JP2004083899A - ポリエチレンテレフタレート解重合溶液からの微粒子の除去方法及びこれに用いた濾材の再生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】　ポリエチレンテレフタレートの解重合溶液中から該溶液に含まれる平均粒径１〜５００μｍの微粒子を、該溶液の損失を最小限に抑え、大量の廃棄物を発生させることなく、安価で、そして簡便に除去する方法を提供する。
【解決手段】　ポリエチレンテレフタレートをエチレングリコールで解重合して得られそして平均粒径１〜５００μｍの微粒子を含有するビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレートのエチレングリコール溶液を３〜２０ｄｔｅｘの繊維からなる濾材が空隙率７０〜９８％で充填された濾過装置に通液して、上記微粒子を除去する。また、使用した濾材は解重合工程の溶媒であるエチレングリコールで逆洗浄し再使用する。
【選択図】　なし

Description

　本発明はポリエチレンテレフタレート解重合溶液からの微粒子の除去方法およびそれに用いられた濾材の再生方法に関する。さらに詳しくはポリエチレンテレフタレートをエチレングリコールで解重合して得られたビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレートのエチレングリコール溶液中に含まれる微粒子を除去する方法およびそれに用いられた濾材の再生方法に関する。

　ポリエチレンテレフタレートは熱的特性、物理的特性、化学的特性等に優れることから、繊維、フィルム、樹脂成形品例えばボトル等広い用途に使用されている。そして、これら用途に用いられるポリエチレンテレフタレートは、通常、ジメチルテレフタレートまたはテレフタル酸とエチレングリコールを反応させることで製造されている。その際、反応触媒や、用途の要求特性を満足させる目的で、各種添加剤例えば、着色剤、艶消し剤、熱安定剤、光安定剤等が用いられる。

　近年、使用済みのポリエチレンテレフタレート成形品、特にペットボトルは使い捨てが自然環境を悪化させるとして社会問題となり、その再利用法がいろいろ検討されている。そして、この方法の１つであるマテリアルリサイクル方式すなわち回収した成形品を粉砕してフレークまたはチップとし、これを洗浄精製して成形原料に再使用する方式が実用化されている。

　また、前記再利用法の１つとしてケミカルリサイクル方式があり、例えば特開２０００−１６９６２３号公報に記載されているように、使用済みのポリエチレンテレフタレート成形品、特にペットボトル等の回収処理により得られた粗ポリエチレンテレフタレートのチップまたはフレークを原料とし、これをエチレングリコールで解重合し、精製して高純度のビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレートを得、さらに該ビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレートを触媒の存在下で重縮合させてポリエチレンテレフタレートを製造する方法が提案されている。

　しかし、上記解重合溶液中には、ポリエチレンテレフタレート成形品に用いられた、例えば着色剤（例えば、銅フタロシアニン系顔料等）、艶消し剤（例えば、酸化チタン等）、その他の添加剤（例えば、シリカ、カーボンブラック等）などの微粒子が含有されている。また、着色成分の除去等には、一般に活性炭が使用されるが、その一部が処理後の溶液中に残存、混在することがある。因みに、これら微粒子が上記解重合溶液に混在していると、それ以降の工程において、配管等に堆積して詰まりの原因となったり、装置内面に付着してその効率を低下させたり、装置の摩耗の原因となったり、さらには伝熱面に析出して伝熱不良を起こしたりする、などの問題を生じる。また、製品ビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレート中に残存、混在すると、この品質を低下させる、という問題を生じる。

　本発明者の検討結果によると、顔料や活性炭の微粒子は１〜５００μｍ程度の幅広い粒径分布の範囲内にあり、例えば孔径数μｍ程度のカートリッジフィルターやセラミックフィルター、バグフィルター等ではこれらの微粒子を解重合溶液中から完全に除去することは困難である。一方、孔径１μｍ程度のメンブレンフィルターや珪藻土を用いたプレコートフィルターはこれら微粒子の除去に有効であるが、メンブレンフィルターは高価であり、目詰まりによって交換が必要となった場合でも再生することができない。また、プレコートフィルターでは解重合溶液がプレコート材に吸収されることによるロスが大きく、また、プレコートフィルターの切り替え、プレコート濾材層の排出除去、洗浄および通液の各操作を要するために作業性が悪く、さらには廃棄物を大量に排出する、という問題がある。

　本発明の目的は、ポリエチレンテレフタレートの解重合溶液の損失を最小限に抑えて大量の廃棄物を発生させることなく、安価で、そして簡便に、該解重合溶液中に含まれる平均粒径１〜５００μｍの微粒子を除去する方法を提供することにある。

　本発明の他の目的は、ポリエチレンテレフタレートの解重合溶液中に含まれる前記微粒子を濾過により除去するにあたって、比較的濾過速度が大きく、濾材の洗浄が容易で、濾過寿命の長い濾過方法を提供することにある。

　本発明のさらに他の目的は、ポリエチレンテレフタレートの解重合溶液中に含まれる前記微粒子の除去に用いた濾材を洗浄して再使用可能とし、濾材の長寿命化を図る方法を提供することにある。

　本発明のさらに他の目的および利点は、以下の説明から明らかになろう。

　本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第１に、
ポリエチレンテレフタレートをエチレングリコールで解重合して得られそして平均粒径１〜５００μｍの微粒子を含有するビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレートのエチレングリコール溶液を、３〜２０ｄｔｅｘの繊維からなる濾材が空隙率７０〜９８％で充填された濾過装置に通液して、微粒子を除去することを特徴とする、ポリエチレンテレフタレート解重合溶液からの微粒子の除去方法によって達成される。

　本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第２に、
上記除去の方法に用いられた濾材に、エチレングリコール溶液の濾過時通液方向と逆の方向からエチレングリコールを通液して、該濾材を再使用可能な状態に洗浄することを特徴とする濾材の再生方法によって達成される。

　本発明の方法によれば、ケミカルリサイクルする工程上十分に採用し得る速度で、ポリエチレンテレフタレートの解重合溶液中から微粒子を除去することができる。また、使用した濾材を該解重合溶液の主たる溶媒であるエチレングリコールで逆洗浄を行ない、洗浄エチレングリコールは解重合工程にリサイクルすることによりプロセス流体の損失を最小限に抑えて大量の廃棄物を発生させることなく、安価で、そして簡便に、ポリエチレンテレフタレートの解重合溶液中に含まれる微粒子を除去することができる。

　本発明におけるビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレートのエチレングリコール溶液は、ポリエチレンテレフタレートをエチレングリコールで解重合して得られたビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレートを主たる溶質とするエチレングリコール溶液（ポリエチレンテレフタレートの解重合溶液）である。そして、この溶液は平均粒径１〜５００μｍの範囲内にある微粒子を含有する。

　前記ポリエチレンテレフタレートは、例えば回収されたポリエチレンテレフタレート成形品（例えば、ペットボトル、フィルム、ポリエステル繊維等）やこれらの成形品の製造工程もしくは成形工程で生じた屑ポリエチレンテレフタレートを粉砕したもの（例えば、フレーク、ペレット等）である。そして、このポリエチレンテレフタレートは化学組成的にはホモポリマーであっても、第三成分例えば、イソフタル酸、アジピン酸、シクロへキサンジメタノール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール等を小割合例えば、全酸成分当り１５モル％以下、さらには１０モル％以下共重合させたコポリマーであってもよい。

　かかるポリエチレンテレフタレートは解重合触媒の存在下で過剰のエチレングリコールと反応（解重合）させてビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレートを主たる溶質とするエチレングリコール溶液を形成する。この解重合は、それ自体公知の方法、例えば特開２０００−１６９６２３号公報に記載されている方法で行なうことができる。このエチレングリコール溶液におけるビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレート対エチレングリコールの重量比は好ましくは１：２〜１：１０、さらに好ましくは１：３〜１：７、特に好ましくは１：３．５〜１：５．０である。この解重合によって得られたエチレングリコール溶液は、通常、ポリエチレンテレフタレートに添加されていた微粒子や成形品処理時に随伴した微粒子を含んでいる。

　前記エチレングリコール溶液中の溶質の組成は、ビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレートが７５重量％以上、さらには８５重量％以上含有されていることが好ましい。

　本発明における前記エチレングリコール溶液は着色成分を含んでいることが多く、このため通常、活性炭による脱色処理を施すことが好ましい。また、この場合には活性炭による脱色処理の効率を高める為に該脱色処理の前に後述する濾過処理を行なうのが望ましい。さらに、この脱色処理の後に、濾液中に少量の活性炭が混入するので、後の工程の効率を高めるために後述する濾過処理を行なうのが好ましい。この脱色処理はエチレングリコール溶液を溶質のビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレートやそのオリゴマーが析出しない温度、好ましくは５０〜１００℃、さらに好ましくは６５〜９０℃に加熱し且つ維持しながら行なわれる。そして、この活性炭としては、例えば三菱化学株式会社製「ダイヤホープ００８」等を挙げることができる。活性炭の使用量に対して、エチレングリコール溶液の通液量は、好ましくは５０〜２００重量倍、さらに好ましくは７０〜１４０重量倍である。この活性炭処理を行なうことで着色成分を除去することができるが、一方でエチレングリコール溶液中に少量の微粒子状活性炭が残存するのを避けることは困難である。

　本発明においては、前記エチレングリコール溶液を、ビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレートおよびそのオリゴマーが析出しない温度であって且つ溶液中に含まれる平均粒径１〜５００μｍの顔料（例えば、銅フタロシアニン系顔料、酸化チタン、シリカゲル等）や活性炭等の微粒子を濾別することが可能な温度に維持し、かかる温度条件下において濾過操作が行われる。具体的には、濾材の種類や充填状態にもよるが、好ましくは５０〜１００℃の温度で、さらに好ましくは６５〜９０℃の温度で行われる。この温度が５０℃より低くなると、ビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレートおよびそのオリゴマーが析出し易くなるために、これらが微粒子と共に濾過によって溶液中から除去される虞が生じ、またエチレングリコールの粘度が大きくなるために濾過の作業性が低下し易い。一方、温度が１００℃より高くなると、エチレングリコールの蒸発速度も大きくなるので作業性が低下し、好ましくない。

　本発明におけるポリエチレンテレフタレートの解重合溶液、すなわちビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレートを主たる溶質とするエチレングリコール溶液に含まれる平均粒径１〜５００μｍの微粒子の除去は、自然濾過および強制濾過（減圧あるいは加圧下の濾過）のいずれの方式で行ってもよいが、強制濾過方式により行なうのが好ましい。前記解重合反応が終了した溶液中に存在する不溶性微粒子の量は、原料であるポリエチレンテレフタレートの形態（例えば、ボトル、フィルム、シートまたは繊維）によって異なるが、一般には１〜２，０００ｐｐｍ程度である。この不溶性微粒子の濃度は、原料とする廃棄物中の不活性微粒子を含有しないペットボトルやフィルム等の比率を高めることによって、より低い濃度に制御することができる。一方、着色成分の除去等に使用される活性炭（微粒子）が解重合溶液中に混在する濃度は、脱色処理を行ないながら、活性炭を再生するためにその一部を脱色処理装置から抜き出す際や、新たに活性炭を補給する際に一次的に５０ｐｐｍ程度の濃度になるが、解重合溶液の移動とともに以後減少し、５〜１０ｐｐｍ程度の濃度で安定するようになる。

　したがって、前記着色剤等の不溶性微粒子の濃度を比較的低い値に制御すれば活性炭微粒子の濃度と合わせても数１０ｐｐｍ程度であり、またこのレベルに抑えることができるために、工業的に清澄濾過方式を適用することができ、また好ましい。

　本発明におけるエチレングリコール溶液は、比較的粘度の高いエチレングリコールを溶媒としまた除去されるべき粒子として１μｍ程度の粒径を有する微粒子も含まれることがあることから、これを濾過する際に、濾材として通常用いられるアンスラサイト、砂、ガラスビーズまたはガーネット等は空隙率が小さいために濾過速度が小さくなり、濾過寿命も短くなるため、適当でない。

　本発明における濾材を構成する繊維は３〜２０ｄｔｅｘ、好ましくは４〜１０ｄｔｅｘの繊維である。この繊維の平均長さは充填方式によって変えることができるが、好ましくは１０〜１，０００ｍｍ、より好ましくは１０〜５００ｍｍ、特に好ましくは３０〜１００ｍｍである。さらに、繊維の引張り強さは３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、さらには４〜５０ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましい。また、この繊維は所望の空隙率を達成できるものであれば、捲縮されていても捲縮されていなくてもよい。通常、短繊維からなるもの（例えば、詰め綿）は捲縮されており、フィラメントからなるものは捲縮されていない。捲縮数は０．３〜１．０回／ｍｍであることが好ましい。これら繊維の断面形状は任意であり、例えば円、三角、四角、菱等を挙げることができる。また繊維は中実、中空等であることができる。さらに具体的には、断面形状が中実円状のもの、中空円状のもの、中実三角状のもの、中空三角のもの、中空菱形状のもの等が挙げられる。繊維は、合成繊維、天然繊維のいずれであってもよい。

　繊維が合成繊維の場合、それを構成する素材としては、例えばポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリアクリル、アラミド、ポリアリレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリイミド等を挙げることができる。これらの中、溶媒のエチレングリコールとは非反応性または反応性に乏しく、かつ濾過処理時に形態保持性を有する繊維、例えばポリプロピレン繊維、ポリアクリル繊維等、スーパー繊維、例えばアラミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリフェニレンオキサイド繊維、ポリイミド繊維等が好ましく、ポリプロピレン繊維がさらに好ましい。なお、エチレングリコールと反応する特性を有するポリマー、例えばポリエステルからなる繊維は長い時間の濾過処理によって繊維が細くなり、濾材としての特性を保持し得なくなるのでその使用には注意を要する。もっとも、ポリエステル繊維の詰め綿を濾材として使用した場合には、使用不可となった濾材は、解重合の原料としてケミカルリサイクルに供することができる。かかる点で、本発明においては、ポリエステル繊維も好ましい濾材である。

　前記濾材は空隙率７０〜９８％、好ましくは８０〜９６％で充填される。なお、この空隙率は、前記エチレングリコール溶液の通液で濾材に負荷がかかったときの空隙率である。そして、この負荷がかかったときの空隙率を所望の値にするには、例えば数メッシュ（例えば４メッシュ）の金網を張った空隙率調整板を用い、濾材の使用量と該空隙率調整板の濾過装置内での位置（例えば、調整板の位置が高いと空隙率は大きくなり、低いと空隙率が小さくなる）を調整することによって行なうことができる。また、下記の方法で充填するのも好ましい。濾過装置への前記濾材の充填は、濾過時において、繊維が充填された高さ（Ｌ）と濾過装置の直径（Ｄ）の関係Ｌ／Ｄが、好ましくは０．５〜５、さらに好ましくは１〜４、特に好ましくは１．５〜３の関係を満足する範囲となるようにする。

　また、Ｌは具体的には、２０ｍｍ以上が好ましく、５０ｍｍ以上がさらに好ましい。

　充填方式は、濾材層で濾液が偏流しないように充填されていれば、任意である。例えば、詰め綿を用いる場合には、濾過装置の液下流側に濾材繊維を支持する通液性支持板（例えば、多孔板、金網、格子等）を設け、その上に適切に混合組合せた詰め綿を、高さを規制する紐で吊り下げられる形とした網製の袋へ入れ、さらに網製の袋に入った濾材層の上部に繊維ストッパー、処理液分散多孔板を設けるようにするとよい。また、濾過装置の径や溶液の粘度によっては、太さの異なった詰め綿や、スーパー繊維を素材とするヤング率の大きい繊維を組合せて充填することも可能である。

　また、フィラメントやヤーンを用いる場合には、例えば金網状の多孔板に１０ｃｍ〜１ｍ位の長さのヤーン（ストレートヤーン）、クリップヤーンを乱植したもので植毛の長さは多孔板の下部は短く、上部は長くしておく、またモップ状の植毛の棒を濾過装置の中に収納するのが好ましい。

　本発明方法において用いられる濾過装置は、充填された濾材の層は単一でも複数からなっていてもよい。また、濾材層は、長さ、ｄｔｅｘあるいは素材の異なる繊維の混合物であることができまた捲縮のないものとあるものとの混合物であることができる。また、複数の濾材層の各濾材層の繊維は、長さ、ｄｔｅｘあるいは素材が異なることができ、また各濾材層は捲縮のある繊維からなる層と捲縮のない繊維からなる層からなることもできる。

　本発明においては、前記したように、エチレングリコール溶液を、３〜２０ｄｔｅｘの合成繊維からなる濾材を空隙率７０〜９８％で充填された濾過装置に通液して、該溶液中に含まれる平均粒径１〜５００μｍの微粒子を除去する。その際エチレングリコール溶液の濾過装置での空塔速度は高い値をとることができる。この空塔速度は、好ましくは６０ｍ／ｈ以下、より好ましくは１３〜５６ｍ／ｈである。濾過装置へのエチレングリコール溶液の供給方法は、濾材の上部から下降させる方法、下部から上部へ流す方法または上下両方から供給し中央部から抜き出す方法等の種々の方法であってもよい。

　本発明により、繊維濾材で濾過されて得られる濾液は、わずかに残存する微粒子例えば粒径１μｍよりも小さい微粒子等をさらに除去するため、例えばサンドフィルター、メンブレンフィルター等による濾過にさらに付すことができる。サンドフィルターやメンブレンフィルターは繊維濾材に比して目詰まりし易いが本発明で濾過した濾液中にはわずかな量の微粒子が残存するにすぎないので、サンドフィルターやメンブレンフィルター等を目詰まりのため頻繁に変換するようなことにはならない。

　図１は、濾材の空隙率と溶液中の微粒子を除去することが可能な空塔速度との関係を示したものである。ケミカルリサイクル工程において、全体の作業時間、作業処理量等の関係から採用し得る空塔速度は、好ましくは６０ｍ／ｈ以下、より好ましくは１３〜５６ｍ／ｈである。図１から明らかなように、本発明の濾材によれば空隙率８５％で空塔速度３２ｍ／ｈが得られ、前記工程上十分に採用し得る速度で解重合溶液から微粒子を除去することができる。

　本発明における繊維からなる濾材は洗浄再生を繰返すことができる特徴を有する。好ましい濾材の再生方法は、前記した微粒子の除去に使用した濾材を、エチレングリコール溶液の濾過時通液方向とは逆の方向からエチレングリコールを通液して、該濾材を再使用可能な状態まで洗浄する方法である。その際、詰め綿方式において、濾材を前記したように網製の袋に投入して使用することによって、逆洗浄方式による濾材の洗浄や、さらには濾過装置から取り出しての洗浄が容易となり、濾材の廃棄をきわめて少なくすることが可能となる。また、フィラメントやヤーンを用いる場合には、所定量のエチレングリコール溶液を通液濾過した後、濾材層に洗浄液のエチレングリコールを逆方向から流すことで容易に洗浄することができる。これによって濾過装置の効率を高め、また寿命を長くすることができる利点が得られる。

　前記濾材の洗浄においては、エチレングリコールを逆方向から流しての洗浄時、濾材の空隙率を９５％以上、さらには９７％以上として、繊維同士の間隔を濾過時の３〜２０倍に大きくするのが好ましい。また、逆洗浄の効果が減ってきた場合には、例えば濾材を洗浄装置から取り出した後圧縮してエチレングリコール溶液を搾り出し、洗浄機で水洗浄して付着物を除去し、遠心分離により脱水し、温風で乾燥することにより、再使用に供することができる。さらに、使用によって繊維の圧縮回復が弱くなってきた場合は、カーディングに掛けることにより回復を図ることもできる。濾材の洗浄液はそのまま、好ましくは精製して解重合工程に供することができる。

　本発明は、以下のような利点を有する。
（１）濾材が合成繊維、特にポリプロピレン繊維や、スーパー繊維からなると、温度５０〜１００℃のエチレングリコールに対しても十分な耐食性を有する。また、摩耗による減少が少ないために補充量が少なくて済む。
（２）濾材の空隙率が高いので、低い濾過圧で大きな流量の処理が可能であるとともに濾過寿命が長い。
（３）濾材は逆洗浄（濾過時とは逆方向から洗浄液を流しての洗浄）が可能であり、低コストでの再利用が可能である。また、逆洗浄の効果が減ってきた場合は、濾材を洗浄装置から取り出したあと圧縮してエチレングリコール溶液を搾り出し、洗浄機で水洗浄して付着物を除去し、遠心分離により脱水し、温風で乾燥することにより再使用に供することができる。さらに、使用によって繊維の圧縮回復が弱くなってきた場合は、カーディングに掛けることにより回復を図ることもできる。

　本発明のさらに具体的な態様について説明するために、以下に実施例を挙げる。本発明がこれらのみに限定されるものでないことはいうまでもない。なお、例中の特性は、下記の方法で測定した。
（１）空塔速度
　通液速度を、濾過装置、例えば充填塔の断面積で除して、単位をｍ／ｈｒで表したものである。
（２）空隙率
　使用した濾材の重量を、その濾材の比重で除して濾材それ自体の体積Ｖ₀を求め、一方充填タンクの内径とその濾材の充填高さから充填体積Ｖ_tを求める。空隙率ε（％）は下記式で求められる。

　　　ε（％）＝１００×（Ｖ_t−Ｖ₀）／Ｖ_t

実施例１
　青色のフタロシアニン系顔料を含む１０重量％の着色ペットボトルと、９０重量％の非着色ペットボトルの混合物から調製した、約８ｍｍ×８ｍｍのポリエチレンテレフタレートのフレーク７５ｋｇ、エチレングリコール４２０ｋｇおよび水酸化ナトリウムの結晶２８０ｇをオートクレーブに入れ、撹拌しながら圧力０．１５ＭＰａ、温度２１８℃で２時間反応させてポリエチレンテレフタレートを解重合し、８５℃まで冷却して黄緑色の解重合溶液を得た。

　内径１０２．３ｍｍ、高さ１，０００ｍｍのＳＵＳ３０４のカラムに８５℃の温水ジャケットを付し、６ｄｔｅｘのポリプロピレン繊維からなる詰め綿を、網袋に入れて詰める量とＳＵＳ製４メッシュの金網を張った空隙率調整板の高さを調整することによって、空隙率８５％で充填してＬ／Ｄ＝２とした。濾材上部に１５０ｍｍの高さの液層を維持しながら前記解重合溶液を連続して供給し、先端に詰め綿の流出止めの１５０メッシュの金網を付した抜き出し口から濾液を抜き出した。このときの空塔速度は３２ｍ／ｈであった。黄緑色の解重合溶液４９５ｋｇ（４６３リットル）を１．８時間かけて濾過し、黄色の濾液を得た。図１に、空塔速度と空隙率との関係が点ａとしてプロットされている。

　なお、前記濾過の効果を評価すべく、解重合溶液１００ｍｌを孔径１μｍのメンブレンフィルターで濾過し、得られた固形分を水洗し乾燥させ、固形分の質量を測定することにより、濾過により除去された顔料微粒子その他の不溶性粒子の濃度を求めたところ、６３ｐｐｍであった。一方、解重合溶液の濾液中に含まれる顔料微粒子その他の不溶性粒子の濃度についても同様に測定することにより求めたところ、１．３ｐｐｍであった。

　次に、内径５００ｍｍ、高さ１，５００ｍｍのカラムに活性炭を充填したカラムを準備し、活性炭の温度が８５℃になるように温度を調製しながら、前記繊維濾材を用いての濾過で得られた黄色濾液をカラムに供給して、濾液を脱色処理した。この濾液を上記と同様の方法で新たにポリエチレンテレフタレート繊維の詰め綿が充填されたカラムに空塔速度３２ｍ／ｈで通液して、濾液中に含まれる活性炭微粒子を除去した。濾液中に含まれる活性炭微粒子の濃度は濾過前が４７ｐｐｍであったのに対し、濾過後では０．６ｐｐｍに減少した。

実施例２
　実施例１で使用した繊維濾材を７回繰り返し使用したところ、それまで１〜６ｋＰａレベルにあった濾過圧が１０ｋＰａを超えたので、濾過を中止した。空隙率調整板の高さを上げて空隙率を９５％以上に高めた上で、繊維濾材に対して上部より圧搾空気（５ｋｇ／ｃｍ²Ｇ）を送り込み、濾材に含まれている解重合溶液を排出した。その後、下部の濾液出口から８０℃の温エチレングリコール１０リットルをほぼ同量の圧搾空気と共に送り込んで上部の解重合溶液投入口から抜き出すことにより逆洗浄を行ったところ、空隙率が９７％になっていた。その後、上部から圧搾空気を送り込んで濾材に残っているエチレングリコールを排出した。この逆洗作業を３回行なった後、上部から、８リットルのエチレングリコールを流し込むことにより系に残っている残留物を排除した。さらに圧搾空気を送り込むことで濾材に残っているエチレングリコールを排出した後、空隙率調整板の高さを下げて８５％に戻した。こうして再生された繊維濾材を使用して、実施例１と同じようにして濾過を実施した。得られた解重合溶液の濾液中に含まれる顔料微粒子その他の不溶性粒子の濃度を測定したところ、１．５ｐｐｍであって、新しい繊維濾材を使用したときと同等の品質が得られたことを確認した。

　なお、この工程で発生した洗浄エチレングリコールは異物を除去した後再度解重合工程に供することができることを確認した。

実施例３
　実施例１と同じ手順で、青色のフタロシアニン系顔料を含む５重量％の着色ペットボトルと、９５重量％の非着色ペットボトルの混合物から調製した、約８ｍｍ×８ｍｍのポリエチレンテレフタレートのフレーク７５ｋｇ、エチレングリコール４２０ｋｇおよび水酸化ナトリウムの結晶２８０ｇをオートクレーブに入れ、撹拌しながら圧力０．１５ＭＰａ、温度２１８℃で２時間反応させてポリエチレンテレフタレートを解重合した後に８５℃まで冷却し、黄緑色の解重合溶液を得た。

　内径１０２．３ｍｍ、高さ１，０００ｍｍのＳＵＳ３０４のカラムに８５℃の温水ジャケットを付し、６ｄｔｅｘのポリエチレンテレフタレート繊維からなる詰め綿を、詰める量とＳＵＳ製４メッシュの金網を張った空隙率調整板の高さを調整することによって、空隙率８８％で充填してＬ／Ｄ＝２とした。濾材上部に１５０ｍｍの高さの液層を維持しながら前記解重合溶液を連続して供給し、先端に詰め綿の流出止めの１５０メッシュの金網を付した抜き出し口から濾液を抜き出した。このときの空塔速度は３５ｍ／ｈであった。黄緑色の解重合溶液４９５ｋｇ（４６３リットル）を１．６時間かけて濾過し、黄色の濾液を得た。図１に、空塔速度と空隙率の関係が点ｂとしてプロットされている。

　前記濾過の効果を評価すべく、解重合溶液１００ｍｌを孔径１μｍのメンブレンフィルターで濾過し、得られた固形分を水洗し乾燥させ、固形分の質量を測定することにより、濾過により除去された顔料微粒子その他の不溶性粒子の濃度を求めたところ、４２ｐｐｍであった。一方、解重合溶液の濾液中に含まれる顔料微粒子その他の不溶性粒子の濃度についても同様に濾過して測定したところ、１．０ｐｐｍであった。

　次に、内径５００ｍｍ、高さ１，５００ｍｍのカラムに活性炭を充填したカラムを準備し、活性炭の温度が８５℃になるように温度を調製しながら、前記繊維濾材を用いての濾過で得られた黄色濾液をカラムに供給して、濾液を脱色処理した。この濾液を上記と同様の方法で新たにポリエチレンテレフタレート繊維の詰め綿が充填されたカラムに空塔速度３５ｍ／ｈで通液して、濾液中に含まれる活性炭微粒子を除去した。濾液中に含まれる活性炭微粒子の濃度は濾過前が４５ｐｐｍであったのに対し、濾過後では０．８ｐｐｍに減少した。

実施例４
　実施例１と同じ手順で、解重合溶液を得た。

　内径１０２．３ｍｍ、高さ１，０００ｍｍのＳＵＳ３０４のカラムに８５℃の温水ジャケットを付し、４ｄｔｅｘのポリプロピレン繊維からなる詰め綿を、網袋に入れて詰める量とＳＵＳ製４メッシュの金網を張った空隙率調整板の高さを調整することによって、空隙率９３％で充填してＬ／Ｄ＝２とした。濾材上部に１５０ｍｍの高さの液層を維持しながら前記解重合溶液を連続して供給し、先端に詰め綿の流出止めの１５０メッシュの金網を付した抜き出し口から濾液を抜き出した。このときの空塔速度は４９ｍ／ｈであった。黄緑色の解重合溶液４９５ｋｇ（４６３リットル）を１．２時間かけて濾過し、黄色の濾液を得た。図１に、空塔速度と空隙率との関係が点ｅとしてプロットされている。

　なお、前記濾過の効果を評価すべく、解重合溶液１００ｍｌを孔径１μｍのメンブレンフィルターで濾過し、得られた固形分を水洗し乾燥させ、固形分の質量を測定することにより、濾過により除去された顔料微粒子その他の不溶性粒子の濃度を求めたところ、６３ｐｐｍであった。一方、解重合溶液の濾液中に含まれる顔料微粒子その他の不溶性粒子の濃度についても同様に測定することにより求めたところ、１．８ｐｐｍであった。

　次に、内径５００ｍｍ、高さ１，５００ｍｍのカラムに活性炭を充填したカラムを準備し、活性炭の温度が８５℃になるように温度を調製しながら、前記繊維濾材を用いての濾過で得られた黄色濾液をカラムに供給して、濾液を脱色処理した。この濾液を上記と同様の方法でポリプロピレン繊維の詰め綿が充填されたカラムに空塔速度４９ｍ／ｈで通液して、濾液中に含まれる活性炭微粒子を除去した。濾液中に含まれる活性炭微粒子の濃度は濾過前が４７ｐｐｍであったのに対し、濾過後では０．９ｐｐｍに減少した。

比較例１
　実施例１と同様にして、ポリエチレンテレフタレートをエチレングリコールで解重合した溶液を調製し、平均粒子径４０〜６０メッシュで空隙率４７％の硅砂をＬ／Ｄ＝２となるように充填したカラムに、前記解重合溶液を流速１２０リットル／ｈ（空塔速度１４．５９ｍ／ｈ）で通液したところ、濾液に微粒子が混入し、原液である解重合溶液からは微粒子を殆んど除去することができなかった。微粒子を除去して清澄な濾液を得るには、流速を３５リットル／ｈ（空塔速度４．２６ｍ／ｈ）以下とする必要があった。図１に、空塔速度と空隙率の関係が点ｃとしてプロットされている。

比較例２
　実施例１と同様にして、ポリエチレンテレフタレートをエチレングリコールで解重合した溶液を調製し、平均粒子径０．２〜０．３ｍｍで空隙率３９％のガラスビーズをＬ／Ｄ＝２となるように充填したカラムに、前記解重合溶液を流速１２０リットル／ｈ（空塔速度１４．５９ｍ／ｈ）で通液したところ、濾液に微粒子が混入し、原液である解重合溶液からは微粒子を殆んど除去することができなかった。微粒子を除去して清澄な濾液を得るには、流速を１７リットル／ｈ（空塔速度２．０７ｍ／ｈ）以下とする必要があった。図１に、空塔速度と空隙率の関係が点ｄとしてプロットされている。

濾材の空隙率と、溶液中の微粒子を除去することが可能な空塔速度との関係。

Claims (12)

1. ポリエチレンテレフタレートをエチレングリコールで解重合して得られそして平均粒径１〜５００μｍの微粒子を含有するビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレートのエチレングリコール溶液を、３〜２０ｄｔｅｘの繊維からなる濾材が空隙率７０〜９８％で充填された濾過装置に通液して、上記微粒子を除去することを特徴とする、ポリエチレンテレフタレート解重合溶液からの微粒子の除去方法。
2. 上記微粒子が上記エチレングリコール溶液に１〜２，０００ｐｐｍの濃度で含有されている請求項１に記載の方法。
3. 濾材の繊維が４〜１０ｄｔｅｘである請求項１または２に記載の方法。
4. 繊維の引張り強さが３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の繊維からなる請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
5. 繊維がポリエステル繊維およびポリプロピレン繊維よりなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
6. 濾材が空隙率８０〜９６％で充填されている請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
7. 繊維が濾過装置内に、濾過時において、濾過装置の内径に対する充填高さの比が０．５〜５となるように充填されている請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
8. エチレングリコール溶液を５０〜１００℃の温度で濾過する、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
9. 通液における溶液の空塔速度が１３〜６０ｍ／ｈである請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
10. 請求項１の方法に用いられた濾材に、エチレングリコール溶液の濾過時通液方向と逆の方向からエチレングリコールを通液して、該濾材を再使用可能な状態に洗浄することを特徴とする濾材の再生方法。
11. エチレングリコールによる洗浄時、濾材の空隙率を９５％以上に調整したのちエチレングリコールを濾過する請求項１０に記載の方法。
12. 濾材の繊維がポリエステル繊維およびポリプロピレン繊維よりなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項１０または１１に記載の方法。
    

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