JP2002060542A - ポリエステル廃棄物からの有効成分回収方法 - Google Patents
ポリエステル廃棄物からの有効成分回収方法Info
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
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- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 天然繊維を含むポリエステル廃棄物から、有
効成分としてのＥＧとＤＭＴとを効率よく回収する手法
を確立すること。 【解決手段】 天然繊維を含有する廃棄されたポリエス
テルを、天然繊維が実質的に溶融及び／又は熱分解しな
い条件下で、ポリアルキレンテレフタレートはＥＧで解
重合し、天然繊維は固形物として固液分離で除去し、該
固形分離の液側から抜き出したポリアルキレンテレフタ
レートが含まれるＥＧ溶液は、ＭｅＯＨで処理して、Ｄ
ＭＴとＥＧとを回収する。
効成分としてのＥＧとＤＭＴとを効率よく回収する手法
を確立すること。 【解決手段】 天然繊維を含有する廃棄されたポリエス
テルを、天然繊維が実質的に溶融及び／又は熱分解しな
い条件下で、ポリアルキレンテレフタレートはＥＧで解
重合し、天然繊維は固形物として固液分離で除去し、該
固形分離の液側から抜き出したポリアルキレンテレフタ
レートが含まれるＥＧ溶液は、ＭｅＯＨで処理して、Ｄ
ＭＴとＥＧとを回収する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステル廃棄
物から有効成分を回収する方法に関し、更に詳しくは、
ポリアルキレンテレフタレートと天然繊維とから実質的
になるポリエステル廃棄物から、有効成分としてのテレ
フタル酸ジメチルとエチレングリコールとを効率よく分
離・回収する方法に関する。
物から有効成分を回収する方法に関し、更に詳しくは、
ポリアルキレンテレフタレートと天然繊維とから実質的
になるポリエステル廃棄物から、有効成分としてのテレ
フタル酸ジメチルとエチレングリコールとを効率よく分
離・回収する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリアルキレンテレフタレートは、その
化学的安定性が優れていることから、繊維、フイルム、
樹脂などの生活関連資材、飲料水、炭酸飲料用ボトル等
の食品分野等に大量に生産・使用されている。
化学的安定性が優れていることから、繊維、フイルム、
樹脂などの生活関連資材、飲料水、炭酸飲料用ボトル等
の食品分野等に大量に生産・使用されている。
【０００３】しかしながら、生産量、使用量の増大に伴
って大量に発生する、繊維、フィルム、樹脂製品の廃棄
物、規格外品のポリアルキレンテレフタレート（以下、
単にポリエステル廃棄物と略記することもある。）の処
理費用は製品コストにも係わってくるのみならず、これ
らの処理は現在大きな社会問題となっており、そのリサ
イクル方法につき各種の提案がなされている。
って大量に発生する、繊維、フィルム、樹脂製品の廃棄
物、規格外品のポリアルキレンテレフタレート（以下、
単にポリエステル廃棄物と略記することもある。）の処
理費用は製品コストにも係わってくるのみならず、これ
らの処理は現在大きな社会問題となっており、そのリサ
イクル方法につき各種の提案がなされている。
【０００４】しかしながら、ポリエステル廃棄物を溶融
成形により品質グレードの低いものに転化するマテリア
ルリサイクルは、いわゆる“使い捨て”の状況を大いに
改善してはいるが、得られたリサイクル製品は再度リサ
イクルすると更に品質が低下するために、その用途が限
られ、最終的にポリアルキレンテレフタレートの廃棄を
回避することは困難である。
成形により品質グレードの低いものに転化するマテリア
ルリサイクルは、いわゆる“使い捨て”の状況を大いに
改善してはいるが、得られたリサイクル製品は再度リサ
イクルすると更に品質が低下するために、その用途が限
られ、最終的にポリアルキレンテレフタレートの廃棄を
回避することは困難である。
【０００５】また、ポリエステル廃棄物を燃料として用
いる、サーマルリサイクルも行われている。この方法
は、ポリエステル廃棄物の燃焼熱の再利用という利点は
有するが、ポリエステル廃棄物を焼失させることに他な
らないため、ポリアルキレンテレフタレート原料の損失
及び二酸化炭素の発生という問題が有り、省資源及び地
球環境保全の面からは好ましくない。
いる、サーマルリサイクルも行われている。この方法
は、ポリエステル廃棄物の燃焼熱の再利用という利点は
有するが、ポリエステル廃棄物を焼失させることに他な
らないため、ポリアルキレンテレフタレート原料の損失
及び二酸化炭素の発生という問題が有り、省資源及び地
球環境保全の面からは好ましくない。
【０００６】他方、上記二種類のリサイクル方法に対し
て、ポリエステル廃棄物をその構成成分へ変換・回収
し、再度重合反応によってポリアルキレンテレフタレー
トを製造し再利用する、ケミカルリサイクルも検討され
ている。
て、ポリエステル廃棄物をその構成成分へ変換・回収
し、再度重合反応によってポリアルキレンテレフタレー
トを製造し再利用する、ケミカルリサイクルも検討され
ている。
【０００７】即ち、回収したポリエステル廃棄物をメタ
ノール（以下、ＭｅＯＨと略記することがある。）と反
応させ、テレフタル酸ジメチル（以下、ＤＭＴと略記す
ることがある。）とアルキレングリコールとして回収す
るケミカルリサイクルは、基本的にロス無く化合物を循
環再使用するので、本来目的とする資源再利用が可能と
なる。
ノール（以下、ＭｅＯＨと略記することがある。）と反
応させ、テレフタル酸ジメチル（以下、ＤＭＴと略記す
ることがある。）とアルキレングリコールとして回収す
るケミカルリサイクルは、基本的にロス無く化合物を循
環再使用するので、本来目的とする資源再利用が可能と
なる。
【０００８】しかしながら、流通業や家庭から排出され
るポリエステル廃棄物には、樹脂やフィルムの他に、繊
維廃棄物では通常天然繊維との混紡（主に、綿、麻との
混紡）繊維という形で廃棄されることも多い。
るポリエステル廃棄物には、樹脂やフィルムの他に、繊
維廃棄物では通常天然繊維との混紡（主に、綿、麻との
混紡）繊維という形で廃棄されることも多い。
【０００９】混入した天然繊維はポリエステル廃棄物の
加熱操作・反応操作等の過程で分解し機器類の損傷、悪
臭の発生、その他の問題を生じる恐れがある。さらに分
解物が、回収したＤＭＴとアルキレングリコールの品質
を著しく低下させる恐れもある。このため、上記ケミカ
ルリサイクルにおいて、ポリエステル廃棄物を有効利用
するには、これに含まれる天然繊維を分離する事が必要
である。
加熱操作・反応操作等の過程で分解し機器類の損傷、悪
臭の発生、その他の問題を生じる恐れがある。さらに分
解物が、回収したＤＭＴとアルキレングリコールの品質
を著しく低下させる恐れもある。このため、上記ケミカ
ルリサイクルにおいて、ポリエステル廃棄物を有効利用
するには、これに含まれる天然繊維を分離する事が必要
である。
【００１０】従来、ポリエステル廃棄物の回収方法とし
ては、ポリアルキレンテレフタレートをエチレングリコ
ール（以下、ＥＧと略記することがある。）で解重合
し、次いでＭｅＯＨでエステル交換反応させてＤＭＴを
得るという方法がグリコリシス−エステル交換反応法と
して広く知られ、工業的にも実施されている。
ては、ポリアルキレンテレフタレートをエチレングリコ
ール（以下、ＥＧと略記することがある。）で解重合
し、次いでＭｅＯＨでエステル交換反応させてＤＭＴを
得るという方法がグリコリシス−エステル交換反応法と
して広く知られ、工業的にも実施されている。
【００１１】しかしながら、天然繊維の熱分解温度は、
動物繊維が１３０℃程度、植物繊維が２００℃程度と低
いため、通常２００〜２４０℃で実施されている上記グ
リコリシス法では天然繊維の熱分解のために天然繊維を
含むポリアルキレンテレフタレートのケミカルリサイク
ルは、その適用が困難であった。このため、テレフタル
酸ジメチル、パラトルイル酸メチル、イソフタル酸ジメ
チル等の芳香族エステルにポリエステルを溶解分離する
方法（米国特許第５８６６６２２号）が提案されている
が、分離性能やコスト的に高くなる等の問題があり、実
質的には天然繊維を含むポリエステル廃棄物は、通常、
他のポリエステル廃棄物とは前処理で選別除去され、ケ
ミカルリサイクルは行われていないのが現状である。
動物繊維が１３０℃程度、植物繊維が２００℃程度と低
いため、通常２００〜２４０℃で実施されている上記グ
リコリシス法では天然繊維の熱分解のために天然繊維を
含むポリアルキレンテレフタレートのケミカルリサイク
ルは、その適用が困難であった。このため、テレフタル
酸ジメチル、パラトルイル酸メチル、イソフタル酸ジメ
チル等の芳香族エステルにポリエステルを溶解分離する
方法（米国特許第５８６６６２２号）が提案されている
が、分離性能やコスト的に高くなる等の問題があり、実
質的には天然繊維を含むポリエステル廃棄物は、通常、
他のポリエステル廃棄物とは前処理で選別除去され、ケ
ミカルリサイクルは行われていないのが現状である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術が有していた問題点を解決し、天然繊維とポリアル
キレンテレフタレートとから実質的になるポリエステル
廃棄物から、ＤＭＴとＥＧとを効率よく回収する手法を
確立することにある。
技術が有していた問題点を解決し、天然繊維とポリアル
キレンテレフタレートとから実質的になるポリエステル
廃棄物から、ＤＭＴとＥＧとを効率よく回収する手法を
確立することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の従
来技術に鑑み鋭意検討を行った結果、触媒を使用し、天
然繊維の熱分解等の問題を惹起しない温度でポリエステ
ル廃棄物をＥＧで解重合すれば、混入している天然繊維
を固形物のまま残せ、簡単に分離回収できる事を見出
し、本発明を完成するに至った。
来技術に鑑み鋭意検討を行った結果、触媒を使用し、天
然繊維の熱分解等の問題を惹起しない温度でポリエステ
ル廃棄物をＥＧで解重合すれば、混入している天然繊維
を固形物のまま残せ、簡単に分離回収できる事を見出
し、本発明を完成するに至った。
【００１４】すなわち、本発明の目的は、天然繊維とポ
リアルキレンテレフタレートとから実質的に成るポリエ
ステル廃棄物から有効成分を分離回収する方法であっ
て、該廃棄物を下記(ａ)〜(ｃ)の各工程に逐次的に通過
させて、有効成分としてのテレフタル酸ジメチルとアル
キレングリコールとを分離回収することを特徴とする、
ポリエステル廃棄物からの有効成分回収方法によって達
成することができる。 （ａ）１１０〜２１０℃の温度下、解重合触媒を含むエ
チレングリコール中に、ポリエステル廃棄物を投入する
工程。 （ｂ）工程（ａ）通過後、天然繊維を固形物の状態で固
液分離して取り出す工程。 （ｃ）工程（ｂ）の残留物に、エステル交換反応触媒と
メタノールとを添加・投入してエステル交換反応を行
い、テレフタル酸ジメチルとエチレングリコールとを得
た後、両者を分離回収する工程。
リアルキレンテレフタレートとから実質的に成るポリエ
ステル廃棄物から有効成分を分離回収する方法であっ
て、該廃棄物を下記(ａ)〜(ｃ)の各工程に逐次的に通過
させて、有効成分としてのテレフタル酸ジメチルとアル
キレングリコールとを分離回収することを特徴とする、
ポリエステル廃棄物からの有効成分回収方法によって達
成することができる。 （ａ）１１０〜２１０℃の温度下、解重合触媒を含むエ
チレングリコール中に、ポリエステル廃棄物を投入する
工程。 （ｂ）工程（ａ）通過後、天然繊維を固形物の状態で固
液分離して取り出す工程。 （ｃ）工程（ｂ）の残留物に、エステル交換反応触媒と
メタノールとを添加・投入してエステル交換反応を行
い、テレフタル酸ジメチルとエチレングリコールとを得
た後、両者を分離回収する工程。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明が対象としているポリエス
テル廃棄物とは、天然繊維とポリアルキレンテレフタレ
ートとから実質的になる混合物であって、ここで”実質
的に”とは、該天然繊維及びポリアルキレンテレフタレ
ートが、全ポリエステル廃棄物を基準として５０ｗｔ％
未満であるような場合には、本発明の方法が対象として
いないことをいう。
テル廃棄物とは、天然繊維とポリアルキレンテレフタレ
ートとから実質的になる混合物であって、ここで”実質
的に”とは、該天然繊維及びポリアルキレンテレフタレ
ートが、全ポリエステル廃棄物を基準として５０ｗｔ％
未満であるような場合には、本発明の方法が対象として
いないことをいう。
【００１６】本発明の回収方法においては、ポリエステ
ル廃棄物を上述の（ａ）〜（ｃ）の各工程に逐次的に通
過させることが必要である。以下、各工程について説明
する。
ル廃棄物を上述の（ａ）〜（ｃ）の各工程に逐次的に通
過させることが必要である。以下、各工程について説明
する。
【００１７】工程（ａ）においては、ポリエステル廃棄
物を１１０〜２１０℃の温度下、解重合触媒を含むＥＧ
中に投入する必要がある。ここで、該ＥＧの温度が１１
０℃未満であると、解重合時間が非常に長くなり効率的
ではなくなる。一方、２１０℃を越えると天然繊維の熱
分解が顕著になり、回収品の品質を低下させることとな
る。該温度の好ましい範囲は、天然繊維として植物性繊
維を含む場合は１４０〜１９０℃、天然繊維として動物
性繊維を含む場合は１１０〜１４０℃である。なお、触
媒の添加量については、あまりに多いと経済的でなくな
るので、ポリエステル廃棄物を基準として０．１〜１０
重量％程度とすればよく、これらの条件下で、１〜１０
時間加熱保持する。
物を１１０〜２１０℃の温度下、解重合触媒を含むＥＧ
中に投入する必要がある。ここで、該ＥＧの温度が１１
０℃未満であると、解重合時間が非常に長くなり効率的
ではなくなる。一方、２１０℃を越えると天然繊維の熱
分解が顕著になり、回収品の品質を低下させることとな
る。該温度の好ましい範囲は、天然繊維として植物性繊
維を含む場合は１４０〜１９０℃、天然繊維として動物
性繊維を含む場合は１１０〜１４０℃である。なお、触
媒の添加量については、あまりに多いと経済的でなくな
るので、ポリエステル廃棄物を基準として０．１〜１０
重量％程度とすればよく、これらの条件下で、１〜１０
時間加熱保持する。
【００１８】更に、該工程（ａ）に供給するＥＧとポリ
アルキレンテレフタレートとの重量比は０．５〜２０程
度に設定することが好ましく、比率がこの範囲にある時
には、ポリエステル廃棄物の形状によらずに解重合時間
が大幅に変わることもなく、最終的に再使用するＥＧの
精製コストを抑えることも可能である。該重量比は１〜
５とすることが好ましい。
アルキレンテレフタレートとの重量比は０．５〜２０程
度に設定することが好ましく、比率がこの範囲にある時
には、ポリエステル廃棄物の形状によらずに解重合時間
が大幅に変わることもなく、最終的に再使用するＥＧの
精製コストを抑えることも可能である。該重量比は１〜
５とすることが好ましい。
【００１９】なお、ポリエステル廃棄物とＥＧとの接触
及びポリエステル廃棄物の昇温には、溶融槽内の撹拌、
外部ポンプによる槽内液の循環等の操作を併用すること
によって、溶融時間を短縮出来る等の効果を得ることも
できるが、過度の撹拌等は動力の無駄になるので槽内の
液が流動している程度であれば十分である。
及びポリエステル廃棄物の昇温には、溶融槽内の撹拌、
外部ポンプによる槽内液の循環等の操作を併用すること
によって、溶融時間を短縮出来る等の効果を得ることも
できるが、過度の撹拌等は動力の無駄になるので槽内の
液が流動している程度であれば十分である。
【００２０】次に、工程（ｂ）においては、工程（ａ）
を通過させたポリエステル廃棄物を固液分離する必要が
ある。該ポリエステル廃棄物はスラリー状態を形成して
おり、このスラリーを固液分離するにあたっては各種の
固液分離装置が使用可能であって、天然繊維の混入が少
ない場合には異物除去を目的とするフィルターを用いて
もよい。
を通過させたポリエステル廃棄物を固液分離する必要が
ある。該ポリエステル廃棄物はスラリー状態を形成して
おり、このスラリーを固液分離するにあたっては各種の
固液分離装置が使用可能であって、天然繊維の混入が少
ない場合には異物除去を目的とするフィルターを用いて
もよい。
【００２１】工程（ｂ）の操作により得られるポリエス
テル廃棄物は、ＥＧとポリエステル廃棄物との重量比率
が原料仕込比基準で０．５〜２．０になるまでこのオリ
ゴマーを含んだ液を濃縮することが好ましい。
テル廃棄物は、ＥＧとポリエステル廃棄物との重量比率
が原料仕込比基準で０．５〜２．０になるまでこのオリ
ゴマーを含んだ液を濃縮することが好ましい。
【００２２】オリゴマー含有のＥＧ液を濃縮する手段と
しては、蒸留操作によって簡便に行うことが出来、該蒸
留操作は減圧下で実施する必要があり、使用するＥＧの
沸点、天然繊維の熱分解温度が１４０℃以上で顕著にな
る事、固液分離操作で微少粒子となった天然繊維が洩れ
込んでくる事等を考慮し１．３３〜１００ｋｐａ、好ま
しくは１．３３〜６．７ｋｐａでの減圧蒸留操作を行う
ことが好ましい。
しては、蒸留操作によって簡便に行うことが出来、該蒸
留操作は減圧下で実施する必要があり、使用するＥＧの
沸点、天然繊維の熱分解温度が１４０℃以上で顕著にな
る事、固液分離操作で微少粒子となった天然繊維が洩れ
込んでくる事等を考慮し１．３３〜１００ｋｐａ、好ま
しくは１．３３〜６．７ｋｐａでの減圧蒸留操作を行う
ことが好ましい。
【００２３】最後に、工程（ｃ）においては、工程
（ｂ）の分離液に、好ましくは上述した比率までオリゴ
マーを濃縮した溶液に、エステル交換反応触媒とＭｅＯ
Ｈとを添加・投入してエステル交換反応を行い、ＤＭＴ
とＥＧとを得た後、両者を分離回収する。
（ｂ）の分離液に、好ましくは上述した比率までオリゴ
マーを濃縮した溶液に、エステル交換反応触媒とＭｅＯ
Ｈとを添加・投入してエステル交換反応を行い、ＤＭＴ
とＥＧとを得た後、両者を分離回収する。
【００２４】該エステル交換反応はポリエステル廃棄物
を基準として、ＭｅＯＨを２００〜４００重量％投入
し、同時にエステル交換反応触媒を、ポリエステル廃棄
物を基準として１〜１０重量％投入する。エステル交換
反応槽内の圧力は大気圧下近傍で、エステル交換反応温
度は６５〜８５℃で反応を進行させればよい。
を基準として、ＭｅＯＨを２００〜４００重量％投入
し、同時にエステル交換反応触媒を、ポリエステル廃棄
物を基準として１〜１０重量％投入する。エステル交換
反応槽内の圧力は大気圧下近傍で、エステル交換反応温
度は６５〜８５℃で反応を進行させればよい。
【００２５】該エステル交換反応は０．５〜５時間で完
了し、固形状態のＤＭＴ、ＭｅＯＨ、ＥＧのスラリーと
なる。該スラリーからＤＭＴを回収するにあたっては、
常套手段として固液分離装置が適用出来るが、いずれの
方法を採用してもよい。
了し、固形状態のＤＭＴ、ＭｅＯＨ、ＥＧのスラリーと
なる。該スラリーからＤＭＴを回収するにあたっては、
常套手段として固液分離装置が適用出来るが、いずれの
方法を採用してもよい。
【００２６】なお、ＭｅＯＨ、ＥＧ中にはＤＭＴが少量
溶解してスラリー状態を形成しており、該スラリーは冷
却した後、固液分離装置に供給する。該固液分離操作に
よって得られたＤＭＴのケークは、母液としてのＭｅＯ
ＨとＥＧとを含んでいるので、該ケークは新しいＭｅＯ
Ｈの中に投入、撹拌し、再度スラリー化して、ＤＭＴを
洗浄する。得られたスラリーは再度固液分離装置に供給
し、ＤＭＴのケークと母液のＭｅＯＨとに分離する。
溶解してスラリー状態を形成しており、該スラリーは冷
却した後、固液分離装置に供給する。該固液分離操作に
よって得られたＤＭＴのケークは、母液としてのＭｅＯ
ＨとＥＧとを含んでいるので、該ケークは新しいＭｅＯ
Ｈの中に投入、撹拌し、再度スラリー化して、ＤＭＴを
洗浄する。得られたスラリーは再度固液分離装置に供給
し、ＤＭＴのケークと母液のＭｅＯＨとに分離する。
【００２７】この洗浄操作の繰り返し回数は、回収する
ＤＭＴの要求品質によって一義的に定まるが、通常２〜
４回の操作を行えばよい。また、常套手段として各洗浄
段階での母液ＭｅＯＨは、循環させることもできる。さ
らに、該洗浄操作は連続式で行っても回分式で行っても
よい。
ＤＭＴの要求品質によって一義的に定まるが、通常２〜
４回の操作を行えばよい。また、常套手段として各洗浄
段階での母液ＭｅＯＨは、循環させることもできる。さ
らに、該洗浄操作は連続式で行っても回分式で行っても
よい。
【００２８】なお、ＤＭＴから固液分離したＥＧとＭｅ
ＯＨとの混合液は、溶解したＤＭＴ、解重合触媒及びエ
ステル交換反応触媒を含有しており、ＥＧ、ＭｅＯＨは
再度プロセスで使用するため各々に分離精製される。こ
の精製操作は、蒸留により行うことが好ましいが、蒸留
操作に限定する必要はない。なお、蒸留により行う場合
には、沸点の低いＭｅＯＨを最初に留去し、塔底に残る
液を次の蒸留塔に供給し、ＥＧを留去する。このとき、
塔底にはＥＧに溶解したＤＭＴ、触媒及び繰り返し単位
数１〜３のオリゴマーが存在しているので、触媒使用量
の削減と有効成分の回収率向上とを目的として、塔底液
の一部を解重合槽に戻してもよい。
ＯＨとの混合液は、溶解したＤＭＴ、解重合触媒及びエ
ステル交換反応触媒を含有しており、ＥＧ、ＭｅＯＨは
再度プロセスで使用するため各々に分離精製される。こ
の精製操作は、蒸留により行うことが好ましいが、蒸留
操作に限定する必要はない。なお、蒸留により行う場合
には、沸点の低いＭｅＯＨを最初に留去し、塔底に残る
液を次の蒸留塔に供給し、ＥＧを留去する。このとき、
塔底にはＥＧに溶解したＤＭＴ、触媒及び繰り返し単位
数１〜３のオリゴマーが存在しているので、触媒使用量
の削減と有効成分の回収率向上とを目的として、塔底液
の一部を解重合槽に戻してもよい。
【００２９】なお、上述の固液分離操作で回収したＤＭ
Ｔには、ポリエステル廃棄物中に含まれた埃、砂など微
量の固形物が混入する可能性もあるので、ＤＭＴの要求
品質の程度に応じて、必要であれば減圧蒸留で精製して
もよく、該精製操作における塔底液の一部を解重合槽に
戻してもよい。
Ｔには、ポリエステル廃棄物中に含まれた埃、砂など微
量の固形物が混入する可能性もあるので、ＤＭＴの要求
品質の程度に応じて、必要であれば減圧蒸留で精製して
もよく、該精製操作における塔底液の一部を解重合槽に
戻してもよい。
【００３０】以下、本発明の回収方法の一態様を示した
フロー図（図１）を用いて、本発明の回収方法をさらに
具体的に説明する。
フロー図（図１）を用いて、本発明の回収方法をさらに
具体的に説明する。
【００３１】まず、粉砕したポリアルキレンテレフタレ
ート、解重合触媒、ＥＧを解重合槽（図中１）に同時に
仕込み、ポリエステル廃棄物を解重合する。
ート、解重合触媒、ＥＧを解重合槽（図中１）に同時に
仕込み、ポリエステル廃棄物を解重合する。
【００３２】該解重合槽（図中１）でＥＧに溶解しない
天然繊維は固液分離装置（図中２）で分離でき、固形物
として系外に取り除く。なお、該固形物は、更に洗浄槽
（図中３）でＥＧによって洗浄を行って、固形物表面の
付着物は、解重合槽（図中１）に循環させ、固形物は天
然繊維として分離することができる。ここで、解重合槽
の滞留時間は１〜１０時間、内温は１１０〜１９０℃と
すればよい。
天然繊維は固液分離装置（図中２）で分離でき、固形物
として系外に取り除く。なお、該固形物は、更に洗浄槽
（図中３）でＥＧによって洗浄を行って、固形物表面の
付着物は、解重合槽（図中１）に循環させ、固形物は天
然繊維として分離することができる。ここで、解重合槽
の滞留時間は１〜１０時間、内温は１１０〜１９０℃と
すればよい。
【００３３】次いで、解重合反応が終了したアルキレン
テレフタレートを、仕込み重量比でＥＧとポリエステル
廃棄物とが０．５〜２となるように蒸留・濃縮槽（図中
４）でＥＧを蒸留・留去し、留去したＥＧは解重合槽
（図中１）へ循環供給することができる。
テレフタレートを、仕込み重量比でＥＧとポリエステル
廃棄物とが０．５〜２となるように蒸留・濃縮槽（図中
４）でＥＧを蒸留・留去し、留去したＥＧは解重合槽
（図中１）へ循環供給することができる。
【００３４】次いで、濃縮したポリエステル廃棄物解重
合液をエステル交換反応槽（図中５）に供給し、更に、
エステル交換反応触媒とＭｅＯＨとを供給することによ
って、ポリエステル廃棄物解重合液をＤＭＴとＥＧとに
転換する。この時、エステル交換反応槽内温は６５〜８
５℃、常圧で滞留時間０.５〜５時間の容量を持たせる
のが好ましい。
合液をエステル交換反応槽（図中５）に供給し、更に、
エステル交換反応触媒とＭｅＯＨとを供給することによ
って、ポリエステル廃棄物解重合液をＤＭＴとＥＧとに
転換する。この時、エステル交換反応槽内温は６５〜８
５℃、常圧で滞留時間０.５〜５時間の容量を持たせる
のが好ましい。
【００３５】生成したＤＭＴとＥＧとは過剰のＭｅＯＨ
と共に冷却し、ついで固液分離装置（図中６）に供給
し、ＤＭＴのケークとＥＧ、ＭｅＯＨ液とに分離する。
ここで、ＤＭＴのケークは母液としてのＭｅＯＨを含液
しているので、再度ＭｅＯＨでスラリー化し（図示せ
ず）再度固液分離する。
と共に冷却し、ついで固液分離装置（図中６）に供給
し、ＤＭＴのケークとＥＧ、ＭｅＯＨ液とに分離する。
ここで、ＤＭＴのケークは母液としてのＭｅＯＨを含液
しているので、再度ＭｅＯＨでスラリー化し（図示せ
ず）再度固液分離する。
【００３６】さらに、２回洗浄したＤＭＴのケークをＤ
ＭＴ蒸留塔（図中７）に供給し、精製したＤＭＴを回収
する。該蒸留塔（図中７）塔底の釜残は一部解重合槽
（図中１）に戻し、残りを系外に廃棄する。
ＭＴ蒸留塔（図中７）に供給し、精製したＤＭＴを回収
する。該蒸留塔（図中７）塔底の釜残は一部解重合槽
（図中１）に戻し、残りを系外に廃棄する。
【００３７】一方、固液分離装置（図中６）で分離した
ＥＧとＭｅＯＨとの混合液をＭｅＯＨ蒸留塔（図中８）
に供給しＭｅＯＨを留去する。この留去ＭｅＯＨはエス
テル交換反応槽（図中５）に供給するＭｅＯＨの一部と
して使用することができる。
ＥＧとＭｅＯＨとの混合液をＭｅＯＨ蒸留塔（図中８）
に供給しＭｅＯＨを留去する。この留去ＭｅＯＨはエス
テル交換反応槽（図中５）に供給するＭｅＯＨの一部と
して使用することができる。
【００３８】さらに、ＭｅＯＨ蒸留塔（図中８）塔底の
釜残は、ＥＧ蒸留塔（図中９）に供給し、ＥＧを留去す
る。留去したＥＧの一部は解重合槽（図中１）に供給す
るＥＧとして使用し、残ったＥＧは回収して系外に取出
す。
釜残は、ＥＧ蒸留塔（図中９）に供給し、ＥＧを留去す
る。留去したＥＧの一部は解重合槽（図中１）に供給す
るＥＧとして使用し、残ったＥＧは回収して系外に取出
す。
【００３９】なお、該蒸留塔（図中９）の釜残の一部は
解重合槽（図中１）に戻し、残りは廃棄物として系外に
抜出す。
解重合槽（図中１）に戻し、残りは廃棄物として系外に
抜出す。
【００４０】以上の操作を行うことによって、天然繊維
とポリアルキレンテレフタレートとから実質的になるポ
リエステル廃棄物から、有効成分としてのＤＭＴとＥＧ
とを容易に回収する事が可能となる。
とポリアルキレンテレフタレートとから実質的になるポ
リエステル廃棄物から、有効成分としてのＤＭＴとＥＧ
とを容易に回収する事が可能となる。
【００４１】
【実施例】以下、実施例により本発明の内容を更に具体
的に説明するが、本発明はこれにより何ら限定を受ける
ものではない。尚、実施例中の各数値は以下の方法によ
り求めた。また、実施例中において特に断らない限り
「部」は「重量部」を示す。
的に説明するが、本発明はこれにより何ら限定を受ける
ものではない。尚、実施例中の各数値は以下の方法によ
り求めた。また、実施例中において特に断らない限り
「部」は「重量部」を示す。
【００４２】（１）テレフタル酸ジメチル、モノヒドロ
キシエチルテレフタレート、ビスヒドロキシエチルテレ
フタレート含有量（％）：解重合を行った後に含有され
ているＤＭＴ、蒸留前後の液に含有されているＤＭＴ、
蒸留釜残液に含まれているモノヒドロキシエチルテレフ
タレート（以下、ＭＨＥＴと略記することがある。）、
及びビスヒドロキシエチルテレフタレート（以下、ＢＨ
ＥＴと略記することがある）をガスクロマトグラフィー
（ヒューレット パッカード社製 ＨＰ−５８９０、キ
ャピラリーカラム：ジーエルサイエンス社製ＴＣ−１７
０１使用）によって定量した。
キシエチルテレフタレート、ビスヒドロキシエチルテレ
フタレート含有量（％）：解重合を行った後に含有され
ているＤＭＴ、蒸留前後の液に含有されているＤＭＴ、
蒸留釜残液に含まれているモノヒドロキシエチルテレフ
タレート（以下、ＭＨＥＴと略記することがある。）、
及びビスヒドロキシエチルテレフタレート（以下、ＢＨ
ＥＴと略記することがある）をガスクロマトグラフィー
（ヒューレット パッカード社製 ＨＰ−５８９０、キ
ャピラリーカラム：ジーエルサイエンス社製ＴＣ−１７
０１使用）によって定量した。
【００４３】（２）ＥＧ含有量（％）：解重合を行った
後に含有されているＥＧ量、及び蒸留前後の液に含有さ
れているＥＧをガスクロマトグラフィー（島津製作所社
製 ＧＣ−７Ａ、充填式カラム充填剤：ジーエルサイエ
ンス社製 ポリエチレングリコール６０００使用）によ
って定量した。
後に含有されているＥＧ量、及び蒸留前後の液に含有さ
れているＥＧをガスクロマトグラフィー（島津製作所社
製 ＧＣ−７Ａ、充填式カラム充填剤：ジーエルサイエ
ンス社製 ポリエチレングリコール６０００使用）によ
って定量した。
【００４４】（３）オリゴマー重量平均分子量：一部解
重合し、溶融状態にあるポリアルキレンテレフタレート
を試料とし、液クロマトグラフィー（日立製作所社製
Ｌ−４０００）にて移動相としてテトラヒドロフランを
用い、試料の溶媒としてヘキサフルオロ２−プロパノー
ルとクロロホルムとの混合溶媒を用いて、標準ポリスチ
レンを用いて作成した検量線によって分子量を求めた。
重合し、溶融状態にあるポリアルキレンテレフタレート
を試料とし、液クロマトグラフィー（日立製作所社製
Ｌ−４０００）にて移動相としてテトラヒドロフランを
用い、試料の溶媒としてヘキサフルオロ２−プロパノー
ルとクロロホルムとの混合溶媒を用いて、標準ポリスチ
レンを用いて作成した検量線によって分子量を求めた。
【００４５】［実施例１］ＥＧ３９９．７部をセパラブ
ルフラスコに投入し、更に繊維状混紡生地（（ポリエス
テル６５％、綿３５％の市販品）を切断したもの４８．
２部、炭酸ソーダ１．５部を投入し、撹拌下１８５℃で
４時間保持した。
ルフラスコに投入し、更に繊維状混紡生地（（ポリエス
テル６５％、綿３５％の市販品）を切断したもの４８．
２部、炭酸ソーダ１．５部を投入し、撹拌下１８５℃で
４時間保持した。
【００４６】周囲を１７０℃に加熱している１００メッ
シュ金網を濾材にした濾過装置に、上記ＥＧ液を投入し
熱時濾過を実施した。フィルター上に残留している天然
繊維を１７０℃に加熱したＥＧ９０部で洗浄し、洗浄液
は別の受器に受けた。
シュ金網を濾材にした濾過装置に、上記ＥＧ液を投入し
熱時濾過を実施した。フィルター上に残留している天然
繊維を１７０℃に加熱したＥＧ９０部で洗浄し、洗浄液
は別の受器に受けた。
【００４７】熱時濾過で得られたＥＧ液を６．７ｋｐａ
の減圧蒸留で濃縮し、留分としてＥＧを３０９部回収し
た。
の減圧蒸留で濃縮し、留分としてＥＧを３０９部回収し
た。
【００４８】この濃縮液にエステル交換反応触媒として
炭酸ソーダを５．５５部とＭｅＯＨ１３６．２部を投入
した。常圧で液温を７５℃、撹拌下１時間保持し、エス
テル交換反応を実施した。
炭酸ソーダを５．５５部とＭｅＯＨ１３６．２部を投入
した。常圧で液温を７５℃、撹拌下１時間保持し、エス
テル交換反応を実施した。
【００４９】得られたＤＭＴ、ＥＧおよびＭｅＯＨの混
合物を４０℃まで冷却し、ガラス製３Ｇ−４のフィルタ
ーで濾過した。フィルター上に回収できたＤＭＴを１８
０部のＭｅＯＨ中に投入し、４０℃で撹拌洗浄し、再度
ガラス製のフィルターで濾過した。この操作を２回繰り
返した。
合物を４０℃まで冷却し、ガラス製３Ｇ−４のフィルタ
ーで濾過した。フィルター上に回収できたＤＭＴを１８
０部のＭｅＯＨ中に投入し、４０℃で撹拌洗浄し、再度
ガラス製のフィルターで濾過した。この操作を２回繰り
返した。
【００５０】フィルター上に捕捉できたＤＭＴを蒸留装
置に仕込み、圧力６．７ｋｐａの減圧蒸留で留分として
ＤＭＴを留出させ１７．１部回収できた。投入したポリ
エステルを基準にするとＤＭＴは５４．５重量％回収で
きた。又、蒸留ＤＭＴの品質に問題はなかった。
置に仕込み、圧力６．７ｋｐａの減圧蒸留で留分として
ＤＭＴを留出させ１７．１部回収できた。投入したポリ
エステルを基準にするとＤＭＴは５４．５重量％回収で
きた。又、蒸留ＤＭＴの品質に問題はなかった。
【００５１】［比較例１］解重合の温度を２３０℃とす
る以外は実施例１と同様な操作を行ったところ、得られ
たＤＭＴは着色がみられ、明らかに品質的に問題が認め
られた。
る以外は実施例１と同様な操作を行ったところ、得られ
たＤＭＴは着色がみられ、明らかに品質的に問題が認め
られた。
【００５２】
【発明の効果】本発明の方法によれば、天然繊維とポリ
アルキレンテレフタレートとから実質的になるポリエス
テル廃棄物から、ＤＭＴとＥＧとを簡便に回収する事が
可能となる。
アルキレンテレフタレートとから実質的になるポリエス
テル廃棄物から、ＤＭＴとＥＧとを簡便に回収する事が
可能となる。
【図１】図１は、本発明の一態様を模式的に示したフロ
ー図である。
ー図である。
１ 解重合槽 ２ 固液分離装置 ３ 洗浄槽 ４ 蒸留・濃縮槽 ５ エステル交換反応槽 ６ 固液分離装置 ７ ＤＭＴ蒸留塔 ８ ＭｅＯＨ蒸留塔 ９ ＥＧ蒸留塔 １０ 粉砕したポリエステル廃棄物 １１ 解重合触媒 １２ ＭｅＯＨ １３ エステル交換反応触媒 １４ 回収ＤＭＴ １５ 回収ＥＧ １６ 天然繊維固形物 １７ 廃棄物 １８ 廃棄物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０７Ｃ 69/82 Ｃ０７Ｃ 69/82 Ａ Ｃ０８Ｊ 11/16 Ｃ０８Ｊ 11/16 // Ｃ０８Ｌ 67:00 Ｃ０８Ｌ 67:00 (72)発明者 中島 実 愛媛県松山市北吉田町77番地 帝人株式会 社松山事業所内 (72)発明者 佐藤 和広 愛媛県松山市北吉田町77番地 帝人株式会 社松山事業所内 Ｆターム(参考） 4F301 AA25 AB03 CA09 CA23 CA32 CA33 CA41 CA61 CA64 CA65 CA68 CA71 CA72 CA73 4G069 AA02 AA08 BB04A BB16A BB16B BC01A BC02B BE08A CB35 DA05 EA01Y 4H006 AA02 AC48 AC91 AD11 AD17 BA02 BA06 BS30 FE12 FG24
Claims (14)
- 【請求項１】 天然繊維とポリアルキレンテレフタレー
トとから実質的に成るポリエステル廃棄物から有効成分
を分離回収する方法であって、該廃棄物を下記(ａ)〜
(ｃ)の各工程に逐次的に通過させて、有効成分としての
テレフタル酸ジメチルとアルキレングリコールとを分離
回収することを特徴とする、ポリエステル廃棄物からの
有効成分回収方法。 （ａ）１１０〜２１０℃の温度下、解重合触媒を含むエ
チレングリコール中に、ポリエステル廃棄物を投入する
工程。 （ｂ）工程（ａ）通過後、天然繊維を固形物の状態で固
液分離して取り出す工程。 （ｃ）工程（ｂ）の残留物に、エステル交換反応触媒と
メタノールとを添加・投入してエステル交換反応を行
い、テレフタル酸ジメチルとエチレングリコールとを得
た後、両者を分離回収する工程。 - 【請求項２】 工程（ｃ）における分離回収を蒸留又は
固液分離操作によって行う、請求項１記載の分離回収方
法。 - 【請求項３】 工程(ａ)で用いる解重合触媒として、ア
ルカリ金属の炭酸塩、酸化物、アルカリ土類金属の炭酸
塩、酸化物、酢酸マンガン、酢酸亜鉛からなる群から選
ばれた少なくとも１種の化合物を用い、且つその添加量
をポリエステル廃棄物の重量を基準として０．１〜１０
％とする、請求項１記載の分離回収方法。 - 【請求項４】 工程(ａ)で用いるエチレングリコール量
を、ポリアルキレンテレフタレートを基準として０．５
〜２０重量倍とする、請求項１記載の分離回収方法。 - 【請求項５】 工程(ｂ)で分離した固形物を、更にエチ
レングリコールで洗浄し、天然繊維に付着している有効
成分を分離除去する、請求項１記載の分離回収方法。 - 【請求項６】 工程(ｂ)で固形物を取り出した後の残留
物を蒸留・濃縮し、留出したエチレングリコールは工程
（ａ）で循環再使用し、留残物は次工程へ送液する請求
項１記載の分離回収方法。 - 【請求項７】 蒸留・濃縮操作を、解重合槽に仕込んだ
ポリエステル廃棄物中から工程（ｂ）で分離した天然繊
維を差し引いた重量と、エチレングリコールとの重量比
が０．５〜２の範囲となるように行う、請求項６記載の
回収方法。 - 【請求項８】 蒸留・濃縮操作を１．３３〜１００ｋｐ
ａの圧力下で行う、請求項６記載の分離回収方法。 - 【請求項９】 ポリアルキレンテレフタレートがポリエ
チレンテレフタレートである、請求項１記載の分離回収
方法。 - 【請求項１０】 天然繊維が綿である、請求項１記載の
分離回収方法。 - 【請求項１１】 天然繊維が麻である、請求項１記載の
分離回収方法。 - 【請求項１２】 請求項１記載の回収テレフタル酸ジメ
チルを、テレフタル酸製造原料として用いる、有効成分
の再利用方法。 - 【請求項１３】請求項１記載の回収テレフタル酸ジメチ
ルを、ビス（β−ヒドロキシエチル）テレフタレート製
造原料として用いる、有効成分の再利用方法。 - 【請求項１４】請求項１記載の回収テレフタル酸ジメチ
ルを、ポリエステル製造の原料として用いる、有効成分
の再利用方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000247236A JP4005301B2 (ja) | 2000-08-17 | 2000-08-17 | ポリエステル廃棄物からの有効成分回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000247236A JP4005301B2 (ja) | 2000-08-17 | 2000-08-17 | ポリエステル廃棄物からの有効成分回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002060542A true JP2002060542A (ja) | 2002-02-26 |
| JP4005301B2 JP4005301B2 (ja) | 2007-11-07 |
Family
ID=18737371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000247236A Expired - Lifetime JP4005301B2 (ja) | 2000-08-17 | 2000-08-17 | ポリエステル廃棄物からの有効成分回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4005301B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7487577B2 (en) | 2002-04-24 | 2009-02-10 | Teijin Fibers Limited | Recycle method and system thereof |
| WO2013111332A1 (ja) | 2012-01-27 | 2013-08-01 | 株式会社ジナリス | テレフタル酸カリウム塩からの有用化学品の製造法 |
| WO2015190941A1 (en) * | 2014-06-10 | 2015-12-17 | RS PET Spółka z o.o. | Method of polyethylene terephthalate pet waste recycling |
| JP2022184117A (ja) * | 2021-05-31 | 2022-12-13 | 三菱重工業株式会社 | 分離システム及び分離方法 |
| WO2023190102A1 (ja) * | 2022-03-29 | 2023-10-05 | 帝人フロンティア株式会社 | 芳香族ジカルボン酸ビス（ヒドロキシアルキル）の製造方法および再生芳香族ポリエステルの製造方法 |
-
2000
- 2000-08-17 JP JP2000247236A patent/JP4005301B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7487577B2 (en) | 2002-04-24 | 2009-02-10 | Teijin Fibers Limited | Recycle method and system thereof |
| WO2013111332A1 (ja) | 2012-01-27 | 2013-08-01 | 株式会社ジナリス | テレフタル酸カリウム塩からの有用化学品の製造法 |
| KR20140033495A (ko) | 2012-01-27 | 2014-03-18 | 가부시키가이샤 지나리스 | 테레프탈산칼륨염으로부터의 유용화학품의 제조법 |
| US9394549B2 (en) | 2012-01-27 | 2016-07-19 | Genaris, Inc. | Method for producing useful chemical substance from terephthalic acid potassium salt |
| WO2015190941A1 (en) * | 2014-06-10 | 2015-12-17 | RS PET Spółka z o.o. | Method of polyethylene terephthalate pet waste recycling |
| JP2022184117A (ja) * | 2021-05-31 | 2022-12-13 | 三菱重工業株式会社 | 分離システム及び分離方法 |
| WO2023190102A1 (ja) * | 2022-03-29 | 2023-10-05 | 帝人フロンティア株式会社 | 芳香族ジカルボン酸ビス（ヒドロキシアルキル）の製造方法および再生芳香族ポリエステルの製造方法 |
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