KR20120061819A - 증기상 기반의 사용 후의 중합체 처리 장치 및 방법 - Google Patents

증기상 기반의 사용 후의 중합체 처리 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 구체예는 사용 후 중합체의 처리 방법을 제공한다. 상기 중합체는 캐리어 가스 및 반응성 증기를 포함하는 제어 매질과 접촉한다. 상기 방법은 액체 반응물보다 낮은 에너지 및 반응물을 가지고 사용 후 중합체의 처리에 유용하고 또한 상기 반응동안 재생 중합체의 오염제거를 촉진시킬 수 있다.

Description

증기상 기반의 사용 후의 중합체 처리 장치 및 방법{VAPOR PHASE ASSISTED POST-CONSUMER POLYMER PROCESSING APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 사용 후의 중합체 처리 방법에 관한 것이다.
이 출원은 2009년 07월 02일 출원된 발명의 명칭이 증기상 기반의 사용 후의 중합체 처리 장치 및 방법인 미국 가출원 번호 제 61/222,547호 및 2010년 02월 22일 출원된 발명의 명칭이 증기상 기반의 사용 후의 중합체 처리 장치 및 방법인 미국 가출원 번호 제 61/306,675호의 우선권을 주장하고, 상기의 본 발명의 내용은 참조로 명세서에 포함되어 있다..
플라스틱은 개시 중합체의 종류 및 재생된 제품의 궁극적인 사용에 따라, 다양한 방법들에 의하여 재활용될 수 있다. 예를 들면, 사용 후 폴리에스터 제품들은 음료에 대한 포장재로 사용될 수 있다. 이러한 많은 회수 및 재사용 공정은 폐폴리에스터를 단량체로 분해하고, 상기 단량체를 임으로 여과 및/또는 정제하기 위하여 여러 가지 대체 공정을 사용한다. 그 후, 상기 단량체는 공급 원료로서, 예를 들면 원자재를 사용하여 중합을 하는 데, 사용될 수 있다. 이러한 공정 모두 추가 단계들 또는 에너지 소비 증가로 이어지는 물질들이 필요로 되어진다.
예를 들면, 폴리(에틸렌테레프탈레이트)(PET)의 화학적 처리는 가수분해, 테레프탈산(terephthalic acid) 및 에틸렌글리콜(EG) 생산, 또는 메탄올리시스(methanolysis), 디메틸테레프탈레이트(DMT) 및 에틸렌글리콜(EG) 생산, 또는 기본적으로 비스(하이드록시에틸)테레프탈레이트(BHET) 단량체를 생산하기 위한 중축합 반응을 역으로 한 당분해(glycolysis)에 의하여 이루어질 수 있다.
폴리(에틸렌테레프탈레이트)(PET)의 당분해(glycolysis)는 폐폴리(에틸렌테레프탈레이트)(PET)를 글리콜(예를 들면, 에틸렌글리콜(EG))과 반응시키는데, 이것은 상기 비스(하이드록시에틸)테레프탈레이트(BHET) 단량체 및 다른 올리고머를 생산하기 위한 것과 관련있다. 이 공정은 기본적으로 메탄올리시스(methanolysis) 또는 가수분해에 비해 상당한 장점을 가지는데, 이는 상기 비스(하이드록시에틸)테레프탈레이트(BHET)가 상당히 중요한 생산 시설의 변경 없이도 디메틸테레프탈레이트(DMT)나 테레프탈산(terephthalic acid, TA) 폴리에스터 제조공정에 원료로서 사용될 수 있기 때문이다.
일반적으로, 당분해(glycolysis) 반응은 상기 폴리(에틸렌테레프탈레이트)(PET)를 플레이크 형태로 준비하고, 20 % 이상의 농도를 가지는 액체 에틸렌글리콜(EG)의 고유 점도를 원하는 정도로 감소할 때까지 가열한 액체에 흡수시키는 것과 관련되어 있다. 상기 액체 에틸렌글리콜(EG)는 중합체를 분해하는데 사용되지만, 미세한 분자량 조절에는 사용되지 않는데, 그 이유는 정확하게 조절하는 것이 어렵기 때문이다. 또 다른 접근으로서, 액체 에틸렌글리콜(EG)은 용융된 폴리(에틸렌테레프탈레이트)(PET)로 주입된다. 원하는 반응 온도로 액체 글리콜레이트(EG)를 가열하는데 필요한 에너지는 중요하고, 상기 액체 글리콜레이트(EG)는 회수되고 정제되어야 하며, 그 후에는 원하는 반응 온도로 재가열될 수 있어야 한다.
현재, 사용 후의 폴리(에틸렌테레프탈레이트)(PET)의 처리는 오염제거 단계를 포함하는데, 상기 단계에서 휘발성 오염물질을 제거하기 위하여, 재활용된 폴리(에틸렌테레프탈레이트)(PET) 플레이크들은 진공에서 용용되고, 불순물들을 제거하기 위하여 여과된다. 그 뒤, 상기 여과 및 용융된 폴리(에틸렌테레프탈레이트)(PET)를 펠렛 형상으로 만들고, 결정화 및 원하는 분자량 범위가 될 때까지 고상중합한다. 그 후, 상기 펠렛은 재가열되고, 건조되며 병, 시트, 또는 필름으로 재성형된다. 상기 재가열 및 재성형 단계는 추가적으로 에너지 및 자본비용이 요구된다.
본 발명은 증기상 기반의 사용 후의 중합체 처리 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은,
a) 사용 후 중합체 원료 물질을 반응기에 장입하는 단계;
b) 상기 중합체 원료 물질을 충분한 온도로 가열하여 고상에서 반응을 시작하고 유지하는 단계;
c) 상기 가열된 중합체를 캐리어 가스 및 반응성 증기를 포함하는 제어 매질과 접촉시키는 단계;
d) 상기 중합체와 제어 매질 사이에 고상 반응(SSR)을 수행하여, 생성물을 형성하는 단계; 및
e) 상기 생성물을 방출하는 단계;
를 포함하는 사용 후 중합체의 처리 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 사용 후 중합체의 처리 방법은 고체 중합체와 반응물 증기를 이산화탄소 또는 질소와 같은 불활성의 캐리어 가스내에서 처리함으로써, 더 적은 양의 반응물이 소비되고, 상기와 같은 이유 때문에 초과 반응물을 가열, 재사용 및 정제할 필요가 없다. 더욱이, 상기 중합체는 휘발성의 오염물질이 기체 스트림으로 확산에 의해 제거되어, 고상 반응기에서 상기 중합체가 정제되기 때문에, 상기 반응 후에 섬유 또는 식품 포장재로 바로 처리될 수 있다.
도 1 (a)는 본 발명의 구체예에 따른 전체적인 사용 후 중합체 처리 시스템의 도식도를 제공한다.
도 1 (b)는 도 1 (a)에 나타난 예열기의 재순환 오일 히터의 도식도를 제공한다.
도 2는 첫번째 구체예의 반응물 기화장치 시스템의 도식도를 제공한다.
도 3은 두번째 구체예의 반응물 기화장치 시스템의 도식도를 제공한다.
도 4는 주어진 양의 시간 동안 상기 반응기와 반응기 온도에서 에틸렌글리콜(EG)의 낮은 증기 농도의 존재에 따른 고유 점도를 나타내는 일련의 곡선을 제공한다.
도 5는 에틸렌글리콜의 높은 증기 농도에서의 반응 시간 대 고유 점도 곡선을 제공한다.
본 발명은 기상 또는 증기상으로 제공되는 반응물에 노출시킴으로써 사용 후의 중합체의 처리를 위한 방법과 해당 장치 및 시스템을 제공한다. 결과적으로 상기 방법과 해당 장치 및 시스템은 사용 후의 중합체 플레이크들이 오염물질을 제거하도록 하고, 고상 반응기(SSR)로 공급하여 중합체를 재활용함으로써 식품과 접촉하는 용기(예: 병 및 시트) 및 섬유 같은 곳에 이용할 수 있도록 한다. 바람직한 구체예로, 중합체(예: 폴리(에틸렌테레프탈레이트)(PET))는 당분해(glycolysis), 메탄올리시스(methanolysis), 또는 중합체가 가열되어 에틸렌글리콜(EG), 메탄올 또는 물과 같은 증기상 반응물과 각각 결합하는 가수분해 반응에 의하여 개시됨으로써 해중합될 수 있다. 상기 중합체, 그것 자체는 고체 상태이거나 용융된 상태일 수 있다. 상기 고체 중합체와 반응물 증기를 이산화탄소 또는 질소와 같은 불활성의 캐리어 가스내에서 처리함으로써, 더 적은 양의 반응물이 소비되고, 상기와 같은 이유 때문에 초과 반응물을 가열, 재사용 및 정제할 필요가 없다. 더욱이, 상기 중합체는 휘발성의 오염물질이 기체 스트림으로 확산에 의해 제거되어, 고상 반응기에서 상기 중합체가 정제되기 때문에, 상기 반응 후에 섬유 또는 식품 포장재로 바로 처리될 수 있다. 따라서, 본 발명의 구체예는 더 낮은 에너지 투입 및 액체 반응물을 사용하는 공정보다 더 적은 반응성 원료를 사용한다. 또한, 상기 공정의 미세한 제어는 반응성 증기 농도, 캐리어 가스 온도, 중합체 온도, 증기 유량, 반응 시간 및 중합체 표면적과 같은 공정 파라미터의 최적화함에 따라 얻을 수 있다.
한 가지 구체예에서, 본 발명은
a) 중합체(예: 폴리(에틸렌테레프탈레이트)(PET)) 원료 물질을 반응기에 장입하는 단계;
b) 상기 중합체 원료 물질을 충분한 온도로 가열하여 고상에서 반응을 시작하고 유지하는 단계;
c) 상기 가열된 중합체를 질소와 같은 불활성 캐리어 가스 및 증기상의 에틸렌글리콜(EG)과 같은 반응물을 포함하는 제어 매질과 접촉시키는 단계;
d) 상기 중합체와 제어 매질 사이에 고상 반응(SSR)을 수행하여, 원하는 물성을 가지는(예: 분자량 "MW" 및고유점도 "IV") 생성물을 형성하는 단계;
e) 상기 반응하지 않는 반응물 및 휘발성의 오염물질을 회수하여 오염물질을 제거하고 재사용하는 단계; 및
f) 상기 생성물을 방출하는 단계;
를 포함하는 방법을 제공한다.
상기 공정 변수들에 따라 다양한 수준의 고유 점도(IV)를 포함하여, 관련된 여러 종류의 운영 체체들을 얻을 수 있다. 예를 들면;
1. 고상 해중합 (고유 점도(IV) 감소)
2. 고상 중성 중합(고유 점도(IV)는 일정하게 유지된다.)
3. 고상 감소된 중합율 (고유 점도(IV) 증가율은 낮다.)
4. 고상 중합(고유점도(IV) 증가률은 저하되지 않는다.)
상기 방법 및 해당 장치 및 시스템은 소비된 반응물의 양, 요구되는 에너지(예: 열)의 양 및 재사용 능력 및 재사용 반응물 뿐만 아니라 초과한 반응물을 정제하는 기준을 포함하여 최적의 기능과 특성의 혼합을 제공한다. 결과적으로, 상기 방법은 또한 휘발성의 오염물질의 제거를 강화하면서, 더 적은 에너지 사용과 더불어 더 적은 원료를 사용는 것을 허용하여 자본 및 운영 비용 모두를 절감할 수 있도록 한다.
상기 장치 및 시스템은 액체 반응물을 사용하는 종래의 방법과 비교할 때, 상기 반응 공정을 더욱 효과적으로 제어할 수 있도록 하여, 결과적으로 다양한 중간 생성물 파라미터 및 분자량과 고유 점도를 포함하는 최종 생성물 파라미터 사이에서 향상되고 최적의 균형을 얻을 수 있도록 한다. 상기 공정의 미세한 제어는 증기 농도, 캐리어 가스 온도, 증기 유량, 반응 시간 및 중합체 표면적과 같은 공정 파라미터들을 최적화함에 따라 얻을 수 있다.
더 나아가 본 발명은 사용 후의 폴리(에틸렌테레프탈레이트)(PET)를 어떠한 원하는 물리-화학적 물성을 가지는 최종 생성물로 변환하는 적합한 시스템을 제공한다.
한 가지 구체예에서, 본 발명은
a) 사용 후의 폴리(에틸렌테레프탈레이트)(PET) 플레이크들을 결정화 및 예열하기 위한 결정화 장치/예열기;
b) 원하는 길이의 시간 동안 폴리(에틸렌테레프탈레이트)(PET) 플레이크들을 유지하기 위한 호퍼(hopper)를 포함하는 고상 반응기(SSR)와 상기 고상 반응기(SSR)로부터 반응 후의 생성물을 제거하기 위한 기계적 방식의 방출기; 및
c) 반응물을 기화시키고 상기 기화된 반응물을 캐리어 가스와 혼합하여 상기 고상 반응기(SSR)에 공급하기 위한 반응물 기화장치
를 포함하는 시스템을 제공한다.
본 발명에서 기술되는 상기 반응물 기화장치는 그것 자신의 권리내에서 새로운 것으로 고려되고, 에틸렌글리콜(EG)과 같은 반응물을 기화시키는데 사용될 수 있고, 이때 상기 기화는 다음으로 캐리어 가스 흐름에 도입하기 위하여 수행되며, 상기 기화된 에틸렌글리콜(EG)은 고상반응기(SSR)에서 중합체와 접촉할 수 있다. 적절한 반응물 기화장치는 농축되거나 농축되지 않은 액체와 같이, 어떠한 적절한 형태로든 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 시스템은, 결과적으로 상기 증기상에서 반응물의 전달 및 회복을 위하여 가스/증기 순환 시스템, 예로서 유입 및 유출 포트와 해당 전달 및 회수 메커니즘, 을 포함하는 반응 챔버를 포함한다. 몇 가지 구체예에서, 상기 반응물은 어떠한 오염물질로부터 완전히 또는 부분적으로 응측되거나 및/또는 분리될 수 있고 반응물 기화장치에 재도입될 수 있다.
상기 공정은 고온의 폴리(에틸렌테레프탈레이트)(PET)를 고체 상태에서 에틸렌글리콜, 메탄올, 및/또는 수증기와 처리하여 중합 속도를 저하시키거나 및/또는 상기 중합체를 해중합시킬 수 있다. 이것은 상기 고상 반응기(SSR)에서 상기 폴리(에틸렌테레프탈레이트)(PET)의 잔류 시간을 증가시켜, 결과적으로는 사용 후의 폴리(에틸렌테레프탈레이트)(PET)가 상기 고상 반응기(SSR) 반응 바로 후에 처리될 수 있도록 한다. 상기의 처리는 배치, 세미-배치 또는 연속 공정에서 수행할 수 있다.
특별히 바람직한 구체예에서, 본 발명은 식품용 사용에 적합한 투명한 폐 폴리에스터의 준비를 가능하게 한다. 본 발명은 폴리에스터의 식품 접촉에 대한 식품 의약품 안정청(FDA)의 요구사항을 충족하거나 초과하고 따라서 식품에 접촉하는 응용제품, 예를 들면 음료 포장용기, 식품 포장용기 및 폴리에스터 필름 랩으로 유용하다. 본 발명의 몇 가지 구체예에서는 재생된 폴리(에틸렌테레프탈레이트)(PET)가 식품에 접촉하는 응용제품에 대하여 0.22 ppm 미만의 감소된 오염물질 수준과 0.78 to 0.82 dl/g의 범위의 고유 점도(IV)를 가져 식품 의약품 안정청(FDA)의 요구사항을 충족시킨다는 것을 제공한다. 본 발명에서 기술되는 모든 백분율은 다르게 지시되지 않는 한 모두 중량으로서 나타낸다.
갈거나 정제된 사용 후의 폴리(에틸렌테레프탈레이트)포장재는 효과적으로 오염물질을 제거할 수 있고 이와 동시에 본 발명의 구체예에 따라 식품 접촉 포장용으로 중합할 수 있다. 상기 본 발명의 구체예에서, 어떠한 에너지 중 몇 가지는 자본 및 노동 집약적인 단계들이 제거된다. 상기 고온의 오염물질이 제거되고 중합된 플레이크들은 상기 고상 반응(SSR) 후에 식품에 접촉하는 응용제품으로서 병, 시트 또는 필름으로 바로 압출되는데, 그 이유는 상기 중합체에서 휘발성의 오염물질은 가스상에서 확산에 의해 제거되어 결과적으로, 용융 상태 대신 상기 고체 상태의 중합체를 대기압 하에서 정제한 결과이기 때문이다. 이것은 더 적은 에너지, 원료, 자본 비용 및 간단해진 공정 결과를 야기한다. 이론에 의해 한정하려는 의도없이, 상기 캐리어 가스 내에 반응성 증기의 존재는 상기 휘발성 오염물질 성분의 확산을 향상시킨다.
또한 상기 반응성 증기의 존재는 고상 중합의 속도를 저하시키기 위하여 나타나, 더욱 긴 잔류 시간 및/또는 효과적으로 오염물질을 제거하기 위한 더 높은 초과적인 분자량(및 이에 해당하는 고유 점도(IV) 증가 없이도 가능하게 하는데, 상기 초과적인 분자량 증가는 제품의 응용에 제한적이고, 식품용 및 섬유 적용을 위한 처리 전에 중합체를 재가열하는 것이 요구된다.
본 발명의 원리 이해를 촉진하기 위한 목적으로, 이제 참조는 상기 도면으로 도식된 구체예로 이루어질 것이고, 마찬가지로 특정한 언어가 설명을 위해 사용될 것이다. 그것은, 그럼에도 불구하고, 본 발명의 범위에 관하여 의도적으로 한정하지는 않는다는 것이 이해될 것이다; 상기 설명된 또는 도식된 구체예의 모든 변경 및 추가적인 수정, 및 그 안에 도식된 본 발명의 원리에 대한 모든 추가적인 응용은 일반적으로 본 발명의 기술분야에서 숙련된 자에 의해 고안되었다. 이 발명의 방법과 장치는 도면을 참조로하여 설명될 것이다.
원료물질 장입
몇 가지 구체예에서, 혼합 사일로(silo)로부터 중합체가 벌크의 고체 장입 방법(예: 압축된 공기)으로 장입된다. 모든 적절한 중합체는 본 발명의 구체예에 따라 처리될 수 있다. 몇 가지 구체예에서, 상기 중합체는 재사용 폴리(에틸렌테레프탈레이트)(rPET)이다. 도 1 (a)에서 나타나듯이, 상기 물질은 중합체 공급 호퍼(hopper)(100)로부터 공급되어 밸브(110)(예: 로터리 밸브)에 의해 적절한 예열기(200)(예: 도 1 (b)에 표시된 고온의 오일 시스템(500)에 연결된 TorusDisc 예열기)로 공급될 수 있다. 도 1(b)에 나타나듯이, 상기 시스템(500)은 히터(510) 및 상기 시스템(500)으로부터 중합체 예열기(200)로 고온의 오일 순환을 위한 유용한 펌프(520)을 포함한다.
원료물질 예열
특정한 구체예에서, 상기 물질은 예열기(200)에서 그것의 반응 온도로 가열된다. 상기 TorusDisc 예열기를 사용하는 구체예에서, 가열은 고온의 다중 디스크 로터로부터 전도에 의하여 수행된다. 상기 로터는 또한 효율적인 열전달 및 방출을 위한 혼합 및 운반을 제공한다. 상기 구체예에서, 질소 또는 이산화탄소와 같은 캐리어가스는 상기 시스템 내부를 순환하고, 고상 반응기(300)를 떠나는 캐리어 가스의 일부는 상기 혼합층 표면을 지나가고, 예열동안 방출된 일부의 먼지, 수분 및 휘발성의 유기화합물을 제거한다. 그 후, 상기 가열된 중합체는 밸브(210)를 통해 고상 반응기(300)쪽의 월류관(overflow weir)으로 방출된다. 상기 히터(200)를 빠져나가는 가스와 더불어 고상 반응기(300)를 떠나는 상기 가스의 균형은 사이클론(450)을 통과하여 지나갈 수 있고, 상기 사이클론(450)에서 옮겨진 미립자들이 회수된다. 그 후, 상기 가스는 추가적으로 아래에 설명된 바와 같이, 상기 고상 반응기(300)의 유입구로 돌아가기 전에 가스 정화 시스템(400)으로 보내진다.
제어매질 도입
본 발명의 구체예는 고체 반응기에서 상기 중합체와 반응하고, 오염물질을 제거하는 제어 매질을 포함한다. 상기 제어 매질은 캐리어 가스 및 반응성 증기를 포함한다. 상기 캐리어 가스는 이산화탄소 또는 질소와 같은 상기 반응성 증기를 운반하기 위한 모든 유용한 가스일 수 있다. 상기 캐리어 가스내에서 반응성 증기의 모든 유용한 농도는 사용될 수 있다. 몇 가지 구체예(예: 캐리어 가스는 질소이고 반응성 증기가 에틸렌글리콜(EG)일 때)에서 상기 반응성 증기의 농도는 약 10 ~ 3000 ppm사이일 수 있다. 다른 구체예에서, 상기 농도는 약 10 ~ 1000 ppm사이일 수 있다. 다른 구체예에서, 상기 농도는 약 500 ppm일 수 있다.
몇 가지 구체예에서, 상기 가스 정화 시스템(400)으로부터 가스는 가스 가열기(430)에서 반응 온도로 가열된다. 상기 고온의 가스 흐름은 상기 고상 반응기(300)에 공급되기 전에 반응성 증기 혼입부(440)을 통과할 수 있다. 상기 혼입부(440)에서, 상기 반응성 증기는 제어 및 반복적인 방식으로 측정될 수 있다. 한 가지 적절한 구체예는 자동화된 스프레이 형태일 수 있다. 발열체와 접촉하는 스프레이는 상기 액체를 증발시켜 가스의 흐름에 의해 장치의 밖으로 방출한다. 본 기술의 숙련된 자들에 의해 알려진 다른 방법들이 이 특정한 실시예의 적절한 대체 로 존재한다.
반응물 기화 장치 시스템(440)의 첫 번째 구체예의 간단한 버전이 도 2에 나타나 있다. 상기 구체예에서, 고온의 캐리어 가스(예: 질소 또는 이산화탄소)는 가열된 액체 반응물(예: 에틸렌글리콜(EG))탱크(442)로 도입된다. 상기 고온의 캐리어 가스는 상기 액체 반응물과 상기 혼합된 제어 매질과 기화되고, 고상 반응 및 오염물질 제거를 위해 중합체(예: 재사용 폴리(에틸렌테레프탈레이트)(rPET))를 포함하는 분리 반응 탱크(300)로 도입된다. 나타나있는 것과 같이, 탱크(442)는 항온수조에 부분적으로 담금으로써 원하는 온도로 유지할 수 있다. 몇 가지 구체예에서, 반응기(300)는 오일 수조에 부분적으로 담금으로써, 원하는 온도로 유지할 수 있다.
반응물 기화 장치 시스템(440)의 다른 구체예는 도 3에 나타나 있다. 상기 구체예는 캐리어 가스에서 반응성 증기 농도의 보다 큰 제어를 허용한다. 상기 도 3의 구체예에서, 액체 반응물(예: 에틸렌글리콜(EG))은 탱크(442)에서 유지된다. 상기 액체는 분포된 반응성 액체 양의 정확한 제어를 하는 질량 유량 제어기(446)에 연결된 펌프(444)에 의해 펌프질 되어진다. 실시예의 적절한 질량 유량 제어기는 Bethleham PA에 위치한 Bronkhorst USA Inc.에서 제조된 Cori-Flow Mass Flowmeter/Controller 이다. 열은 고온의 캐리어 가스 흐름에서 기화될 수 있는 온도로 가열하기 위하여 액체 반응물을 운반하는 파이프(448)에 적용된다. 그 후, 상기 가열된 액체 반응물은 액체 분배기(452)를 통해 불활성의 고온의 캐리어 가스 흐름으로 분산되어, 상기 기체 스트림에서 반응물을 기화시키고, 제어 매질을 형성한 다음, 상기 반응기(300)으로 도입된다.
고상반응 영역
몇가지 구체예에서, 상기 예열된 중합체는 예열기(200)로부터 고상 반응기(300)로 방출된다. 상기 반응기(300)는 여기에서 때때로 호퍼(hopper)로서 언급된다. 몇 가지 구체예에서, 상기 반응기(300)는 기본적으로 빈 원통형 용기이다. 특정한 구체예에서, 상기 고체는 최종 생성물의 고유 점도(IV)를 최적화하기 위하여 잔류 시간과 온도를 제어하는 반응기(300)에서 플러그 흐름 이동 층을 형성한다. 공정 변수를 제어할 수 있는 능력 때문에, 상기 고상 반응 영역은 4개의 분리된 영역에서 원료물질을 처리할 수 있다. 상기 4개의 영역은 잔류 시간, 처리 온도 및 제어 매질의 반응성 증기 농도와 같은 최적화된 공정 조건을 기반으로 다음 설명에 의해 특성화될 수 있다. 일반적으로 잔류 시간은 약 2 ~ 8시간 사이이고, 처리 온도는 약 190 ~ 220 ℃(예: 200 ~ 220 ℃)사이이며, 제어 매질 내의 반응성 증기 농도는 약 0 ~ 400,000 ppm 사이에서 수행될 수 있다. 상기 4 영역은
1. 고상의 해중합 반응에 의해 분자량이 감소하는 영역 (예: 약 -0.65 ~ -0.40 dl/g의 고유점도의 변화(△IV)를 가짐)
2. 해중합과 중합의 균형을 맞춤에 따라 일정하게 분자량을 유지하는 영역 (예: 약 0 dl/g의 고유점도의 변화(△IV)를 가짐)
3.주어진 반응 온도 동안 중합 속도를 지연시킴에 따라 분자량 증가 속도를 감소시키는 영역; 또는
4. 고상 중합반응에 의해 상기 분자량을 증가시키는 영역(예: 약 0.2 ~ 0.4 dl/g의 고유점도의 변화(△IV)를 가짐))
요약하면, 나아가 식품 및 비식품 접촉에 적용을 위해 상기 중합체 내에 존재하는 휘발성 화학물질의 제거를 하는 동안, 주어진 처리 시간 및 처리 온도에 대한 상기 고상 반응 영역의 특정한 운영 모드의 기체 스트림에서 반응성 증기 농도를 제어함으로써 상기 4개의 이전에 언급한 영역들의 운영을 제어할 수 있다. 또한, 몇 가지 구체예에서, 분자량은 상기 반응속도의 감소 없이도 증가할 수 있다. 본 발명의 구체예는 약 3,000 ~ 115,000 범위의 수평균 분자량 및 0.15 ~ 1.30 dl/g 범위의 고유 점도를 가지는 생성물의 회수를 허용한다.
상기에서 언급한 네개의 영역 중 어느 곳에서 작동이 이루어질 때, 몇 가지 구체예에서 캐리어 가스(예: 질소 또는 이산화탄소)와 혼합된 가열된 제어 매질 증기(예: 에틸렌글리콜(EG))는 중합체 층의 아래쪽으로 이동하여 향류를 형성하는 상기 호퍼(hopper) 반응기 하단을 통해 공급된다. 몇 가지 구체예에서, 제어 매질 분무 노즐은 상기 반응기의 하단에 위치하고, 상기 호퍼(hopper) 반응기의 단면 전체에 걸체 상기 제어 매질을 충분히 고르게 분무하는 곳에 위치한다. 상기 제어 매질 내에서 반응성 증기는 상기 고체 중합체에서 흡수된 반응성 증기 분자에 의해 해중합을 개시하는 폴리(에틸렌테레프탈레이트)(PET)로 확산한다. 물 및 초과적인 반응응물과 같은 상기 반응의 어떠한 부산물들은 상기 가스 정화 시스템으로 배출된다.
몇 가지 구체예에서, 상기 호퍼(hopper) 반응기의 하단 부분은 플러그 플로우 흐름에서 물질층을 아래쪽으로 형성하도록 하고, 이것에 의하여 반응시간과 온도를 균일하도록 촉진한다. 상기 구체예에서, 상기 반응기의 하단 부분은 기계적 방식의 방출기(310)를 제공할 수 있다. 상기 기계적 방식의 압출기는 회전형 블레이드를 포함하는데, 상기 회전형 블레이드는 상기 반응기의 유출구 위쪽에서 천천히 회전한다. 상기 설계는 반응기를 통해 이동함으로써 중합체의 플러그 흐름을 촉진하고, 그렇게 함으로써 상기 반응기의 교차 부분에 걸쳐서 잔류 시간의 변동을 줄인다. 상기 기계적 방식의 방출기(310)는 고체의 방출 속도를 제어할 뿐만 아니라 상기 고상 반응기에서 층의 수준 또한 제어한다. 주어진 잔류 시간 및 처리 온도 동안, 상기 동작 영역은 캐리어 가스 내의 반응성 증기의 농도에 의하여 결정된다.
도 4 ~ 5에 나타내었듯이, 기체 스트림에서 에틸렌글리콜(EG)은 고상 중합(SSP) 속도에 영향을 미친다. 상기 도 4의 곡선에서 나타내었듯이, 기체 스트림에서 에틸렌글리콜(EG)의 함량 증가와 더불어, 고상 중합(SSP) 속도는 주어진 반응 온도 및 반응 시간에서 감소한다.
그러므로, 상기 제어 매질에서 반응성 증기 농도를 제어함으로써, 상기 고상 반응 영역의 특정한 운영 모드는 식품 및 비식품 접촉에 적용을 위한 중합체 내에 존재하는 화학 물질을 제거하는 동안 뿐만 아니라 상기 4개의 앞서 언급된 영역들 중 하나에서 작동하도록 제어할 수 있다. 또한 몇 가지 구체예에서 이러한 화학 물질은 제거되는 것과 동시에 상기 최종 생성물의 고유 점도(IV)를 0.72 ~ 0.82 dl/g 범위가 되도록 제조되는데, 이 범위는 전형적으로 음료 및 물병 회사에서 사용되는 범위이다. 또한, 본 발명의 구체예에 따른 방법들은 동시에 재생 중합체의 오염물질을 제거하여 농도 수준을 줄여 식품 포장에 대한 식품의약품안정청(FDA)의 가이드라인을 만족시키거나, 심지어 능가할 수 있도록 할 수 있다. 본 발명의 구체예에의하여 제거 가능한 유기 오염물은 휘발성의 극성, 휘발성의 비극성, 비휘발성의 극성 및 비휘발성의 비극성 화합물들을 포함한다. 상기 실시예의 화합물은 더 아래에 설명된 바와 같이 톨루엔, 벤조페논, 린덴, 클로로벤젠, 페닐클로로헥산, 메틸살리실레이트, 메틸스테아레이트, 클로로포름, 리모넨 및 이들의 조합이다. 몇 가지 구체예에서, 상기 고상 중합(SSP) 및 오염 제거 단계는 표준 대기압 하에서 수행된다.
몇 가지 구체예에서, 상기 방법은 식품의약품안정청(FDA)이 요구하는 4860 ppm 이하, 4860 ppm 미만으로 톨루엔의 농도를 감소시킨다. 다른 구체예에서, 상기 톨루엔의 농도는 1000 ppm(예: 500 ppm 미만) 미만으로 감소된다. 또한 다른 구체예에서, 상기 톨루엔의 농도는 100 ppm 미만(예: 50 ppm 미만, 및 몇 가지 구체예에서 10 ppm 미만)으로 감소된다.
또한 본 방법의 구체예는 식품의약품안정청(FDA)이 요구하는 780 ppm 이하, 780 ppm 미만으로 벤조페논의 농도를 감소시킨다. 몇 가지 구체예에서, 상기 벤조페논의 농도는 500 ppm(예: 400 ppm 미만) 미만으로 감소된다. 다른 구체예에서, 상기 벤조페논의 농도는 100 ppm(예: 50 ppm 미만, 및 몇 가지 구체예에서, 10 ppm 미만) 미만으로 감소된다.
또한 본 방법의 구체예는 식품의약품안정청(FDA)이 요구하는 49 ppm 이하, 49 ppm 미만으로 린덴의 농도를 감소시킨다. 몇 가지 구체예에서, 상기 린덴의 농도는 40 ppm(예: 30 ppm 미만) 미만으로 감소된다. 다른 구체예에서, 상기 린덴의 농도는 20 ppm(예: 10 ppm 미만, 및 몇 가지 구체예에서, 5 ppm 미만) 미만으로 감소된다.
나아가, 본 방법의 구체예는 식품의약품안정청(FDA)이 요구하는 750 ppm 이하, 750 ppm 미만으로 클로로벤젠의 농도를 감소시킨다. 다른 구체예에서, 상기 클로로벤젠의 농도는 500 ppm(예: 300 ppm 미만) 미만으로 감소된다. 다른 구체예에서, 상기 클로로벤젠의 농도는 100 ppm(예: 50 ppm 미만, 및 몇 가지 구체예에서, 10 ppm 미만) 미만으로 감소된다.
또한, 상기 본 방법의 구체예는 식품의약품안정청(FDA)이 요구하는 1080 ppm 이하, 1080 ppm 미만으로 페닐클로로헥산의 농도를 감소시킨다. 몇 가지 구체예에서, 상기 페닐클로로헥산의 농도는 500 ppm(예: 300 ppm 미만) 미만으로 감소된다. 다른 구체예에서, 상기 클로로벤젠의 농도는 100 ppm(예: 50 ppm 미만, 및 몇 가지 구체예에서, 10 ppm 미만) 미만으로 감소된다.
상기 방법의 구체예에서 상기 메틸살리실레이트의 농도는 식품의약품안정청(FDA)이 요구하는 390 ppm 이하, 390 ppm 미만으로 감소시킨다. 다른 구체예에서, 상기 메틸살리실레이트의 농도는 300 ppm(예: 200 ppm 미만) 미만으로 감소된다. 다른 구체예에서, 상기 메틸살리실레이트의 농도는 100 ppm(예: 50 ppm 미만, 및 몇 가지 구체예에서, 10 ppm 미만) 미만으로 감소된다.
다른 실시예로서, 상기 방법의 몇 가지 구체예는 상기 메틸스테아레이트의 농도는 식품의약품안정청(FDA)이 요구하는 200 ppm 이하, 200 ppm 미만으로 감소시킨다. 몇 가지 구체예에서, 상기 메틸살리실레이트의 농도는 150 ppm(예: 100 ppm 미만) 미만으로 감소된다. 다른 구체예에서, 상기 메틸살리실레이트의 농도는 50 ppm(예: 10 ppm 미만, 및 몇 가지 구체예에서, 1 ppm 미만) 미만으로 감소된다.
몇 가지 구체예에서 상기 방법은 식품의약품안정청이 요구하는 5000 ppm 이하, 5000 ppm 미만으로 클로로포름의 농도를 감소시킨다. 다른 구체예에서, 상기 클로로포름의 농도는 1000 ppm(예: 500 ppm 미만) 미만으로 감소된다. 다른 구체예에서, 상기 클로로포름의 농도는 100 ppm(예: 10 ppm 미만, 및 몇 가지 구체예에서, 1 ppm 미만) 미만으로 감소된다.
따라서, 본 발명의 구체예들은 식품 포장에 사용될 수 있는 재사용 폴리(에틸렌테레프탈레이트)(rPET)와 같은 오염이 제거된 중합된 재생 고분자를 얻는데 유용하다.
생성물 방출
몇 가지 구체예에서, 상기 고상 반응기(300)로부터 고온 및 건조한 고상으로 중합 및 해중합된 폴리(에틸렌테레프탈레이트)(PET)는 바로 기계적 방식의 방출기(310)를 거쳐 호퍼(hopper)(610)로 이동되고 식품용 포장재와 같은 생성물로 처리를 위해 압출기(600)으로 이동된다.
운송 매질 정화 시스템
본 발명의 구체예는 또한 상기 반응성 증기 및 캐리어 가스 모두를 정제 및 재순환하고 이후 상기 공정에 의하여 소비되는 원료를 줄이기 위하여 운송 매질 정화 시스템을 포함할 수 있다. 상기 구체예에서, 상기 반응 및 예열 공정으로부터의 가스는 운송 매질 정화 시스템으로 배출될 수 있다. 상기 정화 시스템의 몇 가지 구체예는 공정 열을 회수하기 위하여 가스-가스 절약 장치를 포함한다. 가스 송풍기(410)는 원하는 시스템 압력으로 가스를 가압하는데 사용할 수 있고, 가스 냉각기/콘덴서(460)는 잔류하는 반응성 증기를 회수하는데 제공될 수 있다. 몇 가지 구체예에서, 상기 가스는 분자체 제습기(400)에 공급될 수 있다. 상기 공정 가스의 습기 및 어떠한 다른 휘발성 유기 화합물은 호퍼(hopper) 반응기(300)에 깨끗한 캐리어 가스를 재도입하기 전에 상기 분자체 제습기에서 흡착에 의하여 제거된다. 몇 가지 구체예에서, 상기 분자체 제습기는 두 가지의 흡착 타워 A와 B를 포함한다; 다른 것이 재생 모드에 있는 동안 하나는 흡착 모드에 있다. 다른 구체예에서, 상기 분자체는 벌집 형태의 회전하는 휠을 포함한다.
실시예
하기 실시예들은 예시적인 목적으로 제시된 것일 뿐, 하기 실시예에 의하여 청구범위가 한정되는 것은 아니다.
실시예 1:
본 실시예에서, 표 1에 기재된 바와 같이 원료 PET 플레이크가 실험 1에서 사용되었다. 실험 2에서는, 원료 PET 플레이크가 헥산 내의 클로로포름, 톨루엔, 벤조페논 및 린덴을 포함하는 혼합물에 의하여 오염되었다. PET 플레이크는 42 ℃로 유지되는 혼합물 내에서 15 일동안 교반되었고, 그 후 정제 후 증류수에 의하여 2회 세척되었다. 표면 수분은 상온에서 자연 증발을 통하여 제거되었다. 상기 오염된 PET 플레이크는 실험 2로 표지되었고, 실험실 규모(bench scale)로 고온 질소의 유동하에서의 오염제거에 사용되었다.
오염제거 및 SSP 공정에서 사용된 공정변수들은 온도, 처리시간, 질소기체 스트림 내의 EG 증기 함량이다. 각 변수들에 대하여 이하의 두가지 값이 선택되었다: 200 ℃ 및215 ℃의 처리온도; 2 시간 및 6 시간의 처리시간; 및 0 ppm 및 2066 ppm의 처리가스 내 EG 증기. 상기 공정변수들의 조합들에 의하여 얻어진 샘플들을 실험 3 내지 실험 10으로 표지하였다. 실험 11에서 오염된 PET 플레이크는 상기된 범위의 중간치인 공정변수로 처리되었다. 표 1의 데이터에 기초한 곡선은 도 4에 도시되어 있고, 200 ℃, 질소 내 0.352 % EG증기의 조건에서의 rPET 플레이크의 증기상 당분해에 대한 반응시간 대 고유 점도 곡선은 도 5에 도시되었다.
처리 후 관찰된 rPET 플레이크 특성은 고유점도 및 클로로포름, 톨루엔, 벤조페논 및 린덴의 잔여함량이었다. 결과는 더 높은 온도 및 더 긴 처리시간이 플레이크의 고유점도 및 오염제거 정도를 향상시킨다는 점을 분명하게 보여주고 있다. EG 증기는 플레이크의 고유 점도를 감소시키지만 동일한 처리시간 및 처리온도에서 오염제거의 효과를 향상시켰다.
Figure pct00001
실시예 2:
본 실시예에서는 단일 19 시간 중간규모(pilot scale)의 실험이 45 kg/hr의 고체 주입률로 수행되었다. 비오염된 사용 후 그린 플레이크(green flake)가 14 시간동안 시스템으로 도입되어 정상상태에 도달하였다. 약 43 kg의 오염된 클리어 플레이크(clear flake)가 시스템으로 도입되었고, 비오염된 사용 후 그린 플레이크가 더 도입되었다. 오염이 제거된 클리어 플레이크 시료는 10 분 간격으로 솔리데어(Solidaire) 배출부 및 호퍼(hopper) 건조기 배출부에서 취득하였다. 플레이크는 210 ℃의 온도에서 최소 4 시간동안 500 ppmw의 에틸렌글리콜(EG) 증기를 포함하는 고온 질소의 향류 흐름과 함께 호퍼 건조기 내에 유지되었고, 이에 따라 고유 점도는 0.0113 dl/g의 SSP 율에서 0.7813 dl/g에서 0.8265 dl/g으로 증가하였다. SSP 반응률은 에틸렌글리콜 증기의 존재에 의하여 5 배 감소하였다.
3 가지 서로 다른 종류의 도입 플레이크가 본 실시예에서 사용되었다. 첫번째 종류는 일부 클리어 플레이크가 혼합된 주로 그린 플레이크였다. 상기 그린 플레이크는 각각이 약 600 kg인 2 개의 게일로드 박스(Gaylord box)에 보관되었다. 두번째는 지난 실험에서 남은 클리어 플레이크를 포함하지 않는 다양한 색의 플레이크의 혼합물이었다. 상기 플레이크는 각각 약 40 kg인 2개의 드럼에 보관되었다. 세번째는 독일 Fraunhofer Institute에서 구입한 투명/흰색 오염된 플레이크였다. 주입 플레이크에 대한 세부사항은 다음과 같다:
1. 안정화 공정을 위한 SIGNODE에서 구입한 70 % 녹색 및 30 % 투명 혼합 사용 후 PET 바틀 플레이크(약 1200 kg)
2. FDA 요구사항에 따른 모델 화합물로 오염된 100 % 투명 원료 PET 바틀 플레이크-배치2(43 kg)
3. 투명 플레이크를 분할하기 위한 MERLIN Plastics으로부터 구입한 투명 플레이크를 포함하지 않는 100 % 혼합된 유색 원료 PET 바틀 플레이크(80 kg)
4. EM Science(Cat.#EX-0564-1)에서 구입한 공업용 에틸렌글리콜(EG)(3 리터 바틀)
상기 3 개의 오염된 플레이크 드럼을 입수하였고, 총 54.3 kg(120 lbs)로 측정되었다. 상기 드럼들은 테스트를 진행하기 전에 20 메쉬의 스크린을 장착한 Sweco 스크리너에서 탈수되었다. 스크리닝 이후 플레이크의 무게는 43 kg(95 lbs)였다. 모든 종류의 플레이크들은 2" 하우징과 1" 스크류를 구비한 에큐릿 피더(Accurate feeder)를 통하여 도입되었다.
본 실시예를 위한 공정은 도 1에 도시되어 있다. 다음의 장치들이 사용되었다: Solidaire 모델 SJS 8-4, 호퍼(hopper) 건조기 모델 HDJS 17-8.3, 기계적 배출기(Mechanical Discharge) 모델 MD-17, 변수 조절 드라이브(Variable Frequency Drive), MasterFlex 펌프 드라이브(FMI "Q" Pump 피스톤펌프 포함), 4 kW Chromalox 가스 히터(2-20 SCFM 로터미터 포함), 및 Accurate Volumetric Feeder(2"하우징 및 1" 고체 플라잇 스크류 포함). Masterflex 펌프 시스템은 기계적 배출부의 가스 도입 포트로 도입되는 에킬렌글리콜(EG)를 측정하는데 사용되었다. 확산 노즐은 에틸렌글리콜(EG)의 증발을 돕기위하여 사용되었다. 기계적 배출부는 낮은 유량을 위하여 필요한 속도를 얻기 위하여 변수조절 드라이브(variable frequency drive)를 통하여 작동되었다. 나이프 게이트(knife gate)를 조절하는 시스템이 컬럼 하부로 가스가 누출되는 것을 방지하기 위하여 사용되었다. 본 실시예를 위한 예열조건 및 SSP 조건을 표 2에 나타내었다.
실시예 2를 위한 조건
예열조건
칩 도입 속도: 45.5 kg/hr
예열기 종류: SJS 8-4
고온 오일 공급/회수 온도: 221℃ /219℃
생성물 온도: 210℃
SSP 및 오염제거 조건
호퍼(hopper) 반응기: 모델 HRJS 17-8.3(MDS-17 포함)
자켓 고온 오일의 주입 온도: 210℃
베드 온도: 210℃
잔류 시간: 4 hr
가스 유량/온도: 6.50 scfm/215o C (G/S=0.71, V = 17 afm)
배출속도: 45.5 kg/hr
EG 주입속도: 16.5 ml/hr (질소 내500 ppmw)
원료물질은 45 kg/hr의 비율로 솔리데어(Solidaire)에 의하여 측정되었다. 플레이크는 솔리데어로부터 직접 호퍼(hopper) 반응기로 배출되었다. 원료물질은 호퍼 반응기에 컬럼 상부에 위치한 관찰을 위한 창 하부45 cm의 높이로 채워졌다. 상기 높이에 도달한 후, 기계적 배출부가 작동되어서 원료물질을 45 kg/hr로 배출하도록 조절되었다. 상기 속도에서 원료물질의 잔류시간은 4 시간이었다. 생성물은 금속 도가니에 수집되었고, 섬유 드럼(fiber drum)에 저장되었다.
테스트는 녹색 플레이크를 약 14 시간동안 솔리데어 및 호퍼 반응기로 도입하면서 시작되었고, 시스템이 정상상태에 도달하도록 하였다. 다음으로, 40 kg의 유색 플레이크가 도입되어 투명 오염된 플레이크가 기계적 배출부에 접근하는 것을 나타내어 주었다. 그 후, 총 43 kg의 오염된 투명 플레이크가 도입되었고, 추가적으로 40 kg의 유색 플레이크가 도입되었다. 오염이 제거된 투명 플레이크가 완전히 배출될 때까지 추가적으로 녹색 플레이크가 도입되었다.
오염된 투명 플레이크를 시스템으로 도입하는 동안, 투명 물질이 최초로 배출되는 시점에서 유색 물질이 최초로 배출되는 시점까지 매 10 분마다 시료가 솔리데어 배출부로부터 수집되었다. 그 후, 동일한 공정이 4 시간 후 호퍼 반응기 배출부에서 수행되었다. 호퍼 반응기 내의 오염된 투명 플레이크에 대한 시간-온도 변화가 다중 위치 축 온도 탐침으로 1 분 간격으로 기록되었다.
투명 플레이크의 배치 2에 대하여 드럼의 상부 및 습윤 하부로부터 각각 100 g의 도입물질이 수집되었다. 각각 100 g의 예열기 생성물 및 호퍼 반응기 생성물이 투명 플레이크를 위하여 매 10 분마다 수집되었다.
표 3은 고유 점도(IV) 분석의 결과를 나타내며 이때 시간은 0(솔리데어 배출부에서 최초 투명 플레이크의 표시가 관찰되는 시점)이고 SA는 SolidAire를 의미하고, HR은 호퍼 반응기를 의미한다.
고유 점도 테스트 결과
시료 ID 시간
(min)		 시료체취 위치 IV
1 비오염된 도입부 0.7948
14 20 SA 배출부 0.7745
15 30 SA 배출부 0.8109
16 40 SA 배출부 0.7752
17 50 SA 배출부 0.7769
18 60 SA 배출부 0.7690
19 270 HR 배출부 0.8333
20 280 HR 배출부 0.8289
21 290 HR 배출부 0.8419
22 300 HR 배출부 0.8352
23 310 HR 배출부 0.8275
표 4는 결과를 나타낸다. 비교예 19-23과 실시예 13-18를 비교함으로써 알 수 있는 바와 같이, 에틸렌글리콜(EG)의 도입은 클로로포름, 톨루엔, 벤조페논, 린덴, 클로로벤젠, 페닐클로로헥산, 및 메틸스테아레이트의 오염을 감소시키는데 효과적이었다. 나아가, 상기 공정은 상기 오염물질들의 농도를 FDA 기준보다 훨씬 낮게 하는데 유효하였다.
Figure pct00002
본 발명이 특정한 구체예들과 함께 기술되었지만, 많은 변경, 조절, 다양화가 본 발명의 상세한 설명으로부터 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 모든 이와 같은 본 발명의 범위 및 사상에 포함되는 변경, 조절, 다양화가 본 발명의 범주에 포함된다.

Claims (24)

  1. a) 사용 후 중합체 원료 물질을 반응기에 장입하는 단계;
    b) 상기 중합체 원료 물질을 충분한 온도로 가열하여 고상에서 반응을 시작하고 유지하는 단계;
    c) 상기 가열된 중합체를 캐리어 가스 및 반응성 증기를 포함하는 제어 매질과 접촉시키는 단계;
    d) 상기 중합체와 제어 매질 사이에 고상 반응(SSR)을 수행하여, 생성물을 형성하는 단계; 및
    e) 상기 생성물을 방출하는 단계;
    를 포함하는 사용 후 중합체의 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 중합체는 폴리(에틸렌테레프탈레이트)(PET)를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용 후 중합체의 처리 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 반응성 증기는 에틸렌글리콜(EG), 메탄올 및 물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 사용 후 중합체의 처리 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 반응성 증기는 에틸렌글리콜(EG)을 포함하는 것을 특징으로 하는 사용 후 중합체의 처리 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 방법은 3,000 ~ 115,000 범위의 수평균 분자량 및0.15 ~ 1.30 dl/g 범위의 고유 점도를 가지는 생성물의 회수를 허용하는 것을 특징으로 하는 사용 후 중합체의 처리 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 생성물은 식품용 제품을 생산하기 위하여 압출기로 방출되는 것을 특징으로 하는 사용 후 중합체의 처리 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 반응성 증기는 약 0 ~ 400,000 ppm의 농도로 캐리어 가스 내에 존재하는 것을 특징으로 하는 사용 후 중합체의 처리 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 반응을 위한 잔류 시간은 약 2 ~ 8시간인 것을 특징으로 하는 사용 후 중합체의 처리 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 반응 중 상기 중합체의 온도는 약 190 ~ 220 ℃인 것을 특징으로 하는 사용 후 중합체의 처리 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 중합체의 분자량은 상기 고상 반응에서 감소되는 것을 특징으로 하는 사용 후 중합체의 처리 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 중합체의 분자량은 상기 고상 반응에서 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 사용 후 중합체의 처리 방법.
  12. 제1항에 있어서, 중합체 분자량 증가율은 상기 고상 반응에서 감소되는 것을 특징으로 하는 사용 후 중합체의 처리 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 중합체의 분자량은 상기 고상 반응에서 반응속도의 감소를 동반하지 않고 증가되는 것을 특징으로 하는 사용 후 중합체의 처리 방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 단계 e)의 방출된 생성물은 0.22 ppm 미만 수준의 오염 수준을 갖는 것을 특징으로 하는 사용 후 중합체의 처리 방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 단계 e)의 방출된 생성물은 0.78 ~ 0.82 dl/g 사이의 고유 점도를 가지는 것을 특징으로 하는 사용 후 중합체의 처리 방법.
  16. 제1항에 있어서, 상기 캐리어 가스는 질소인 것을 특징으로 하는 사용 후 중합체의 처리 방법.
  17. 제1항에 있어서, 상기 캐리어 가스는 이산화탄소인 것을 특징으로 하는 사용 후 중합체의 처리 방법.
  18. 제1항에 있어서, 상기 방법은 제어 매질을 포함하는 상기 중합체로부터 오염물질을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용 후 중합체의 처리 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 방법은 상기 제어 매질을 회수하는 단계, 상기 제어 매질로부터 상기 오염물질을 분리하는 단계 및 상기 제어 매질을 상기 중합체에 재도입 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용 후 중합체의 처리 방법.
  20. 상기 제1항의 방법에 따라 제조되는 재생 중합체.
  21. a) 사용 후 중합체 원료 물질을 반응기에 장입하는 단계;
    b) 상기 중합체 원료 물질을 충분한 온도로 가열하여 고상에서 반응을 시작하고 유지하는 하는 단계;
    c) 상기 가열된 중합체를 캐리어 가스 및 반응성 증기를 포함하는 제어 매질과 접촉시키는 단계;
    d) 상기 중합체와 제어 매질 사이에 고상 반응(SSR)을 수행하여, 생성물을 형성하는 단계;
    e) 단계 d)와 동시에, 상기 제어 매질을 포함하는 상기 중합체 내의 오염물질의 수준을 감소시키는 단계; 및
    f) 상기 생성물을 방출하는 단계;
    를 포함하는 사용 후 중합체의 처리 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 오염물질은 유기 휘발성의 극성 오염물질, 유기 휘발성의 비극성 오염물질, 유기 비휘발성의 극성 오염물질, 유기 비휘발성의 극성 오염물질 및 이들의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 사용 후 중합체의 처리 방법.
  23. 제21항에 있어서, 상기 오염물질은 톨루엔, 벤조페논, 린덴, 클로로벤젠, 페닐클로로헥산, 메틸살리실레이트, 메틸스테아레이트, 클로로포름 및 이들의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 사용 후 중합체의 처리 방법.
  24. 제21항에 있어서, 단계 (d) 및 단계 (e)는 표준 대기압 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 사용 후 중합체의 처리 방법.
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