KR102434953B1 - 폴리스티렌 폐기물의 재생 방법 - Google Patents

폴리스티렌 폐기물의 재생 방법 Download PDF

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Abstract

폴리스티렌 폐기물의 재생 방법이 제공된다. 상기 방법은 상기 폴리스티렌 폐기물을 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물 얻기 위한 조건 하에서 에틸벤젠 중에 용해시키는 단계, 상기 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 침전된 폴리스티렌을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매에 첨가하는 단계 및 상기 침전된 폴리스티렌을 2회 세척된 폴리스티렌을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 추가의 일부분들로 세척하는 단계를 포함할 수 있다. 2회 세척된 폴리스티렌은 선택적으로 건조되고 폴리스티렌 펠릿으로 형성될 수 있다. 또한, 그러한 폴리스티렌 폐기물의 재생 방법으로부터 얻어진 재생된 폴리스티렌이 제공된다.

Description

폴리스티렌 폐기물의 재생 방법
관련 출원의 교차 참조
본 출원은 2017년 11월 20일에 출원된 공계류 중인 미국 가특허 출원 제62/588,805호로부터의 우선권의 이익을 주장하며, 이의 내용은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.
기술분야
본 발명은 폴리스티렌 폐기물의 재생 방법에 관한 것이다. 예를 들어, 본 발명은 폴리스티렌 폐기물을 용매, 예컨대 에틸벤젠 중에 용해시키는 단계 및 이어서 폴리스티렌을 비용매를 사용하여 침전 및 세척하는 단계를 포함하는 폴리스티렌 폐기물의 재생 방법에 관한 것이다.
폴리스티렌 폐기물, 예를 들어 전자 제품 또는 가구, 식품용 접시, 시판 제품 및 단열 캔(insulation can)으로부터의 포장재는 환경적 결과를 갖는다.
예를 들어, 일반 폐기물(post-consumer)이든 산업 폐기물(post-industrial)이든 어느 것이든 간에, 폴리스티렌 폐기물의 대부분은 매립지에 매장된다. 예를 들어, 캐나다 퀘벡에서는 매년 40,000톤 초과의 폴리스티렌 폐기물이 매장된다. 또한, 캐나다 퀘벡에서는 매년 60,000톤 초과의 새로운 폴리스티렌이 구매되고 소비되고 있다.
알려진 폴리스티렌 재생 방법은 새로운 폴리스티렌과 동일한 특성을 갖는 재생된 폴리스티렌을 생성하지 못한다. 예를 들어, 폴리스티렌에 관해 알려진 방법은 용융 유동 지수(MFI)가 새로운 폴리스티렌이 사용되는 것과 동일한 용도로 재생된 폴리스티렌을 사용하기 위한 기술적 사양을 충족하는 재생된 폴리스티렌을 제조하지 못한다. 이러한 기계적 특성의 손실을 보상하기 위하여, 재생된 폴리스티렌은 덜 엄격한 응용의 경우라 하더라도 거의 20%를 초과하지 못하는 비율로 새로운 폴리스티렌과 블렌딩된다.
대부분의 산업용 폴리스티렌 물품은 단지 폴리스티렌만으로 구성되지 않으며; 예를 들어, 이들은 어떠한 물리적, 생물학적 및/또는 화학적 특성을 개질하기 위하여 중합체에 첨가되는 화학물질을 함유할 수 있다. 첨가제의 예에는 착색제, 충전제, 난연제, 윤활제 및 가소제가 있다.
따라서, 언급된 문제들 중 하나를 적어도 부분적으로 해결하게 되거나 알려진 폴리스티렌 폐기물의 재생 방법에 대한 대안이 될, 재생된 폴리스티렌 및 폴리스티렌 폐기물의 재생 방법이 제공되는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 폴리스티렌 폐기물의 재생 방법이 제공되며, 상기 방법은
상기 폴리스티렌 폐기물을 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 얻기 위한 조건 하에서 에틸벤젠 중에 용해시키는 단계;
상기 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 침전된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분에 첨가하는 단계;
상기 침전된 폴리스티렌을 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분으로부터 분리하는 단계;
선택적으로, 상기 용해, 첨가, 및 분리 단계를 반복하는 단계;
상기 침전된 폴리스티렌을 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분으로 세척하는 단계;
상기 세척된 폴리스티렌을 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분으로부터 분리하는 단계;
상기 세척된 폴리스티렌을 2회 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분으로 세척하는 단계;
상기 2회 세척된 폴리스티렌을 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분으로부터 분리하는 단계; 및
선택적으로, 상기 2회 세척된 폴리스티렌을 건조된 폴리스티렌을 얻기 위한 조건 하에서 건조시키는 단계를 포함한다.
따라서, 본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 폴리스티렌 폐기물의 재생 방법이 제공되며, 상기 방법은
상기 폴리스티렌 폐기물을 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 얻기 위한 조건 하에서 에틸벤젠 중에 용해시키는 단계;
상기 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 침전된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분과 접촉시키는 단계;
상기 침전된 폴리스티렌을 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분으로부터 분리하는 단계;
선택적으로, 상기 용해, 첨가, 및 분리 단계를 반복하는 단계;
상기 침전된 폴리스티렌을 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분으로 세척하는 단계;
상기 세척된 폴리스티렌을 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분으로부터 분리하는 단계;
상기 세척된 폴리스티렌을 2회 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분으로 세척하는 단계;
상기 2회 세척된 폴리스티렌을 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분으로부터 분리하는 단계; 및
선택적으로, 상기 2회 세척된 폴리스티렌을 건조된 폴리스티렌을 얻기 위한 조건 하에서 건조시키는 단계를 포함한다.
따라서, 본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 폴리스티렌 폐기물의 재생 방법이 제공되며, 상기 방법은
상기 폴리스티렌 폐기물을 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 얻기 위한 조건 하에서 에틸벤젠 중에 용해시키는 단계;
상기 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 침전된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분에 첨가하는 단계;
상기 침전된 폴리스티렌을 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분으로부터 분리하는 단계;
선택적으로, 상기 용해, 첨가, 및 분리 단계를 반복하는 단계;
상기 침전된 폴리스티렌을 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분으로 세척하는 단계;
상기 세척된 폴리스티렌을 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분으로부터 분리하는 단계;
상기 세척된 폴리스티렌을 2회 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분으로 세척하는 단계;
상기 2회 세척된 폴리스티렌을 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분으로부터 분리하는 단계;
상기 2회 세척된 폴리스티렌을 비틀어 짬으로써 그리고/또는 압축함으로써 과잉의 탄화수소 폐기물 용액을 제거하는 단계; 및
상기 2회 세척된 폴리스티렌을 건조된 폴리스티렌을 얻기 위한 조건 하에서 건조시키는 단계를 포함한다.
따라서, 본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 폴리스티렌 폐기물의 재생 방법이 제공되며, 상기 방법은
상기 폴리스티렌 폐기물을 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 얻기 위한 조건 하에서 에틸벤젠 중에 용해시키는 단계;
상기 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 침전된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분과 접촉시키는 단계;
상기 침전된 폴리스티렌을 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분으로부터 분리하는 단계;
선택적으로, 상기 용해, 첨가, 및 분리 단계를 반복하는 단계;
상기 침전된 폴리스티렌을 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분으로 세척하는 단계;
상기 세척된 폴리스티렌을 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분으로부터 분리하는 단계;
상기 세척된 폴리스티렌을 2회 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분으로 세척하는 단계;
상기 2회 세척된 폴리스티렌을 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분으로부터 분리하는 단계;
상기 2회 세척된 폴리스티렌을 비틀어 짬으로써 그리고/또는 압축함으로써 과잉의 탄화수소 폐기물 용액을 제거하는 단계; 및
상기 2회 세척된 폴리스티렌을 건조된 폴리스티렌을 얻기 위한 조건 하에서 건조시키는 단계를 포함한다.
따라서, 본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 폴리스티렌 폐기물의 재생 방법이 제공되며, 상기 방법은
상기 폴리스티렌 폐기물을 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 얻기 위한 조건 하에서 에틸벤젠 중에 용해시키는 단계;
상기 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 침전된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분에 첨가하는 단계;
상기 침전된 폴리스티렌 및 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분을 냉각시키는 단계;
상기 침전된 폴리스티렌을 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분으로부터 분리하는 단계;
선택적으로, 상기 용해, 첨가, 냉각 및 분리 단계를 반복하는 단계;
상기 침전된 폴리스티렌을 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분으로 세척하는 단계;
상기 세척된 폴리스티렌 및 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분을 냉각시키는 단계;
상기 세척된 폴리스티렌을 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분으로부터 분리하는 단계;
상기 세척된 폴리스티렌을 2회 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분으로 세척하는 단계;
선택적으로, 상기 2회 세척된 폴리스티렌 및 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분을 냉각시키는 단계;
상기 2회 세척된 폴리스티렌을 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분으로부터 분리하는 단계; 및
선택적으로, 상기 2회 세척된 폴리스티렌을 건조된 폴리스티렌을 얻기 위한 조건 하에서 건조시키는 단계를 포함한다.
따라서, 본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 폴리스티렌 폐기물의 재생 방법이 제공되며, 상기 방법은
상기 폴리스티렌 폐기물을 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 얻기 위한 조건 하에서 에틸벤젠 중에 용해시키는 단계;
상기 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 침전된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분과 접촉시키는 단계;
상기 침전된 폴리스티렌 및 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분을 냉각시키는 단계;
상기 침전된 폴리스티렌을 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분으로부터 분리하는 단계;
선택적으로, 상기 용해, 첨가, 냉각 및 분리 단계를 반복하는 단계;
상기 침전된 폴리스티렌을 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분으로 세척하는 단계;
상기 세척된 폴리스티렌 및 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분을 냉각시키는 단계;
상기 세척된 폴리스티렌을 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분으로부터 분리하는 단계;
상기 세척된 폴리스티렌을 2회 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분으로 세척하는 단계;
선택적으로, 상기 2회 세척된 폴리스티렌 및 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분을 냉각시키는 단계;
상기 2회 세척된 폴리스티렌을 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분으로부터 분리하는 단계; 및
선택적으로, 상기 2회 세척된 폴리스티렌을 건조된 폴리스티렌을 얻기 위한 조건 하에서 건조시키는 단계를 포함한다.
본 발명은 또한 본 발명의 폴리스티렌 폐기물의 재생 방법에 따라 제조되는 재생된 폴리스티렌을 포함한다.
폴리스티렌 폐기물, 예컨대 팽창된 폴리스티렌 폐기물은 전형적으로 부피가 크지만(bulky) 가벼우며, 반면 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물은 전형적으로 더 높은 밀도를 가지며, 이에 따라 이것은 수송하는 데 더 적은 비용이 들 수 있다. 따라서, 예를 들어 본 발명의 방법은, 예를 들어 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물이 제1 장소에서 얻어지고, 상기 공정이 상기 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 제2 장소에 수송하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 제2 장소에서 상기 공정의 후속 단계가 수행된다면, 수송 비용을 절약할 수 있다.
본 발명의 폴리스티렌 폐기물의 재생 방법은, 예를 들어 대부분의 첨가제(예를 들어, 어떠한 물리적, 생물학적 및/또는 화학적 특성을 개질하기 위하여 중합체에 첨가되는 화학물질)의 제거를 가능하게 할 수 있고, 새로운 폴리스티렌과 매우 근접한 특성을 갖는 재생된 폴리스티렌을 생성할 수 있다. 본 발명의 공정으로부터 제조되는 재생된 폴리스티렌은, 예를 들어 새로운 폴리스티렌, 예컨대 새로운 폴리스티렌 물품의 제조를 위한 것과 동일한 용도에 사용하기에 적합할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 공정으로부터 제조되는 재생된 폴리스티렌은, 예를 들어 MFI가 그러한 용도를 위한 유용한 범위 내에 있다.
본 발명의 재생된 폴리스티렌 및 이를 얻기 위한 방법은 매우 유용하다는 것을 알아내었다. 실제로, 그러한 재생된 중합체 및 방법은 매우 낮은 함량의 첨가제(충전제 및/또는 윤활제)를 갖는 재생된 폴리스티렌을 제공할 수 있게 한다는 것을 알아내었다. 그것은 또한 회분 함량이 매우 낮은 재생된 폴리스티렌을 가져온다. 예를 들어, 이들 공정을 백색의 팽창된 또는 압출된 폴리스티렌에 적용할 때, 최종 생성물은 매우 투명(clear)하고 광 투과에 대해 투과성(transparent)이다. 본 발명의 중합체 및 공정의 그러한 특징은 매우 흥미로운데, 그 이유는, 그것은 재생된 폴리스티렌의 수명(life cycle)을 상당히 증가시킬 수 있게 하기 때문이다. 실제로, 재생된 폴리스티렌의 용도는 그 안에 함유된 다양한 첨가제를 고려할 때 매우 제한되어 있으며, 이에 따라 이들은 폴리스티렌에 대한 소정 용도 또는 응용을 위한 요건을 충족하지 못한다. 일부 제조자는 또한 재생된 폴리스티렌을 사용하는 것을 꺼려할 것인데, 그 이유는, 그것은 너무 높은 함량의 첨가제를 가질 수 있고 그것은 그러한 재생된 폴리스티렌으로 제조된 폴리스티렌 또는 제품의 특성에 영향을 주거나 그러한 특성을 저하시킬 수 있기 때문이다. 이는 본 명세서에 언급된 중합체 및 공정의 경우에는 명백히 해당되지 않는다. 대조적으로, 본 발명의 중합체에서 확인되는 그러한 매우 낮은 양의 첨가제 및/또는 충전제는 많은 상이한 응용에서의 이들 재생된 폴리스티렌의 사용을 가능하게 하고, 또한 이들을 매우 다수회 재생할 수 있게 하는데, 그 이유는, 그러한 제품의 사용자가 이들을 재생하여 낮은 MFI 값을 얻는 것이 의무적이지 않기 때문에, 단지 결코 높은 양의 첨가제 및/또는 충전제에 도달하지 않기 때문이다.
따라서, 본 발명의 중합체 및 방법은 재생된 폴리스티렌의 수명을 증가시킬 수 있게 하고(필요한 사양 및 특성을 유지하면서 그것을 매우 다수회 재생하는 것이 가능하고), 또한 대량의 첨가제 및/또는 충전제의 사용을 피하면서 이들은 매우 낮은 MFI를 갖는다.
단지 예로서 나타낸 하기의 도면에는, 본 발명의 다양한 구현예가 나타나 있다:
도 1은 본 발명의 구현예에 따른 공정의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 공정의 개략도이다.
달리 지시되지 않는 한, 이 섹션 및 다른 섹션에서 설명 된 정의 및 구현예는 당업자가 이해하는 바와 같이 적합한 본 명세서에서 설명 된 본 발명의 모든 구현예 및 양태에 적용 가능하도록 의도된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 단수 형태("a", "an" 및 "the")는 그 내용이 명백하게 달리 지시하지 않는 한 복수의 지시대상을 포함한다. 예를 들어, "탄화수소 폴리스티렌 비용매"를 포함하는 구현예는 하나의 탄화수소 폴리스티렌 비용매, 또는 둘 이상의 추가의 탄화수소 폴리스티렌 비용매를 갖는 소정의 양태를 제시하는 것으로 이해되어야 한다. "추가" 또는 "제2" 성분, 예컨대 추가 또는 제2 탄화수소 폴리스티렌 비용매를 포함하는 구현예에서, 본 명세서에 사용된 바와 같은 제2 성분은 나머지 다른 성분 또는 제1 성분과 상이하다. "제3" 성분은 나머지 다른, 제1 및 제2 성분과 상이하고, 추가로 열거되거나 "추가적인" 성분도 유사하게 상이하다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "첨가제"는 적어도 하나의 물리적, 생물학적 및/또는 화학적 특성을 개질하기 위하여 중합체에 첨가되는 화학물질을 지칭한다. 첨가제의 비제한적인 예에는 착색제, 충전제, 난연제, 윤활제 및 가소제가 있다.
본 발명의 범위를 이해함에 있어서, 용어 "포함하는" 및 이의 파생어는 언급된 특징, 요소, 구성요소, 그룹, 정수 및/또는 단계의 존재를 특정하는 개방형 용어로 의도되지만, 다른 명시되지 않은 기능, 요소, 구성요소, 그룹, 정수 및/또는 단계의 존재를 배제하지는 않는다. 전술한 내용은 용어 "포함하는", "갖는" 및 이들의 파생어와 같은 유사한 의미를 갖는 단어에도 적용된다. 용어 "이루어진" 및 이의 파생어는 언급된 특징, 요소, 구성요소, 그룹, 정수 및/또는 단계의 존재를 특정하는 폐쇄형 용어로 의도되며, 다른 명시되지 않은 기능, 요소, 구성요소, 그룹, 정수 및/또는 단계의 존재를 배제한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "본질적으로 이루어진"은 언급된 특징, 요소, 구성요소, 그룹, 정수 및/또는 단계뿐만 아니라 기본 및 신규 특성(들)에 실질적으로 영향을 미치지 않는 것들의 존재를 특정하는 것으로 의도된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "약" 및 "대략"과 같은 정도를 나타내는 용어는 최종 결과가 크게 변화되지 않도록 하는 수식된 용어의 합리적인 양의 편차를 의미한다. 정도를 나타내는 이들 용어는 수식된 용어의 적어도 ±5% 또는 적어도 ±10%의 편차를 포함하는 것으로 해석해야 하는데, 단, 이러한 편차는 수식하는 단어의 의미를 부정하지 않아야 한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "탄화수소 폴리스티렌 비용매"는, 예를 들어 폴리스티렌이 실질적으로 불용성인 탄화수소-기반 화합물 또는 이의 혼합물을 지칭한다. 본 발명의 공정에 적합한 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 선택은 당업자에 의해 이루어질 수 있다. 예를 들어, 폴리스티렌 폐기물에서 전형적으로 발견되는 대부분의 비극성 첨가제(예를 들어, 헥사브로모사이클로도데칸 및 실리콘 오일) 및 에틸벤젠은 침전된 폴리스티렌을 얻기 위해서 뿐만 아니라 탄화수소 폴리스티렌 용매로 세척하는 단계를 포함하는 본 발명의 공정에 사용되는 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매 중에 실질적으로 가용성이어야 함이 당업자에 의해 이해될 것이다. 또한, 예를 들어 재생되는 폴리스티렌 폐기물의 유리 전이 온도(Tg) 부근이거나 그보다 약간 더 높은 비점을 갖는 탄화수소 폴리스티렌 비용매를 선택하는 것이 유용할 수 있음이 당업자에 의해 이해될 것이다.
하기에 제시된 실시예는 비제한적이며 본 발명의 공정을 더 잘 예시하기 위해 사용된다.
본 발명의 공정을 위한 예시적인 공정 흐름도가 도 1에 나타나 있다. 예시된 공정(10)은 폴리스티렌 폐기물의 재생 방법이다. 도 1을 참조하면, 예시된 공정(10)에서는, 폴리스티렌 폐기물을 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 얻기 위한 조건 하에서 에틸벤젠 중에 용해시킬 수 있다(12). 예를 들어, 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물이 불용성 물질을 포함하는 경우에는, 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 불용성 물질을 제거하기 위한 조건 하에서 선택적으로 여과할 수 있다(14). 이어서, 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 침전된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분과 접촉시킬(예를 들어, 그것에 첨가할) 수 있다(16). 이어서, 침전된 폴리스티렌을 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분으로부터 분리할 수 있다. 용해, 첨가, 냉각 및 분리 단계를 선택적으로 반복할 수 있다. 이어서, 침전된 폴리스티렌을 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분으로 세척할 수 있다(18). 이어서, 세척된 폴리스티렌을 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분으로부터 분리할 수 있다. 이어서, 세척된 폴리스티렌을 2회 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분으로 세척할 수 있다(20). 이어서, 2회 세척된 폴리스티렌을 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분으로부터 분리할 수 있다. 이어서, 2회 세척된 폴리스티렌을 비틀어 짬으로써 그리고/또는 압축함으로써 과잉의 탄화수소 폐기물 용액을 선택적으로 제거할 수 있다. 이어서, 2회 세척된 폴리스티렌을 건조된 폴리스티렌을 얻기 위한 조건 하에서 선택적으로 건조시킬 수 있다(22). 이어서, 건조된 폴리스티렌을 선택적으로 패키징할 수 있는데(24), 예를 들어 본 방법은 건조된 폴리스티렌을 폴리스티렌 펠릿을 얻기 위한 조건 하에서 가공하는 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 폴리스티렌 펠릿을 패키징할 수 있다(24). 에틸벤젠 및/또는 탄화수소 폴리스티렌 비용매는, 예를 들어 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분, 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분 및/또는 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분을 에틸벤젠 및/또는 탄화수소 폴리스티렌 비용매를 얻기 위한 조건 하에서 증류하는 단계를 포함하는 공정에 의해 선택적으로 회수될 수 있다(26). 에틸벤젠은 용해 단계(12)에서 사용하기 위해 선택적으로 재생될 수 있다. 탄화수소 폴리스티렌 비용매는 접촉 단계(예를 들어, 첨가 단계)(16), 제1 세척 단계(18) 및/또는 제2 세척 단계(20)에 사용하기 위하여 선택적으로 재생될 수 있다.
본 발명의 일부 예에서는, 침전된 폴리스티렌을 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분으로부터 분리하기 전에, 본 방법은 침전된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분을 냉각시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 예에서는, 세척된 폴리스티렌을 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분으로부터 분리하기 전에, 본 방법은 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분을 냉각시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 예에서는, 2회 세척된 폴리스티렌을 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분으로부터 분리하기 전에, 본 방법은 2회 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분을 냉각시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 공정의 또 다른 예를 위한 예시적인 공정 흐름도가 도 2에 나타나 있다. 예시된 공정(100)은 폴리스티렌 폐기물의 재생 방법이다. 도 2를 참조하면, 예시된 공정(100)에서는, 폴리스티렌 폐기물을 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 얻기 위한 조건 하에서 에틸벤젠 중에 용해시킬 수 있다(112). 예를 들어, 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물이 불용성 물질을 포함하는 경우에는, 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 불용성 물질을 제거하기 위한 조건 하에서 선택적으로 여과할 수 있다(114). 이어서, 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 침전된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분과 접촉시킬(예를 들어, 그것에 첨가할) 수 있다(116). 도 2를 참조하면, 분리 전에, 본 방법은 침전된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분을 냉각시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 이어서, 침전된 폴리스티렌을 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분으로부터 분리할 수 있다. 용해, 첨가, 냉각 및 분리 단계를 선택적으로 반복할 수 있다. 이어서, 침전된 폴리스티렌을 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분으로 세척할 수 있다(118). 도 2를 참조하면, 분리 전에, 본 방법은 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분을 냉각시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 이어서, 세척된 폴리스티렌을 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분으로부터 분리할 수 있다. 이어서, 세척된 폴리스티렌을 2회 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분으로 세척할 수 있다(120). 도 2를 참조하면, 분리 전에, 본 방법은 2회 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분을 냉각시키는 단계를 선택적으로 추가로 포함할 수 있다. 이어서, 2회 세척된 폴리스티렌을 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분으로부터 분리할 수 있다. 이어서, 2회 세척된 폴리스티렌을 비틀어 짬으로써 그리고/또는 압축함으로써 과잉의 탄화수소 폐기물 용액을 선택적으로 제거할 수 있다. 이어서, 2회 세척된 폴리스티렌을 건조된 폴리스티렌을 얻기 위한 조건 하에서 선택적으로 건조시킬 수 있다(122). 이어서, 건조된 폴리스티렌을 선택적으로 패키징할 수 있는데(124), 예를 들어 본 방법은 건조된 폴리스티렌을 폴리스티렌 펠릿을 얻기 위한 조건 하에서 가공하는 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 폴리스티렌 펠릿을 패키징할 수 있다(124). 에틸벤젠 및/또는 탄화수소 폴리스티렌 비용매는, 예를 들어 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분, 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분 및/또는 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분을 에틸벤젠 및/또는 탄화수소 폴리스티렌 비용매를 얻기 위한 조건 하에서 증류하는 단계를 포함하는 공정에 의해 선택적으로 회수될 수 있다(126). 에틸벤젠은 용해 단계(112)에서 사용하기 위해 선택적으로 재생될 수 있다. 탄화수소 폴리스티렌 비용매는 접촉 단계(예를 들어, 첨가 단계)(116), 제1 세척 단계(118) 및/또는 제2 세척 단계(120)에 사용하기 위하여 선택적으로 재생될 수 있다.
예를 들어, 침전된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분을 냉각시키는 단계는 침전된 폴리스티렌의 점도가 분리가 가능하도록 증가할 때까지 일정 온도에서 그리고 일정 시간 동안 수행될 수 있다. 예를 들어, (침전된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분의) 냉각은 약 10분 내지 약 4시간의 시간 동안 수행될 수 있다. 예를 들어, (침전된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분의) 냉각은 약 2시간의 시간 동안 수행될 수 있다.
예를 들어, 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분을 냉각시키는 단계는 침전된 폴리스티렌의 점도가 분리가 가능하도록 증가할 때까지 일정 온도에서 그리고 일정 시간 동안 수행될 수 있다. 예를 들어, (세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분의) 냉각은 약 5분 내지 약 1시간의 시간 동안 수행될 수 있다. 예를 들어, (세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분의) 냉각은 약 10분 내지 약 15분의 시간 동안 수행될 수 있다.
예를 들어, 2회 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분의 냉각은 약 5분 내지 약 1시간의 시간 동안 수행될 수 있다. 예를 들어, (2회 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분의) 냉각은 약 10분 내지 약 15분의 시간 동안 수행될 수 있다.
냉각은 임의의 적합한 수단에 의해 수행될 수 있으며, 이의 선택은 당업자에 의해 용이하게 이루어질 수 있다. 예를 들어, 냉각은 순환 냉수를 포함하는 냉각 시스템에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 냉수는 약 5℃ 내지 약 10℃의 온도에서 적어도 실질적으로 유지될 수 있다.
예를 들어, 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물은 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물의 총 중량을 기준으로 약 33 중량% 이하의 양으로 폴리스티렌을 포함할 수 있다.
예를 들어, 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물은 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물의 총 중량을 기준으로 약 10 중량% 내지 약 30 중량%의 양으로 폴리스티렌을 포함할 수 있다.
예를 들어, 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물은 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물의 총 중량을 기준으로 약 14 중량% 내지 약 28 중량%의 양으로 폴리스티렌을 포함할 수 있다.
예를 들어, 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물은 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물의 총 중량을 기준으로 약 15 중량% 내지 약 27 중량%의 양으로 폴리스티렌을 포함할 수 있다.
예를 들어, 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물은 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물의 총 중량을 기준으로 약 16 중량% 내지 약 25 중량%의 양으로 폴리스티렌을 포함할 수 있다.
예를 들어, 폴리스티렌 폐기물은 에틸벤젠이 담긴 챔버 및 폴리스티렌 폐기물을 에틸벤젠에 첨가하기 위한 챔버에 대한 적어도 하나의 개구를 갖는 용기 내의 에틸벤젠 중에 용해될 수 있으며, 본 방법은 폴리스티렌 폐기물을 챔버 내에 담긴 에틸벤젠에 첨가하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
예를 들어, 용기는 통기구(vent)를 추가로 포함할 수 있다.
예를 들어, 용기는 폴리스티렌 폐기물을 에틸벤젠 내로 강제로 밀어넣기 위한 수단을 추가로 포함할 수 있다.
예를 들어, 폴리스티렌 폐기물을 에틸벤젠 내로 강제로 밀어넣기 위한 수단은 용기 내부에 금속 격자를 포함할 수 있다.
예를 들어, 용기는 챔버의 용량에 도달한 시점을 지시하기 위한 수단을 추가로 포함할 수 있다.
예를 들어, 용기의 용량에 도달한 시점을 지시하기 위한 수단은 지시등일 수 있다.
예를 들어, 지시등은 챔버 내의 플로트 스위치에 연결될 수 있다.
예를 들어, 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물은 불용성 물질을 포함할 수 있으며, 본 방법은 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분에 첨가하기 전에 불용성 물질을 제거하기 위한 조건 하에서 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 여과하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 불용성 물질은 폴리스티렌/부타디엔 혼합물, 스티렌의 공중합체, 먼지, 점착제, 금속, 목재, 플라스틱, 오염물 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 예를 들어, 불용성 물질은 먼지, 모래, 티끌, 금속, 목재, 종이, 안료, 단백질, 점착제, 에틸벤젠 중에 불용성인 중합체 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 예를 들어, 에틸벤젠 중에 불용성인 중합체는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌 테레프타레이트(PET) 및 폴리비닐 클로라이드(PVC)로부터 선택될 수 있다. 여과는 임의의 적합한 필터를 포함할 수 있으며, 이의 선택은 당업자에 의해 이루어질 수 있다. 예를 들어, 여과는 조대(coarse) 단계부터 미세(fine) 단계까지 다단계 여과 공정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물은 금속 메시 필터, 폴리올레핀 백 필터, 폴리에스테르 백 필터, 천 필터 및 종이 필터로부터 선택되는 필터를 통해 여과될 수 있다. 예를 들어, 부타디엔은 그것이 고도로 가교결합되지 않았다면 에틸벤젠 중에 가용성일 것이다.
예를 들어, 접촉 단계는 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분에 첨가하는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들어, 침전된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분을 얻기 위한 조건은 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 비점에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분에 첨가하는 단계 및 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물로부터의 에틸벤젠의 탄화수소 폴리스티렌 비용매 내로의 확산이 충분한 정도로 진행되게 하는 시간 동안 교반하는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들어, 시간은 약 5분 내지 약 10분일 수 있다.
예를 들어, 교반 단계는 기계적 교반기로 교반하는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들어, 침전된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분을 얻기 위한 조건은 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 주위 온도(예를 들어, 약 20℃ 내지 약 30℃ 또는 약 25℃의 온도)에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분에 첨가하고, 이어서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 비점까지 가열하는 단계 및 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물로부터의 에틸벤젠의 탄화수소 폴리스티렌 비용매 내로의 확산이 충분한 정도로 진행되게 하는 시간 동안 교반하는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들어, 시간은 약 30분 내지 약 4시간일 수 있다. 예를 들어, 시간은 약 1시간 동안일 수 있다.
예를 들어, 교반 단계는 기계적 교반기로 교반하는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들어, 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물 내의 에틸벤젠은 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물의 총 중량을 기준으로 약 90 중량% 초과가 탄화수소 폴리스티렌 비용매 내로 확산될 수 있다.
예를 들어, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분 대 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물의 부피비는 약 2:1 내지 약 4:1일 수 있다.
예를 들어, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분 대 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물의 부피비는 약 3:1일 수 있다.
예를 들어, 침전된 폴리스티렌은 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분을 침전된 폴리스티렌으로부터 경사분리(decanting)하는 단계를 포함하는 공정에 의해 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분으로부터 분리될 수 있다.
예를 들어, 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분을 얻기 위한 조건은 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분을 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 비점에서 침전된 폴리스티렌에 첨가하는 단계 및 침전된 폴리스티렌으로부터의 에틸벤젠의 탄화수소 폴리스티렌 비용매 내로의 확산이 충분한 정도로 진행되게 하는 시간 동안 교반하는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들어, 시간은 약 1분 내지 약 15분일 수 있다. 예를 들어, 시간은 약 10분일 수 있다. 예를 들어, 시간은 약 2분 내지 약 5분일 수 있다. 예를 들어, 교반 단계는 기계적 교반기로 교반하는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들어, 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분을 얻기 위한 조건은 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분을 주위 온도(예를 들어, 약 20℃ 내지 약 30℃ 또는 약 25℃의 온도)에서 침전된 폴리스티렌에 첨가하고, 이어서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 비점으로 가열하는 단계 및 침전된 폴리스티렌으로부터의 에틸벤젠의 탄화수소 폴리스티렌 비용매 내로의 확산이 충분한 정도로 진행되게 하는 시간 동안 교반하는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들어, 시간은 약 15분 내지 약 2시간일 수 있다. 예를 들어, 시간은 약 30분일 수 있다. 예를 들어, 교반 단계는 기계적 교반기로 교반하는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들어, 세척된 폴리스티렌은 약 0.3 중량% 미만의 에틸벤젠을 포함할 수 있다. 예를 들어, 세척된 폴리스티렌은 약 0.1 중량% 미만의 에틸벤젠을 포함할 수 있다.
예를 들어, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분 대 침전된 폴리스티렌의 부피비는 약 1:2 내지 약 2:1일 수 있다. 예를 들어, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분 대 침전된 폴리스티렌의 부피비는 약 1:1일 수 있다.
예를 들어, 세척된 폴리스티렌은 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분을 세척된 폴리스티렌으로부터 경사분리하는 단계를 포함하는 공정에 의해 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분으로부터 분리될 수 있다.
예를 들어, 2회 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분을 얻기 위한 조건은 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분을 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 비점에서 세척된 폴리스티렌에 첨가하는 단계 및 세척된 폴리스티렌으로부터의 에틸벤젠의 탄화수소 폴리스티렌 비용매 내로의 확산이 충분한 정도로 진행되게 하는 시간 동안 교반하는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들어, 시간은 약 1분 내지 약 10분일 수 있다. 예를 들어, 시간은 약 5분일 수 있다. 예를 들어, 교반 단계는 기계적 교반기로 교반하는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들어, 2회 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분을 얻기 위한 조건은 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분을 주위 온도(예를 들어, 약 20℃ 내지 약 30℃ 또는 약 25℃의 온도)에서 세척된 폴리스티렌에 첨가하고, 이어서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 비점으로 가열하는 단계 및 세척된 폴리스티렌으로부터의 에틸벤젠의 탄화수소 폴리스티렌 비용매 내로의 확산이 충분한 정도로 진행되게 하는 시간 동안 교반하는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들어, 시간은 약 15분 내지 약 2시간일 수 있다. 예를 들어, 시간은 약 30분일 수 있다. 예를 들어, 교반 단계는 기계적 교반기로 교반하는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들어, 2회 세척된 폴리스티렌은 약 0.1 중량% 미만의 에틸벤젠을 포함할 수 있다. 예를 들어, 2회 세척된 폴리스티렌은 약 0.05 중량% 미만의 에틸벤젠을 포함할 수 있다.
예를 들어, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분 대 세척된 폴리스티렌의 부피비는 약 1:2 내지 약 2:1일 수 있다. 예를 들어, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분 대 세척된 폴리스티렌의 부피비는 약 1:1일 수 있다.
예를 들어, 2회 세척된 폴리스티렌은 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분을 2회 세척된 폴리스티렌으로부터 경사분리하는 단계를 포함하는 공정에 의해 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분으로부터 분리될 수 있다.
예를 들어, 2회 세척된 폴리스티렌을 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분으로부터 분리시킨 후에 그리고 건조시키기 전에, 본 방법은 2회 세척된 폴리스티렌을 비틀어 짬으로써 그리고/또는 압축함으로써 과잉의 탄화수소 폐기물 용액을 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
예를 들어, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분 및 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분 중 적어도 하나는 1 atm의 압력에서의 비점이 약 98℃ 내지 약 110℃ 또는 약 105℃ 내지 약 110℃인 탄화수소 폴리스티렌 비용매를 포함할 수 있거나, 이로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분 및 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분은 C6-C8 알칸 또는 석유 증류물을 포함할 수 있거나, 이로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분 및 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분은 C6-C8 알칸을 포함할 수 있거나, 이로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이로 이루어질 수 있다.
예를 들어, C6-C8 알칸은 헵탄일 수 있다. 예를 들어, 헵탄은 n-헵탄일 수 있다. 예를 들어, C6-C8 알칸은 헥산일 수 있다. 예를 들어, 헥산은 이소헥산일 수 있다.
예를 들어, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분 및 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분은 석유 증류물을 포함할 수 있거나, 이로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분 및 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분은 n-헵탄을 포함할 수 있거나, 이로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분 및 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분은 모두 동일한 탄화수소 폴리스티렌 비용매일 수 있다.
예를 들어, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분 및 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분은 모두 상이한 탄화수소 폴리스티렌 비용매일 수 있다.
예를 들어, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분과 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분은 동일한 탄화수소 폴리스티렌 비용매일 수 있고, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분은 상이한 탄화수소 폴리스티렌 비용매일 수 있다.
예를 들어, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분 및 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분은 n-헵탄을 포함할 수 있거나, 이로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이로 이루어질 수 있고, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분은 n-헥산을 포함할 수 있거나, 이로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 건조된 폴리스티렌을 얻기 위한 조건은 잔존하는 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제거가 충분한 정도로 진행되게 하는 온도 및 시간 동안 2회 세척된 폴리스티렌을 건조시키는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 2회 세척된 폴리스티렌은 약 115℃ 내지 약 125℃의 온도에서 건조될 수 있다. 예를 들어, 2회 세척된 폴리스티렌은 약 120℃의 온도에서 건조될 수 있다. 예를 들어, 2회 세척된 폴리스티렌은 약 90℃ 내지 약 110℃의 온도에서 건조될 수 있다. 예를 들어, 2회 세척된 폴리스티렌은 약 100℃의 온도에서 건조될 수 있다. 예를 들어, 건조된 폴리스티렌을 얻기 위한 조건은 진공을 인가하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
예를 들어, 건조된 폴리스티렌을 얻기 위한 조건은 잔존하는 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제거가 충분한 정도로 진행되게 하는 시간 동안 적외선 건조기를 사용하여 2회 세척된 폴리스티렌을 건조시키는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들어, 폴리스티렌 폐기물은 극성 불순물을 포함할 수 있으며, 본 방법은 폴리스티렌 폐기물을 극성 불순물을 제거하기 위한 조건 하에서 극성 유기 용매로 세척하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
예를 들어, 극성 유기 용매는 메탄올 또는 에탄올을 포함할 수 있거나, 이로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 극성 유기 용매는 메탄올을 포함할 수 있거나, 이로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 극성 유기 용매는 에탄올을 포함할 수 있거나, 이로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 본 방법은 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분, 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분 및/또는 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분을 에틸벤젠 및/또는 탄화수소 폴리스티렌 비용매를 얻기 위한 조건 하에서 증류하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
예를 들어, 본 방법은 용해 단계에서 사용하기 위하여 에틸벤젠을 재생하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
예를 들어, 본 방법은 첨가 단계, 제1 세척 단계 및/또는 제2 세척 단계에서 사용하기 위하여 탄화수소 폴리스티렌 비용매를 재생하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
예를 들어, 본 방법은 건조된 폴리스티렌을 폴리스티렌 펠릿을 얻기 위한 조건 하에서 가공하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리스티렌 펠릿을 얻기 위한 조건은 약 140℃ 내지 약 160℃의 온도에서 건조된 폴리스티렌을 압출하는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들어, 본 방법은 폴리스티렌 펠릿을 패키징하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 폴리스티렌 펠릿을 패키징하기에 적합한 수단은 당업자에 의해 선택될 수 있다.
예를 들어, 본 방법은 용해 단계, 첨가 단계, 제1 세척 단계 및/또는 제2 세척 단계 동안 산화방지제를 첨가하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 방법은 용해 단계 동안 산화방지제를 첨가하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
예를 들어, 산화방지제는 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피오네이트를 포함할 수 있거나, 이로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 산화방지제는 폴리스티렌의 총 중량을 기준으로 약 0.1 중량% 내지 약 2 중량%의 양으로 첨가될 수 있다. 예를 들어, 산화방지제는 폴리스티렌의 총 중량을 기준으로 약 1 중량%의 양으로 첨가될 수 있다. 예를 들어, 산화방지제는 폴리스티렌의 총 중량을 기준으로 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 양으로 첨가될 수 있다.
예를 들어, 본 방법은 용융 유동 지수를 감소시키거나 증가시키기 위한 첨가제를 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물에 첨가하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 방법은 용융 유동 지수를 감소시키기 위한 첨가제를 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물에 첨가하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
예를 들어, 용융 유동 지수를 감소시키기 위한 첨가제는 석회, 활석, 산화규소, 수산화규소, 산화알루미늄, 수산화알루미늄, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있거나, 이로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 용융 유동 지수를 감소시키기 위한 첨가제는 석회를 포함할 수 있거나, 이로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 용융 유동 지수를 감소시키기 위한 첨가제는 활석을 포함할 수 있거나, 이로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 용융 유동 지수를 증가시키기 위한 첨가제는 약 0.0001 중량% 내지 약 1 중량%의 실리콘 오일을 포함할 수 있다. 예를 들어, 실리콘 오일은 약 0.01 중량% 내지 0.1 중량%로 첨가될 수 있다.
예를 들어, 용융 유동 지수를 감소시키기 위한 첨가제는 폴리스티렌의 총 중량을 기준으로 약 0.5 중량% 내지 약 25 중량%의 양으로 첨가될 수 있다. 예를 들어, 용융 유동 지수를 감소시키기 위한 첨가제는 폴리스티렌의 총 중량을 기준으로 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량%의 양으로 첨가될 수 있다. 예를 들어, 용융 유동 지수를 감소시키기 위한 첨가제는 폴리스티렌의 총 중량을 기준으로 약 1 중량%의 양으로 첨가될 수 있다.
예를 들어, 폴리스티렌 폐기물은 산업 폐기물, 일반 폐기물 또는 이들의 조합일 수 있다. 예를 들어, 폴리스티렌 폐기물은 산업 폐기물일 수 있다. 예를 들어, 폴리스티렌 폐기물은 일반 폐기물일 수 있다. 예를 들어, 폴리스티렌 폐기물은 산업 폐기물 및 일반 폐기물의 조합일 수 있다.
예를 들어, 폴리스티렌 폐기물은 팽창된 폴리스티렌을 포함할 수 있거나, 이로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 폴리스티렌 폐기물은 백색의 팽창된 폴리스티렌을 포함할 수 있거나, 이로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 폴리스티렌 폐기물은 압축된 폴리스티렌을 포함할 수 있거나, 이로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 이로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 본 방법은 용해 전에 폴리스티렌 폐기물을 그라인딩하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
예를 들어, 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물은 제1 장소에서 얻어질 수 있으며, 본 방법은 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 제2 장소에 수송하는 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 제2 장소에서 본 공정의 후속 단계가 수행될 수 있다.
예를 들어, 용해 단계는 약 0℃ 내지 약 100℃의 온도에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 용해 단계는 약 20℃ 내지 약 30℃의 온도에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 용해 단계는 약 75℃ 내지 약 85℃의 온도에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 용해 단계는 약 80℃의 온도에서 수행될 수 있다.
본 발명의 일부 예에서, 용해 단계는 약 30분 내지 약 4시간의 시간 동안 수행될 수 있다. 예를 들어, 용해 단계는 약 1시간의 시간 동안 수행될 수 있다.
예를 들어, 접촉/첨가 단계는 약 80℃ 내지 약 120℃의 온도에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 접촉/첨가 단계는 약 80℃ 내지 약 90℃의 온도에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 접촉/첨가 단계는 약 85℃의 온도에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분은 헵탄일 수 있고, 접촉/첨가 단계는 약 80℃ 내지 약 105℃, 약 85℃ 내지 약 100℃, 약 80℃ 내지 약 90℃ 또는 약 85℃의 온도에서 수행될 수 있다.
예를 들어, 접촉/첨가 단계는 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 주위 온도(예를 들어, 약 20℃ 내지 약 30℃ 또는 약 25℃의 온도)에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분과/그것에 접촉/첨가하고, 이어서 약 80℃ 내지 약 120℃, 약 95℃ 내지 약 105℃ 또는 약 100℃의 온도에서 적합한 시간(예를 들어, 약 5분 내지 약 1시간 또는 약 30분) 동안 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분은 헵탄일 수 있고, 접촉/첨가 단계는 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 주위 온도(예를 들어, 약 20℃ 내지 약 30℃ 또는 약 25℃의 온도)에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분과/그것에 접촉/첨가하고, 이어서 약 95℃ 내지 약 105℃ 또는 약 100℃의 온도에서 적합한 시간(예를 들어, 약 5분 내지 약 1시간 또는 약 30분) 동안 가열하는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들어, 침전된 폴리스티렌을 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분으로 세척하는 단계는 약 80℃ 내지 약 120℃의 온도에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 침전된 폴리스티렌을 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분으로 세척하는 단계는 약 80℃ 내지 약 90℃의 온도에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 침전된 폴리스티렌을 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분으로 세척하는 단계는 약 85℃의 온도에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분은 헵탄일 수 있고, 침전된 폴리스티렌을 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분으로 세척하는 단계는 약 80℃ 내지 약 105℃, 약 85℃ 내지 약 100℃, 약 80℃ 내지 약 90℃ 또는 약 85℃의 온도에서 수행될 수 있다.
예를 들어, 침전된 폴리스티렌을 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분으로 세척하는 단계는 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분을 주위 온도(예를 들어, 약 20℃ 내지 약 30℃ 또는 약 25℃의 온도)에서 침전된 폴리스티렌과/그것에 접촉/첨가하고, 이어서 약 80℃ 내지 약 120℃, 약 95℃ 내지 약 105℃ 또는 약 100℃의 온도에서 적합한 시간(예를 들어, 약 5분 내지 약 1시간 또는 약 30분) 동안 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분은 헵탄일 수 있고, 침전된 폴리스티렌을 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분으로 세척하는 단계는 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분을 주위 온도(예를 들어, 약 20℃ 내지 약 30℃ 또는 약 25℃의 온도)에서 침전된 폴리스티렌과/그것에 접촉/첨가하고, 이어서 약 95℃ 내지 약 105℃ 또는 약 100℃의 온도에서 적합한 시간(예를 들어, 약 5분 내지 약 1시간 또는 약 30분) 동안 가열하는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들어, 세척된 폴리스티렌을 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분으로 세척하는 단계는 약 80℃ 내지 약 120℃의 온도에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 세척된 폴리스티렌을 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분으로 세척하는 단계는 약 80℃ 내지 약 90℃의 온도에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 세척된 폴리스티렌을 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분으로 세척하는 단계는 약 85℃의 온도에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분은 헵탄일 수 있고, 세척된 폴리스티렌을 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분으로 세척하는 단계는 약 80℃ 내지 약 105℃, 약 85℃ 내지 약 100℃, 약 80℃ 내지 약 90℃ 또는 약 85℃의 온도에서 수행될 수 있다.
예를 들어, 세척된 폴리스티렌을 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분으로 세척하는 단계는 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분을 주위 온도(예를 들어, 약 20℃ 내지 약 30℃ 또는 약 25℃의 온도)에서 세척된 폴리스티렌과/그것에 접촉/첨가하고, 이어서 약 80℃ 내지 약 120℃, 약 95℃ 내지 약 105℃ 또는 약 100℃의 온도에서 적합한 시간(예를 들어, 약 5분 내지 약 1시간 또는 약 30분) 동안 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분은 헵탄일 수 있고, 세척된 폴리스티렌을 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분으로 세척하는 단계는 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분을 주위 온도(예를 들어, 약 20℃ 내지 약 30℃ 또는 약 25℃의 온도)에서 침전된 폴리스티렌과/그것에 접촉/첨가하고, 이어서 약 95℃ 내지 약 105℃ 또는 약 100℃의 온도에서 적합한 시간(예를 들어, 약 5분 내지 약 1시간 또는 약 30분) 동안 가열하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명의 폴리스티렌 폐기물의 재생 방법에 따라 제조되는 재생된 폴리스티렌을 포함한다.
예를 들어, 폐 폴리스티렌은 다른 공중합체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 그것은 부타디엔을 포함할 수 있으며(HIPS), 스티렌 및 아크릴로니트릴의 공중합체(SAN) 또는 아크릴로니트릴, 부타디엔 및 스티렌의 공중합체(ABS)일 수 있다. 예를 들어, 폐 폴리스티렌은 폴리스티렌-코-부타디엔 공중합체일 수 있다. 본 발명의 다른 예에서, 폐 폴리스티렌은 다른 공중합체를 포함하지 않는다.
예를 들어, 본 발명의 재생된 폴리스티렌에 관한 구현예는 본 발명의 폴리스티렌 폐기물의 재생 방법에 관하여 본 명세서에 논의된 바와 같이 변동될 수 있다.
예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 용융 유동 지수가 약 40 g/10분 미만일 수 있다. 예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 용융 유동 지수가 약 3 내지 약 30 g/10분 미만일 수 있다. 예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 용융 유동 지수가 약 3 내지 약 25 g/10분 미만일 수 있다. 예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 용융 유동 지수가 약 25 g/10분 미만일 수 있다. 예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 용융 유동 지수가 약 10 내지 약 20 g/10분 미만일 수 있다.
예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 용융 유동 지수가 약 40 g/10분 미만일 수 있다. 예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 용융 유동 지수가 약 5 내지 약 30 g/10분 미만일 수 있다. 예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 용융 유동 지수가 약 5 내지 약 25 g/10분 미만일 수 있다. 예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 용융 유동 지수가 약 25 g/10분 미만일 수 있다. 예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 용융 유동 지수가 약 10 내지 약 20 g/10분 미만일 수 있다.
예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 용융 유동 지수가 약 30 g/10분 미만일 수 있다. 예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 용융 유동 지수가 약 3 내지 약 25 g/10분 미만일 수 있다. 예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 용융 유동 지수가 약 1 내지 약 15 g/10분 미만일 수 있다. 예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 용융 유동 지수가 약 10 내지 약 15 g/10분 미만일 수 있다. 예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 용융 유동 지수가 약 5 내지 약 12 g/10분 미만일 수 있다. 예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 용융 유동 지수가 약 2 내지 약 12 g/10분 미만일 수 있다. 예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 용융 유동 지수가 약 15 g/10분 미만일 수 있다. 예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 용융 유동 지수가 약 12 g/10분 미만일 수 있다.
예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 첨가제(들)의 함량이 약 5 중량% 미만일 수 있다.
예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 첨가제(들)의 함량이 약 3 중량% 미만일 수 있다.
예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 첨가제(들)의 함량이 약 2 중량% 미만일 수 있다.
예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 첨가제(들)의 함량이 약 1 중량% 미만일 수 있다.
예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 첨가제(들)의 함량이 약 0.5 중량% 미만일 수 있다.
예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 첨가제(들)의 함량이 약 0.1 중량% 미만일 수 있다.
예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 첨가제(들)의 함량이 약 0.05 중량% 미만일 수 있다.
예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 첨가제(들)의 함량이 약 0.05 중량% 내지 약 1 중량%일 수 있다.
예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 첨가제(들)의 함량이 약 0.1 중량% 내지 약 1 중량%일 수 있다.
예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 충전제 함량이 약 5 중량% 미만일 수 있다.
예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 충전제 함량이 약 3 중량% 미만일 수 있다.
예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 충전제 함량이 약 2 중량% 미만일 수 있다.
예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 충전제 함량이 약 1 중량% 미만일 수 있다.
예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 충전제 함량이 약 0.5 중량% 미만일 수 있다.
예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 충전제 함량이 약 0.1 중량% 미만일 수 있다.
예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 충전제 함량이 약 0.05 중량% 미만일 수 있다.
예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 충전제 함량이 약 0.05 중량% 내지 약 1 중량%일 수 있다.
예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 충전제 함량이 약 0.1 중량% 내지 약 1 중량%일 수 있다.
예를 들어, 충전제는 무기 충전제일 수 있다.
예를 들어, 재생된 중합체는 용매 및 비용매에 의한 처리를 수반함으로써 폴리스티렌 폐기물을 재생함으로써 얻어질 수 있다.
예를 들어, 재생된 중합체는 에틸벤젠인 용매 및 C6-C8 알칸 또는 이들의 혼합물인 탄화수소 폴리스티렌 비용매에 의한 처리를 수반함으로써 폴리스티렌 폐기물을 재생함으로써 얻어질 수 있다.
예를 들어, 폴리스티렌 폐기물은 평균 분자량이 약 200,000 내지 약 350,000 g/mol인 폴리스티렌을 포함할 수 있다.
예를 들어, 폴리스티렌 폐기물은 평균 분자량이 약 230,000 내지 약 260,000 g/mol인 폴리스티렌을 포함할 수 있다.
예를 들어, 폴리스티렌 폐기물은 평균 분자량이 약 260,000 내지 약 300,000 g/mol인 폴리스티렌을 포함할 수 있다.
예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 투과성일 수 있다.
예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 투명할 수 있다.
예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 실질적으로 투과성일 수 있다.
예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 적어도 실질적으로 투과성일 수 있다.
예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 본 명세서에 기재된 임의의 공정 및 방법에 의해 얻어질 수 있다.
또한, 재생된 폴리스티렌 및 버진(virgin) 폴리스티렌을 포함하는 혼합물을 제조하기 위한 본 발명의 재생된 폴리스티렌의 용도가 제공된다.
또한, 본 발명의 재생된 폴리스티렌의 사용 방법이 제공되며, 상기 방법은 재생된 폴리스티렌을 버진 폴리스티렌과 혼합하는 단계를 포함한다.
예를 들어, 혼합물은 적어도 약 10 중량%, 적어도 약 15 중량%, 적어도 약 20 중량%, 약 1 중량% 내지 약 50 중량%, 약 5 중량% 내지 약 50 중량%, 또는 약 5 중량% 내지 약 30 중량%의 재생된 폴리스티렌을 포함할 수 있다.
예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 다른 공중합체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 그것은 부타디엔을 포함할 수 있으며(HIPS), 스티렌 및 아크릴로니트릴의 공중합체(SAN) 또는 아크릴로니트릴, 부타디엔 및 스티렌의 공중합체(ABS)일 수 있다. 예를 들어, 재생된 폴리스티렌은 폴리스티렌-코-부타디엔 공중합체일 수 있다. 본 발명의 다른 예에서, 폐 폴리스티렌은 다른 공중합체를 포함하지 않는다.
예를 들어, 폴리스티렌을 재생하거나 폴리스티렌 폐기물을 재생된 폴리스티렌으로 전환시키는 단계는 본 명세서에 정의된 바와 같은 방법/공정에 의해 수행될 수 있다.
실시예
실시예 1: 폴리스티렌 폐기물의 재생
본 연구에서는, 하기 순서에 따라 5개의 주 단계를 포함한 공정으로 폴리스티렌 폐기물을 재생하였다.
1. 폴리스티렌을 에틸벤젠 중에 가용화하는 단계
2. 폴리스티렌(PS)/에틸벤젠 혼합물을 여과하여 용해되지 않은 물질을 제거하는 단계
3. PS에 대해 비용매인 비극성 용매로 세척하는 단계
4. 건조 단계
5. PS 플라스틱 비드를 형성하고 패키징하는 단계
제1 단계(가용화 단계)에서는, 폴리스티렌 폐기물, 예컨대 팽창된 폴리스티렌의 산업 일반 폐기물을 에틸벤젠 중에 용해시켰다. 가용화 단계에서, 폴리스티렌은 그의 구조적 특성을 상실하고, 그것이 차지하는 부피의 감소가 일어난다. 그의 제조에 사용되는 헥사브로모사이클로도데칸(HBCD) 및 실리콘 오일을 포함한 다양한 비극성 첨가제를 에틸벤젠 용매 중에 용해시킨다. 이 단계는 용해 모듈로 불리는 폐쇄된 통기 탱크 내에서 수행하였다. 이 모듈의 목적은 주어진 기간 내에 가용화될 수 있는 폴리스티렌의 양을 최대화하는 것이다. 예를 들어, 용해 모듈 내부의 금속 격자가 팽창된 폴리스티렌 물품을 에틸벤젠 중으로 밀어낼 수 있으며, 이것은, 예를 들어 용해 시간을 수 시간부터 수 분까지 감소시킬 수 있다.
제3 단계(세척 단계)는 하기를 포함하는 목적을 가졌다: (1) 폴리스티렌의 침전; (2) 단계 1에서 재사용하기 위하여 에틸벤젠의 회수; 및 (3) 재생된 폴리스티렌의 기계적 특성을 변경시킬 수 있는 각종 첨가제의 제거. 이 단계는 먼저 가용화된 폴리스티렌을 적합한 비점을 갖는 헥산, 헵탄 또는 임의의 다른 탄화수소를 사용하여 침전시키는 단계를 포함하였다. 헵탄이 세척 단계에서 최상의 결과를 제공하는 것으로 관찰되었지만, 다른 탄화수소가 또한 유용할 수 있다. 헥산 및 옥탄을 본 연구에서 시험하였다. 비점이 약 100℃ 내지 약 120℃인 석유 증류물이 또한 유용할 수 있으며, 예를 들어 공정 및/또는 작업의 감소된 비용을 제공할 수 있다.
예를 들어, 용매의 비점은 폴리스티렌 폐기물의 Tg 부근이거나 그보다 약간 더 높을 수 있다. 폴리스티렌의 Tg는, 예를 들어 분자량의 함수로서 달라질 수 있지만, 폴리스티렌 폐기물의 Tg는 전형적으로 약 98℃이다. 산업용 폴리스티렌 물품의 제조에 사용되는 대부분의 폴리스티렌의 경우, 전형적으로 분자량 또는 다분산도에 따라 Tg의 단지 작은 변동만이 있음이 당업자에 의해 이해될 것이다. 따라서, 용매는 1 atm 압력에서의 비점이 최대 110℃, 예를 들어 비점이 약 105℃ 내지 약 110℃일 수 있다. 적합한 탄화수소 용매는, 예를 들어 에틸벤젠의 90% 초과가 그 안으로 이동되게 할 수 있으며, 폴리스티렌에 대해 비용매이다.
제1 세척 단계(즉, 폴리스티렌을 침전시키는 단계)를 수행하기 위하여, 에틸벤젠 중 가용화된 폴리스티렌의 혼합물을 비등 온도에 있는 탄화수소가 담긴 이중벽 스테인리스 강 탱크 내로 서서히 주입하였다. 예시적인 실험에서, 비등 온도(69℃)에 있는 헥산을 이 단계에 사용하였다. 다른 예시적인 실험에서는, 비등 온도(98℃)에 있는 헵탄을 이 단계에 사용하였다. 혼합물 전체를 기계적 교반기의 사용을 통해 온화하게 교반하였다. 탄화수소에 첨가되는 폴리스티렌/에틸벤젠 용액의 부피는 폴리스티렌/에틸벤젠 용액 대 탄화수소 부피비가 1:3이었다. 이들 조건 하에서, 폴리스티렌은 끈적끈적한 백색 페이스트 형태로 침전될 수 있다. 그러나, 교반 동안, 끈적끈적한 페이스트 대신에 PS의 플레이크를 형성할 가능성이 더 높음을 알아내었다. 교반 시간(약 5분 내지 약 10분)은 탄화수소 내로의 에틸벤젠의 유용한 양의 확산을 가능하게 하였다. 그러나, 에틸벤젠과 폴리스티렌 사이의 큰 친화성으로 인해, 침전된 폴리스티렌은 매우 가단성(malleable)인 상태를 유지하는 것으로 관찰되었으며, 효율적으로 분리되는 대신에 용매 혼합물 중에 체류하는 경향이 있었다. 그러한 경우에, 침전된 폴리스티렌의 점도를 증가시키고 침전된 폴리스티렌과 용매 혼합물의 제1 일부분의 분리를 촉진시키는 데 냉각 공정이 사용될 수 있음을 알아내었다. 예를 들어, 이는 이중벽 스테인리스 강 탱크 내에서 냉각 시스템을 사용함으로써 행해진다. 예를 들어, 침전된 폴리스티렌 및 용매 혼합물의 제1 일부분을 갖는 탱크를 냉각시키기 위하여 냉수(5℃ 내지 10℃)가 사용될 수 있다. 냉각은 약 10분 내지 약 15분 또는 그 이상, 예를 들어 약 2시간의 시간에 걸쳐 행해질 수 있었다. 침전 및 선택적인 냉각 후에, 용매 혼합물 상층액을 단순 경사분리에 의해 제거하고, 이후에 침전된 폴리스티렌의 제2 세척을 수행할 수 있었다.
제2 세척은 헵탄을 갖는 동일한 탱크 내에서 수행하였다. 비등 온도가 98℃인 헵탄의 규정된 부피를 1:1의 폴리스티렌:헵탄 부피비에 따라 탱크 내로 도입하였다. 전체 혼합물을 약 2분 내지 약 5분에 걸쳐 중간 정도의 기계적 교반 하에서 대기압에서 비등시켰다. 제2 세척에서는 제1 세척과는 상이한 탄화수소를 사용하여 폴리스티렌의 가단성을 증가시켰는데, 이는, 예를 들어 침전된 폴리스티렌으로부터 탄화수소 내로의 잔존하는 에틸벤젠 용매의 확산을 증가시켰다. 냉각 시스템은 제2 세척 후에도 또한 사용되어 침전된 폴리스티렌의 점도를 증가시키고 용매 혼합물과 폴리스티렌 사이의 더 용이한 분리를 가능하게 할 수 있다(예를 들어, 약 10분 내지 약 15분의 시간 동안의 냉각). 세척 및 선택적인 냉각 후에, 용매 혼합물 상층액을 단순 경사분리에 의해 제거하였다. 세척 효율의 계산에 따르면, 이 단계에서 0.1% 미만의 에틸벤젠이 침전된 폴리스티렌 중에 잔존하였다.
폴리스티렌 내의 에틸벤젠의 존재를 추가로 감소시키기 위하여, 비등하고 있는 헵탄에 의한 제3 세척을 사용하였다. 잔류 용매의 존재는, 예를 들어 용융 유동 지수(MFI)로도 불리는 용융 지수에 영향을 줄 수 있다. 세척 효율의 정도는 MFI에 반비례한다. 사용된 세척 조건은 제2 세척 단계에서와 동일하였다. 폴리스티렌은 침전 단계와 대비하여 고체 페이스트로서 체류하려는 경향이 있었으며, 용매 혼합물은 침전된 물질의 손실 없이 더 용이하게 제거될 수 있다. 따라서, 예를 들어 제3 세척의 경우 효율적인 분리를 갖는 데 있어서 냉각 단계는 필요하지 않을 수 있다.
회수된 용매 혼합물은 헥산, 헵탄, 에틸벤젠 및/또는 사용된 임의의 다른 탄화수소 용매뿐만 아니라 PS로부터 추출된 비극성 첨가제를 함유하였다. 에틸벤젠 및 첨가제의 비율은 제2 및 제3 용매 혼합물에서보다 제1 용매 혼합물에서 더 높았다. 분별 증류를 사용하여 상이한 생성물들을 분리하였다. 에틸벤젠은 가용화 단계에 재사용하였으며, 한편 헥산 및 헵탄은 세척 단계에 재사용하였다. 회수된 첨가제는 처분할 폐기물인 것으로 간주되었다.
제4 단계(건조 단계)는 건조기 내에서 120℃의 온도에서 약 5 내지 37%의 헵탄을 함유한 폴리스티렌 페이스트를 건조시키는 단계를 포함하였다. 목적은 중합체의 품질을 변경시키지 않고서 실질적으로 모든 잔존 용매를 제거하는 것이었다.
제5 단계(패키징 단계)는 건조된 폴리스티렌을 이러한 생성물을 소비자에게 유통하기에 적합한 작은 펠릿으로 절단하는 단계를 포함하였다. 업계에서 일반적으로 사용되는 바와 같은 펠릿화기를 이용하여 최종 생성물의 크기 및 형상을 제어하였다.
건조 및 압출 단계 동안에 관찰되는 바와 같은 산화에 주로 기인하는 PS 분해를 제한하기 위하여, 시판 산화방지제, 예컨대 IrganoxTM 1076(옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피오네이트)이 폴리스티렌의 중량을 기준으로 약 1%의 비율로 첨가될 수 있다. 이 화합물은 식품 응용에 허용가능하며, 융점이 50℃이며, 본 공정에서 다양한 시기에 첨가될 수 있으며; 즉, 에틸벤젠과 함께, 세척 단계에 첨가되고/되거나 최종 압출 단계에서 첨가될 수 있다.
실시예 2: 폴리스티렌 결정
40 g의 폴리스티렌(PS) 결정(평균 MW = 170,000)을 160 g의 에틸벤젠 중에 용해시킴으로써 PS 농도가 20%인 PS 용액을 제조하였다. 용액을 자기 교반하면서 2시간 동안 80℃로 가열하였다. 용액을 25℃로 복귀되게 하였다. 에틸벤젠 중 PS 용액의 79 g 분획을 300 ml의 차가운 헵탄에 첨가하고, 교반하면서 100℃에서 30분 동안 가열하였다. 용액을 실온으로 복귀되게 하였다. 경사분리에 의해 용매 혼합물을 제거하여, 비커 바닥에 단지 백색 PS 페이스트만이 남게 하였다. 새로운 헵탄(300 ml)을 PS 백색 페이스트에 첨가하고, 용매를 교반하면서 30분 동안 100℃로 가열하였다. 용매를 25℃로 복귀되게 하였다. PS 페이스트를 동일한 조건 하에서 300 ml의 헵탄으로 세번째로 세척하였다. 26.1 g의 PS 페이스트를 100으로 가열된 오븐 내에서 4일 건조시켰다. PS 중량은 4일의 건조 후에 17.7 g이었다.
실시예 3: 팽창된 폴리스티렌의 일반 폐기물의 재생
I. 실험
가구 박스로부터의 20 g의 팽창된 폴리스티렌(PS)을 80 g의 에틸벤젠 중에 용해시킴으로써 PS 농도가 20%인 PS 용액을 제조하였다. 용액을 자기 교반하면서 1시간 동안 80℃로 가열하였다. 폴리스티렌/에틸벤젠 용액을 175 mL의 차가운 헵탄에 첨가하고, 자기 교반하면서 1시간 동안 80℃로 가열하여 PS의 백색 페이스트 침전물을 형성하였다. 이 용액을 실온으로 복귀되게 하고, 냉각 공정(약 5℃ 내지 10℃)을 사용하여 2시간의 기간에 걸쳐 침전된 폴리스티렌의 점도를 증가시켰다. 경사분리에 의해 용매 혼합물을 제거하여, 플라스크 바닥에 단지 백색 PS 페이스트만이 남게 하였다. 새로운 헵탄(150 ml)을 PS 백색 페이스트에 첨가하고, 용매를 자기 교반하면서 30분 동안 80℃로 가열하였다. 용매를 실온으로 복귀되게 하고, 추가의 냉각 단계(약 5℃ 내지 10℃)를 사용하여 침전된 PS의 용매를 더 효율적으로 분리하였다. PS 페이스트를 동일한 조건 하에서 (150 ml)의 헵탄으로 두 번째로 세척하고, 2회 세척된 폴리스티렌 페이스트를 용매 혼합물로부터 분리하였다. 30.02 g의 PS 페이스트를 100℃에서 4시간 동안 진공 하에서 건조시켰다. 재생된 PS 중량은 건조 후에 19.47 g이었다.
II. 결과 및 논의
에틸벤젠은 폴리스티렌과의 매우 우수한 친화성을 갖는 것으로 여겨지며, 이는, 예를 들어 PS가 더 가단성인 상태로 체류되게 하고 침전 후에(뜨거운 상태 및 실온에서) 여전히 상당한 양의 에틸벤젠이 내부에 포획된 상태로 남아 있게 할 수 있다. 따라서, 어떠한 PS도 손실하지 않고서(PS는 헵탄/에틸벤젠 혼합물에 동반되는 경향이 있음), 용매 혼합물을 추출하는 것이 어려울 수 있으며, 침전물이 플레이크 형태이면, 우수한 분리를 갖는 것이 더 어렵다. 따라서, 고체/액체의 분리를 증가시키기 위하여, 용액을 약 5℃ 내지 10℃(예를 들어, 30분 내지 1시간)로 냉각시켰으며, 이에 따라 PS 점도는 증가될 것이고, 용매 혼합물은 어떠한 PS도 손실하지 않고서 더 용이하게 분리될 수 있었다. 냉각 단계는 용매에 의해 어떠한 PS도 손실되지 않는 것을 보장하기 위하여 제1 세척 단계 후에 다시 수행할 수 있다. 제2 세척 단계 후에는, 선택적인 것으로 확인되었는데, 그 이유는, 이 시점에서는 PS 중에 전형적으로 1% 미만의 에틸벤젠이 남아 있으며, 이에 따라 PS는 더 고체인 상태로 체류하고 어떠한 문제 없이 분리되는 경향이 있기 때문이다.
p-시멘과 PS에 대한 이전의 결과와 대비하여 에틸벤젠과 PS의 이러한 친화성은 예기치 않은 것이었다. 이론에 의해 제한되고자 하지 않지만, 예를 들어, 에틸벤젠이 훨씬 우수하게 중합체 사슬들을 분리하고, 이에 따라 오염물, 예컨대 광유, 난연제 등이 더 용이하게 제거될 수 있기 때문에, 재생에 있어서 유리하게 할 수 있다. 추가적으로, 에틸벤젠은 비등 온도(136.2℃)가 시멘(177℃)보다 더 낮으며, 따라서 그것이 폴리스티렌 내에 약간 남아 있는 경우에, 적합한 온도에서 진공 하에서 오븐 내에서 통과시킴으로써, 예를 들어 최대한의 잔류 용매를 증발시키고 이에 따라 더 적은 에너지를 사용하여 더 우수한 품질의 최종 PS를 제조할 수 있다.
구체적인 구현예와 특히 관련하여 상세히 설명되었지만, 이에 대한 다수의 변형이 당업자에게 명백해질 것임이 이해될 것이다. 따라서, 상기 상세한 설명 및 첨부 도면은 구체적인 예로서 받아들여져야 하고 제한적인 의미로 취해져서는 안 된다.

Claims (122)

  1. 폴리스티렌 폐기물의 재생 방법으로서,
    상기 재생 방법은,
    상기 폴리스티렌 폐기물을 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 얻기 위한 조건 하에서 에틸벤젠 중에 용해시키는 단계;
    상기 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 침전된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분과 접촉시키는 단계;
    상기 침전된 폴리스티렌을 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분으로부터 분리하는 단계;
    선택적으로, 상기 용해, 첨가, 및 분리 단계를 반복하는 단계;
    상기 침전된 폴리스티렌을 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분으로 세척하는 단계;
    상기 세척된 폴리스티렌을 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분으로부터 분리하는 단계;
    상기 세척된 폴리스티렌을 2회 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분으로 세척하는 단계;
    상기 2회 세척된 폴리스티렌을 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분으로부터 분리하는 단계; 및
    선택적으로, 상기 2회 세척된 폴리스티렌을 건조된 폴리스티렌을 얻기 위한 조건 하에서 건조시키는 단계를 포함하며,
    상기 방법은, 용융 유동 지수가 1 g/10분 내지 40 g/10분 미만인 재생 폴리스티렌을 생산하는, 재생 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 접촉 단계가 주위 온도 또는 주위 온도 이상에서 실시되고, 상기 침전된 폴리스티렌을 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분으로부터 분리하기 전에, 상기 방법은 상기 침전된 폴리스티렌 및 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분을 냉각시키는 단계를 추가로 포함하는, 재생 방법.
  3. 폴리스티렌 폐기물의 재생 방법으로서,
    상기 재생 방법은,
    상기 폴리스티렌 폐기물을 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 얻기 위한 조건 하에서 에틸벤젠 중에 용해시키는 단계;
    상기 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 침전된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 주위 온도 또는 주위 온도 이상에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분과 접촉시키는 단계;
    상기 침전된 폴리스티렌 및 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분을 냉각시키는 단계;
    상기 침전된 폴리스티렌을 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분으로부터 분리하는 단계;
    선택적으로, 상기 용해, 첨가, 냉각 및 분리 단계를 반복하는 단계;
    상기 침전된 폴리스티렌을 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 주위 온도 또는 주위 온도 이상에서 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분으로 세척하는 단계;
    상기 세척된 폴리스티렌 및 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분을 냉각시키는 단계;
    상기 세척된 폴리스티렌을 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제2 일부분으로부터 분리하는 단계;
    상기 세척된 폴리스티렌을 2회 세척된 폴리스티렌 및 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분을 얻기 위한 조건 하에서 주위 온도 또는 주위 온도 이상에서탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분으로 세척하는 단계;
    선택적으로, 상기 2회 세척된 폴리스티렌 및 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분을 냉각시키는 단계;
    상기 2회 세척된 폴리스티렌을 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분으로부터 분리하는 단계; 및
    선택적으로, 상기 2회 세척된 폴리스티렌을 건조된 폴리스티렌을 얻기 위한 조건 하에서 건조시키는 단계를 포함하고,
    상기 방법은, 용융 유동 지수가 1 g/10분 내지 40 g/10분 미만인 재생 폴리스티렌을 생산하는, 재생 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 침전된 폴리스티렌 및 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분을 냉각시키는 단계는 상기 침전된 폴리스티렌의 점도가 분리가 가능하도록 증가할 때까지 일정 온도에서 그리고 일정 시간 동안 수행되는, 재생 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물은 상기 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물의 총 중량을 기준으로 33 중량% 이하의 양으로 폴리스티렌을 포함하는, 재생 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물은 상기 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물의 총 중량을 기준으로 10 중량% 내지 30 중량%의 양으로 폴리스티렌을 포함하는, 재생 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물은 상기 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물의 총 중량을 기준으로 16 중량% 내지 25 중량%의 양으로 폴리스티렌을 포함하는, 재생 방법.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리스티렌 폐기물은 상기 에틸벤젠이 담긴 챔버 및 상기 폴리스티렌 폐기물을 상기 에틸벤젠에 첨가하기 위한 상기 챔버에 대한 적어도 하나의 개구를 갖는 용기 내의 상기 에틸벤젠 중에 용해되며, 상기 방법은 상기 폴리스티렌 폐기물을 상기 챔버 내에 담긴 상기 에틸벤젠에 첨가하는 단계를 추가로 포함하는, 재생 방법.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물은 불용성 물질을 포함하며, 상기 방법은 상기 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 상기 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분에 첨가하기 전에 상기 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 상기 불용성 물질을 제거하기 위한 조건 하에서 여과하는 단계를 추가로 포함하는, 재생 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 불용성 물질은 먼지, 모래, 티끌, 금속, 목재, 종이, 안료, 단백질, 점착제, 에틸벤젠 중에 불용성인 중합체 및 이들의 혼합물로부터 선택되는, 재생 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 에틸벤젠 중에 불용성인 중합체는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌 테레프타레이트(PET) 및 폴리비닐 클로라이드(PVC)로부터 선택되는, 재생 방법.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접촉 단계는 상기 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 상기 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분에 첨가하는 단계를 포함하는, 재생 방법.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 침전된 폴리스티렌 및 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제1 일부분을 얻기 위한 상기 조건은 상기 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물을 상기 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 비점에서 상기 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분에 첨가하는 단계 및 상기 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물로부터의 상기 에틸벤젠의 상기 탄화수소 폴리스티렌 비용매 내로의 확산이 충분한 정도로 진행되게 하는 시간 동안 교반하는 단계를 포함하는, 재생 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물 내의 상기 에틸벤젠은 상기 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물의 총 중량을 기준으로 90 중량% 초과가 상기 탄화수소 폴리스티렌 비용매 내로 확산되는, 재생 방법.
  15. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분 대 상기 폴리스티렌/에틸벤젠 혼합물의 부피비는 2:1 내지 4:1인, 재생 방법.
  16. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2회 세척된 폴리스티렌 및 상기 탄화수소 폐기물 용액의 제3 일부분을 얻기 위한 상기 조건은 상기 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분을 상기 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 비점에서 상기 세척된 폴리스티렌에 첨가하는 단계 및 상기 세척된 폴리스티렌으로부터의 상기 에틸벤젠의 상기 탄화수소 폴리스티렌 비용매 내로의 확산이 충분한 정도로 진행되게 하는 시간 동안 교반하는 단계를 포함하는, 재생 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 2회 세척된 폴리스티렌은 0.1 중량% 미만의 에틸벤젠을 포함하는, 재생 방법.
  18. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분 대 상기 세척된 폴리스티렌의 부피비는 1:2 내지 2:1인, 재생 방법.
  19. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분, 상기 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분 및 상기 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분 중 적어도 하나는 1 atm의 압력에서의 비점이 98℃ 내지 110℃ 또는 105℃ 내지 110℃인 탄화수소 폴리스티렌 비용매를 포함하거나, 이로 본질적으로 이루어지거나, 이로 이루어지는, 재생 방법.
  20. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분, 상기 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분 및 상기 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분은 C6-C8 알칸 또는 석유 증류물을 포함하거나, 이로 본질적으로 이루어지거나, 이로 이루어지는, 재생 방법.
  21. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제2 일부분과 상기 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제3 일부분은 동일한 탄화수소 폴리스티렌 비용매이고, 상기 탄화수소 폴리스티렌 비용매의 제1 일부분은 상이한 탄화수소 폴리스티렌 비용매인, 재생 방법.
  22. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리스티렌 폐기물을 극성 불순물을 포함하고, 상기 방법은 상기 극성 불순물을 제거하기 위한 조건 하에서 극성 유기 용매로 상기 폴리스티렌 폐기물을 세척하는 단계를 추가로 포함하는, 재생 방법.
  23. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 폴리스티렌 폐기물 재생 방법으로 제조된 재생 폴리스티렌으로, 여기서 상기 재생 폴리스티렌의 용융 유동 지수가 1 g/10분 내지 40 g/10분 미만인 재생 폴리스티렌.
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