 1:1.

Количество щелочной композиции, добавляемое к материалам, содержащим сложный полиэфир, будет зависеть от типа и количества примесей и загрязнителей, присутствующих в материалах. В общем случае щелочную композицию необходимо добавлять только в количестве, достаточном для отделения примесей от сложного полиэфира, для того чтобы свести к минимуму омыление сложного полиэфира. В большинстве приложений щелочную композицию добавляют к материалам в стехиометрическом количестве, достаточном для прохождения реакции со сложным полиэфиром в количестве вплоть до приблизительно 50%. Например, щелочную композицию можно добавлять в количестве, достаточном для прохождения реакции с менее чем приблизительно 20% сложного полиэфира. Говоря конкретно, щелочную композицию можно добавлять в количестве, достаточном для прохождения реакции приблизительно с менее чем приблизительно 15% сложного полиэфира. Говоря более конкретно, щелочную композицию можно добавлять в количестве, достаточном для прохождения реакции с менее чем приблизительно 10% сложного полиэфира.

Одним из преимуществ настоящего изобретения является способность смесителя обеспечить покрытие материала на основе сложного полиэфира без необходимости использования смачивающего вещества. Ранее для того, чтобы облегчить смешивание щелочной композиции с материалами на основе сложных полиэфиров, зачастую использовали поверхностно-активное вещество или смачивающее вещество. Благодаря улучшенному перемешиванию в настоящем изобретении использование смачивающего вещества больше не требуется.

В одном варианте реализации настоящего изобретения можно использовать реактор в виде смесителя. В одном конкретном варианте реализации можно использовать лемешный смеситель. Например, можно использовать лемешной смеситель, подобный тем, которые можно приобрести у компаний 111с БоФдс Сотрапу, 111с ЫШсГогб Оау Сотрапу или у других известных компаний. В одном конкретном варианте реализации можно использовать такой смеситель, как смеситель ЫШсГогб Оау КМ-4200. Данный конкретный смеситель можно приобрести у компании 111с ЫШсГогб Оау Сотрапу из Флоренции, штата Кентукки. Однако, необходимо понимать, что помимо лемешного смесителя можно использовать и различные другие высокоэнергетические смесители. Подобным же образом, необходимо понимать, что процесс можно организовать либо как непрерывный процесс, либо как периодический. Определенное количество измельченного или нарубленного материала на основе сложного полиэфира можно добавлять в смеситель после того, как будут проведены любые желательные процессы предварительной обработки, такие, как, например, процессы флотационного разделения, которые обсуждались ранее. После этого в смеситель с материалом на основе сложного полиэфира можно будет добавить щелочной раствор. Например, в смеситель можно будет добавить щелочной раствор, образованный 50% ЧаОН и 50% воды, в количестве вплоть до приблизительно 20% (мас.) в расчете на массу материала, содержащего сложный полиэфир, а, в частности, в количестве, меньшем, чем приблизительно 10% (мас.) в расчете на массу материала, содержащего сложный полиэфир.

Смеситель можно эксплуатировать при скорости, которая будет придавать смеси достаточно энергии для того, чтобы обеспечить по существу равномерное покрытие материала на основе сложного полиэфира щелочной смесью и стимулировать омыление наружной поверхности материала на основе сложного полиэфира, такое, чтобы в смесителе была выработана основная часть щелочного реагента. В общем случае смесители обычно можно эксплуатировать при предварительно установленной скорости вращения, специфической для конкретного устройства и адаптированной для конкретного способа. Для того, чтобы обеспечить эквивалентный подвод энергии при использовании различных смесителей, вместо скорости вращения вводят безразмерную величину Тг (критерий Фруда). Тг представляет собой безразмерную величину, которая описывает соотношение сил инерции и гравитационных сил. Критерий Фруда можно описать, используя следующую формулу:

где Тг представляет собой критерий Фруда;

V означает скорость;

д означает ускорение силы тяжести, а

Б означает характеристическую длину.

В одном варианте реализации настоящего изобретения смеситель можно эксплуатировать при величине критерия Фруда, превышающей приблизительно 4,2, предпочтительно превышающей 6,6, а более предпочтительно превышающей приблизительно 9,5. Говоря конкретно, при упомянутых выше скоростях смеситель настоящего изобретения не только обеспечивает перемешивание суспензии, но также и придает суспензии достаточно энергии для того, чтобы стимулировать протекание реакции щелочной

- 6 007591 композиции со сложным полиэфиром. Собственно говоря, смешение можно продолжать до тех пор, пока не будет выработана по существу вся щелочная композиция. Например, смеситель можно эксплуатировать таким образом, чтобы количество остаточного (не прореагировавшего) гидроксида металла, покидающего смеситель, могло бы быть меньше, чем приблизительно 1% (мас.) в расчете на массу суспензии. Говоря конкретно, количество остаточного гидроксида металла, покидающего смеситель, может быть меньше, чем приблизительно 0,5% (мас). Говоря более конкретно, количество остаточного гидроксида металла может быть меньше, чем приблизительно 0,1% (мас.) в расчете на массу суспензии.

Ранее реакция омыления протекала после того, как к смеси подводили тепло в подогревателе или в сушильной печи. Однако, подвод тепла к смеси до реакции может привести к испарению определенного количества щелочного раствора и, таким образом, может сделать необходимым добавление дополнительного количества щелочных соединений для того, чтобы обеспечить подходящие уровни прохождения реакции. В дополнение к этому в ходе процессов нагревания щелочное соединение могло потерять воду. Таким образом, были предпочтительны очень сухие условия переработки и при низком содержании кислорода. Настоящее изобретение предотвращает возникновение данных проблем в результате ограничения количества каустика, подаваемого в сушильную установку и/или сушильную печь.

Еще одно из преимуществ настоящего изобретения заключается в увеличении эффективности процесса реакции. Например, в одном варианте реализации настоящего изобретения в смеситель с подходящим образом подготовленным материалом на основе ПЭТФ можно добавить 10% (мас.) 50% раствора гидроксид натрия/вода. После достаточного перемешивания с каустиком в смесителе при критерии Фруда, приблизительно равном 6,6, могут вступать в реакцию приблизительно 13% ПЭТФ. Использование смесителя настоящего изобретения может не только обеспечить по существу полную выработку щелочной композиции в смесителе, но также может и уменьшить требуемое количество щелочной композиции, необходимое для способа, благодаря более полному покрытию материалов во время перемешивания. Меньшие количества щелочной композиции, необходимые для способа, могут означать не только меньшее количество щелочного соединения, необходимого для способа, но также и меньшую потребность в воде для способа.

Реакция омыления может привести к превращению сложного полиэфира в полиол и соль кислоты. Например, если с гидроксидом натрия вступает в реакцию полиэтилентерефталат, то вступивший в реакцию сложный полиэфир может превратиться в этиленгликоль и двунатриевую соль терефталевой кислоты. Представляется, что благодаря полноте перемешивания, а также по существу равномерного покрытия щелочью, подаваемой к материалам на основе сложных полиэфиров в смесителе, получение соли может привести к образованию покрытия на материалах на основе сложных полиэфиров, которые будут покидать смеситель. Например, представляется, что в варианте реализации, в котором наружную поверхность ПЭТФ подвергают омылению в смесителе под действием раствора гидроксида натрия, двунатриевая соль терефталевой кислоты, представляющая собой продукт реакции, может образовать покрытие для остального ПЭТФ. Неожиданно было обнаружено, что такое покрытие, сформированное на поверхности куска сложного полиэфира, может служить защитой для сложного полиэфира во время последующих процессов переработки. Например, покрытие, образованное солью, может защищать сложный полиэфир от окисления, обусловленного высокотемпературными условиями, которые имеют место на последующих стадиях процесса. В дополнение к другим преимуществам это может позволить получить продукт, представляющий собой сложный полиэфир, с меньшей степенью изменения окраски по сравнению с тем, что получали в прошлом.

После выхода из смесителя суспензию можно нагреть. При нагревании суспензию предпочтительно нагревать опосредованно так, чтобы у нее не было контакта с открытым пламенем. Нагревание суспензии может высушить сложный полиэфир и остаточные примеси и может привести к тому, что неплотно связанные высушенные примеси будут разлагаться с получением легче отделяемой формы для того, чтобы облегчить окончательное отделение примесей от продукта, представляющего собой сложный полиэфир.

Фактическая температура, до которой суспензию можно нагревать, может зависеть от нескольких факторов. В общем случае нагревание может включать более чем одну стадию нагревания. Предпочтительная последовательность нагревания в этой связи включает нагревание до температуры 120-170°С для того, чтобы высушить сложный полиэфир, с последующим нагреванием после высушивания до температуры 200-240°С в среде, которая может по существу не содержать воды.

Оборудование и аппарат, используемые в ходе реализации способа настоящего изобретения, могут варьироваться. До сих пор хорошие результаты получали тогда, когда подвергнутую омылению суспензию нагревали в ротационной сушильной печи. Для того чтобы организовать двухстадийный способ нагревания, сушильную печь сначала можно нагревать до меньшей температуры в течение желательного периода времени, а после этого температуру можно повысить. В альтернативном варианте суспензию, покидающую смеситель, можно сначала нагреть в сушильной установке, такой как, например, сушильная установка ΟοηΛίτ, перед подачей в сушильную печь для проведения стадии нагревания до более высокой температуры. Ротационную сушильную печь можно обогревать при помощи электрического элемента, нагретого масла или топок, работающих на ископаемых видах топлива. Одним примером подходящей опосредованно обогреваемой сушильной печи, подходящей для использования в способе настоя- 7 007591 щего изобретения, является Войну Са1сшег, поставляемый на рынок компанией ВеппеЬигд Όίνίδίοη о£ Неу1 & Райегкоп, 1пс. Однако, представляется, что точно так же будут работать и многодисковая тепловая установка или сушильный шкаф. Само собой разумеется, что доступны и многие другие подобные устройства, которые можно использовать в способе настоящего изобретения.

Хотя это и не требуется, но суспензию также можно нагревать и в среде, обедненной кислородом. В соответствии с тем, как это используется в настоящем изобретении, обедненность кислородом предполагает среду, в которой кислород присутствует с содержанием, меньшем приблизительно 19% (об.). Поддержание более низких уровней содержания кислорода в ходе фазы нагревания противодействует деструкции сложного полиэфира, а также предотвращает возникновение неуправляемого горения. В одном варианте реализации смесь можно нагревать в инертной атмосфере, как например в присутствии атмосферы азота. При желании смесь также можно нагревать и при пониженных давлениях, что соответствует более низким уровням содержания кислорода.

Как описывалось выше, способ настоящего изобретения в особенности относится к отделению сложного полиэфира от поливинилхлорида, алюминия, покрытий, прилипших к сложному полиэфиру, и захваченных органических и неорганических соединений. Теперь будут обсуждаться конкретные стадии, вовлеченные в отделение каждой из упомянутых выше примесей в соответствии со способом настоящего изобретения.

Если в материалах присутствует поливинилхлорид, то в ходе реализации способа настоящего изобретения поливинилхлорид может быть превращен в форму, которая будет всплывать в воде, и которая будет обладать теплостойкостью. Представляется, что когда с щелочной композицией смешивают поливинилхлорид и в смесителе подводят энергию, щелочная композиция может вызвать дехлорирование поливинилхлорида, что в результате приведет к получению материала с более темной окраской, который будет всплывать в воде, и температура плавления которого будет превышать температуру плавления хлорированного ПВХ.

Следовательно, когда в материалах присутствует поливинилхлорид, можно добавить щелочную композицию в количестве, по существу достаточном для дехлорирования поливинилхлорида или, другими словами, для превращения поливинилхлорида в форму, отделяемую от сложного полиэфира. Однако, даже если и не весь ПВХ вступит в контакт с щелочной композицией и будет подвергнут дехлорированию в ходе реализации способа настоящего изобретения, то, когда смесь будет нагрета до упомянутых выше температур после выхода из смесителя, тот ПВХ, который не был подвергнут дехлорированию, может изменить окраску и стать легко отделяемым от сложного полиэфира.

В одном варианте реализации после того, как материалы, содержащие поливинилхлорид и сложный полиэфир, будут смешаны с щелочной композицией и нагреты, материалы можно будет промыть водой для того, чтобы отделить теперь подвергнутый дехлорированию поливинилхлорид от сложного полиэфира.

Подвергнутый дехлорированию поливинилхлорид может всплыть, и его легко можно будет отделить от погрузившегося сложного полиэфира. Кроме этого, было обнаружено, что обработка поливинилхлорида щелочной композицией описанным выше образом приводит к возникновению более выраженной тенденции к прилипанию пузырьков захваченного воздуха и других газов к поверхности поливинилхлорида, что обеспечит еще более эффективное всплывание поливинилхлорида. Следовательно, когда поливинилхлорид отделяют от сложного полиэфира в жидкости, то для увеличения эффективности отделения в жидкость можно вводить пузырьки газа, такого, как воздух. Само собой разумеется, что в способ можно вводить и другие методики разделения, основанные на различиях в плотности между сложным полиэфиром и подвергнутым дехлорированию поливинилхлоридом.

Помимо уменьшения плотности поливинилхлорида способ настоящего изобретения также приводит к потемнению его окраски и увеличению его температуры плавления. Следовательно, в еще одном варианте реализации подвергнутый дехлорированию поливинилхлорид можно отделять от сложного полиэфира, проводя осмотр внешнего вида. Кроме этого, в еще одном альтернативном варианте реализации смесь, содержащую сложный полиэфир и подвергнутый дехлорированию поливинилхлорид, можно нагревать для того, чтобы расплавить сложный полиэфир. После этого нагретую смесь можно подавать в экструдер. Поскольку подвергнутый дехлорированию поливинилхлорид характеризуется температурой плавления, намного превышающей температуру плавления сложного полиэфира, подвергнутый дехлорированию поливинилхлорид можно будет улавливать на сетчатом фильтре перед вводом в экструдер. В данном варианте реализации поливинилхлорид необходимо подвергнуть полному дехлорированию для предотвращения выделения какого-либо количества хлора при плавлении сложного полиэфира.

Помимо поливинилхлорида сложный полиэфир, отбираемый из потока твердых отходов, обычно также смешан с кусками алюминия. Происхождение алюминия, например, может быть связано с наличием бутылочных пробок, сопутствующих контейнерам из сложных полиэфиров, или с неполным разделением банок из пластика и алюминия, которые попадаются в выброшенных отходах. Алюминий, подобно поливинилхлориду, невозможно легко отделить от сложного полиэфира при использовании методики разделения за счет погружения/всплывания.

При введении в контакт с щелочной композицией и при подводе энергии, что и происходит в сме

- 8 007591 сителе настоящего изобретения, алюминий можно превратить в соль, содержащую щелочной металл и алюминий, которая обычно является водорастворимой. Таким образом, в одном варианте реализации к материалам, содержащим сложный полиэфир и алюминий, можно добавить количество щелочной композиции, достаточное для полного превращения алюминия в соль алюминия. После этого к смеси можно добавить текучую среду, такую как вода, для растворения соли алюминия и отделения ее от сложного полиэфира.

Однако, в соответствии с настоящим изобретением было обнаружено, что для того, чтобы отделить алюминий от сложного полиэфира, нет необходимости полностью превращать алюминий в соль алюминия. Было обнаружено, что вместо этого прохождение реакции между частью алюминия и щелочной композицией может стать причиной появления хрупкости у всех кусков алюминия. После подвода энергии материалы, содержащие сложный полиэфир и алюминий, можно затем промыть при помощи текучей среды, такой как вода, предпочтительно в условиях действия сдвига, что приведет к разрушению алюминия на мелкие куски. Мелкие куски можно отделить от сложного полиэфира в результате пропускания водной смеси через сетчатый фильтр с размером ячеек, достаточным для улавливания более крупных обломков сложного полиэфира, при том, что более мелкие куски алюминия будут иметь возможность проходить насквозь.

Следовательно, когда алюминий будет присутствовать среди материалов, содержащих сложный полиэфир, щелочную композицию необходимо будет добавлять к материалам в количестве, достаточном для протекания реакции по меньшей мере с частью алюминия, достаточном для того, чтобы сделать алюминий хрупким. Разумеется, фактическое количество будет зависеть от количества алюминия, присутствующего в материалах, и от размера кусков алюминия.

Помимо отделения от сложного полиэфира алюминия и ПВХ, способ настоящего изобретения также способен обеспечить удаление различных покрытий, прилипших к сложному полиэфиру. В частности, способ настоящего изобретения способен обеспечить удаление с контейнеров из сложного полиэфира паронепроницаемых покрытий и маркировок, изготовленных методом трафаретной печати.

Паронепроницаемые покрытия обычно наносят на контейнеры для напитков для того, чтобы не допустить улетучивания диоксида углерода в случае контейнера для газированных напитков и/или не допустить просачивание кислорода в случае контейнера для жидкостей, которые могут испортиться в присутствии кислорода. Паронепроницаемые покрытия можно изготавливать из сарана, поливинилиденхлорида или полиакрилата. С другой стороны, маркировки, изготовленные методом трафаретной печати, в общем случае подразумевают типографскую краску, которую непосредственно наносят на контейнеры из сложных полиэфиров, такие как контейнеры для напитков. Например, на многие контейнеры для безалкогольных напитков обычно наносят маркировки с использованием типографской краски на основе эпоксидной смолы. В прошлом при попытках отделения сложного полиэфира от данных покрытий и типографских красок сталкивались с большим количеством проблем.

Для того, чтобы удалить с материалов на основе сложных полиэфиров упомянутые выше покрытия в соответствии с настоящим изобретением, сложный полиэфир объединяют с щелочной композицией в количестве, достаточном для омыления наружной поверхности сложного полиэфира, и перемешивают в степени, достаточной для стимулирования прохождения реакции омыления. Любые покрытия, прилипшие к сложному полиэфиру, начинают отслаиваться тогда, когда наружная поверхность сложного полиэфира будет подвергнута омылению. После отделения от сложного полиэфира покрытия будут дальше разлагаться, когда материалы будут подвергнуты нагреванию. Говоря конкретно, растворители и жидкости, содержащиеся в покрытиях, будут улетучиваться, оставляя после себя некоторое количество примесей с относительно уменьшившимися размерами. Когда материалы после этого будут промывать водой, оставшиеся нерастворимые примеси можно будет отделить от более крупных обломков сложного полиэфира при использовании сетчатого фильтра с подходящим размером ячеек, который сделает возможным прохождение примесей при недопущении прохождения сложного полиэфира.

Помимо удаления различных покрытий способ настоящего изобретения также эффективен и при удалении захваченных органических и неорганических соединений, которые могли быть поглощены материалами на основе сложных полиэфиров. Данные соединения могут включать, например, толуол, бензин, использованное моторное масло, краску, остатки пестицидов и другие летучие соединения. Соединения могут быть поглощены сложным полиэфиром при попадании с ним в контакт. Например, потребители зачастую используют не по назначению контейнеры для продуктов питания и напитков из сложных полиэфиров после того, как продукты питания или напиток будут израсходованы. Говоря конкретно, контейнеры иногда используют для хранения в них различных органических и неорганических соединений и растворителей. При попытке переработки данных сложных полиэфиров для повторного использования необходимо будет удалить по существу все поглощенные органические и неорганические соединения для того, чтобы сложный полиэфир можно было бы вновь еще раз использовать в качестве контейнера для напитков или контейнера для продуктов питания.

В соответствии с настоящим изобретением захваченные органические и неорганические соединения, которые могут поглощаться в сложном полиэфире, высвобождаются из полимера во время процесса омыления. Говоря конкретно, летучие органические и неорганические соединения по существу удаляют

- 9 007591 ся во время стадий нагревания, как например в сушильной печи. С другой стороны, менее летучие соединения и соединения, которые медленно диффундируют из сложного полиэфира, удаляются в результате вначале омыления наружной поверхности сложного полиэфира в смесителе, а после этого испарения любых оставшихся органических и неорганических соединений на последующих стадиях нагревания. В результате удаления по существу всех захваченных органических и неорганических соединений снова получают сложный полиэфир «пищевой марки», который можно использовать без ограничений.

В заключение можно сказать, что вне зависимости от имеющихся примесей способ настоящего изобретения включает введение материалов, содержащих сложный полиэфир, в контакт с щелочной композицией, перемешивание щелочной смеси и материалов, содержащих сложные полиэфиры, друг с другом таким образом, чтобы материалы были существенно и равномерно покрыты композицией, и чтобы прошло частичное омыление сложного полиэфира, нагревание материалов в одно- или двухстадийном процессе до температуры, достаточной для химического превращения некоторых примесей в легче отделяемую форму, и после этого промывание нагретых материалов с использованием текучей среды, такой как вода. В ходе промывания от сложного полиэфира можно будет отделить загрязнители, которые будут всплывать в воде. Кроме этого, водную смесь можно пропустить через сетчатый фильтр для того, чтобы отделить от сложного полиэфира примеси с меньшим размером частиц.

Помимо промывания нагретых материалов с использованием только воды, в еще одном варианте реализации нагретые материалы можно промывать в соответствии с обычным способом механического извлечения, который обсуждался выше. Например, после нагревания материалы, содержащие сложный полиэфир, можно смешивать с горячим водным раствором, содержащим поверхностно-активное вещество, или же с горячим водным раствором, содержащим щелочную композицию, и проводить промывание. При желании смесь можно нагревать при перемешивании во время цикла промывания. Промывание материалов в общем случае может привести к очищению сложного полиэфира и может обеспечить растворение и разрушение некоторых примесей.

В ходе реализации способа та часть сложного полиэфира, которая была подвергнута омылению, превращается в полиол и соль кислоты. Например, в случае омыления ПЭТФ с использованием гидроксида натрия ПЭТФ превращается в этиленгликоль и двунатриевую соль терефталевой кислоты. Полиол, который образуется в ходе реализации способа, либо остается в виде жидкости в смеси, либо испаряется, если смесь нагревают выше температуры кипения полиола.

Если материалы промывают, образованная соль кислоты или соль металла, такая, как двунатриевая соль терефталевой кислоты, может растворяться в воде. При желании соль металла впоследствии можно будет извлечь из промывных вод. Например, если солью кислоты является терефталат, то тогда промывные воды можно сначала отфильтровать для того, чтобы удалить любые не растворившиеся примеси и загрязнители. После этого промывные воды можно подкислить, стимулируя выпадение терефталевой кислоты в осадок. Для того, чтобы подкислить раствор, к раствору можно добавить минеральную кислоту, такую, как хлористоводородная кислота, фосфорная кислота или серная кислота, или органическую кислоту, такую, как уксусная кислота или угольная кислота. Как только терефталевая кислота выпадет в осадок, терефталевую кислоту можно будет отфильтровать, промыть и высушить, получив относительно чистый продукт.

Данные и другие модификации и вариации настоящего изобретения специалисты в соответствующей области могут реализовать на практике без отклонения от объема и сущности настоящего изобретения, которое более конкретно сформулировано в прилагаемой формуле изобретения. В дополнение к этому необходимо понимать, что аспекты различных вариантов реализации могут взаимозаменяться либо полностью, либо частично. Кроме этого, специалисты в соответствующей области должны понимать, что приведенное выше описание представлено только в качестве примера, и оно не подразумевает ограничения изобретения, которое далее описывается в формуле изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ высвобождения загрязнителей из субстрата на основе сложного полиэфира, включающий объединение материалов, содержащих загрязненный сложный полиэфир, с щелочной композицией с получением суспензии; и перемешивание упомянутой суспензии в высокоэнергетическом смесителе, причем упомянутый высокоэнергетический смеситель эксплуатируют при критерии Фруда, превышающем приблизительно

4,2, так чтобы обеспечить по существу полное покрытие упомянутых материалов упомянутой щелочной композицией и придать упомянутым материалам достаточно энергии для того, чтобы подвергнуть наружную поверхность упомянутого сложного полиэфира омылению и стимулировать высвобождение упомянутых загрязнителей из упомянутого сложного полиэфира в упомянутую суспензию.
2. Способ по п.1, дополнительно включающий нагревание упомянутой суспензии до первой температуры с получением сухого продукта, содержащего субстрат на основе сложного полиэфира, смешанный с высушенными загрязнителями, где упомянутая первая температура ниже температуры плавления упомянутого субстрата на основе сложного полиэфира.

- 10 007591
3. Способ по п.2, где упомянутую суспензию нагревают до первой температуры в диапазоне от приблизительно 120 до приблизительно 170°С.
4. Способ по п.2, дополнительно включающий нагревание упомянутого сухого продукта до второй температуры, превышающей упомянутую первую температуру, где упомянутая вторая температура ниже температуры плавления упомянутого субстрата на основе сложного полиэфира.
5. Способ по п.4, где упомянутая вторая температура находится в диапазоне от приблизительно 200 до приблизительно 240°С.
6. Способ по п.1, дополнительно включающий отделение упомянутого сложного полиэфира от упомянутых загрязнителей.
7. Способ по п.1, где упомянутые загрязнители включают загрязнители, захваченные в упомянутом субстрате на основе сложного полиэфира.
8. Способ по п.1, где упомянутые загрязнители включают покрытия, прилипшие к поверхности упомянутого субстрата на основе сложного полиэфира.
9. Способ по п.1, где упомянутую щелочную композицию объединяют с упомянутыми материалами в стехиометрическом количестве, достаточном для прохождения реакции с менее чем приблизительно 20% сложного полиэфира.
10. Способ по п.1, где упомянутую щелочную композицию объединяют с упомянутыми материалами в стехиометрическом количестве, достаточном для прохождения реакции с менее чем приблизительно 10% упомянутого сложного полиэфира.
11. Способ по п.1, где упомянутую щелочную композицию объединяют с упомянутыми материалами в количестве, меньшем чем приблизительно 10 мас.% в расчете на массу упомянутых материалов.
12. Способ по п.1, где упомянутая щелочная композиция содержит гидроксид металла.
13. Способ по п.12, где упомянутый гидроксид металла выбирают из группы, состоящей из гидроксида натрия, гидроксида кальция, гидроксида калия, гидроксида лития, гидроксида магния или их смесей.
14. Способ по п.13, где упомянутая щелочная композиция состоит по существу из гидроксида натрия и воды.
15. Способ по п.14, где упомянутая щелочная композиция состоит по существу из гидроксида натрия и воды при соотношении 1:1.
16. Способ по п.12, где количество упомянутого гидроксида металла, остающегося в упомянутой суспензии после упомянутого перемешивания, составляет менее чем приблизительно 1 мас.% в расчете на массу упомянутой суспензии.
17. Способ по п.12, где количество упомянутого гидроксида металла, остающегося в упомянутой суспензии после упомянутого перемешивания, составляет менее чем приблизительно 0,5 мас.% в расчете на массу упомянутой суспензии.
18. Способ по п.1, где упомянутый смеситель эксплуатируют при критерии Фруда, превышающем приблизительно 6,6.
19. Способ по п.1, где высокоэнергетическим смесителем является лемешной смеситель.
20. Способ высвобождения загрязнителей из субстрата на основе сложного полиэфира, включающий объединение материалов, содержащих загрязненный сложный полиэфир, с щелочной композицией в количестве, меньшем чем приблизительно 10 мас.% в расчете на массу упомянутых материалов, с получением суспензии, при этом упомянутая щелочная композиция содержит по меньшей мере один гидроксид металла в стехиометрическом количестве, достаточном для прохождения реакции с менее чем приблизительно 20% сложного полиэфира; и перемешивание упомянутой суспензии в высокоэнергетическом смесителе, причем упомянутый высокоэнергетический смеситель эксплуатируют при критерии Фруда, превышающем приблизительно

4,2, так чтобы обеспечить по существу полное покрытие упомянутых материалов упомянутой щелочной композицией и придать упомянутым материалам достаточно энергии для того, чтобы стимулировать прохождение реакции омыления между упомянутым гидроксидом металла и упомянутым сложным полиэфиром, при этом упомянутые загрязнители высвобождаются из упомянутого сложного полиэфира после прохождения упомянутой реакции, где количество остаточного гидроксида металла, остающегося в упомянутой суспензии после упомянутой реакции, составляет менее чем приблизительно 0,5 мас.% в расчете на массу упомянутой суспензии;

нагревание упомянутой суспензии до первой температуры с получением сухого продукта, содержащего субстрат на основе сложного полиэфира, смешанный с высушенными загрязнителями, где упомянутая первая температура ниже температуры плавления упомянутого субстрата на основе сложного полиэфира; и нагревание упомянутого сухого продукта до второй температуры, превышающей упомянутую первую температуру, где упомянутая вторая температура ниже температуры плавления упомянутого субстрата на основе сложного полиэфира.
21. Способ по п.20, где упомянутую суспензию нагревают до первой температуры в диапазоне от

- 11 007591 приблизительно 120 до приблизительно 170°С.
22. Способ по п.20, где упомянутая вторая температура находится в диапазоне от приблизительно 200 до приблизительно 240°С.
23. Способ по п.20, где упомянутые загрязнители включают загрязнители, захваченные в упомянутом субстрате на основе сложного полиэфира.
24. Способ по п.20, где упомянутые загрязнители включают покрытия, прилипшие к поверхности упомянутого субстрата на основе сложного полиэфира.
25. Способ по п.20, где упомянутая щелочная композиция состоит по существу из гидроксида натрия и воды.
26. Способ по п.20, где количество упомянутого остаточного гидроксида металла, остающегося в упомянутой суспензии после упомянутой реакции, составляет менее чем приблизительно 0,1 мас.% в расчете на массу упомянутой суспензии.
27. Способ по п.20, где упомянутый смеситель эксплуатируют при критерии Фруда, превышающем приблизительно 6,6.
28. Способ по п.20, где упомянутый смеситель эксплуатируют при критерии Фруда, превышающем приблизительно 9,5.
29. Способ по п.20, где упомянутым высокоэнергетическим смесителем является лемешной смеситель.
30. Способ отделения сложного полиэфира от поливинилхлорида, включающий объединение материалов, содержащих сложный полиэфир и поливинилхлорид, с щелочной композицией, содержащей по меньшей мере один гидроксид металла, с получением суспензии; и перемешивание упомянутой суспензии в высокоэнергетическом смесителе, причем упомянутый высокоэнергетический смеситель эксплуатируют при критерии Фруда, превышающем приблизительно

4,2, так чтобы обеспечить по существу полное покрытие упомянутых материалов упомянутой щелочной композицией и придать материалу достаточно энергии для того, чтобы подвергнуть дехлорированию по меньшей мере часть упомянутого поливинилхлорида, тем самым, превращая его в форму, отделяемую от упомянутого сложного полиэфира.
31. Способ по п.30, где упомянутую щелочную композицию объединяют с упомянутыми материалами в количестве, меньшем чем приблизительно 10 мас.% в расчете на массу упомянутых материалов.
32. Способ по п.30, где упомянутый гидроксид металла выбирают из группы, состоящей из гидроксида натрия, гидроксида кальция, гидроксида калия, гидроксида лития, гидроксида магния или их смесей.
33. Способ по п.30, где упомянутая щелочная композиция состоит по существу из гидроксида натрия и воды.
34. Способ по п.30, где упомянутый смеситель эксплуатируют при критерии Фруда, превышающем приблизительно 6,6.
35. Способ по п.30, где упомянутым высокоэнергетическим смесителем является лемешной смеситель.
36. Способ отделения сложного полиэфира от алюминия, включающий объединение материалов, содержащих сложный полиэфир и алюминий, с щелочной композицией, содержащей по меньшей мере один гидроксид металла, с получением суспензии; и перемешивание упомянутой суспензии в высокоэнергетическом смесителе, причем упомянутый высокоэнергетический смеситель эксплуатируют при критерии Фруда, превышающем приблизительно

4,2, так чтобы обеспечить по существу полное покрытие упомянутых материалов упомянутой щелочной композицией и придать упомянутому материалу достаточно энергии для того, чтобы прошла реакция по меньшей мере с частью упомянутого алюминия с превращением тем самым упомянутого алюминия в форму, отделяемую от упомянутого сложного полиэфира.
37. Способ по п.36, где упомянутую щелочную композицию объединяют с упомянутыми материалами в количестве, меньшем чем приблизительно 10 мас.% в расчете на массу упомянутых материалов.
38. Способ по п.36, где упомянутый гидроксид металла выбирают из группы, состоящей из гидроксида натрия, гидроксида кальция, гидроксида калия, гидроксида лития, гидроксида магния или их смесей.
39. Способ по п. 36, где упомянутая щелочная композиция состоит по существу из гидроксида натрия и воды.
40. Способ по п. 36, где упомянутый смеситель эксплуатируют при критерии Фруда, превышающем приблизительно 6,6.
41. Способ по п. 36, где упомянутым высокоэнергетическим смесителем является лемешной смеситель.