KR20230057361A - 플라스틱 재활용 개선 또는 그 관련사항 - Google Patents

플라스틱 재활용 개선 또는 그 관련사항 Download PDF

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피터 말리
스티븐 앤드류 번스
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Abstract

재생된 중합체 플라스틱 재활용을 정제하여 2차 애플리케이션에서의 사용을 증가시키는 프로세스에서 적어도 하나의 용매의 재생된 중합체를 분별하는 방법. 재생된 중합체는 진동하는 다공 디스크들의 스택을 갖는 반응기 용기 내의 용매에 용해된다. 스택의 선형 운동은 용해 시간을 몇 시간이 아닌 몇 분으로 가속화하고 필요한 중합체 대 용매 비율이 0.3 내지 10% wt 추가로 증가될 수 있다. 온도 및 시간 효과는 상업적으로 실행 가능한 규모에서 2차 사용을 위해 정제되고 등급이 매겨진 플라스틱들을 제공하기 위해 분자량이 다른 중합체들을 분별하는 데 사용된다.

Description

플라스틱 재활용 개선 또는 그 관련사항
본 발명은 플라스틱 재활용(plastic recycling)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 재생된(reclaimed) 중합체를 정제하여 2차 애플리케이션에서의 사용을 증가시키는 프로세스에서 용매(solvent)에서 중합체를 분별(fractionation)하는 방법에 관한 것이다.
폐기물 재활용은 이제 주요 환경 드라이버가 되었다. 이와 관련하여 플라스틱의 재활용은 생분해가 불가능하기 때문에 의제에서 높은 순위를 차지한다. 플라스틱을 재활용하려면 플라스틱 폐기물이 화학적으로 구별되는 물질로 분리될 수 있어야 한다. 결과적으로, 다양한 플라스틱을 밀도별로 분리하는 데 주로 기반을 둔 많은 기술이 제안되었다. 결과적으로, 알려진 기술은 분리를 위한 원심력을 생성하기 위해 부유 탱크에서 중력 분리 또는 교반을 사용한다. 폐기물에서 가장 흔한 플라스틱은 폴리올레핀 폴리에틸렌(PE)과 폴리프로필렌(PP)이다. 재활용에서 그들은 순수한 재료가 회수될 때만 가치가 있다.
WO2016016623은 물과 같은 분리 매질(segregation media)에서 적어도 2개의 상이한 물질들을 용기로 도입하고 내부 배플(baffle)의 선형 진동을 특징으로 하는 분리 프로세스를 설명한다. 배플의 움직임은 유사한 밀도를 가질 수 있는 두 물질들의 분리에 도움이 될 수 있다. 분리를 위한 일반적인 물질은 얇은 플레이크 형태일 수 있는 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌이거나 광석의 광물일 수 있다. 배플의 액션은 셔글링(shuggling)으로 지칭될 수 있다. 배플은 다수의 수평 확장 플레이트들을 특징으로 한다. 용기에 유체를 위한 재순환 채널(recirculation channel)이 있을 수 있다.
이것은 플라스틱 중합체가 열화, 용해, 분해 또는 해중합(depolymerizing)하지 않고 분리가 이루어지도록 하는 분리 매질이 일반적으로 물인 비활성 프로세스다. 이러한 중합체 플라스틱의 용해(dissolution) 없이, 용기에 공급된 물질들은 분리 또는 등급 분류로 더 이상 정제될 수 없다.
따라서 이 프로세스는 일반적으로 혼합된 색상 과립(colour granulate)을 생성한다. 색상은 재활용 플라스틱의 2차 적용을 제한하며, 금형 제작자와 제조업체가 색상을 선택할 수 없어 따라서 모든 제품은 검은색이고 가치가 낮으며 눈에 띄지 않기 때문이다. 이것은 재활용품(recyclate)에 존재할 수 있는 첨가제 및 오염물과 결합되어 재판매 가치가 낮아지고 재활용자는 적은 비율의 재료에서만 경제적으로 가치를 추출할 수 있다.
US 9,803,035는 사후 소비자 사용 또는 사후 산업적 사용으로부터 재생된 폴리에틸렌과 같은 재생된 중합체를 정제하여 무색 또는 투명하고 냄새가 없는 원래 그대로의(virgin-like) 중합체를 생산하는 방법을 개시한다. 이 방법은 재생 폴리에틸렌을 얻고 상승된 온도 및 압력에서 유체 용매와 접촉시켜 추출된 재생 폴리에틸렌을 생성하는 것을 포함한다. 추출된 재생 폴리에틸렌을 상승된 온도 및 압력에서 용매에 용해시켜 폴리에틸렌 용액을 생성하고, 이는 폴리에틸렌 용액을 고체 매질과 접촉시켜 상승된 온도 및 압력에서 정제하여 더 순수한 폴리에틸렌 용액을 생성한다. 더 순수한 폴리에틸렌은 더 순수한 폴리에틸렌 용액에서 분리된다. 상승된 온도는 90°C 내지 약 220°C이고 상승된 압력은 약 350psig(2.41MPa) 내지 약 20,000psig(137.90MPa)이다.
이러한 프로세스에서는 정제 단계를 수행하기 전에 플라스틱을 용매에 용해시켜야 한다. 용매에 중합체를 용해시키는 것은 실험실 및 소규모 배치 규모에서 수년 동안 실시되어 왔지만, 이는 주로 중합체를 용해하는 데 걸리는 시간(시)으로 인해 상업적 프로세스로는 적합하지 않다. 상승된 온도 및 압력에서 용해를 수행하면 시간이 어느 정도 감소할 수 있는 것으로 알려져 있지만, 이는 상업적 규모에서 용해 동안 압력 및 온도를 제어하는 데 필요한 추가 장비 및 절차에 의해 크게 보상되지 않는다. 일반적인 최소 중합체 용매 비율이 1:100인 추가 단점은 필요한 용매의 양에서 나타난다.
US 9,803,035에 개시된 프로세스는 소비 후 폐기물 스트림으로부터 공급될 수 있는 정제된 폴리에틸렌을 제공하지만, 투입 중합체 물질과 유사한 기계적 및 물리적 특성으로만 제공될 수 있다. 정제된 폴리에틸렌의 밀도 및 용융 지수와 같은 기계적 및 물리적 특성의 이러한 변화는 제조업체가 밀도 및 특히 분자량 측면에서 특정 등급의 폴리에틸렌을 찾는 2차 애플리케이션에서의 사용을 제한한다.
따라서 본 발명의 목적은 선행 기술의 하나 이상의 단점을 제거하거나 완화하는 재생된 중합체 정제에 유용한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면 재생된 중합체를 정제하는 프로세스에서 적어도 하나의 용매에서 적어도 하나의 재생된 중합체를 분별하는 방법이 제공되며, 상기 방법은:
(a) 적어도 하나의 재생된 중합체 및 적어도 하나의 용매를 반응기 용기(reactor vessel)에 투입하여 상기 용기 내에서 혼합물을 생성하는 단계-여기서, 상기 적어도 하나의 재생된 중합체는 제1 범위의 분자량을 갖는 제1 중합체들 및 제2 범위의 분자량을 갖는 제2 중합체들을 포함하며, 여기서 제1 범위는 제2 범위보다 낮음-;
(b) 제1 지속시간 동안 상기 반응기 용기 내에서 혼합 디바이스(mixing device)를 동작시키는 단계;
(c) 제1 온도에서 상기 반응기 용기를 동작시키는 단계;
(d) 상기 제1 중합체를 상기 용매에 용해시키는 단계;
(e) 용액 중의 상기 제1 중합체들을 상기 제2 중합체들로부터 분별하는 단계;
(f) 상기 제2 중합체들과 독립적인 상기 용기로부터 상기 제1 중합체들을 제거하는 단계를 포함하고;
상기 혼합 디바이스는 적층된 배열로 서로 평행하게 정렬된 복수의 디스크들-여기서, 각각의 디스크는 상기 반응기 용기의 단면 영역의 대부분에 걸쳐 연장되고 상기 디스크들을 통해 상기 혼합물이 상기 반응기 용기의 제1 단부로부터 상기 반응기 용기의 제2 단부로 흐를 수 있도록 하는 복수의 천공들을 포함함-; 상기 디스크들을 제 위치에서 유지하기 위한 하나 이상의 지지부들을 포함하고; 및 상기 하나 이상의 지지부들은 선형 운동 생성기에 연결되어 상기 디스크들이 제1 주파수 및 제1 진폭에서 진동하도록 움직이고, 상기 선형 운동은 상기 제1 지속시간 동안 상기 용매에 적어도 상기 제1 중합체를 용해시키는 것을 특징으로 한다.
이러한 혼합 디바이스를 사용함으로써 놀랍게도 용해 시간이 몇 시간이 아닌 몇 분으로 크게 감소하고 중합체 대 용매 비율도 증가될 수 있다는 것이 발견되었다. 따라서 폴리에틸렌과 같은 재활용 중합체를 용해시키는 데 시간 또는 온도 효과를 통해 상이한 크기의 분자량을 분리하기 위한 이러한 혼합 디바이스의 사용은 상업적인 방식으로 달성될 수 있다.
바람직하게는, 본 방법은 또한:
(g) 상기 제2 중합체들을 상기 용매에 용해시키는 단계; 및
(h) 상기 제2 중합체들을 회수하는 단계를 포함한다.
이러한 방식으로 재활용 중합체는 분자량별로 분리되어 보다 유용하고 가치 있는 고급 재활용 중합체를 제공한다.
분자량은 중합체의 용융 흐름 지수(MFI)로 특징지을 수 있다. 이 방법에 의해 생성될 수 있는 전형적인 분획의 예는 1900C 및 2.16kg에서 수행될 때 0.2 미만의 용융 지수; 0.2 내지 2의 용융 지수; 2 내지 30의 용융 지수일 수 있다.
바람직하게는 제1 지속시간은 1시간 미만이다. 제1 지속시간은 30분 미만일 수 있다. 제1 지속시간은 15분 미만일 수 있다. 보다 바람직하게는 제1 지속시간은 10분 미만이다.
적어도 하나의 재생된 중합체는 0.1% 내지 100% wt 첨가 범위일 수 있다. 바람직하게는, 적어도 하나의 재생된 중합체는 0.1% 내지 20% wt 첨가 범위이다. 보다 바람직하게는, 적어도 하나의 재생된 중합체는 0.3% 내지 10% wt 첨가 범위이다. 중합체 용매 비율을 1:20 또는 심지어 1:10으로 줄일 수 있으므로, 상업적 사용이 경제적이다. 1,000리터 이상의 반응기 용기 체적이 실현될 수 있다.
바람직하게는 제1 주파수는 1 내지 15Hz 범위이다. 바람직하게는 제1 진폭은 40 내지 1000mm 범위이다. 주파수와 진폭을 튜닝하면 제1 지속시간을 더 줄일 수 있다.
바람직하게는, 상기 방법은 불활성 기체를 반응기 용기로 퍼징하여 산소를 불활성 분위기로 치환하는 단계를 포함한다. 바람직하게는 불활성 가스는 질소이다.
바람직하게는, 방법은 혼합물을 제1 온도로 가열하는 단계를 포함한다. 바람직하게는 혼합물은 반응기 용기를 가열함으로써 가열된다. 바람직하게는 온도는 실온과 적어도 하나의 용매 비등점 사이이다. 대안적으로, 용매가 가열될 수 있다. 바람직하게는 제1 온도는 1000C 내지 1200C이다. 보다 바람직하게는 제1 온도는 1000C이다. 이것은 제1 중합체를 용해시키기에 충분하다. 바람직하게는 온도는 1200C 내지 1500C 사이의 제2 온도로 상승된다. 보다 바람직하게는 제2 온도는 1200C이다. 이것은 제2 중합체를 용해시키기에 충분하다. 이러한 방식으로 온도를 사용하여 분자량이 다른 중합체들을 분별할 수 있다. 또한 혼합물의 온도를 높이면 제1 지속시간이 감소될 수 있다. 필요한 온도는 상업적 용도에 적합하다. 또는 반응기 용기의 길이를 따라 온도 구배(temperature gradient)가 생성될 수 있다.
바람직하게는, 적어도 하나의 재생된 중합체는 하나 이상의 폴리올레핀이다. 이를 통해 시스템은 열가소성 공급원료에서 작동할 수 있다. 바람직하게는, 적어도 하나의 재생된 중합체는 폴리에틸렌(PE) 및/또는 폴리프로필렌(PP)이다. 보다 바람직하게는, 적어도 하나의 재생된 중합체는 혼합된 PE/PP 재생용품이다. 이러한 재활용품은 재활용에 사용하기 위해 만들어진 대표적인 제품이다. 이들은 일반적으로 플레이크 형태이다.
본 방법은 오염물을 제거하기 위해 혼합된 플라스틱 공급원료를 기계적으로 분리하는 제1 단계를 포함할 수 있다. 오염물은 폴리비닐 클로라이드(PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS)으로 간주될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 재생 플라스틱 중합체의 예는 다음과 같다: 수명이 다한 열가소성 플라스틱, 즉 모든 색상의 바퀴 달린 쓰레기통, 용기, 파이프, 병 뚜껑, 병 및 탱크; 소비 후 및 산업 후 재활용 플라스틱; 혼합 PE/PP 재활용품; 필름, 즉 다층 필름, 라미네이트 필름, PE 또는 PP 필름; 및 기타 혼합 열가소성 수지: ABS, 폴리스티렌, PVC.
바람직하게는 하나 이상의 용매는 부틸알이다. 보다 바람직하게는 하나 이상의 용매는 부틸알/디부톡시메탄이다. 이것이 가장 효과적인 것으로 밝혀졌지만 중합체에 작용하는 임의의 용매가 사용될 수 있다. 다른 일반적인 용매는 예를 들어 크실렌, 톨루엔 및 에틸 벤젠일 수 있다. 본 방법은 용질 및 용매로서 고분자의 극성에 대해 적어도 하나의 용매를 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 이 요인이 용매에서 중합체의 용해도에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다.
바람직하게는 방법은 배치 프로세스로서 동작된다. 이러한 방식으로 용기는 주기적으로 채워지고 비워진다. 용매는 용기의 제1 단부에서 제2 단부로 흐를 수 있다. 또는 이 방법은 연속 프로세스에서 동작된다.
바람직하게는, 복수의 디스크들은 수직 스택에서 서로 평행하게 정렬되고, 혼합물은 디스크를 통해 반응기 용기에서 수직으로 흐르고, 디스크들은 제1 주파수 및 제1 진폭에서 상하로 이동된다. 이러한 방식으로 반응기 용기는 수직으로 배열된다. 디스크들은 각각 수평 평면에서 반응기 용기의 측벽에 수직으로 놓여 있는 것으로 간주될 수 있다. 바람직하게는 반응기 용기는 원통형 측벽을 제공하기 위해 원통형이다. 더 바람직하게는, 하나 이상의 지지부는 디스크들에 수직으로 정렬되고 용기의 중심에서 측벽에 평행하게 정렬된 단일 기둥이다.
바람직하게는, 적어도 하나의 재생된 중합체 및 적어도 하나의 용매는 반응기 용기의 하부 단부에 투입된다. 바람직하게는 또한 용기의 더 높은 곳에 배열된 출구가 있다. 이러한 방식으로 제1 중합체는 용해될 수 있으며 용기 위로 이동하여 출구에서 제거되게 된다.
바람직하게는 복수의 디스크들의 천공들은 적층된 배열에서 가장 아래에 배열된 디스크에서 가장 위에 배열된 디스크로 갈수록 크기가 감소한다. 이것은 중합체 플레이크가 용해될 때까지 용기를 통해 이동하는 것을 방지하는 데 사용될 수 있다.
대안적으로, 복수의 디스크들은 수평으로 적층된 배열로 서로 평행하게 정렬되고, 혼합물은 디스크들을 통해 반응기 용기를 따라 흐르고 디스크들은 제1 주파수 및 제1 진폭에서 앞뒤로 움직인다. 이러한 방식으로 반응기 용기는 수평으로 배열된다. 디스크들은 각각 수직 평면에서 반응기 용기의 측벽에 수직으로 놓여 있는 것으로 간주될 수 있다. 바람직하게는 반응기 용기는 원통형 측벽을 제공하기 위해 원통형이다. 더 바람직하게는, 하나 이상의 지지부들은 디스크들에 수직으로 정렬되고 용기의 중심에서 측벽에 평행하게 정렬된 단일 기둥이다. 바람직하게는 용기의 제1 단부에 입구가 있고 용기를 따라 이격된 제1 및 제2 출구들이 있다. 바람직하게는 메쉬가 스택 주위에 배열된다. 이러한 방식으로 용해된 중합체만이 용기에서 나올 수 있다.
적어도 하나의 재생된 중합체 및 용매는 반응기 용기에 투입되기 전에 조합될 수 있다. 대안적으로, 적어도 하나의 재생된 중합체 및 용매는 반응기 용기에 투입된다. 이러한 방식으로 용매는 반응기 용기를 통해 용해된 중합체의 수송을 돕기 위해 반응기 용기를 통해 펌핑될 수 있다.
일 실시예에서, 단계 (g)는 단계 (d)와 함께 수행되어, 용매의 적어도 하나의 재생된 중합체의 완전한 용액을 제공한다. 본 방법은 분별이 수행되기 전에 오염물 및/또는 첨가제를 제거하기 위해 이 완전한 용액을 처리하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 오염물 및/또는 첨가제는 비플라스틱, 유색 안료, 악취를 포함하는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 분별은 반응기 용기에서 수행될 수 있다. 대안적으로, 방법은 오염물 및/또는 첨가제를 제거하기 위해 용매의 분별된 제1 중합체 및/또는 제2 중합체를 처리하는 단계를 포함할 수 있다.
제1 중합체 및 제2 중합체는 건조에 의해 용매로부터 회수될 수 있다. 회수된 정제된 제1 및 제2 중합체(일반적으로 5% 이하의 용매 함유)는 중합체가 압출기로 전달될 수 있고, 여기서 펠렛화되고 남아있는 휘발성 용매가 제거되고 재사용된다. 용매는 재사용 전에 증류될 수 있다.
위에서 설명한 개별 특징들은 원하는 결과를 생성하기 위해 개별적으로 또는 임의의 적절한 조합으로 사용될 수 있다.
이어지는 설명에서 도면은 반드시 축척에 맞춰진 것은 아니다. 본 발명의 특정 특징은 규모면에서 과장되거나 다소 도식적인 형태로 도시될 수 있으며, 종래의 요소의 일부 세부사항은 명료성과 간결성을 위해 도시되지 않을 수 있다.
따라서, 도면 및 설명은 본질적으로 예시적인 것으로 간주되어야 하며 제한적인 것으로 간주되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 사용된 용어 및 어법은 설명의 목적으로만 사용되었으며 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. "포함하는(including)", "포함하는(comprising)", "갖는(having)", "함유하는(containing)" 또는 "수반하는(involving)" 및 이들의 변형과 같은 언어는 광범위하게 의도되며 이후에 나열된 주제, 등가물 및 인용되지 않은 추가 주제를 포함하며, 다른 첨가제, 컴포넌트, 정수 또는 단계를 배제하지 않는다. 마찬가지로, "포함하는(comprising)"이라는 용어는 적용 가능한 법적 목적을 위해 "포함하는(including)" 또는 "함유하는(containing)"이라는 용어와 동의어로 간주된다.
본 명세서의 모든 수치는 "약"으로 수식되는 것으로 이해된다. 모든 단수 형태의 요소, 또는 장치의 컴포넌트를 포함하는 본 명세서에 기술된 임의의 다른 컴포넌트는 (제한 없이) 그의 복수 형태를 포함하는 것으로 이해된다.
본 발명의 실시예는 이제 다음 도면을 참조하여 단지 예로서 설명될 것이다:
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 재생된 중합체를 정제하기 위한 프로세스에서 적어도 하나의 용매에서 적어도 하나의 재생된 중합체를 분별하는 방법의 단계를 예시하는 흐름도이다;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방법에 사용하기 위한 혼합 디바이스를 포함하는 반응기 용기의 예시이다;
도 3은 도 2의 혼합 디바이스 및 반응기 용기에 사용하기 위한 디스크의 예시이다;
도 4는 도 2의 혼합 디바이스 및 반응기 용기에 사용하기 위한 진동 스택의 예시이다;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 방법에 사용하기 위한 대안적인 혼합 디바이스를 포함하는 반응기 용기의 예시이다; 및
도 6은 도 4의 혼합 디바이스 및 반응기 용기에 사용하기 위한 디스크의 예시이다.
먼저 도면의 도 1을 참조하며, 이는 본 발명의 일 실시예에 따라 일반적으로 참조 번호 1로 표시되는, 재생된 중합체를 정제하는 프로세스에서 적어도 하나의 용매에서 적어도 하나의 재생 중합체를 분별하는 방법을 예시한다. 방법 1에서, 제1 단계(2)에서 저분자량의 제1 중합체(12a) 및 고분자량의 제2 중합체(12b)를 갖는 재생된 중합체(12)가 반응기 용기(16)에서 용매(14)와 조합된다. 제2 단계(3)는 일정 시간 동안 용기 내에서 제1 온도에서 혼합 디바이스를 동작시키는 것이며, 이는 제1 중합체(12a)의 용해를 야기하고 분별에 의해 제2 중합체(12b)로부터 분리될 수 있다. 이는 분별 단계이다. 제3 단계(4)는 용기로부터 제1 중합체(12a)를 제거하는 것이다. 후술하는 바와 같은 반응기 용기를 사용함으로써, 재생된 플라스틱을 상업적 방식으로 용해시키는 데 시간 및/또는 온도 효과를 통해 상이한 중량으로 플라스틱 중합체를 분리함으로써 더 높은 등급의 재생된 플라스틱을 얻을 수 있다.
이제 도면의 도 2를 참조하며, 이는 본 발명의 실시예에 따라, 재생된 중합체를 정제하기 위한 프로세스에서 적어도 하나의 용매에서 적어도 하나의 재생된 중합체를 분별하기 위한 방법에 사용하기 위한 일반적으로 참조 번호 10으로 표시된 반응기 용기를 예시한다.
반응기 용기(10)는 그 직경보다 큰 높이를 갖는 실질적으로 원통형이다. 용기(10)의 용량은 상업용으로 1,000리터 이상일 것이다. 당업자는 2,000 내지 3,000리터 용기 또는 일련의 용기들이 실용적이라는 것을 인식할 것이다. 그러나 10,000리터 용기로 확장될 수 있으며 최대 30,000리터까지 확장될 수 있다. 이 실시예에서, 용매(14)가 유입되는 제1 입력 포트(22a)가 있다. 용매(14)를 언급할 것이지만, 이것은 용기(10)에서 조합되는 다수의 개별 용매들일 수 있음을 이해할 것이다. 제1 입력 포트(22a)는 용기(10)의 바닥에 도시되어 있지만, 용기의 임의의 위치에 있을 수 있으며, 그 위치는 사용되는 방법에 따라 상이하다. 제2 입력 포트(22b)는 중합체(12)를 위해 제공된다. 제2 입력 포트(22b)도 용기(10)의 바닥에 있지만, 선택된 방법에 따라 상단에 있을 수도 있다. 전형적으로 중합체(12) 또는 중합체들의 조합은 재생 플레이크 또는 필름과 같은 고체 물질일 가능성이 가장 높으며, 반면 용매(14)는 액체일 것이다. 중합체(12)는 원한다면 용융 스트림의 형태일 수 있다. 추가적으로, 중합체(12) 및 용매(14)는 용기(10)에 도입되기 전에 혼합되어 혼합물(16)을 형성할 수 있다. 이 경우 단일 입력 포트만 필요하다. 용기(10)의 상부를 향해 도시된 제1 출구(24a)는 용해된 제1 중합체(12a)를 제거하는 데 사용된다. 제2 출구(24b)는 용기(10)의 베이스에 배치되고 제2 중합체(12b)를 제거하는 데 사용되지만, 출구의 수와 위치는 선택된 방법에 따라 달라질 수 있다.
용기(10) 내에서, 용기(10)의 중앙에 수직으로 배열되고 용기(10)의 상부(26)와 하부(28) 사이에서 연장되는 일반적으로 참조 번호(18)로 표시되는 혼합 디바이스가 있다. 혼합 디바이스(18)는 다수의 디스크들(34(a) 내지 (g))가 위치되는 중앙 샤프트(32)를 갖는다. 예시를 위해 7개의 디스크들(34)만이 도시되어 있다. 디스크들(34)는 샤프트(32)에 수직으로 장착되어 서로 평행하게 정렬되고 각각은 측벽(36)에 거의 도달하도록 용기(10)를 통해 방사된다. 디스크들(34)의 수와 위치는 샤프트(32) 상에서 변경될 수 있지만, 바람직한 실시예에서 이들은 동일한 간격으로 배치된다. 배열은 스택(30)으로 간주될 수 있다. 스택(30)은 용기(10)에 수직으로 배열된다.
샤프트(32)의 상부(38)는 혼합 디바이스(18)가 용기(10)에 매달려 있도록 용기(10)의 상부(26)에서 지지된다. 샤프트(32)는 용기(10)에 대해 수직으로 자체 중심 축을 따라 길이방향으로 이동하면서 상하로 이동할 수 있도록 구성된다. 디스크들(34)은 샤프트(32)가 움직일 때 그들도 길이방향으로 상하로 움직이는 방식으로 샤프트(32)에 부착된다. 샤프트(32)의 움직임은 샤프트(32)의 상부 단부(38)에 부착된 액추에이터 선형 이동 모터(40)를 사용하여 달성된다.
모터(40)는 중심 축 상에서 샤프트(32)에 선형 움직임을 제공한다. 움직임은 진폭으로 지칭되는 설정된 거리만큼 샤프트(32)를 용기(10)로 연장하기 위한 앞뒤 움직임인 스트로크(stroke)이다. 스트로크의 빈도는 또한 샤프트(32)가 피스톤처럼 작용하여 용기(10) 내에서 디스크들(34)을 위아래로 연속적으로 이동시키도록 설정될 수 있다. 용기(10) 내에서 디스크들(34)의 움직임은 용기(10)의 내용물을 혼합하며, 이들은 혼합물(16)이 된다. 스택(30)의 이러한 진동은 고정된 시간 동안 동작할 수 있고, 이는 짧게 반복되는 펄스들일 수도 있고 용기 내용물의 용해를 결정하기 위해 점검들 사이에 중지 및 시작될 수 있다. 스택(30), 샤프트(32) 및 디스크들(34)은 회전하지 않으므로 교반 작용이 없다는 점에 유의한다.
스택(30)의 진동은 회로부(42)에 의해 제어되며, 이는 모터(40)를 동작시키고 용매에 중합체를 용해시키기 위한 최적의 시간을 얻기 위해 필요한 진폭 및 주파수를 결정한다. 진폭 및 주파수는 이하에서 설명되는 바와 같이 혼합물(16)에 도입되는 에너지를 결정한다.
중합체(12)와 용매(14)의 혼합물(16)인 용기 내용물은 디스크들(34)과의 반복적인 접촉에 의해 영향을 받을 것이다. 디스크(34)는 혼합물(16)이 디스크들(34)을 통한 천공(46)을 통해 용기(10)의 전체 길이를 통해 수직으로 이동할 수 있게 하면서 용기 내용물과 접촉하기에 충분한 표면 영역(44)을 제공하도록 설계된다.
도 2는 디스크(34)에 대한 실시예를 도시한다. 디스크(34)는 샤프트(32)가 위치되고 부착되는 중앙 포트(48)를 갖는 원주형이다. 천공들의 패턴(46)은 디스크(34)의 표면 영역(44) 위에 배열되어 디스크(34)를 통해 다수의 구멍을 생성한다. 도 2의 실시예는 천공들(46)의 규칙적인 패턴을 나타내지만, 그들은 무작위로 배열될 수 있다. 또한 천공들(46)이 용기(10)에 배열될 때 인접한 디스크들 사이에 수직으로 정렬될 필요가 없다. 실제로 샤프트(32)에 평행한 혼합 디바이스(18)를 통과하는 경로가 없도록 천공들(46)을 불일치시키는 것이 더 좋다.
디스크들(34)는 용기(10)의 높이에 비해 비교적 얇으며 플레이트로 간주될 수 있지만, 이전에 언급된 바와 같이 디스크가 일반적인 혼합 탱크에서 발견되는 임펠러인 경우 발생하는 것처럼 회전하지 않는다. 동일하게 본 발명의 디스크들(34)은 혼합 탱크에 사용되는 공지된 배플 구조와 정반대이다. 종래 기술의 배플 구조는 전형적으로 제 위치에 고정되고 탱크 동작 중에 움직이지 않는 탱크의 외부 가장자리 둘레에 등거리로 이격된 수직으로 배열된 바(bar)들 또는 로드(rod)들이다.
도 4를 참조하면, 대안적인 스택(30a)이 예시되어 있다. 디스크들(34h 내지 k)는 스택(30a) 위로 이동할 때 크기가 감소하는 천공들(46)을 갖는다. 스택(30a)은 플라스틱 중합체 플레이크가 용해될 때까지 스택 위로 이동하는 것을 방지하도록 천공의 크기가 결정되기 때문에 크기 차단 스택(size exclusion stack)으로 간주될 수 있다.
용기 주위에 히터 밴드들(48a 내지 d)가 배열되어 있다. 4개의 히터 밴드들(48a 내지 d)이 상부 및 하부 구성으로 배열된 것으로 도시되어 있지만, 임의의 가열 요소들의 구성이 용기(10)를 가열하여 혼합물(16)을 가열하는 데 사용될 수 있다. 센서(미도시)는 혼합물(16) 및 용기(10)의 온도를 결정하기 위해 사용될 수 있어서, 히터 밴드들(48a 내지 b)의 온도가 온도 제어 유닛(50)을 통해 전체 가열 온도 및 용기(10)에 걸친 온도 구배를 제어하도록 조정될 수 있도록 한다.
또한 질소와 같은 불활성 가스를 용기(10)에 도입하는 데 사용되는 가스 라인(52)이 있다. 질소 또는 기타 불활성 가스는 불활성 분위기(inert atmosphere)로 산소를 대체하기 위해 시스템으로 퍼징된다.
이 방법은 재생 플라스틱을 정제하는 프로세스에 사용된다. 중합체(12) 입력 위한 이상적인 순수 폴리올레핀 공급원료(feedstock)를 제공하기 위해 초기 분류가 착수될 수 있다. 플라스틱 공급 원료는 다음과 같다: 수명이 다한 열가소성 플라스틱, 즉 모든 색상의 바퀴 달린 쓰레기통, 콘테이너, 파이프, 병 뚜껑, 병 및 탱크; 소비 후 및 산업 후 재활용 플라스틱; 혼합 PE/PP 재활용품; 필름, 즉 다층 필름, 라미네이트 필름, PE 또는 PP 필름; 및 기타 혼합 열가소성 수지: ABS, 폴리스티렌, PVC. 플라스틱은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 또는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)(PET)와 같은 개별 재료로 또는 폴리프로필렌(PP), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 폴리염화비닐(PVC), 폴리스티렌(PS), 폴리카보네이트(PC) 및 폴리아미드(PA)와 같은 다른 일반적인 플라스틱의 혼합 스트림으로 분류될 수 있다. 그런 다음 기계적 분리 단계를 통해 ABS, 폴리스티렌, PET 및 PVC를 제거할 수 있다. 바람직한 중합체(12)는 폴리에틸렌(PE) 및/또는 폴리프로필렌(PP)이다. 본원의 재활용 방법은 PE/PP 혼합 재활용품을 생산할 수 있으며, 이는 쉽게 무게가 측정될 수 있고 측정된 양으로 반응기 용기(10)에 도입될 수 있는 플레이크 형태의 폴리올레핀을 제공한다. 본 명세서에 주어진 예에서 PE는 당업자가 인식하는 바와 같이 HDPE Roto 성형 등급; HDPE 블로우 성형 등급; HDPE 압출 등급(PE100-파이프); LDPE; 및 LLDPE의 형태의 중합체(12)이다.
중합체에 사용할 수 있는 알려진 용매가 많이 존재한다. 참조 출처로부터 선택된 리스트는 다음을 포함할 수 있다: O-디클로로 벤젠; 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌; 1,2-디클로로에탄; 1,4-디옥산; 1,4-디옥산, 아세톤; 아세트산; 아세트산 무수물; 아세톤; 아세토니트릴; 벤젠; 벤질 알코올; 브로모벤젠; 부타논; 부틸글리콜; 클로로벤젠; 클로로포름; 시클로헥산; 시클로헥산올; 시클로헥사논; 데카히드로나프탈렌; 디부톡시메탄; 디부틸 에테르; 디클로로벤젠; 디클로로메탄; 디 에틸 에테르; 디에틸렌 글리콜; 디이소프로필에테르; 디이소프로필케톤; 디메틸 포름아미드; 디메틸 설폭사이드; 디메틸 설폭사이드; 디메틸포름아미드; 디페닐에테르; 에탄올; 에틸아세테이트; 에틸벤젠; 에틸렌 카보네이트; 에틸렌 글리콜; 에틸글리콜; 포름아미드; 포름산; 글리세린; 이소프로판올; 이소부탄올; 이소프로판올; 등유; m-크레졸; 메탄올; 메틸 아세테이트; 메틸에틸케톤; 메틸이소부틸케톤; 메틸시클로헥산; 염화 메틸렌; 메틸-n-아밀 케톤; N,N-디메틸 아세트아미드; N,N-디메틸 포름아미드; n-부탄올; n-부틸 아세테이트; n-부틸 클로라이드; n-부틸 에테르; n-데칸; n-헵탄; n-헥산; n-헥산; 니트로벤젠; 니트로에탄; 니트로메탄; N-메틸피롤리돈; n-프로판올; 페놀; p-자일렌; 피리딘; 1,1,2,2-테트라클로로에탄; 테트라클로로에탄; 및 테트라히드로푸란. 주어진 예에서, 용매(14)는 부틸알이다. 예를 위해 단일 용매(14)가 사용되지만, 용해를 위한 단일 용매 대신 적용 가능한 용매들의 혼합물이 사용될 수 있음을 인식할 것이다. 또한 용매의 2-상 시스템을 사용하여 다양한 중합체 물질들을 우선적으로 용해할 수 있다.
용매(14)는 입력 포트(22a)를 통해 용기(10)에 도입된다. 측정된 양의 중합체(12)가 입력 포트(22b)를 통해 용기(10)에 도입된다. 예에서, 이는 5중량%와 30중량% 사이이다. 용기(10)는 산소를 대체하고 혼합물(16)을 위한 불활성 분위기를 생성하기 위해 질소와 같은 불활성 가스를 사용하여 퍼징될 수 있다. 혼합 디바이스(18)는 디스크들(34)을 고정된 주파수 및 진폭으로 진동시키도록 동작된다. 이 값은 이 예에서 1 내지 15Hz 및 40 내지 1000mm 사이이다. 선형 운동은 용매에서 중합체(12)의 용해를 야기한다. 고정된 온도에서, 더 가벼운 제1 중합체(12a)는 더 무거운 제2 중합체(12b)보다 먼저 용해될 것이다.
프로세스는 히터 밴드들 또는 가열 요소들(48)을 통해 용기(10)를 가열함으로써 지원된다. 선택된 온도는 용매 비등점(boiling point) 미만이다. 추가적으로, 선택된 온도는 중합체 융점 미만이지만, 용해 시간을 감소시키는 비결정성 중합체(amorphous polymer)의 사용과 함께 중합체가 용융 스트림으로서 도입되는 본 발명의 실시예가 사용될 수 있다. 예에서, 중합체(12)가 폴리에틸렌인 경우, 온도는 제1 중합체(12a)를 용해시키기 위해 1000C 내지 1200C 사이로 증가된 다음 제2 중합체(12b)를 용해시키기 위해 1200C 내지 1500C 로 증가될 수 있다.
반응기 용기(10) 및 혼합 디바이스(18)의 사용은 중합체(12)의 용해 및 그에 따른 분별 프로세스를 가속화한다. 표 1은 500ml 반응기 용기의 실험 결과를 기반으로 10,000리터 반응기 용기에 대한 스케일링된 예측을 제공한다. 따라서 100% 용해 시간은 모든 경우에 12분 미만인 것으로 나타난다. 몇 시간이 걸리는 선행 기술 프로세스와 비교할 때, 용해 시간의 이러한 감소는 상업용 재활용 공장에서 분명한 이점이다.
부틸알에 최대 폴리에틸렌 중량% 첨가 시 용해 시간
용해
PE 부틸알의 중량% 50% PE(분) 75% PE(분) 100% PE(분)
HDPE Roto 성형 등급 12 5 7 12
HDPE 블로우 성형 등급 15 5 7 12
HDPE 압출 등급(PE100 - 파이프) 15 4 6 10
LDPE 30 2 6 8
LLDPE 30 2 6 8
이 프로세스는 또한 종래 기술에서와 같이 높은 압력 하에 용기를 놓을 필요 없이 달성된다. 그러나, 당업자라면 최대 5기압(0.5MPa)의 압력이 용기에 가해질 수 있음을 알 수 있을 것이며, 이는 내부 온도를 증가시켜 용매의 용해도를 증가시키고 결과적으로 시간을 더욱 단축시킨다. 0.2MPa의 압력을 사용하면 최대 1500C의 온도를 실현할 수 있다.
용기(10)의 크기 차단 스택(30a)을 사용하여, 본 발명의 실시예에 따라 재생된 중합체를 정제하는 프로세스에서 적어도 하나의 용매에서 적어도 하나의 재생된 중합체를 분별하는 방법에서 가능한 단계는 다음과 같을 수 있다:
(i) 중합체(12)를 용매(14)와 함께 반응기 용기(10)의 바닥에 도입하고;
(ii) 배플 진동(baffled oscillation)이 중합체(12)를 용해시키기 시작하도록 사용되도록 혼합 디바이스(18)를 동작시키고;
(iii) 저분자량 중합체(12a)가 용해되기 시작하여 스택(30a)을 통해 위로 이동하고;
(iv) 고분자량 중합체(12b)가 용해하는 데 시간이 더 오래 걸리고 스택(30a)에서 더 낮게 트랩되고;
(v) 디스크들(34h 내지 k)(다만, 임의 개수일 수 있음)은 중합체(12)의 플레이크들이 디스크들을 통해 위로 이동하는 것을 방지하는 크기의 구멍들을 갖고, 구멍들은 스택(30a) 위로 이동할 수록 감소하고;
(vi) 제1 지속시간 후, 스택(30a)의 상부에 있는 제1 중합체(12a)는 용액에 있고 제2 중합체(12b)가 아직 용해되지 않고 스택 아래에 더 트랩되어 있고;
(vii) 상부의 중합체 용매 혼합물(16)은 출구(24a)에서 반응기 용기(10)로부터 펌핑되어 저분자량 중합체(12a)를 수집하고; 및
(viii) 고분자량 중합체(12b)는 완전히 용해될 때까지 계속 혼합되고 출구(24b)에서 반응기 용기(10)의 바닥에서 펌핑될 수 있다.
이것은 제1 온도에서 수행된다. 그러나, 용기(10)는 또한 저분자량 중합체(12a)가 반응기 용기(10)의 바닥에서 용해되고 상부에서 완전히 용해되도록 우선적으로 장려하는 컬럼 상승 온도 구배(gradient up the column)를 이용할 수 있다.
용매(14)의 흐름은 스택(30a) 위로 이동하여 용해된 중합체의 상향 수송을 돕기 위해 사용될 수 있다.
사이클이 완료되고 반응기 용기가 비면, 이는 다음 배치를 위해 다시 채워질 수 있다.
이는 용해 동안 크기 차단 분별로 간주될 수 있다.
혼합 디바이스(18)를 갖는 반응기 용기(10)의 이용은 PE와 같은 재생된 플라스틱이 상업적 레벨에서 용해되고 분자량에 의해 분리되어 2차 애플리케이션을 위한 이들의 가치를 모두 경제적인 시간 척도 내에서 증가시킬 수 있게 한다.
도 2 및 도 3에 기재된 바와 같은 용기(10)를 이용하면, 본 발명의 추가 실시예에 따라 재생된 중합체를 정제하는 프로세스에서 적어도 하나의 용매에서 적어도 하나의 재생된 중합체를 분별하는 방법에서 가능한 단계는 다음과 같을 수 있다:
(i) 중합체(12)를 용매(14)와 함께 반응기 용기(10)의 바닥에 도입하고;
(ii) 히터 밴드(48)를 사용하여 온도를 제1 온도, 즉 1000C로 설정하여 저분자량 제1 중합체(12a)만을 용해시키고;
(iii) 배플 진동이 중합체(12)를 용해시키기 시작하도록 사용되도록 혼합 디바이스(18)를 동작시키고;
(iv) 저분자량의 제1 중합체(12a)가 용해되기 시작하고;
(v) 제1 지속시간 후, 반응기 용기(10)에서 저분자량 제1 중합체(12a)를 포획하는 중합체/용매(16)가 배출되고;
(vi) 반응기 용기(10)는 재충전되고 나머지 고분자량 물질 제2 중합체(12b)를 용해시키기 위해 제2 더 높은 온도, 즉 1200C 로 온도를 높인다.
이것은 용해 동안 온도 분별로 간주될 수 있다. 이는 또한 배치 프로세스이다.
혼합 디바이스(18)를 갖는 반응기 용기(10)의 이용은 PE와 같은 재생된 플라스틱이 상업적 레벨에서 용해되고 온도를 사용하여 분자량에 의해 분리되어 2차 애플리케이션을 위한 이들의 가치를 모두 경제적인 시간 척도 내에서 증가시킬 수 있게 한다.
일단 분별되면 방법은 오염물 및/또는 첨가제를 제거하기 위해 용매에서 분별된 제1 중합체 및/또는 제2 중합체를 처리하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 오염물 및/또는 첨가제는 비플라스틱, 유색 안료, 악취를 포함하는 그룹에서 선택될 수 있다. 이는 높은 온도와 압력에서 여과하거나 고체 매질과 접촉하여 수행될 수 있다.
제1 중합체 및 제2 중합체는 건조에 의해 용매로부터 회수될 수 있다. 회수된 정제된 제1 및 제2 중합체들(일반적으로 5% 용매 함유)는 중합체가 펠릿화되고(pelletised) 남아있는 휘발성 용매가 제거되고 재사용되는 압출기로 전달될 수 있다. 용매는 재사용 전에 증류될 수 있다.
본 발명의 추가 실시예에 따라 재생된 중합체를 정제하는 프로세스에서 적어도 하나의 용매에서 적어도 하나의 재생된 중합체를 분별하는 방법에서 가능한 단계는 다음과 같을 수 있다:
(i) 중합체(12)를 용매와 함께 반응기 용기(10)에 도입하고;
(ii) 배플 진동이 제1 지속 동안 중합체(12)를 용해시키는 데 사용되도록 혼합 디바이스(18)를 동작시키고;
(iii) 용기(10)로부터 용액을 제거하고;
(iv) 오염물 및/또는 착색 안료와 같은 첨가제를 제거하기 위해 용액을 처리하고;
(v) 처리된 용액을 용기에 도입하고;
(vi) 용기의 온도를 제1 온도로 떨어뜨려, 고체/겔로서 고분자량 제2 중합체(12b)를 침전시키고;
(vii) 용기에서 고체 분획을 수집하고 나머지 용액은 그대로 두고;
(viii) 용기 내의 온도를 제1 온도보다 낮은 제2 온도로 떨어뜨려, 용액으로부터 나머지 저분자량 제1 중합체(12a)를 더 침전시키고; 및
(ix) 제1 중합체(12a)의 최종 분획을 수집한다.
단계 (ii)는 용해 속도를 더 높이기 위해 온도 및/또는 압력을 높이는 것을 포함할 수 있다.
이는 용해 후 온도 제어 분별로 간주될 수 있다. 이는 또한 배치 프로세스이다.
혼합 디바이스(18)를 갖는 반응기 용기(10)의 이용은 PE와 같은 재생된 플라스틱이 상업적 레벨에서 용해되고 온도를 사용하여 분자량에 의해 분리되어 2차 애플리케이션을 위한 이들의 가치를 모두 경제적인 시간 척도 내에서 증가시킬 수 있게 한다.
이제 도면의 도 5를 참조하며, 이는 본 발명의 실시예에 따라 재생된 중합체를 정제하기 위한 프로세스에서 적어도 하나의 용매에서 적어도 하나의 재생 중합체를 분류하는 방법에 사용하기 위한, 일반적으로 110으로 표시된, 반응기 용기를 예시한다.
도 2 및 3의 특징과 유사한 부분에는 명확성을 돕기 위해 100을 추가하여 동일한 참조 번호를 부여하였다.
용기(10)와 용기(110) 사이의 주된 차이점은 용기(10)의 수직 배열에 비해 용기(110)가 수평으로 배열된다는 점이다. 특히 용기(110)의 디스크들(134)은 수평 스택(130)으로 제공된다. 용기(110)는 길이 대 직경 비율이 높은 길고 가는 용기이다.
디스크들(134)는 중앙 샤프트(132)를 따라 수평 스택(130)으로 배열된다. 16개의 디스크들(134)이 도시되어 있지만 이것은 예시적인 것이며 임의의 짝수 또는 홀수의 디스크들(134)이 있을 수 있다. 샤프트(132)는 용기(110)의 두 단부 플레이트들에 의해 제1 단부(126)와 제2 단부(128)에서 지지된다. 반응기 용기(110)는 이제 그 직경보다 긴 길이를 갖는다. 디스크들(134)은 도 2를 참조하여 설명된 바와 같으며, 구멍들(146)은 이제 액체가 그들을 통해 수평으로 흐를 수 있게 한다. 디스크들(134)은 샤프트(132)에 수직으로 또는 약간의 각도로 장착될 수 있음을 이해할 것이다. 수평 배열로 인해 용기(110)의 내부 벽(37)에 있는 가이드 레일(35)(도 6 참조)이 스택(130)을 지지하고 혼합 디바이스(118)의 안팎으로 슬라이딩하는 것을 돕기 위해 제공된다. 디스크(134)의 각 에지에 있는 돌출부들(39)은 용기(110)의 길이를 따라 가이드 레일(35)에 삽입된다. 스택(130) 및 디스크들(134)은 가이드 레일(35) 내에서 앞뒤로 자유롭게 이동할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 용기(110)는 원통형일 필요는 없지만, 임의의 형상일 수 있다. 용기(110)는 바람직하게는 테이퍼로 형성되어 출구(124b)가 위치하는 낮은 포인트를 제공한다. 추가 출구(124a)가 용기를 따라 대략 중간에 제공되지만, 출구들은 반응기 용기(110)의 전체 높이에서 용액이 추출될 수 있으므로 임의의 위치에 배치될 수 있다. 도 6에서, 디스크들(134)이 내부 벽(37)까지 연장되지 않기 때문에, 특정 공극 크기를 갖는 메쉬(41)가 스택(130) 주위를 감싼다. 메쉬는 스테인레스 스틸, PTFE 또는 중합체(12) 또는 용매(14)를 화학적으로 간섭하지 않는 기타 적절한 물질로 만들어진다. 메쉬(41)는 용해되지 않은 고형물을 포함하지만 용매(14) 및 용해된 용매 중합체 혼합물(16)의 통과를 허용하는 천공된 외피(perforated sheath)이다.
선형 움직임 생성기(140)는 이제 용기(110)의 단부 플레이트들(26, 28) 중 하나에 위치하여, 혼합 디바이스(118)가 자체 축에서 중앙 샤프트(132)를 따라 진동하기 위해 앞뒤로 이동되도록 한다. 제1 실시예에서와 같이, 샤프트(132)는 회전하지 않고 가이드 레일(35)은 디스크들(134)의 회전을 방지한다.
중합체(12)용 입구(122a)는 중합체 로딩 챔버(43)를 갖는다. 챔버(43)는 중합체 공급원료가 질소로 퍼징되어 밀봉된 엔클로저에서 산소를 제거하도록 한다. 챔버(43)는 온도 제어 가열 재킷(148)이 챔버(43)의 내용물을 녹이지 않도록 하기 위해 용기(110)로부터 일정한 거리를 유지한다. 가스 라인(152)은 굴뚝(chimney)과 함께 제공된다. 가스 라인(152)은 불활성 가스, 바람직하게는 질소를 도입하여 용기(110)를 퍼징하고 배출하는 동안 압력을 유지하는 데 사용되며, 용기(110)는 헤드 공간 없이 또는 질소와 같은 불활성 기체로 채워진 헤드 공간으로 액체로 채워질 수 있다.
용매(14)에 대한 입구(122b)는 입구(122b)와 동일한 단부에 위치된다. 용매(14)는 히터(49) 및 펌프(51)를 통해 용기(110)에 공급되기 전에 예열될 수 있거나 용기(110)에서 가열될 수 있다. 용기(110)의 동작 온도는 섭씨 80 내지 140도 범위일 수 있지만, 사용되는 용매(14)에 따라 섭씨 200도까지 올라갈 수 있다. 동작 압력은 0.1 내지 1.5bar 범위가 바람직하지만 더 높을 수도 있다. 용기(110)는 전술한 바와 같이 용기(10)와 유사한 방식으로 작동한다.
도 2 내지 6에 도시된 실시예 사이의 용기들(10, 110) 및 혼합 디바이스들(18, 118)의 특징은 상호교환될 수 있다.
용기(110) 및 혼합 디바이스(118)의 사용은 본 발명의 추가 실시예에 따라 재생된 중합체를 정제하기 위한 프로세스에서 적어도 하나의 용매에서 적어도 하나의 재생된 중합체를 분별하는 방법을 위한 연속 프로세스를 제공한다.
110°C 내지 150°C의 고온 용매(14)는 입구(122b)에서 수평 용기(110)의 일 단부를 통해 공급되고, 용기를 통해 펌핑되어 반대쪽 단부(128)에서 출구(124b) 밖으로 나온다. 중합체(12)는 용매(14)가 공급되는 곳과 동일한 단부인 입구(122a)에서의 단부로 공급된다. 용매/중합체 혼합물(16)은 플러그 흐름(plug flow)을 통해 용해 용기(110)의 출구(124b) 단부 (128)로 이동한다. 온도는 중합체 혼합물(16)이 알려진 시간 내에 용해되도록 제1 온도로 설정되고 플러그 흐름 속도는 중합체(12)가 출구(124b)에 도달하기 전에 용해가 가능하도록 설정된다. 중합체(12)는 상이한 속도로 용매(14)에 용해되는 상이한 분자량 범위를 갖는다. 용해 속도는 제1 중합체(12a)가 흐르는 혼합물(16)을 용해하고 이들이 수집될 수 있는 출구(124a)의 위치에서 메쉬(41)를 통해 배출되도록 선택된다. 용기(110)를 통한 추가 통과는 더 높은 분자량의 제2 중합체(12b)가 단부 출구(124b)에 도달하기 전에 용해되게 할 것이다.
일 예에서, 선택된 제1 온도에서 저/중 범위 분자량 제1 중합체(12a)가 4분 내에 용해되는 반면, 고분자량 제2 중합체(12b)가 8분 내에 용해되도록 배열될 수 있다. 용기의 부피가 20L이고 용매(14)가 2L/분으로 펌핑되는 경우 용기(110)에서 용매(14)의 체류 시간은 10분일 것이다. 중합체(12)가 200cm3/분(10% 용액)으로 첨가되면, 중저분자량 제1 중합체(12a)가 중간에 도달할 때까지 완전히 용해될 것이다. 따라서 하나가 절반 아래(124a)에 있고 다른 하나가 공급(122b) 반대쪽 단부(124b)에 있는 용매(14)에 대한 두 개의 출구 포인트들(124a,b)을 갖는 경우, 중간 분자량의 제1 중합체(12a)는 중심 포인트(124a)에서 제거될 수 있고 고분자량의 제2 중합체(12b)는 단부(124b)에서 제거될 수 있다. 중심 포인트(124a)에서 용해되지 않은 형태로 고분자량의 제2 중합체(12b)가 빠져나가는 것을 막기 위해, 진동 스택(30)은 거친 메쉬(41)로 둘러싸여 있고 중합체(12)는 이 메쉬(41) 내부로 공급된다. 이러한 방식으로 용해된 물질만 빠져나와 중앙 유통로(offtake)를 빠져나갈 수 있다. 이 방법의 또 다른 실시예는 용기의 두 번째 절반(중심 포인트(124a) 이후)을 더 높은 온도(148)로 가열하여 고분자량 분획(12b)의 더 빠른 용해를 달성하는 것이다.
이는 용해 동안 시간 제어 분별로 간주될 수 있다. 이는 지속적인 프로세스이다.
혼합 디바이스(118)를 갖는 반응기 용기(110)를 사용하면 PE와 같은 재활용 플라스틱을 상업적 레벨로 용해시키고 시간과 온도를 사용하여 분자량별로 분리하여 경제적인 시간 범위 내에서 2차 애플리케이션의 가치를 높일 수 있다.
용액 중의 제1 및 제2 중합체들은 제조자가 재활용 플라스틱 제품으로 가공하는 데 가장 유용한 펠릿을 제공하기 위해 전술한 바와 같이 처리될 수 있다.
상기 방법은 상이한 분자량 범위의 제1 중합체 및 제2 중합체를 갖는 적어도 하나의 재생된 중합체를 기재하지만, 방법 및 장치는 필요한 재생 플라스틱 출력의 순도 및 등급에 따라 더 많은 분자량 범위를 갖는 재생 중합체를 처리하도록 조정될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
본 발명의 주된 이점은 용해 시간을 몇 시간에서 몇 분으로 단축시키는 재생 중합체의 정제 프로세스에서 적어도 하나의 용매에서 적어도 하나의 재생된 중합체를 분별하는 방법을 제공한다는 점이다.
본 발명의 또 다른 이점은 필요한 중합체 대 용매 비율을 감소시키는 재생 중합체 정제 프로세스에서 적어도 하나의 용매에서 적어도 하나의 재생된 중합체를 분별하는 방법을 제공한다는 점이다.
본 발명의 적어도 하나의 실시예의 또 다른 이점은 1,000리터를 초과하는 반응기 용기 체적을 갖는 상업적 프로세스에서 사용될 수 있는 재생된 중합체를 정제하는 프로세스에서 적어도 하나의 용매에서 적어도 하나의 재생된 중합체를 분별하는 방법을 제공한다.
본 발명의 범위를 벗어나지 않고 본 명세서에 기술된 본 발명에 대한 수정이 이루어질 수 있음을 당업자는 이해할 것이다. 예를 들어, 분해를 방지하기 위해 산화 방지제와 같은 다른 화학물이 용기의 혼합물에 첨가될 수 있다.

Claims (25)

  1. 재생된 중합체(reclaimed polymer)들을 정제하는 프로세스에서 적어도 하나의 용매에서 하나 이상의 재생된 중합체를 분별하는 방법으로서,
    (a) 적어도 하나의 재생된 중합체 및 적어도 하나의 용매를 반응기 용기(reactor vessel)에 투입하여 상기 용기 내에서 혼합물을 생성하는 단계-여기서, 상기 적어도 하나의 재생된 중합체는 제1 범위의 분자량을 갖는 제1 중합체들 및 제2 범위의 분자량을 갖는 제2 중합체들을 포함하며, 여기서 제1 범위는 제2 범위보다 낮음-;
    (b) 제1 지속시간 동안 상기 반응기 용기 내에서 혼합 디바이스(mixing device)를 동작시키는 단계;
    (c) 제1 온도에서 상기 반응기 용기를 동작시키는 단계;
    (d) 상기 제1 중합체를 상기 용매에 용해시키는 단계;
    (e) 용액 중의 상기 제1 중합체들을 상기 제2 중합체들로부터 분별하는 단계;
    (f) 상기 제2 중합체들과 독립적인 상기 용기로부터 상기 제1 중합체들을 제거하는 단계를 포함하고;
    상기 혼합 디바이스는 적층된 배열로 서로 평행하게 정렬된 복수의 디스크들-여기서, 각각의 디스크는 상기 반응기 용기의 단면 영역의 대부분에 걸쳐 연장되고 상기 디스크들을 통해 상기 혼합물이 상기 반응기 용기의 제1 단부로부터 상기 반응기 용기의 제2 단부로 흐를 수 있도록 하는 복수의 천공들을 포함함-; 상기 디스크들을 제 위치에서 유지하기 위한 하나 이상의 지지부들을 포함하고; 및 상기 하나 이상의 지지부들은 선형 운동 생성기에 연결되어 상기 디스크들이 제1 주파수 및 제1 진폭에서 진동하도록 움직이고, 상기 선형 운동은 상기 제1 지속시간 동안 상기 용매에 적어도 상기 제1 중합체를 용해시키는 것을 특징으로 하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    (g) 상기 제2 중합체들을 상기 용매에 용해시키는 단계; 및
    (h) 상기 제2 중합체들을 회수하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 지속시간은 1시간 미만, 30분 미만 및 15분 미만을 포함하는 그룹으로부터 선택되는, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 재생된 중합체가, 0.1% 내지 100% wt 첨가, 0.1% 내지 20% wt 첨가 및 0.3% 내지 10% wt 첨가를 포함하는 그룹으로부터 선택된, 상기 적어도 하나의 용매에 대한 추가 중량 백분율의 범위에 있는, 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반응기 용기의 체적이 1,000리터 이상인, 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 주파수는 1 내지 15Hz 범위인, 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 진폭은 40 내지 1000mm 범위인, 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 상기 혼합물을 상기 제1 온도로 가열하는 단계를 포함하고, 상기 제1 온도는 상기 제1 중합체들을 용해시키기 위해 1000C 내지 1200C 사이에 있는, 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 방법은 상기 온도를 제2 온도로 상승시키는 단계를 포함하고, 상기 제2 온도는 상기 제2 중합체를 용해시키기 위해 1200C 내지 1500C 사이에 있는, 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 재생된 중합체가 하나 이상의 폴리올레핀들인, 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 적어도 하나의 재생된 중합체가 폴리에틸렌(PE) 및/또는 폴리프로필렌(PP)인, 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 혼합된 플라스틱 공급원료를 기계적으로 분리되어 오염물을 제거하는 제1 단계를 포함하는, 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 용매가 부틸알, 크실렌, 톨루엔 및 에틸 벤젠을 포함하는 그룹으로부터 선택되는, 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 용매가 상기 반응기 용기를 통해 상기 반응기 용기의 제1 단부로부터 제2 단부로 펌핑되는, 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 배치 프로세스(batch process)로서 동작되는, 방법.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 디스크들은 수직 스택에서 서로 평행하게 정렬되고, 상기 혼합물은 상기 디스크들을 통해 위쪽으로 상기 반응기 용기에서 수직으로 흐르는, 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 적어도 하나의 재생된 중합체 및 상기 적어도 하나의 용매가 상기 반응기 용기의 베이스에 투입되고 상기 제1 중합체들이 상기 반응기 용기의 더 높은 출구로부터 제거되는, 방법.
  18. 제17항에 있어서, 용해된 중합체만이 상기 반응기 용기 위로 이동하도록 하기 위해, 상기 복수의 디스크들의 상기 천공들은 상기 적층된 배열에서 가장 아래에 배열된 디스크에서 가장 위에 배열된 디스크로 크기가 감소하는, 방법.
  19. 제14항에 있어서, 상기 방법은 연속 프로세스로서 동작되는, 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 복수의 디스크들은 수평으로 적층된 배열로 서로 평행하게 정렬되고, 상기 혼합물은 상기 디스크들을 통해 반응기 용기를 따라 흐르고, 상기 디스크들은 상기 제1 주파수와 상기 제1 진폭에서 앞뒤로 움직이고, 상기 적어도 하나의 재생된 중합체 및 상기 적어도 하나의 용매가 상기 용기의 제1 단부에 투입되고, 복수의의 출구들이 상기 용기의 길이를 따라 배열되고 메쉬(mesh)가 상기 스택 주위에 배열되어, 용해된 중합체만이 상기 복수의 출구들에서 상기 용기를 빠져나갈 수 있도록 하는, 방법.
  21. 제2항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (g)가 단계 (d)와 함께 수행되어 상기 용매의 상기 적어도 하나의 재생된 중합체의 완전한 용액을 제공하고, 그런 다음 상기 방법은 단계들 (e), (f) 및 (h)이 수행되기 전에 오염물 및/또는 첨가제를 제거하기 위해 이 완전한 용액을 처리하는 단계를 포함하는, 방법.
  22. 제21항에 있어서, 단계 (h)는 침전에 의해 제2 중합체들 다음 제1 중합체들을 분별하기 위해 상기 제1 온도가 상기 제2 온도보다 더 높도록 상기 온도를 떨어뜨림으로써 단계 (f)에 앞서 수행되는, 방법.
  23. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 오염물 및/또는 첨가제를 제거하기 위해 용액의 상기 분별된 제1 중합체들을 처리하는 단계를 포함하는, 방법.
  24. 제2항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 오염물 및/또는 첨가제를 제거하기 위해 용액의 상기 분별된 제2 중합체들을 처리하는 단계를 포함하는, 방법.
  25. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 회수된 정제된 제1 및 제2 중합체들을 압출기(extruder)로 통과시키는 단계를 포함하고, 여기서 상기 중합체는 펠릿화되고(pelletised) 남아있는 휘발성 용매는 제거되고 재사용되는, 방법.
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Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5615319A (en) * 1979-07-17 1981-02-14 Susumu Yokoyama Reclamation apparatus for waste plastic
JPS60141207U (ja) * 1984-02-28 1985-09-19 株式会社　明星金属工業所 合成樹脂の再生材料混合比率調節装置
US4923658A (en) * 1985-12-27 1990-05-08 Huels Troisdorf Ag Process for the production of dyed, flat articles from thermoplastic synthetic resins
JP3340488B2 (ja) * 1992-12-25 2002-11-05 しげる工業株式会社 自動車内装材の原料の製造方法
JPH07126430A (ja) * 1993-10-29 1995-05-16 Showa Highpolymer Co Ltd 廃プラスチックの液状化方法
JP4025688B2 (ja) * 2003-06-06 2007-12-26 株式会社リコー リサイクル方法及び情報処理装置
KR100759479B1 (ko) * 2006-05-24 2007-10-04 씨앤에스포리마 주식회사 재생 수지원료 가공장치
JP2008019306A (ja) * 2006-07-11 2008-01-31 Sharp Corp 熱可塑性樹脂の再資源化方法、ならびに熱可塑性樹脂成形体の製造方法および熱可塑性樹脂成形体
CN103144152B (zh) * 2013-03-13 2015-12-09 中国林业科学研究院木材工业研究所 一种无甲醛胶合板及其制备方法
GB2522599B (en) 2014-07-27 2016-01-27 Impact Lab Ltd Process for separating materials
EP3112406A1 (en) 2015-06-30 2017-01-04 The Procter and Gamble Company Method for purifying contaminated polyolefins
GB2547899A (en) * 2016-03-01 2017-09-06 Impact Laboratories Ltd Process for separating materials
CN206199072U (zh) * 2016-10-31 2017-05-31 江西金元莱高新材料有限公司 一种液体农药用的搅拌装置

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