JP2003527363A - ポリエチレンテレフタレート廃棄物の化学的再利用方法 - Google Patents
ポリエチレンテレフタレート廃棄物の化学的再利用方法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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- C07C51/09—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides from carboxylic acid esters or lactones
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Abstract
(57)【要約】
提案された方法は、ポリエチレンテレフタレート廃棄物を、テレフタル酸およびエタンジオールへとする、化学的再利用方法であって、段階的工程による連続系によるものであり、すなわち、（ａ）結晶化、粉砕、およびこれに続く篩い分けによる、ポリエチレンテレフタレート成分の脆性形態への転換による、投入材料のポリエチレンテレフタレート成分を分離する工程、続いて、（ｂ）ポリマー溶融物に蒸気が供給される第１段階、第１段階の生成物と水酸化アンモニウムとの反応によって行われる第２段階、によって行われるポリエチレンテレフタレートの連続的２段式加水分解工程、続いて、（ｃ）無機酸によって、第２段階の加水分解の生成物の水溶液から、テレフタル酸を固体化し、濾過によってそのテレフタル酸の固体を分離する工程、ならびに、最後に（ｄ）テレフタル酸の分別後に、加水分解の第２段階の生成物溶液から、エタンジオールを精留分離する工程、を行う。
Description
【０００１】
本発明は、ポリエチレンテレフタレート廃棄物をテレフタル酸およびエチレン
グリコールへと化学的に再利用する方法に関する。
グリコールへと化学的に再利用する方法に関する。
【０００２】
エチレングリコールとテレフタル酸とを組合せて、ポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）を得る重縮合は、可逆反応プロセスであり、このプロセスにより、
ＰＥＴを解重合してモノマーまたはオリゴマーへと戻すことが可能である。本来
、ＰＥＴ解重合は、糖分解、加水分解またはアルコール分解と同様に行うことが
できる。グリコール雰囲気でのＰＥＴの分解、すなわち糖分解は、原則的にはＰ
ＥＴグリコールのエステル交換反応に基づいており、芳香族ポリオールの混合物
を生じ、これはポリウレタンまたは不飽和ポリエステル樹脂の生成において処理
することができる（米国特許第３、２２２、２９９号、第４、０７８、１４３号
）。ＰＥＴ廃棄物を再利用する糖分解式法のために投入される原料が十分純粋で
ある場合、すなわち分別され、洗浄され、かつ着色ＰＥＴの混和が無ければ、こ
のプロセスのオリゴマー生成物は、新しいＰＥＴの重合のために使用することが
できる。
ト（ＰＥＴ）を得る重縮合は、可逆反応プロセスであり、このプロセスにより、
ＰＥＴを解重合してモノマーまたはオリゴマーへと戻すことが可能である。本来
、ＰＥＴ解重合は、糖分解、加水分解またはアルコール分解と同様に行うことが
できる。グリコール雰囲気でのＰＥＴの分解、すなわち糖分解は、原則的にはＰ
ＥＴグリコールのエステル交換反応に基づいており、芳香族ポリオールの混合物
を生じ、これはポリウレタンまたは不飽和ポリエステル樹脂の生成において処理
することができる（米国特許第３、２２２、２９９号、第４、０７８、１４３号
）。ＰＥＴ廃棄物を再利用する糖分解式法のために投入される原料が十分純粋で
ある場合、すなわち分別され、洗浄され、かつ着色ＰＥＴの混和が無ければ、こ
のプロセスのオリゴマー生成物は、新しいＰＥＴの重合のために使用することが
できる。
【０００３】
ＰＥＴへの重縮合のために使用可能なモノマーは、ＰＥＴ廃棄物の加水分解、
またはアルコール分解の処理を通して得ることができる。ＰＥＴの加水分解生成
物は、エチレングリコールおよびテレフタル酸を含み、一方、アルコール分解で
は、エチレングリコールおよびテレフタル酸のそれぞれのエステルを生じる。デ
ュポン社によって特許化されている古い処理方法では（米国特許第３、５４４、
６２２号）、摂氏９０〜１５０℃の温度および大気圧下で、粉砕したＰＥＴを、
ＮａＯＨとエチレングリコールの水溶液中で加水分解し、テレフタル酸ジナトリ
ウム塩を得ている。テレフタル酸のジナトリウム塩の収率は、９７.５％である
。廃棄ボトルを処理するために最近ミシガン工業大学によって開発された処理法
は、酢酸ナトリウムによって触媒される、摂氏１５０〜２５０℃の温度および加
圧下において過剰の水の中において行われる、粉砕されたＰＥＴの加水分解に基
づいている（米国特許第４５４２２３９号）。このプロセスによると、エチレン
グリコールとテレフタル酸へのＰＥＴの完全分解は、４時間以内に達成される。
またはアルコール分解の処理を通して得ることができる。ＰＥＴの加水分解生成
物は、エチレングリコールおよびテレフタル酸を含み、一方、アルコール分解で
は、エチレングリコールおよびテレフタル酸のそれぞれのエステルを生じる。デ
ュポン社によって特許化されている古い処理方法では（米国特許第３、５４４、
６２２号）、摂氏９０〜１５０℃の温度および大気圧下で、粉砕したＰＥＴを、
ＮａＯＨとエチレングリコールの水溶液中で加水分解し、テレフタル酸ジナトリ
ウム塩を得ている。テレフタル酸のジナトリウム塩の収率は、９７.５％である
。廃棄ボトルを処理するために最近ミシガン工業大学によって開発された処理法
は、酢酸ナトリウムによって触媒される、摂氏１５０〜２５０℃の温度および加
圧下において過剰の水の中において行われる、粉砕されたＰＥＴの加水分解に基
づいている（米国特許第４５４２２３９号）。このプロセスによると、エチレン
グリコールとテレフタル酸へのＰＥＴの完全分解は、４時間以内に達成される。
【０００４】
縮合ポリマーの中性加水分解による異なる処理法が、米国特許第４、６０５、
７６２号に述べられている。この発明は、基本的には過熱蒸気による縮合ポリマ
ーの中性加水分解に基づいている。この発明によれば、ポリエステル、ポリアミ
ドまたはポリカーボネートをベースとした廃棄物を、この処理に投入する材料と
して使用することができる。この加水分解処理法は、摂氏２００〜３００℃の温
度、及び最低１.５ＭＰａの圧力下で、圧力加水分解反応器中にて、連続的に行
われる。この処理法は、蒸気が反応器の底部に供給され、固体化した加水分解生
成物の溶液がトラップされて反応器上部から引き出される、対向流式として設計
されている。供給された蒸気の熱エネルギーは、反応器を加熱するために使用さ
れる。投入された高分子物質は、あらかじめスクリュー押出機で前処理して、溶
融物の形で加水分解反応器に入れることができる。
７６２号に述べられている。この発明は、基本的には過熱蒸気による縮合ポリマ
ーの中性加水分解に基づいている。この発明によれば、ポリエステル、ポリアミ
ドまたはポリカーボネートをベースとした廃棄物を、この処理に投入する材料と
して使用することができる。この加水分解処理法は、摂氏２００〜３００℃の温
度、及び最低１.５ＭＰａの圧力下で、圧力加水分解反応器中にて、連続的に行
われる。この処理法は、蒸気が反応器の底部に供給され、固体化した加水分解生
成物の溶液がトラップされて反応器上部から引き出される、対向流式として設計
されている。供給された蒸気の熱エネルギーは、反応器を加熱するために使用さ
れる。投入された高分子物質は、あらかじめスクリュー押出機で前処理して、溶
融物の形で加水分解反応器に入れることができる。
【０００５】
別の発明によると（米国特許第６、０３１、１２８号）、着色ポリエステル繊
維処理の工程から出る排水により、アルカリ性加水分解を用いて、ＰＥＴ廃棄物
からテレフタル酸を生成することができる。この琲水は、水酸化アルカリおよび
湿潤剤を含む。
維処理の工程から出る排水により、アルカリ性加水分解を用いて、ＰＥＴ廃棄物
からテレフタル酸を生成することができる。この琲水は、水酸化アルカリおよび
湿潤剤を含む。
【０００６】
更には、主には最近である複数の発明が、最終生産物、すなわちテレフタル酸
、をより高い純度でもたらす方法に関連している。ＷＯ９５／１０４９９号によ
れば、その処理法は、基本的には投入されたポリエステル材料のアルカリ加水分
解的な解重合である。この処理法は、酸化段階、望ましくは空気吹き込み操作、
を入れることによって改良され、そうして可溶性の汚染成分が不溶性のものへと
変換される。不純物質の不溶性酸化生成物は、続いて濾過によって取り除かれる
。この加水分解段階は、加水分解された混合物に、非イオノゲン性湿潤剤および
水酸化第四アンモニウムを添加することによって、さらに改良することができる
。
、をより高い純度でもたらす方法に関連している。ＷＯ９５／１０４９９号によ
れば、その処理法は、基本的には投入されたポリエステル材料のアルカリ加水分
解的な解重合である。この処理法は、酸化段階、望ましくは空気吹き込み操作、
を入れることによって改良され、そうして可溶性の汚染成分が不溶性のものへと
変換される。不純物質の不溶性酸化生成物は、続いて濾過によって取り除かれる
。この加水分解段階は、加水分解された混合物に、非イオノゲン性湿潤剤および
水酸化第四アンモニウムを添加することによって、さらに改良することができる
。
【０００７】
ＷＯ９７／２４３１０号による処理法では、ＰＥＴ廃棄物に基づく原料から、
高純度のテレフタル酸を再生する方法に取り組んでいる。この処理法では、湿潤
剤と組み合わせた水酸化アルカリまたは水酸化アルカリ土類金属の水溶液による
、アルカリ加水分解を用いている。テレフタル酸は、酸中和によって、水解物か
ら得られる。この場合、固体化したテレフタル酸のより高い純度は、結晶化を通
じてテレフタル酸粒子の拡大をコントロールすることによって、達成される。
高純度のテレフタル酸を再生する方法に取り組んでいる。この処理法では、湿潤
剤と組み合わせた水酸化アルカリまたは水酸化アルカリ土類金属の水溶液による
、アルカリ加水分解を用いている。テレフタル酸は、酸中和によって、水解物か
ら得られる。この場合、固体化したテレフタル酸のより高い純度は、結晶化を通
じてテレフタル酸粒子の拡大をコントロールすることによって、達成される。
【０００８】
粉砕されたＰＥＴを異なったアルコール影響の下に分解する方法は、１９７０
年にイーストマンコダック社によって特許化されている（米国特許第３、５０１
、４２０号）。しかしながら、ＰＥＴ分解にとって最適のアルコールは、メタノ
ールのようである。メタノリシスによる処理法は、投入される材料の汚染に対し
比較的許容力がある。着色ＰＥＴ種であっても、最高品質の透明なポリマー合成
に適した生成物を得ることに対して障害とならない。メタノリシスの典型的な処
理法においては、ＰＥＴ溶融物は１：４の割合でメタノールと混合され、その混
合物は、約１時間、２．０〜７.０ＭＰａの圧力下で、１６０〜２４０℃の温度
範囲で加熱される。ジメチルテレフタレートの９９％の収率が報告されている（
米国特許第３、４０３、１１５号）。
年にイーストマンコダック社によって特許化されている（米国特許第３、５０１
、４２０号）。しかしながら、ＰＥＴ分解にとって最適のアルコールは、メタノ
ールのようである。メタノリシスによる処理法は、投入される材料の汚染に対し
比較的許容力がある。着色ＰＥＴ種であっても、最高品質の透明なポリマー合成
に適した生成物を得ることに対して障害とならない。メタノリシスの典型的な処
理法においては、ＰＥＴ溶融物は１：４の割合でメタノールと混合され、その混
合物は、約１時間、２．０〜７.０ＭＰａの圧力下で、１６０〜２４０℃の温度
範囲で加熱される。ジメチルテレフタレートの９９％の収率が報告されている（
米国特許第３、４０３、１１５号）。
【０００９】
糖分解に基づく処理法の利点は、投資コスト比較的低いことである。しかしな
がら、新しいＰＥＴの重合に好適な原料を得るためには、投入されるＰＥＴ廃棄
物材料は、高純度であり、また着色ＰＥＴ類が混和していないことが必要である
。他方、ＰＥＴのアルコール分解、特にメタノリシスは、投入材料中の含有不純
物には比較的許容力があるが、必要な技術装置に対し非常に高い投資が必要とさ
れる。
がら、新しいＰＥＴの重合に好適な原料を得るためには、投入されるＰＥＴ廃棄
物材料は、高純度であり、また着色ＰＥＴ類が混和していないことが必要である
。他方、ＰＥＴのアルコール分解、特にメタノリシスは、投入材料中の含有不純
物には比較的許容力があるが、必要な技術装置に対し非常に高い投資が必要とさ
れる。
【００１０】
解重合の為に行われる本発明のポリエチレンテレフタレート廃棄物の加水分解
は、砕かれ、廃棄され、選別されていないポリエチレンテレフタレート生成物、
特に最高３０％の不純物を含む飲料ビン、に対して行われるので、本発明のポリ
エチレンテレフタレート廃棄物のテレフタル酸およびエタンジオールへの化学的
再利用の方法によって、現状の技術の上記欠点は、大幅に除去される。本質的に
、本プロセスは以下の段階を含む：
は、砕かれ、廃棄され、選別されていないポリエチレンテレフタレート生成物、
特に最高３０％の不純物を含む飲料ビン、に対して行われるので、本発明のポリ
エチレンテレフタレート廃棄物のテレフタル酸およびエタンジオールへの化学的
再利用の方法によって、現状の技術の上記欠点は、大幅に除去される。本質的に
、本プロセスは以下の段階を含む：
【００１１】
ａ）第１工程は、結晶化、粉砕およびこれに続く篩い分けにより、投入材料の
ポリエチレンテレフタレート成分を、脆性の形態（ｂｒｉｔｔｌｅ ｆｏｒｍ）
への転換によって、分離することを含む。本発明の為には、ポリエチレンテレフ
タレートの結晶化は、最短２５分、最長６０分の間、摂氏１４０〜１９０℃の範
囲の温度で、投入された材料を加熱（ｔｅｍｐｅｒ）することによって行われる
。この方法における投入材料の精製の重要な点は、前記の条件下において脆性を
伴う結晶化が可能であるポリエチレンテレフタレート成分を、該条件下において
も強靭なままでありかつ後続の粉砕にも耐える、ポリオレフィン、ＰＶＣ、紙お
よび接着剤残渣などの、投入材料中の不純物から、分離することにある。よって
、粉砕された混合物には、ポリエチレンテレフタレートの微細粒子と、不純物に
よる粗粒子とが含まれる。粉砕された材料における、ポリエチレンテレフタレー
ト成分の中型サイズ粒子と、その他の成分の中型サイズの粒子との比率は、約１
：１０である。この後に、ポリエチレンテレフタレート成分は、この混合物から
篩い分けによって取り出される。
ポリエチレンテレフタレート成分を、脆性の形態（ｂｒｉｔｔｌｅ ｆｏｒｍ）
への転換によって、分離することを含む。本発明の為には、ポリエチレンテレフ
タレートの結晶化は、最短２５分、最長６０分の間、摂氏１４０〜１９０℃の範
囲の温度で、投入された材料を加熱（ｔｅｍｐｅｒ）することによって行われる
。この方法における投入材料の精製の重要な点は、前記の条件下において脆性を
伴う結晶化が可能であるポリエチレンテレフタレート成分を、該条件下において
も強靭なままでありかつ後続の粉砕にも耐える、ポリオレフィン、ＰＶＣ、紙お
よび接着剤残渣などの、投入材料中の不純物から、分離することにある。よって
、粉砕された混合物には、ポリエチレンテレフタレートの微細粒子と、不純物に
よる粗粒子とが含まれる。粉砕された材料における、ポリエチレンテレフタレー
ト成分の中型サイズ粒子と、その他の成分の中型サイズの粒子との比率は、約１
：１０である。この後に、ポリエチレンテレフタレート成分は、この混合物から
篩い分けによって取り出される。
【００１２】
ｂ）次の工程はポリエチレンテレフタレートの連続的な２段式加水分解から成
り、その第１段階は、押出反応器中のポリマー溶融物に蒸気を供給することによ
り行われる。反応器は、スクリューの長さがスクリュー直径の少なくとも２５倍
（Ｌ／Ｄ≧２５）あるダブルスクリュー押出機、およびその出口にあるフォロー
アップスタティックミキサーから成る。加水分解の第１段階における生成物は、
押出反応器出口から第２段階の反応器に運ばれ、そこで過剰の水酸化アンモニウ
ム水溶液と反応して、テレフタル酸アンモニウム塩およびエタンジオールを生じ
る。水に不溶の混合物は、濾過によって、加水分解の第２段階の生成物溶液から
取り除かれる。
り、その第１段階は、押出反応器中のポリマー溶融物に蒸気を供給することによ
り行われる。反応器は、スクリューの長さがスクリュー直径の少なくとも２５倍
（Ｌ／Ｄ≧２５）あるダブルスクリュー押出機、およびその出口にあるフォロー
アップスタティックミキサーから成る。加水分解の第１段階における生成物は、
押出反応器出口から第２段階の反応器に運ばれ、そこで過剰の水酸化アンモニウ
ム水溶液と反応して、テレフタル酸アンモニウム塩およびエタンジオールを生じ
る。水に不溶の混合物は、濾過によって、加水分解の第２段階の生成物溶液から
取り除かれる。
【００１３】
ｃ）次の工程は、無機酸による、加水分解の第２段階の生成物水溶液からのテ
レフタル酸の固体化（ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ）、および濾過によるテレフタ
ル酸の分離を含む。
レフタル酸の固体化（ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ）、および濾過によるテレフタ
ル酸の分離を含む。
【００１４】
ｄ）最終工程では、テレフタル酸が分離された後に、連続的な２段式精留によ
り、第２段階の加水分解生成物の濾液からエタンジオールが分離される。
り、第２段階の加水分解生成物の濾液からエタンジオールが分離される。
【００１５】
現在まで知られているＰＥＴ廃棄物の再利用方法と比較すると、本発明の長所
は、以下の通りである： １．（ａ）工程で述べられたように、固体相中において投入材料から汚染混合物
を分離する効率が高いこと。ＰＶＣ、非結晶性ＰＥＴコポリマーおよび高分子接
着剤の残渣などの、容易には分離できない混合物を、種々の操作を通して、分離
することが可能であり、同時にプロセスの技術的単純さも維持している。 ２．（ｂ）工程に述べられたように、バッチ式圧力反応器を利用する加水分解の
古典的な方法に比較して、ポリエチレンテレフタレート加水分解のために、より
低い投資のみが必要とされること。 ３．（ｂ）工程に述べられたように、水への溶解性によって容易にされる、加水
分解生成物の精製の高い効率と技術的単純さ。 ４．再利用により、最終生産物であるテレフタル酸およびエタンジオールの高純
度を達成しつつ、ポリエチレンテレフタレート廃棄物の多くの不純物を含んだ投
入材料をも処理できること。
は、以下の通りである： １．（ａ）工程で述べられたように、固体相中において投入材料から汚染混合物
を分離する効率が高いこと。ＰＶＣ、非結晶性ＰＥＴコポリマーおよび高分子接
着剤の残渣などの、容易には分離できない混合物を、種々の操作を通して、分離
することが可能であり、同時にプロセスの技術的単純さも維持している。 ２．（ｂ）工程に述べられたように、バッチ式圧力反応器を利用する加水分解の
古典的な方法に比較して、ポリエチレンテレフタレート加水分解のために、より
低い投資のみが必要とされること。 ３．（ｂ）工程に述べられたように、水への溶解性によって容易にされる、加水
分解生成物の精製の高い効率と技術的単純さ。 ４．再利用により、最終生産物であるテレフタル酸およびエタンジオールの高純
度を達成しつつ、ポリエチレンテレフタレート廃棄物の多くの不純物を含んだ投
入材料をも処理できること。
【００１６】
捨てられた飲料ボトルの、未分別の粉砕された材料（約１０ｍｍの中間粒子径
、主に、キャップ類からのポリオレフィン、ラベルに由来する紙および接着剤、
他の種類のボトルからのＰＶＣ、ならびにボトルのキャップからのアルミニウム
、からなる２４質量％の固体混合物を含む）は、スクリューフィーダーを備えた
トンネル炉中で摂氏１７５℃の温度に加熱され、該材料は、その炉の中に３２分
間保持される。炉の出口において、材料は摂氏４０℃まで空冷され、空気式パイ
プコンベヤーによってローラーミルまで輸送され、そこで粉砕される。０.７ｍ
ｍ未満の粒径によるフラクションは、ウィルフレーテーブル上での篩い分けによ
り、粉砕された混合物から分離される。この操作の途中、投入材料のポリエチレ
ンテレフタレート成分は、もろくならなかった最も粗い不純物等から分離され、
粒径という最小限の変化だけで、粉砕段階を通過する。篩い分けによって不純物
を取り除かれた粉砕された投入材料は、押出反応器の装入ホッパーへと空気によ
って運ばれる。押出加水分解反応器は、８０ｍｍのスクリュー直径および長さ対
スクリュー直径の比がＬ/Ｄ＝２５であるダブルスクリュー押出機、および押出
機出口に直接接続するスタティックミキサーから構成される。スタティックミキ
サーは、直径８０ｍｍおよび長さ８００ｍｍの連続した軸対称空洞と、その空洞
を満たす、幅４０ｍｍおよび厚さ８ｍｍの、右回りと左回りが交互であるらせん
の形状の６個のスタティック混合部をもつ、シリンダーとして設計されている。
押出ローラーは、５つのゾーンで、（ホッパーから出口の方向へ）摂氏２７０/
２８０/３００/３００/３００℃の温度に調節されてる。スタティックミキサー
ジャケットは、摂氏３００℃に調整されている。３.８ＭＰａの圧力下での蒸気
供給は、押出機の長さの最初の３分の１の距離の端で行われる。押出機スクリュ
ーは、１分につき１６回転の速度で回転する。同一圧力による蒸気の更なる供給
は、スタティックミキサーの入口へともたらされる。形成された生成物によって
自触媒される加水分解的ポリマー分解は、ポリエチレンテレフタレート材料の押
し出しの過程で起こる。加水分解の第１段階のオリゴマー生成物から、残ってい
る固体不純物を取り除くために、押出反応器出口上に、濾過装置が設置される。
加水分解の第１段階の生成物は、加水分解の第２段階のために、撹拌したフロー
反応器に供給される。この反応器中において、過剰の水酸化アンモニウム水溶液
による、第１加水分解段階のオリゴマー生成物の加水分解反応が、摂氏２００℃
の温度かつ２．１ＭＰａの圧力下で行われる。加水分解の第２段階の生成物、す
なわちテレフタル酸アンモニウム塩とエタンジオールの水溶液は、摂氏９５℃に
冷却され、テレフタル酸の酸性凝固のために、撹拌した反応容器へともたらされ
る。この反応容器中では、硫酸溶液によって、加水分解物からテレフタル酸が固
体化される。得られた懸濁液は、真空ドラムフィルタへ送られ、そこで、テレフ
タル酸は濾取され、最終生産物として洗浄される。エタンジオールを含む濾液は
、二段式精留塔に導かれ、そこで、エタンジオールが、水溶液から第２の最終生
成物として分離される。
、主に、キャップ類からのポリオレフィン、ラベルに由来する紙および接着剤、
他の種類のボトルからのＰＶＣ、ならびにボトルのキャップからのアルミニウム
、からなる２４質量％の固体混合物を含む）は、スクリューフィーダーを備えた
トンネル炉中で摂氏１７５℃の温度に加熱され、該材料は、その炉の中に３２分
間保持される。炉の出口において、材料は摂氏４０℃まで空冷され、空気式パイ
プコンベヤーによってローラーミルまで輸送され、そこで粉砕される。０.７ｍ
ｍ未満の粒径によるフラクションは、ウィルフレーテーブル上での篩い分けによ
り、粉砕された混合物から分離される。この操作の途中、投入材料のポリエチレ
ンテレフタレート成分は、もろくならなかった最も粗い不純物等から分離され、
粒径という最小限の変化だけで、粉砕段階を通過する。篩い分けによって不純物
を取り除かれた粉砕された投入材料は、押出反応器の装入ホッパーへと空気によ
って運ばれる。押出加水分解反応器は、８０ｍｍのスクリュー直径および長さ対
スクリュー直径の比がＬ/Ｄ＝２５であるダブルスクリュー押出機、および押出
機出口に直接接続するスタティックミキサーから構成される。スタティックミキ
サーは、直径８０ｍｍおよび長さ８００ｍｍの連続した軸対称空洞と、その空洞
を満たす、幅４０ｍｍおよび厚さ８ｍｍの、右回りと左回りが交互であるらせん
の形状の６個のスタティック混合部をもつ、シリンダーとして設計されている。
押出ローラーは、５つのゾーンで、（ホッパーから出口の方向へ）摂氏２７０/
２８０/３００/３００/３００℃の温度に調節されてる。スタティックミキサー
ジャケットは、摂氏３００℃に調整されている。３.８ＭＰａの圧力下での蒸気
供給は、押出機の長さの最初の３分の１の距離の端で行われる。押出機スクリュ
ーは、１分につき１６回転の速度で回転する。同一圧力による蒸気の更なる供給
は、スタティックミキサーの入口へともたらされる。形成された生成物によって
自触媒される加水分解的ポリマー分解は、ポリエチレンテレフタレート材料の押
し出しの過程で起こる。加水分解の第１段階のオリゴマー生成物から、残ってい
る固体不純物を取り除くために、押出反応器出口上に、濾過装置が設置される。
加水分解の第１段階の生成物は、加水分解の第２段階のために、撹拌したフロー
反応器に供給される。この反応器中において、過剰の水酸化アンモニウム水溶液
による、第１加水分解段階のオリゴマー生成物の加水分解反応が、摂氏２００℃
の温度かつ２．１ＭＰａの圧力下で行われる。加水分解の第２段階の生成物、す
なわちテレフタル酸アンモニウム塩とエタンジオールの水溶液は、摂氏９５℃に
冷却され、テレフタル酸の酸性凝固のために、撹拌した反応容器へともたらされ
る。この反応容器中では、硫酸溶液によって、加水分解物からテレフタル酸が固
体化される。得られた懸濁液は、真空ドラムフィルタへ送られ、そこで、テレフ
タル酸は濾取され、最終生産物として洗浄される。エタンジオールを含む濾液は
、二段式精留塔に導かれ、そこで、エタンジオールが、水溶液から第２の最終生
成物として分離される。
【００１７】
ポリエチレンテレフタレート廃棄物をテレフタル酸およびエタンジオールへ化
学的再利用するための提示された方法は、ポリエチレンテレフタレート製品、特
に３０％までの不純物を含有する、飲料ボトル、包装用フォイルおよび写真フィ
ルムの廃棄混合物等を、新しいポリエチレンテレフタレート材料（ＰＥＴ）への
重縮合に適した材料へと、化学的に再利用するために使用可能である。
学的再利用するための提示された方法は、ポリエチレンテレフタレート製品、特
に３０％までの不純物を含有する、飲料ボトル、包装用フォイルおよび写真フィ
ルムの廃棄混合物等を、新しいポリエチレンテレフタレート材料（ＰＥＴ）への
重縮合に適した材料へと、化学的に再利用するために使用可能である。
─────────────────────────────────────────────────────
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 63/26 Ｃ０７Ｃ 63/26 Ａ
Ｃ０８Ｊ 11/14 Ｃ０８Ｊ 11/14
// Ｃ０８Ｌ 67:02 Ｃ０８Ｌ 67:02
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，
ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ
Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ
，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，
ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ
Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ
，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，
ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，
ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ
Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＤＥ，ＤＫ
，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，
ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ
Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ
，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，
ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ
Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ
，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，
ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ
Ｆターム(参考） 4D076 AA07 AA16 AA22 BB03 BB23
FA02 FA11 FA18 FA23 HA03
JA01 JA02 JA03
4F301 AA25 AB02 BC06 BC26 BF08
BF10 BF11 BF16 BF29 BF31
BF32 BG16 BG44 BG45 CA10
CA23 CA32 CA42 CA54 CA62
CA65 CA68 CA71 CA72 CA73
4H006 AA02 AC41 AC46 AC91 AD11
AD15 AD17 BD60 BE01 BE03
BE04 BE60
Claims (5)
- 【請求項１】 ポリエチレンテレフタレート廃棄物の加水分解による、ポリ
エチレンテレフタレート廃棄物をテレフタル酸およびエタンジオールへとする、
化学的再利用方法であって、その目的は該廃棄物の解重合であり、該解重合は段
階的工程による連続系からなる、すなわち、 （ａ）結晶化、粉砕、およびそれに続く篩い分けにより、ポリエチレンテレフ
タレート成分を脆性形態へ転換することによって、投入される材料のポリエチレ
ンテレフタレート成分を分離する工程、 続いて、（ｂ）ポリマー溶融物に蒸気が供給される第１段階、及び第１段階の
生成物と水酸化アンモニウムとを反応させる第２段階、によって行われる、該ポ
リエチレンテレフタレートの連続的２段式加水分解工程、 続いて、（ｃ）無機酸によって、第２段階の加水分解の生成物の水溶液から、
テレフタル酸を固体化し、濾過によってそのテレフタル酸の固体を分離する工程
、ならびに、最後に（ｄ）テレフタル酸の分離の後に、加水分解の第２段階の生
成物溶液から、エタンジオールを精留分離する工程、を行うことを特徴とする。 - 【請求項２】 前記処理法の（ａ）工程において、投入される材料のポリエ
チレンテレフタレート成分の結晶化は、投入される材料を、１５〜６０分間、摂
氏１４０〜１９０℃の温度範囲で加熱することによって行われることを特徴とす
る、請求項１に記載の化学的再利用方法。 - 【請求項３】 前記処理法の（ｂ）工程において、ポリエチレンテレフタレ
ート加水分解の第１段階は、スクリュー長さがスクリュー直径の少なくとも２５
倍（Ｌ/Ｄ≧２５）であるダブルスクリュー押出機と、反応器出口にあるフォロ
ーアップスタティックミキサーとからなる押出反応器中での、反応性押出によっ
て行われることを特徴とする、請求項１記載の化学的再利用方法。 - 【請求項４】 前記処理法の（ｂ）工程における加水分解の第１段階の生成
物が、押出反応器の出口から、第２段階の反応器に送られ、そこで過剰の水酸化
アンモニウム水溶液と反応して、テレフタル酸およびエタンジオールを生成する
ことを特徴とする、請求項１に記載の化学的再利用方法。 - 【請求項５】 前記処理法の（ｃ）工程において、第２段階の加水分解生成
物水溶液の濾液からのテレフタル酸が、塩酸、リン酸および硫酸から成る群から
選択される無機酸によって、固体化されることを特徴とする、請求項１に記載の
化学的再利用方法。
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|---|---|---|---|
| CZ2000-969 | 2000-03-17 | ||
| CZ2000969A CZ2000969A3 (cs) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | Způsob chemické recyklace odpadního polyethylentereftalátu |
| PCT/CZ2001/000015 WO2001068581A2 (en) | 2000-03-17 | 2001-03-08 | The method of chemical recycling of polyethylene terephthalate waste |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003527363A true JP2003527363A (ja) | 2003-09-16 |
Family
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001567679A Pending JP2003527363A (ja) | 2000-03-17 | 2001-03-08 | ポリエチレンテレフタレート廃棄物の化学的再利用方法 |
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|---|---|
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| ZA (1) | ZA200207559B (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005049710A1 (ja) * | 2003-11-21 | 2005-06-02 | Kureha Corporation | 積層成形物のリサイクル方法 |
| US7897651B2 (en) | 2005-12-09 | 2011-03-01 | Kazutoshi Ikenaga | Method for depolymerizing polyester and unsaturated polyester, and method for recovering polyester monomer using the depolymerization |
| WO2015137366A1 (ja) * | 2014-03-11 | 2015-09-17 | 日東電工株式会社 | ポリエステル系樹脂の加水分解物の製造装置 |
| WO2015137365A1 (ja) * | 2014-03-11 | 2015-09-17 | 日東電工株式会社 | ポリエステル系樹脂の加水分解物の製造方法 |
| WO2016098764A1 (ja) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | 日東電工株式会社 | テレフタル酸の製造方法および再生ポリエチレンテレフタレートの製造方法 |
| CN111886062A (zh) * | 2018-11-01 | 2020-11-03 | 株式会社Lg化学 | 从包含有机溶剂的混合溶液中分离有机溶剂的方法 |
| KR20220102883A (ko) | 2021-01-14 | 2022-07-21 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 폴리에스테르의 탈색 방법 및 이를 포함하는 폴리에스테르의 해중합 방법 |
| WO2022154224A1 (ko) | 2021-01-14 | 2022-07-21 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 폴리에스테르의 해중합 방법 |
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