RU2721317C1 - Purification method of regenerated polypropylene - Google Patents

Purification method of regenerated polypropylene Download PDF

Info

Publication number
RU2721317C1
RU2721317C1 RU2019113523A RU2019113523A RU2721317C1 RU 2721317 C1 RU2721317 C1 RU 2721317C1 RU 2019113523 A RU2019113523 A RU 2019113523A RU 2019113523 A RU2019113523 A RU 2019113523A RU 2721317 C1 RU2721317 C1 RU 2721317C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polypropylene
mpa
liquid solvent
psi
regenerated
Prior art date
Application number
RU2019113523A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Джон Монкриф ЛЕЙМАН
Димитрис Иоаннис КОЛЛИАС
Ганс ШОНЕМАНН
Кара УИЛЬЯМС
Original Assignee
Дзе Проктер Энд Гэмбл Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дзе Проктер Энд Гэмбл Компани filed Critical Дзе Проктер Энд Гэмбл Компани
Application granted granted Critical
Publication of RU2721317C1 publication Critical patent/RU2721317C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02Separating plastics from other materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F6/00Post-polymerisation treatments
    • C08F6/008Treatment of solid polymer wetted by water or organic solvents, e.g. coagulum, filter cakes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/04Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • C08J11/06Recovery or working-up of waste materials of polymers without chemical reactions
    • C08J11/08Recovery or working-up of waste materials of polymers without chemical reactions using selective solvents for polymer components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0213Specific separating techniques
    • B29B2017/0293Dissolving the materials in gases or liquids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2023/00Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2023/10Polymers of propylene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0005Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing compounding ingredients
    • B29K2105/0032Pigments, colouring agents or opacifiyng agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2323/12Polypropene
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.SUBSTANCE: invention relates to a method of cleaning contaminated polymers using a solvent under pressure and solid media. Method of purifying regenerated polypropylene involves obtaining regenerated polypropylene and bringing it into contact with a liquid solvent at high temperature and pressure to obtain extracted regenerated polypropylene. Extracted regenerated polypropylene is dissolved in a solvent at high temperature and pressure to obtain a solution containing polypropylene and suspended contaminants. After settling, the solution is cleaned at high temperature and pressure by bringing into contact with the solid medium to obtain a solution containing purer polypropylene. Then purer polypropylene is separated from solution.EFFECT: obtaining purified polypropylene substantially free from colour and odour.15 cl, 5 dwg, 1 tbl, 4 ex

Description

Настоящее изобретение по существу относится к способу очистки загрязненных полимеров с использованием растворителя под давлением и твердых сред. В частности, настоящее изобретение относится к способу очистки утилизированных полимеров, например пластмасс, утилизированных после бытового использования и промышленного использования, с получением бесцветного или прозрачного не имеющего запаха полимера, близкого к исходному полимеру. Он особенно эффективен для очистки полипропилена.The present invention essentially relates to a method for purifying contaminated polymers using a solvent under pressure and solid media. In particular, the present invention relates to a method for cleaning recycled polymers, for example plastics, disposed of after domestic use and industrial use, to produce a colorless or transparent odorless polymer close to the original polymer. It is especially effective for cleaning polypropylene.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

Полимеры, в частности синтетические пластмассы, широко используются в повседневной жизни благодаря их сравнительно низкой себестоимости и оптимальному сочетанию свойств материалов. Синтетические пластмассы используются в самых разных областях, например, как упаковочные материалы, компоненты автомобилей, медицинских устройств и потребительских товаров. Чтобы удовлетворить высокий спрос для этих видов применения, ежегодно в мире производятся сотни миллиардов фунтов синтетических пластмасс. Подавляющее большинство синтетических пластмасс производится из постепенно истощающегося ископаемого сырья, например из нефти и природного газа. Кроме того, производство синтетических пластмасс из ископаемого сырья приводит к образованию СО2 в качестве побочного продукта.Polymers, in particular synthetic plastics, are widely used in everyday life due to their relatively low cost and optimal combination of material properties. Synthetic plastics are used in a wide variety of applications, such as packaging materials, automotive components, medical devices and consumer products. To meet the high demand for these applications, hundreds of billions of pounds of synthetic plastics are produced annually in the world. The vast majority of synthetic plastics are made from gradually depleted fossil raw materials, such as oil and natural gas. In addition, the production of synthetic plastics from fossil raw materials leads to the formation of CO 2 as a by-product.

Следствием повсеместного использования синтетических пластмасс стали ежегодно накапливающиеся миллионы тонн отходов пластмассы. Несмотря на то что большая часть отходов пластмасс направляется на захоронение в рамках муниципальных программ утилизации твердых отходов, значительная часть отходов пластмасс попадает в окружающую среду в виде мусора, который портит вид окружающей среды и потенциально опасен для экосистем. Отходы пластмасс часто смываются в речные системы и в конечном счете попадают в море.As a result of the widespread use of synthetic plastics, millions of tons of plastic waste accumulate annually. Although most plastic waste is disposed of as part of municipal solid waste management programs, a large part of the plastic waste enters the environment in the form of garbage that damages the environment and is potentially harmful to ecosystems. Plastics waste is often washed into river systems and ultimately into the sea.

Переработка пластмасс стала одним из решений, позволяющих уменьшить проблемы, связанные с повсеместным использованием пластмасс. Восстановление и повторное использование пластмасс позволяет перенаправлять отходы со свалок и снижает потребность в исходных пластмассах, производимых из ископаемых ресурсов, что, соответственно, снижает выбросы парниковых газов. В развитых регионах, например США и Европейском союзе, уровни переработки пластмасс возрастают благодаря более широкой информированности потребителей, предприятий торговли и промышленного производства. Большинство утилизированных материалов, в том числе пластмасс, объединяется в единый поток, который собирается и перерабатывается на специализированных предприятиях по утилизации материалов (MRF). На MRF производится сортировка, промывка и упаковка материалов для последующей перепродажи. Пластмассы можно сортировать по отдельным материалам, таким как полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) или полиэтилентерефталат (ПЭТФ), или по смешанным потокам других распространенных пластмасс, таких как полипропилен (ПП), полиэтилен низкой плотности (ПЭНП), поливинилхлорид (ПВХ), полистирол (ПС), поликарбонат (ПК) и полиамиды (ПА). Отдельные или смешанные потоки могут затем проходить дополнительную сортировку, промывку и повторную обработку в гранулы, подходящие для повторного использования в переработке пластмасс, например для раздувного формования и литья под давлением.Plastics processing has become one of the solutions to reduce the problems associated with the widespread use of plastics. The recovery and reuse of plastics allows redirecting waste from landfills and reduces the need for source plastics produced from fossil resources, which consequently reduces greenhouse gas emissions. In developed regions, such as the United States and the European Union, plastics processing levels are increasing due to greater awareness among consumers, traders and industry. Most of the recyclable materials, including plastics, are combined into a single stream, which is collected and processed at specialized material recycling facilities (MRF). MRF sorts, rinses and packs materials for resale. Plastics can be sorted by individual materials, such as high density polyethylene (HDPE) or polyethylene terephthalate (PET), or by mixed flows of other common plastics, such as polypropylene (PP), low density polyethylene (LDPE), polyvinyl chloride (PVC), polystyrene ( PS), polycarbonate (PC) and polyamides (PA). Separate or mixed streams can then undergo further sorting, washing and re-processing into granules suitable for reuse in plastic processing, for example for blow molding and injection molding.

Несмотря на то что утилизированные пластмассы преимущественно сортируются по однородным потокам и промываются водными и/или щелочными растворами, конечные переработанные гранулы часто сохраняют высокий уровень загрязнений с нежелательными примесями отходов, такими как остатки разложившихся продуктов питания и остаточные компоненты ароматических веществ. Кроме того, гранулы переработанных пластмасс, за исключением переработанной тары от напитков, имеют темную окраску из-за смеси красителей и пигментов, широко используемых для окрашивания изделий из пластмассы. Несмотря на то что для некоторых видов применения окраска и загрязнение не имеют значения (например, черная пластмассовая тара для красок и не относящиеся к отделке автомобильные компоненты), для большинства видов применения необходимы бесцветные гранулы. Потребность в высококачественных «близких к исходным» переработанных смолах особенно важна для видов применения, в которых полимер контактирует с продуктами питания или лекарственными средствами, например для упаковки продуктов питания. Кроме загрязнений примесями и смесью красящих веществ, многие переработанные смолистые продукты часто неоднородны по своему химическому составу и могут содержать значительное количество полимерных загрязняющих примесей, например загрязнение полиэтилена (ПЭ) вторичным ПП и наоборот.Despite the fact that recycled plastics are predominantly sorted by uniform flows and washed with aqueous and / or alkaline solutions, the final processed granules often retain a high level of contamination with undesirable waste impurities, such as residues of decomposed food products and residual components of aromatic substances. In addition, the pellets of recycled plastics, with the exception of recycled beverage containers, are dark in color due to the mixture of dyes and pigments widely used for dyeing plastic products. Although coloring and contamination are not important for some applications (for example, black plastic containers for paints and non-finishing automotive components), for most applications colorless granules are required. The need for high-quality “close to starting” recycled resins is especially important for applications in which the polymer is in contact with food or drugs, for example for packaging food. In addition to contaminants from impurities and a mixture of coloring substances, many processed resinous products are often heterogeneous in their chemical composition and may contain a significant amount of polymer contaminants, for example, contamination of polyethylene (PE) with secondary PP and vice versa.

Механическая переработка, также известная как вторичная переработка, представляет собой процесс преобразования утилизированных отходов пластмасс в повторно используемую форму для последующего производства. Более подробный обзор механической переработки и других процессов восстановления приведен в публикации S.M. Al-Salem, P. Lettieri, J. Baeyens, "Recycling and recovery routes of plastic solid waste (PSW): A review", Waste Management, Volume 29, Issue 10, October 2009, Pages 2625-2643, ISSN 0956-053X. Несмотря на то что достижения в области механических технологий регенерации позволили до некоторой степени улучшить качество переработанных полимеров, существуют фундаментальные ограничения подходов механической очистки, таких как физический захват пигментов в полимерной матрице. Таким образом, даже при всех усовершенствованиях технологий механической переработки темная окраска и высокие уровни химического загрязнения в доступных в настоящее время переработанных пластмассах препятствуют более широкому использованию переработанных смол в производстве пластмасс.Mechanical recycling, also known as recycling, is the process of converting recycled plastic waste into a reusable form for subsequent production. A more detailed overview of mechanical processing and other recovery processes is given in S.M. Al-Salem, P. Lettieri, J. Baeyens, "Recycling and recovery routes of plastic solid waste (PSW): A review", Waste Management, Volume 29, Issue 10, October 2009, Pages 2625-2643, ISSN 0956-053X . Although advances in mechanical regeneration technologies have made it possible to improve the quality of processed polymers to some extent, there are fundamental limitations to mechanical cleaning approaches, such as the physical capture of pigments in a polymer matrix. Thus, even with all the improvements in mechanical processing technologies, the dark color and high levels of chemical pollution in currently available recycled plastics prevent the wider use of recycled resins in the plastics industry.

Для преодоления фундаментальных ограничений механической переработки разрабатывалось множество способов очистки загрязненных полимеров с использованием химических подходов или химической переработки. В большинстве из таких способов используются растворители для удаления примесей и очистки полимеров. Применение растворителей позволяет экстрагировать примеси и растворять полимеры, что дополнительно дает возможность применения альтернативных технологий разделения.To overcome the fundamental limitations of mechanical processing, many methods have been developed to purify contaminated polymers using chemical approaches or chemical processing. Most of these methods use solvents to remove impurities and purify polymers. The use of solvents allows extraction of impurities and dissolving polymers, which additionally makes it possible to use alternative separation technologies.

Например, в патенте США №7,935,736 описан способ переработки сложного полиэфира из содержащих полиэфир отходов с использованием растворителя для растворения полиэфира перед очисткой. В патенте '736 также описана необходимость использования осадителя для извлечения полиэфира из растворителя.For example, US Pat. No. 7,935,736 describes a method for processing a polyester from polyester-containing waste using a solvent to dissolve the polyester before cleaning. The '736 patent also describes the need to use a precipitant to recover the polyester from the solvent.

В качестве другого примера в патенте США №6,555,588 описан способ получения полипропиленовой смеси из смеси пластмасс, содержащей другие полимеры. В патенте '588 описана экстракция загрязнителей из полимера при температуре ниже температуры растворения полимера в выбранном растворителе, например в гексане, в течение определенного периода обработки. В патенте '588 дополнительно описано увеличение температуры растворителя (или второго растворителя) для растворения полимера перед фильтрованием. В патенте '588 дополнительно описано использование сдвига или потока для осаждения полипропилена из раствора. Полипропиленовая смесь, описанная в патенте '588, содержала загрязняющие примеси полиэтилена в количестве до 5,6 масс. %.As another example, US Pat. No. 6,555,588 describes a method for producing a polypropylene mixture from a mixture of plastics containing other polymers. The '588 patent describes the extraction of contaminants from a polymer at a temperature below the temperature of dissolution of the polymer in a selected solvent, for example, hexane, over a specific treatment period. The '588 patent further describes an increase in the temperature of the solvent (or second solvent) to dissolve the polymer before filtering. The '588 patent further describes the use of shear or flow to precipitate polypropylene from solution. The polypropylene mixture described in the '588 patent contained contaminants of polyethylene in an amount of up to 5.6 mass. %

В другом примере в заявке на европейский патент №849,312 (в переводе с немецкого языка на английский) описан способ получения очищенных полиолефинов из содержащей полиолефины смеси пластмасс или содержащих полиолефины отходов. В заявке на патент '312 описана экстракция полиолефиновых смесей или отходов углеводородной фракцией бензина или дизельного топлива с температурой кипения выше 90°С при температурах от 90°С до температуры кипения углеводородного растворителя. В заявке на патент '312 дополнительно описан контакт горячего раствора полиолефинов с отбеливающей глиной и/или активированным углеродом для удаления посторонних компонентов из раствора. В патенте '312 также дополнительно описано охлаждение раствора до температур ниже 70°С для кристаллизации полиолефина и последующее удаление растворителя посредством нагревания полиолефина выше температуры плавления полиолефина, или выпаривания растворителя в вакууме или посредством продуваемого через осадок полиолефина потока газа, и/или экстракции растворителя спиртом или кетоном, которые кипят при температуре ниже температуры плавления полиолефина.In another example, the application for European patent No. 849,312 (translated from German into English) describes a method for producing purified polyolefins from a polyolefin-containing mixture of plastics or polyolefin-containing wastes. The '312 patent application describes the extraction of polyolefin mixtures or wastes with a hydrocarbon fraction of gasoline or diesel fuel with a boiling point above 90 ° C at temperatures from 90 ° C to the boiling point of the hydrocarbon solvent. The '312 patent application further describes the contact of a hot solution of polyolefins with bleaching clay and / or activated carbon to remove extraneous components from the solution. The '312 patent also further describes cooling the solution to temperatures below 70 ° C to crystallize the polyolefin and then remove the solvent by heating the polyolefin above the melting point of the polyolefin, or evaporating the solvent in vacuo, or by gas purging through the polyolefin precipitate and / or solvent extraction with alcohol or ketone, which is boiled at a temperature below the melting point of the polyolefin.

В другом примере в патенте США №5,198,471 описан способ разделения полимеров из физически соединенной твердой смеси (например, отходов пластмасс), содержащей множество полимеров, с использованием растворителя при первой более низкой температуре с образованием первого однофазного раствора и остатков твердого компонента. В патенте '471 дополнительно описано нагревание растворителя до более высоких температур для растворения дополнительных полимеров, которые не были солюбилизированы при первой более низкой температуре. В патенте '471 описано фильтрование нерастворимых полимерных компонентов.In another example, US Pat. No. 5,198,471 describes a method for separating polymers from a physically bonded solid mixture (e.g., plastic waste) containing multiple polymers using a solvent at a first lower temperature to form a first single-phase solution and residues of the solid component. The '471 patent further describes heating the solvent to higher temperatures to dissolve additional polymers that were not solubilized at the first lower temperature. The '471 patent describes filtering insoluble polymer components.

В другом примере в патенте США №5,233,021 описан способ экстракции чистых полимерных компонентов из многокомпонентной структуры (например, отходов ковровой ткани) посредством растворения каждого компонента при соответствующей температуре и давлении в сверхкритической жидкости с последующим изменением температуры и/или давления для последовательной экстракции определенных компонентов. Однако, как и в патенте '471, в патенте '021 описано только фильтрование нерастворенных компонентов.In another example, US Pat. No. 5,233,021 describes a method for extracting pure polymer components from a multicomponent structure (for example, carpet waste) by dissolving each component at an appropriate temperature and pressure in a supercritical fluid, followed by a change in temperature and / or pressure for sequential extraction of certain components. However, as in the '471 patent, the' 021 patent only describes filtering of undissolved components.

В качестве другого примера в патенте США №5,739,270 описан способ и аппарат для непрерывного отделения полимерного компонента пластмассы от загрязняющих примесей и других компонентов пластмассы с использованием сорастворителя и рабочей жидкости. Сорастворитель по меньшей мере частично растворяет полимер, а вторая жидкость (которая находится в жидком, критическом или сверхкритическом состоянии) солюбилизирует компоненты полимера и осаждает некоторые из растворенных полимеров из сорастворителя. В патенте '270 дополнительно описана стадия фильтрования смеси термопласта и сорастворителя (в присутствии или при отсутствии рабочей жидкости) для удаления загрязняющих частиц, таких как частицы стекла.As another example, US Pat. No. 5,739,270 describes a method and apparatus for continuously separating a polymer component of a plastic from contaminants and other components of a plastic using a co-solvent and a working fluid. The co-solvent at least partially dissolves the polymer, and the second liquid (which is in a liquid, critical or supercritical state) solubilizes the polymer components and precipitates some of the dissolved polymers from the co-solvent. The '270 patent further describes the step of filtering a mixture of a thermoplastic and a co-solvent (in the presence or absence of a working fluid) to remove contaminants such as glass particles.

Известные способы очистки загрязненных полимеров с использованием растворителей, которые описаны выше, не позволяют получать «подобный исходному» полимер. В предлагаемых ранее способах часто происходит совместное растворение, а потому перекрестное загрязнение другими полимерами. При использовании адсорбента часто используется стадия фильтрования и/или центрифугирования для удаления адсорбента из раствора. Кроме того, для получения полимера, не содержащего остаточного растворителя, применяются процессы выделения для удаления растворителя, например нагревание, выпаривание под вакуумом и/или осаждение с использованием химического осадителя.Known methods for purifying contaminated polymers using solvents, which are described above, do not allow to obtain a "similar to the original" polymer. In previously proposed methods, co-dissolution often occurs, and therefore cross-contamination with other polymers. When using an adsorbent, a filtration and / or centrifugation step is often used to remove the adsorbent from the solution. In addition, to obtain a polymer that does not contain a residual solvent, separation processes are used to remove the solvent, for example, heating, evaporation under vacuum and / or precipitation using a chemical precipitator.

Соответственно, для очистки загрязненных полимеров по-прежнему существует потребность в более совершенном способе, основанном на применении растворителей, в котором используется растворитель, который легко и экономически выгодным образом удаляется из полимера, и такой способ отличается сравнительной простотой с точки зрения числа отдельных операций, позволяет получать полимер без значительного количества взаимно загрязняющих полимеров, обеспечивает получение полимера, по существу не имеющего цвета, и дает возможность извлекать полимер, по существу не имеющий запаха.Accordingly, for the purification of contaminated polymers, there is still a need for a more advanced solvent-based process that uses a solvent that is easily and economically removed from the polymer, and this method is relatively simple in terms of the number of separate operations, allows to obtain a polymer without a significant amount of mutually polluting polymers, provides a polymer that is essentially colorless, and makes it possible to recover a polymer that is substantially odorless.

ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Предложен способ очистки регенерированного полипропилена. Способ включает:A method for purifying regenerated polypropylene is proposed. The method includes:

a. Получение регенерированного полипропилена, выбранного из группы, состоящей из полимеров после бытового использования, полимеров после промышленного использования и их комбинаций;a. Obtaining a regenerated polypropylene selected from the group consisting of polymers after domestic use, polymers after industrial use, and combinations thereof;

b. Приведение в контакт регенерированного полипропилена при температуре от около 80°С до около 220°С и при давлении от около 150 фунтов на кв. дюйм (1,03 МПа) до около 15000 фунтов на кв. дюйм (103,42 МПа) с первым жидким растворителем со стандартной температурой кипения менее чем около 70°С, с получением экстрагированного регенерированного полипропилена;b. Bringing the regenerated polypropylene into contact at a temperature of from about 80 ° C to about 220 ° C and at a pressure of from about 150 psi inch (1.03 MPa) to about 15,000 psi an inch (103.42 MPa) with a first liquid solvent with a standard boiling point of less than about 70 ° C, to obtain extracted regenerated polypropylene;

c. Растворение экстрагированного регенерированного полипропилена в растворителе, выбранном из группы, состоящей из первого жидкого растворителя, второго жидкого растворителя и их смесей, при температуре от около 90°С до около 220°С и давлении от около 350 фунтов на кв. дюйм (2,41 МПа) до около 20000 фунтов на кв. дюйм (137,90 МПа), с получением первого раствора, содержащего полипропилен и взвешенные загрязняющие примеси;c. Dissolving the extracted regenerated polypropylene in a solvent selected from the group consisting of a first liquid solvent, a second liquid solvent, and mixtures thereof, at a temperature of from about 90 ° C. to about 220 ° C. and a pressure of about 350 psig. inch (2.41 MPa) to about 20,000 psi inch (137.90 MPa), to obtain a first solution containing polypropylene and suspended contaminants;

d. Отстаивание первого раствора, содержащего полипропилен и суспендированные загрязняющие примеси, при температуре от около 90°С до около 220°С и под давлением от около 350 фунтов на кв. дюйм (2,41 МПа) до около 20000 фунтов на кв. дюйм (137,90 МПа) с получением второго раствора, содержащего полипропилен и оставшиеся загрязняющие примеси;d. Settling the first solution containing polypropylene and suspended contaminants at a temperature of from about 90 ° C to about 220 ° C and under a pressure of about 350 psi inch (2.41 MPa) to about 20,000 psi inch (137.90 MPa) to obtain a second solution containing polypropylene and the remaining contaminants;

e. Очистку второго раствора при температуре от около 90°С до около 220°С и при давлении от около 350 фунтов на кв. дюйм (2,41 МПа) до около 20000 фунтов на кв. дюйм (137,90 МПа) посредством приведения в контакт второго раствора с твердой средой, с получением третьего раствора, содержащего более чистый полипропилен; иe. Purification of the second solution at a temperature of from about 90 ° C to about 220 ° C and at a pressure of about 350 psig. inch (2.41 MPa) to about 20,000 psi inch (137.90 MPa) by contacting the second solution with a solid medium, to obtain a third solution containing more pure polypropylene; and

f. Отделение более чистого полипропилена от третьего раствора.f. Separating cleaner polypropylene from a third solution.

Второй жидкий растворитель может иметь либо тот же химический состав, что и первый жидкий растворитель, либо другой химический состав.The second liquid solvent may have either the same chemical composition as the first liquid solvent, or a different chemical composition.

В одном из вариантов осуществления полипропилен отделяют от третьего раствора при температуре от около 0°С до около 220°С и давлении от около 0 фунтов/кв. дюйм изб. (0 МПа) до около 2000 фунтов/кв. дюйм изб. (13,79 МПа). В другом варианте осуществления регенерированный полипропилен растворяют в жидком растворителе или в смеси жидкого растворителя при массовой процентной концентрации по меньшей мере 0,5%. В еще одном варианте осуществления регенерированный полипропилен растворяют в жидком растворителе или в смеси жидкого растворителя при массовой процентной концентрации по меньшей мере 1%. В одном варианте осуществления регенерированный полипропилен растворяют в жидком растворителе или в смеси жидкого растворителя при массовой процентной концентрации по меньшей мере 2%.In one embodiment, the polypropylene is separated from the third solution at a temperature of from about 0 ° C to about 220 ° C and a pressure of from about 0 psi. inch hut (0 MPa) to about 2000 psi. inch hut (13.79 MPa). In another embodiment, the regenerated polypropylene is dissolved in a liquid solvent or in a mixture of a liquid solvent at a mass percentage of at least 0.5%. In yet another embodiment, the regenerated polypropylene is dissolved in a liquid solvent or in a mixture of a liquid solvent at a mass percentage of at least 1%. In one embodiment, the regenerated polypropylene is dissolved in a liquid solvent or in a mixture of a liquid solvent at a mass percentage of at least 2%.

В одном варианте осуществления регенерированный полипропилен растворяют в жидком растворителе или в смеси жидкого растворителя при массовой процентной концентрации по меньшей мере 3%. В другом варианте осуществления регенерированный полипропилен растворяют в жидком растворителе или в смеси жидкого растворителя при массовой процентной концентрации по меньшей мере 4%. В еще одном варианте осуществления регенерированный полипропилен растворяют в жидком растворителе или в смеси жидкого растворителя при массовой процентной концентрации по меньшей мере 5%.In one embodiment, the regenerated polypropylene is dissolved in a liquid solvent or in a mixture of a liquid solvent at a mass percentage of at least 3%. In another embodiment, the regenerated polypropylene is dissolved in a liquid solvent or in a mixture of a liquid solvent at a mass percentage of at least 4%. In yet another embodiment, the regenerated polypropylene is dissolved in a liquid solvent or in a mixture of a liquid solvent at a mass percent concentration of at least 5%.

В одном варианте осуществления регенерированный полипропилен растворяют в жидком растворителе или в смеси жидкого растворителя при массовой процентной концентрации до 20%. В другом варианте осуществления регенерированный полипропилен растворяют в жидком растворителе или в смеси жидкого растворителя при массовой процентной концентрации до 18%. В еще одном варианте осуществления регенерированный полипропилен растворяют в жидком растворителе или в смеси жидкого растворителя при массовой процентной концентрации до 16%. В одном варианте осуществления регенерированный полипропилен растворяют в жидком растворителе или в смеси жидкого растворителя при массовой процентной концентрации до 14%. В другом варианте осуществления регенерированный полипропилен растворяют в жидком растворителе или в смеси жидкого растворителя при массовой процентной концентрации до 12%.In one embodiment, the regenerated polypropylene is dissolved in a liquid solvent or in a mixture of a liquid solvent at a mass percent concentration of up to 20%. In another embodiment, the regenerated polypropylene is dissolved in a liquid solvent or in a mixture of a liquid solvent at a mass percentage of up to 18%. In yet another embodiment, the regenerated polypropylene is dissolved in a liquid solvent or in a mixture of a liquid solvent at a mass percentage of up to 16%. In one embodiment, the regenerated polypropylene is dissolved in a liquid solvent or in a mixture of a liquid solvent at a mass percent concentration of up to 14%. In another embodiment, the regenerated polypropylene is dissolved in a liquid solvent or in a mixture of a liquid solvent at a mass percentage of up to 12%.

В одном варианте осуществления регенерированный полипропилен представляет собой полипропилен, полученный в результате регенерации после бытового использования. В другом варианте осуществления регенерированный полипропилен представляет собой гомополимер полипропилена или в основном сополимер полипропилена. В еще одном варианте осуществления жидкий растворитель имеет стандартную температуру кипения менее чем около 0°С и более чем около -45°С, и стандартное изменение энтальпии при испарении менее чем около +25 кДж/моль.In one embodiment, the regenerated polypropylene is a polypropylene obtained from regeneration after domestic use. In another embodiment, the regenerated polypropylene is a homopolymer of polypropylene or mainly a copolymer of polypropylene. In yet another embodiment, the liquid solvent has a standard boiling point of less than about 0 ° C and more than about -45 ° C, and a standard change in enthalpy during evaporation of less than about +25 kJ / mol.

В одном варианте осуществления жидкий растворитель выбирают из группы, состоящей из олефиновых углеводородов, алифатических углеводородов и их смесей. В одном варианте осуществления алифатический углеводород выбран из группы, состоящей из алифатических углеводородов C1-C6 и их смесей. В другом варианте осуществления алифатические углеводороды и их смеси состоят в основном из алифатических углеводородов С4.In one embodiment, the liquid solvent is selected from the group consisting of olefinic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons, and mixtures thereof. In one embodiment, the aliphatic hydrocarbon is selected from the group consisting of C 1 -C 6 aliphatic hydrocarbons and mixtures thereof. In another embodiment, aliphatic hydrocarbons and mixtures thereof mainly consist of C 4 aliphatic hydrocarbons.

В одном варианте осуществления жидкий растворитель состоит по существу из сжиженного нефтяного газа С4 В одном варианте осуществления жидкий растворитель представляет собой н-бутан, изомеры бутана или их смеси. В другом варианте осуществления температура на стадиях приведения в контакт, растворения, отстаивания и очистки составляет от около 110°С до около 170°С.In one embodiment, the liquid solvent consists essentially of C 4 liquefied petroleum gas. In one embodiment, the liquid solvent is n-butane, butane isomers, or mixtures thereof. In another embodiment, the temperature in the steps of contacting, dissolving, settling and cleaning is from about 110 ° C to about 170 ° C.

В одном варианте осуществления давление на стадии приведения в контакт составляет от около 1100 фунтов на кв. дюйм (7,58 МПа) до около 2100 фунтов на кв. дюйм (14,48 МПа). В другом варианте осуществления давление на стадии приведения в контакт составляет менее чем около 1100 фунтов на кв. дюйм (7,58 МПа). В другом варианте осуществления давление на стадии растворения, отстаивания и очистки составляет более чем около 1100 фунтов на кв. дюйм (7,58 МПа). В одном варианте осуществления давление на стадии растворения, отстаивания и очистки составляет более чем около 2100 фунтов на кв. дюйм (14,48 МПа).In one embodiment, the pressure in the contacting step is from about 1100 psi. inch (7.58 MPa) to about 2100 psi inch (14.48 MPa). In another embodiment, the pressure in the contacting step is less than about 1100 psi. inch (7.58 MPa). In another embodiment, the pressure in the dissolution, sedimentation and purification steps is greater than about 1,100 psi. inch (7.58 MPa). In one embodiment, the pressure in the dissolution, sedimentation, and purification steps is greater than about 2,100 psi. inch (14.48 MPa).

В одном варианте осуществления твердую среду выбирают из группы, состоящей из неорганических соединений, углеродсодержащих соединений и их смесей. В другом варианте осуществления неорганические соединения выбирают из группы, состоящей из оксидов кремния, оксидов алюминия, оксидов железа, алюмосиликатов, аморфных вулканических стекол и их смесей. В еще одном варианте осуществления неорганические соединения выбирают из группы, состоящей из силикагеля, диатомита, песка, кварца, глинозема, перлита, фуллеровой земли, бентонита и их смесей.In one embodiment, the solid medium is selected from the group consisting of inorganic compounds, carbon-containing compounds, and mixtures thereof. In another embodiment, the inorganic compounds are selected from the group consisting of silicon oxides, aluminum oxides, iron oxides, aluminosilicates, amorphous volcanic glasses, and mixtures thereof. In yet another embodiment, the inorganic compounds are selected from the group consisting of silica gel, diatomite, sand, quartz, alumina, perlite, fuller earth, bentonite, and mixtures thereof.

В одном варианте осуществления углеродсодержащие соединения выбирают из группы, состоящей из антрацитового угля, углеродной сажи, кокса, активированного углерода, целлюлозы и их смесей. В другом варианте осуществления приведение в контакт раствора полипропилена с твердой средой осуществляется в уплотненном слое указанной твердой среды. В одном варианте осуществления длина уплотненного слоя составляет более чем 20 см.In one embodiment, the carbon-containing compounds are selected from the group consisting of anthracite coal, carbon black, coke, activated carbon, cellulose, and mixtures thereof. In another embodiment, the contacting of the solution of polypropylene with a solid medium is carried out in a compacted layer of the specified solid medium. In one embodiment, the length of the densified layer is more than 20 cm.

Дополнительные особенности изобретения будут очевидны специалистам в данной области после ознакомления с представленным ниже подробным описанием в сочетании с примерами.Additional features of the invention will be apparent to those skilled in the art after reviewing the following detailed description in conjunction with the examples.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

На ФИГ. 1 представлена технологическая блок-схема, отражающая основные стадии одного варианта осуществления настоящего изобретения.In FIG. 1 is a flowchart showing the main steps of one embodiment of the present invention.

На ФИГ. 2 изображена калибровочная кривая для расчета содержания полиэтилена в полипропилене с использованием значений энтальпии по результатам измерений посредством дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC).In FIG. Figure 2 shows a calibration curve for calculating the polyethylene content in polypropylene using enthalpy values from measurements using differential scanning calorimetry (DSC).

На ФИГ. 3 изображена схема экспериментальной установки, использованной на стадии экстракции примеров 2 и 3.In FIG. 3 shows a diagram of the experimental setup used in the extraction step of Examples 2 and 3.

На ФИГ. 3В изображена схема экспериментальной установки, использованной на стадиях растворения и осаждения примеров 2 и 3.In FIG. 3B is a diagram of an experimental setup used in the dissolution and precipitation steps of Examples 2 and 3.

На ФИГ. 4 представлена фотография иллюстративных образцов.In FIG. 4 is a photograph of illustrative examples.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

I. ОпределенияI. Definitions

Используемый в настоящем документе термин «регенерированный полимер» относится к полимеру, использованному для ранее существовавших целей, а затем восстановленному для дополнительной переработки.As used herein, the term “regenerated polymer” refers to a polymer used for pre-existing purposes and then reconstituted for further processing.

Используемый в настоящем документе термин «регенерированный полипропилен» (рПП) относится к полипропилену, использованному для ранее существовавших целей, а затем восстановленному для дополнительной переработки.As used herein, the term “regenerated polypropylene” (RPP) refers to polypropylene used for pre-existing purposes and then restored for further processing.

Термин «после бытового использования» в контексте настоящего документа относится к источнику материала, который поступает после того, как конечный потребитель использовал материал в потребительском товаре или продукте.The term "after domestic use" in the context of this document refers to the source of the material that comes after the end user has used the material in a consumer product or product.

Термин «регенерация после бытового использования» (PCR) в контексте настоящего документа относится к материалу, получаемому после того, как потребитель использовал и утилизировал материал, направив его в поток отходов.The term “post-consumer regeneration” (PCR) as used herein refers to material obtained after the consumer has used and disposed of the material by sending it to the waste stream.

Термин «после промышленного использования» в контексте настоящего документа относится к источнику материала, который образуется в процессе производства товара или продукта.The term "after industrial use" in the context of this document refers to the source of material that is formed in the production process of a product or product.

Используемый в настоящем документе термин «жидкий растворитель» относится к веществу, которое может существовать в жидком состоянии в заданных условиях температуры и давления. В некоторых вариантах осуществления жидкий растворитель может быть преимущественно однородной химической композицией из одной молекулы или изомера, тогда как в других вариантах осуществления жидкий растворитель может представлять собой смесь нескольких различных молекулярных композиций или изомеров. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения термин «жидкий растворитель» может также применяться в отношении веществ, которые находятся в точке, вблизи или выше критической температуры и критического давления (критическая точка) такого вещества. Специалистам в данной области хорошо известно, что вещества, находящиеся выше критической точки такого вещества, известны как «сверхкритические жидкости», которые не обладают характерными физическими свойствами жидкости (например, плотностью).As used herein, the term “liquid solvent” refers to a substance that can exist in a liquid state under given conditions of temperature and pressure. In some embodiments, the liquid solvent may be a predominantly uniform chemical composition of one molecule or isomer, while in other embodiments, the liquid solvent may be a mixture of several different molecular compositions or isomers. In addition, in some embodiments of the present invention, the term "liquid solvent" may also apply to substances that are at a point near, or above the critical temperature and critical pressure (critical point) of such a substance. Those skilled in the art are well aware that substances above the critical point of such a substance are known as “supercritical fluids” that do not have the characteristic physical properties of a fluid (for example, density).

Используемый в настоящем документе термин «растворенный» означает по меньшей мере частичное включение растворенного вещества (полимерного или не являющегося полимером) в растворитель на молекулярном уровне. Кроме того, термодинамическая стабильность раствора с растворенным веществом/растворителем может описываться следующим уравнением 1:As used herein, the term “dissolved” means at least partially incorporating a solute (polymer or non-polymer) into the solvent at the molecular level. In addition, the thermodynamic stability of a solution with a dissolved substance / solvent can be described by the following equation 1:

Уравнение 1Equation 1

Figure 00000001
Figure 00000001

где ΔGmix обозначает изменение свободной энергии Гиббса при смешивании растворенного вещества с растворителем, ΔНmix обозначает изменение энтальпии при смешивании, Т - абсолютная температура, и ΔSmix обозначает энтропию при смешивании. Для сохранения стабильного раствора растворенного вещества в растворителе свободная энергия Гиббса должна быть отрицательной и находиться в минимуме. Таким образом, в настоящем изобретении может использоваться любая комбинация растворенного вещества и растворителя, которая минимизирует отрицательную свободную энергию Гиббса при соответствующих показателях температуры и давления.where ΔG mix denotes the change in Gibbs free energy when mixing the dissolved substance with the solvent, ΔH mix denotes the change in enthalpy when mixing, T is the absolute temperature, and ΔS mix denotes entropy when mixing. To maintain a stable solution of the solute in the solvent, the Gibbs free energy must be negative and at a minimum. Thus, in the present invention, any combination of solute and solvent can be used that minimizes the negative Gibbs free energy at appropriate temperature and pressure readings.

Используемый в настоящем документе термин «стандартная температура кипения» относится к температуре кипения при абсолютном давлении, равном точно 100 кПа (1 бар, 14,5 абсолютных фунтов на кв. дюйм, 0,9869 атм), в соответствии с правилами Международного союза теоретической и прикладной химии (ИЮПАК).The term “standard boiling point” as used herein refers to the boiling point at an absolute pressure of exactly 100 kPa (1 bar, 14.5 absolute psi, 0.9869 atm), in accordance with the rules of the International Union of Theoretical and Applied Chemistry (IUPAC).

Используемый в настоящем документе термин «стандартное изменение энтальпии при испарении» относится к изменению энтальпии, которое требуется для преобразования определенного количества вещества из жидкого в газообразное состояние при стандартной температуре кипения вещества.As used herein, the term “standard change in enthalpy by evaporation” refers to the change in enthalpy that is required to convert a certain amount of a substance from a liquid to a gaseous state at a standard boiling point of the substance.

Используемый в настоящем документе термин «раствор полипропилена» относится к раствору полипропилена, растворенного в растворителе. Раствор полипропилена может содержать нерастворенное вещество, а потому раствор полипропилена может также представлять собой «суспензию» нерастворенного вещества, суспендированного в растворе полипропилена, растворенного в растворителе.As used herein, the term “polypropylene solution” refers to a solution of polypropylene dissolved in a solvent. The polypropylene solution may contain an undissolved substance, and therefore, the polypropylene solution can also be a "suspension" of undissolved substance suspended in a solution of polypropylene dissolved in a solvent.

В настоящем документе термины «осаждение» и «оседание» относятся к тенденции частиц внутри суспензии отделяться от жидкости в ответ на усилие (как правило, гравитационное усилие), воздействующее на частицы.As used herein, the terms “sedimentation” and “sedimentation” refer to the tendency of particles within a suspension to separate from a liquid in response to a force (typically a gravitational force) acting on particles.

В настоящем документе термин «суспендированные загрязняющие вещества» относится к посторонним или нежелательным компонентам, присутствующим в основной массе среды гетерогенной смеси.As used herein, the term “suspended contaminants” refers to extraneous or undesirable components present in the bulk of a heterogeneous mixture.

Используемый в настоящем документе термин «твердая среда» относится к веществу, которое в условиях его использования существует в твердом состоянии. Твердая среда может быть кристаллической, полукристаллической или аморфной. Твердая среда может быть гранулированной и может поставляться в гранулах различной формы (например, сферы, цилиндры, шарики и т.п.). В случае гранулированной твердой среды размер частиц и распределение частиц твердой среды по размерам могут определяться размером ячейки сита, используемого для сортировки гранулированной среды. Пример стандартных обозначений размеров ячейки сита можно найти в стандарте ASTM Е11 Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM), имеющем название «Стандартная спецификация на металлотканую испытательную ситовую ткань и испытательные сита». Твердая среда также может представлять собой нетканый волокнистый мат или тканое полотно.As used herein, the term “solid medium” refers to a substance that, under the conditions of use, exists in a solid state. The solid medium may be crystalline, semi-crystalline or amorphous. The solid medium can be granular and can be supplied in granules of various shapes (for example, spheres, cylinders, balls, etc.). In the case of a granular solid medium, the particle size and particle size distribution of the solid medium can be determined by the mesh size of the sieve used to sort the granular medium. An example of standard mesh size designations can be found in ASTM E11, entitled Standard Specification for Metal-Woven Test Screen Sieve and Test Screen. The solid medium may also be a non-woven fiber mat or woven fabric.

Используемый в настоящем документе термин «более чистый раствор полипропилена» относится к раствору полипропилена с меньшим количеством загрязняющих примесей по сравнению с тем же раствором полипропилена до стадии очистки.As used herein, the term “cleaner polypropylene solution” refers to a polypropylene solution with less contaminants than the same polypropylene solution prior to the purification step.

Термин «экстракция», в контексте настоящего документа, относится к способу переноса растворенного вещества из жидкой фазы (или твердой матрицы) через границу фазы к отдельной несмешивающейся жидкой фазе. Движущая сила (силы) для экстракции описана в теории разделения.The term "extraction", in the context of this document, refers to a method for transferring a solute from a liquid phase (or solid matrix) across a phase boundary to a separate immiscible liquid phase. The driving force (forces) for extraction is described in the theory of separation.

Термин «экстрагированный», в контексте настоящего документа, относится к материалу, имеющему меньшее количество растворенных веществ по сравнению с тем же материалом перед стадии экстракции. Термин «экстрагированный регенерированный полипропилен», в контексте настоящего документа, относится к регенерированному полипропилену, имеющему меньшее количество растворенных веществ по сравнению с тем же регенерированным полипропиленом перед стадии экстракции.The term "extracted", in the context of this document, refers to a material having a lower amount of solute compared with the same material before the extraction stage. The term "extracted regenerated polypropylene", as used herein, refers to regenerated polypropylene having a lower amount of solute than the same regenerated polypropylene before the extraction step.

Используемый в настоящем документе термин «подобный исходному» означает по существу не содержащий загрязнений, не содержащий пигментов, не имеющий запаха, однородный и подобный по свойствам исходным полимерам.As used herein, the term “similar to the starting material” means substantially free of contaminants, free of pigments, odorless, uniform and similar in properties to the starting polymers.

Используемый в настоящем документе термин «в основном сополимер полипропилена» относится к сополимеру, содержащему более 70 моль % повторяющихся звеньев пропилена.As used herein, the term “substantially polypropylene copolymer” refers to a copolymer containing more than 70 mol% of repeating propylene units.

В настоящем документе любое упоминание международных единиц давления (например, МПа) относится к манометрическому давлению.In this document, any reference to international pressure units (e.g. MPa) refers to gauge pressure.

II. Способ очистки загрязненного полипропиленаII. The method of purification of contaminated polypropylene

Неожиданно было обнаружено, что некоторые жидкие растворители, которые в предпочтительном варианте осуществления демонстрируют зависящую от температуры и давления растворимость полимеров, при использовании в сравнительно простом способе могут применяться для очистки загрязненных полимеров, в частности восстановленных или переработанных полимеров, до почти подобного исходному качества. Данный способ, пример которого приведен на ФИГ. 1, включает 1) получение регенерированного полипропилена (стадия а на ФИГ. 1), с последующей 2) экстракцией полипропилена жидким растворителем при температуре экстракции (ТЕ) и при давлении экстракции (РЕ) (стадия b на ФИГ. 1), с последующим 3) растворением полипропилена в жидком растворителе при температуре растворения (TD) и при давлении растворения (PD) (стадия с на ФИГ. 1), с последующим 4) отстаиванием раствора полипропилена при температуре растворения (TD) и давлении растворения (PD) (стадия d на ФИГ. 1), с последующим 5) приведением в контакт раствора растворенного полипропилена с твердой средой при температуре растворения (TD) и давлении растворения (PD) (стадия е на ФИГ. 1), с последующим отделением полипропилена от жидкого растворителя (стадия f на ФИГ. 1).It was unexpectedly discovered that some liquid solvents, which in a preferred embodiment exhibit temperature and pressure-dependent solubility of the polymers, when used in a relatively simple method, can be used to purify contaminated polymers, in particular reduced or recycled polymers, to almost similar initial quality. This method, an example of which is shown in FIG. 1 includes 1) obtaining regenerated polypropylene (stage a in FIG. 1), followed by 2) extraction of polypropylene with a liquid solvent at an extraction temperature (T E ) and at an extraction pressure (P E ) (stage b in FIG. 1), s followed by 3) dissolving the polypropylene in a liquid solvent at a dissolution temperature (T D ) and at a dissolution pressure (P D ) (step c in FIG. 1), followed by 4) settling the polypropylene solution at a dissolution temperature (T D ) and a dissolution pressure ( P D) (step d in FIG. 1), followed by 5) driving the extensible contact ora dissolved solid polypropylene with dissolution medium at a temperature (T D) and a pressure of dissolution (P D) (step e in FIG. 1), followed by separation of the polypropylene from the solvent liquid (step f in FIG. 1).

В одном варианте осуществления настоящего изобретения очищенный полипропилен, источником которого могут быть потоки отходов после бытового использования, по существу не содержат загрязняющих примесей, пигментов, не имеют запаха, однородны и близки по своим свойствам к исходному полипропилену. Кроме того, в предпочтительном варианте осуществления физические свойства жидкого растворителя настоящего изобретения могут обеспечивать более энергетически эффективные способы отделения жидкого растворителя от очищенного полипропилена.In one embodiment of the present invention, purified polypropylene, the source of which may be waste streams after domestic use, is substantially free of contaminants, pigments, odorless, uniform and similar in properties to the starting polypropylene. In addition, in a preferred embodiment, the physical properties of the liquid solvent of the present invention can provide more energy-efficient methods for separating the liquid solvent from purified polypropylene.

Регенерированный полипропиленRegenerated Polypropylene

В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ очистки регенерированного полипропилена включает получение регенерированного полипропилена. Для целей настоящего изобретения источником регенерированного полипропилена являются потоки отходов после бытового использования, после промышленного использования, после коммерческого использования и/или другие специфичные потоки отходов. Например, отходы полипропилена после бытового использования могут быть получены от потоков перерабатываемого уличного мусора, где конечные потребители помещают использованные полимеры из упаковок и других изделий в специально обозначенные контейнеры для сбора мусоровозами или компаниями по переработке. Отходы полимеров после бытового использования могут быть также получены от программ возврата тары в магазинах, при этом потребители приносят отходы полимеров в магазин и помещают отходы полимеров в специально обозначенные контейнеры для сбора. Примером отходов полимеров после промышленного использования могут быть отходы полимеров, которые образуются в процессе производства или отгрузки товара или изделия и которые собираются производителем в качестве не подлежащего использованию материала (например, кромочная обрезь, не соответствующий спецификации материал, отходы после предварительной обработки). Примером отработанных полимеров из специфичного потока отходов могут быть отходы полимеров, получаемых после переработки отходов электроники, также называемых электронным ломом. Другим примером отходов полимеров из специфичного потока отходов могут быть отходы полимеров, получаемые после утилизации автомобилей. Еще одним примером отходов полимеров из специфичного потока отходов могут быть отходы полимеров, получаемые после переработки использованного коврового покрытия и текстиля.In one embodiment of the present invention, a method for purifying regenerated polypropylene comprises the preparation of regenerated polypropylene. For the purposes of the present invention, the source of regenerated polypropylene is waste streams after domestic use, after industrial use, after commercial use and / or other specific waste streams. For example, polypropylene waste after domestic use can be obtained from recycled street waste streams, where end consumers place used polymers from packaging and other products in designated containers for collection by garbage trucks or recycling companies. After household use, polymer waste can also be obtained from packaging retailers in stores, with consumers bringing the polymer waste to the store and placing the polymer waste in specially designated collection containers. An example of polymer waste after industrial use can be polymer waste that is generated during the production or shipment of a product or product and which is collected by the manufacturer as a material not to be used (for example, edging, non-conforming material, waste after pretreatment). An example of spent polymers from a specific waste stream may be the waste of polymers obtained from the processing of electronic waste, also called electronic scrap. Another example of polymer wastes from a specific waste stream may be polymer wastes obtained after the disposal of automobiles. Another example of polymer wastes from a specific waste stream may be polymer wastes obtained after processing used carpet and textiles.

Для целей настоящего изобретения регенерированный полипропилен представляет собой однородную композицию отдельного полимера или смесь нескольких различных композиций полипропилена. Не имеющие ограничительного характера примеры композиций полипропилена включают гомополимеры пропилена, сополимеры пропилена и этилена (в том числе «ударопрочные» и «статистические осветленные» сополимеры), сополимеры пропилена и альфа-олефинов, полипропиленовые каучуки и другие растворимые композиции полипропилена, которые могут быть очевидны специалистам в данной области.For the purposes of the present invention, regenerated polypropylene is a homogeneous single polymer composition or a mixture of several different polypropylene compositions. Non-limiting examples of polypropylene compositions include propylene homopolymers, propylene-ethylene copolymers (including “impact resistant” and “statistical clarified” copolymers), propylene-alpha olefin copolymers, polypropylene rubbers and other soluble polypropylene compositions that may be apparent to those skilled in the art. in this area.

Регенерированный полипропилен может также содержать различные пигменты, красители, технологические вспомогательные вещества, стабилизирующие добавки, наполнители и другие технологические добавки, которые вносятся в полимер в процессе полимеризации или превращения исходного полимера в конечную форму изделия. Не имеющими ограничительного характера примерами пигментов являются органические пигменты, например фталоцианин меди, неорганические пигменты, например диоксид титана, и другие пигменты, которые могут быть очевидны специалистам в данной области. Не имеющим ограничительного характера примером органического красителя является желтый краситель Basic Yellow 51. Не имеющими ограничительного характера примерами технологических вспомогательных веществ являются антистатики, например глицеринмоностеарат, а также снижающие трение вещества, например эрукамид. Не имеющим ограничительного характера примером стабилизирующей добавки является октадецил-3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат. Не имеющими ограничительного характера примерами наполнителей являются карбонат кальция, тальк и стекловолокна.Regenerated polypropylene may also contain various pigments, dyes, processing aids, stabilizing additives, fillers and other processing aids that are introduced into the polymer during polymerization or the transformation of the starting polymer into the final shape of the product. Non-limiting examples of pigments are organic pigments, such as copper phthalocyanine, inorganic pigments, such as titanium dioxide, and other pigments that may be apparent to those skilled in the art. A non-limiting example of an organic dye is Basic Yellow 51. Non-limiting examples of processing aids are antistatic agents, such as glycerol monostearate, and friction-reducing substances, such as erucamide. A non-limiting example of a stabilizing additive is octadecyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate. Non-limiting examples of fillers are calcium carbonate, talc and fiberglass.

РастворительSolvent

Жидкий растворитель настоящего изобретения имеет стандартную температуру кипения менее около 70°С. Повышение давления позволяет поддерживать растворитель со стандартными температурами кипения ниже диапазона рабочих температур настоящего изобретения в состоянии, при котором наблюдаются незначительное испарение растворителя или полное отсутствие испарения. В одном варианте осуществления жидкий растворитель со стандартной температурой кипения менее чем около 70°С выбран из группы, состоящей из диоксида углерода, кетонов, спиртов, простых эфиров, сложных эфиров, алкенов, алканов и их смесей. Не имеющими ограничительного характера примерами жидких растворителей со стандартными температурами кипения меньше около 70°С являются диоксид углерода, ацетон, метанол, диметиловый простой эфир, диэтиловый простой эфир, этилметиловый простой эфир, тетрагидрофуран, метилацетат, этилен, пропилен, 1-бутен, 2-бутен, изобутилен, 1-пентен, 2-пентен, разветвленные изомеры пентена, 1-гексен, 2-гексен, метан, этан, пропан, н-бутан, изобутан, н-пентан, изопентан, неопентан, н-гексен, изомеры изогексана и другие вещества, которые могут быть очевидны специалистам в данной области техники.The liquid solvent of the present invention has a standard boiling point of less than about 70 ° C. The increase in pressure allows the solvent with standard boiling points to be kept below the operating temperature range of the present invention in a state in which slight evaporation of the solvent or complete absence of evaporation is observed. In one embodiment, the liquid solvent with a standard boiling point of less than about 70 ° C is selected from the group consisting of carbon dioxide, ketones, alcohols, ethers, esters, alkenes, alkanes, and mixtures thereof. Non-limiting examples of liquid solvents with standard boiling points less than about 70 ° C are carbon dioxide, acetone, methanol, dimethyl ether, diethyl ether, ethyl methyl ether, tetrahydrofuran, methyl acetate, ethylene, propylene, 1-butene, 2- butene, isobutylene, 1-pentene, 2-pentene, branched isomers of pentene, 1-hexene, 2-hexene, methane, ethane, propane, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, neopentane, n-hexene, isohexane isomers and other substances that may be apparent to those skilled in the art.

Выбор используемого жидкого растворителя будет определять диапазоны температуры и давления, применяемые для проведения стадий настоящего изобретения. Ниже приведена ссылка на обзор поведения фазы полимера в растворителях, подобных описанным в настоящем изобретении: McHugh et al. (1999) Chem. Rev. 99:565-602.The choice of the liquid solvent used will determine the temperature and pressure ranges used to carry out the steps of the present invention. The following is a link to a review of polymer phase behavior in solvents similar to those described in the present invention: McHugh et al. (1999) Chem. Rev. 99: 565-602.

ЭкстракцияExtraction

В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ очистки полипропилена включает приведение в контакт регенерированного полипропилена с жидким растворителем при таких показателях температуры и давления, при которых полимер по существу нерастворим в жидком растворителе. Без привязки к какой-либо теории заявители полагают, что зависимую от температуры и давления растворимость можно контролировать таким образом, чтобы исключить полную солюбилизацию полимера жидким растворителем, при этом жидкий растворитель может диффундировать в полимер для экстракции из него любых экстрагируемых загрязняющих примесей. К экстрагируемым загрязняющим примесям могут относиться остаточные технологические вспомогательные вещества, добавляемые в полимер, остаточные компоненты изделия, которое контактировало с полимером, например отдушки и ароматизаторы, красители и любой другой экстрагируемый материал, который мог быть специально добавлен или случайно включен в полимер, например, в процессе сбора отходов и их последующего накопления вместе с другими материалами отходов.In one embodiment of the present invention, a method for purifying polypropylene comprises contacting the regenerated polypropylene with a liquid solvent at temperatures and pressures such that the polymer is substantially insoluble in the liquid solvent. Without reference to any theory, applicants believe that temperature and pressure-dependent solubility can be controlled in such a way as to prevent complete solubilization of the polymer with a liquid solvent, while the liquid solvent can diffuse into the polymer to extract any extractable contaminants from it. Extracted contaminants may include residual processing aids added to the polymer, residual components of the product that came into contact with the polymer, such as perfumes and flavors, dyes, and any other extracted material that could have been specially added or accidentally incorporated into the polymer, for example, the process of waste collection and their subsequent accumulation together with other waste materials.

В одном варианте осуществления контролируемая экстракция может осуществляться посредством фиксации температуры в системе полимер/жидкий растворитель с последующим снижением давления ниже уровня или диапазона давлений, при которых полимер растворяется в жидком растворителе. В другом варианте осуществления контролируемая экстракция осуществляется посредством фиксации давления в системе полимер/растворитель с последующим снижением температуры ниже уровня или диапазона температур, при которых полимер растворяется в жидком растворителе. Для экстракции полимера жидким растворителем при контролируемой температуре и давлении используется подходящий аппарат высокого давления, который может быть выполнен таким образом, чтобы обеспечивать возможность непрерывной экстракции полимера жидким растворителем. В одном варианте осуществления настоящего изобретения аппарат высокого давления может представлять собой экстракционную колонну для непрерывной экстракции из жидкой фазы, причем с одного конца такой экстракционной колонны подается расплавленный полимер, и с того же или противоположного конца экстракционной колонны подается жидкий растворитель. В другом варианте осуществления процесс предусматривает отвод жидкости, содержащей экстрагированные загрязняющие примеси. В другом варианте осуществления жидкость, содержащая экстрагированные загрязняющие примеси, очищается, регенерируется и возвращается для использования на стадии экстракции или на другой стадии процесса. В одном варианте осуществления настоящего изобретения экстракция может проводиться периодическим способом, при котором регенерированный полипропилен фиксирован в аппарате высокого давления, и через фазу фиксированного полимера непрерывно подают жидкий растворитель. Время экстракции или количество используемого жидкого растворителя будут зависеть от желаемой чистоты конечного более чистого полимера и количества экстрагируемых загрязняющих примесей в исходном регенерированном полипропилене. В другом варианте осуществления жидкость, содержащая экстрагированные загрязняющие примеси, контактирует с твердой средой на отдельной стадии, как описано ниже в разделе «Очистка». В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт регенерированного полипропилена с жидким растворителем при таких показателях температуры и давления, при которых полимер находится в расплавленном и жидком состоянии. В другом варианте осуществления регенерированный полипропилен контактирует с жидким растворителем при таких показателях температуры и давления, при которых полимер находится в твердом состоянии.In one embodiment, controlled extraction may be carried out by fixing the temperature in the polymer / liquid solvent system, followed by lowering the pressure below the level or pressure range at which the polymer dissolves in the liquid solvent. In another embodiment, controlled extraction is carried out by fixing the pressure in the polymer / solvent system, followed by lowering the temperature below a level or temperature range at which the polymer is dissolved in a liquid solvent. For the extraction of the polymer with a liquid solvent at a controlled temperature and pressure, a suitable high-pressure apparatus is used, which can be made in such a way as to enable continuous extraction of the polymer with a liquid solvent. In one embodiment of the present invention, the high-pressure apparatus may be an extraction column for continuous extraction from a liquid phase, a molten polymer being supplied from one end of such an extraction column, and a liquid solvent being supplied from the same or opposite end of the extraction column. In another embodiment, the process involves the removal of liquid containing extracted contaminants. In another embodiment, the liquid containing the extracted contaminants is cleaned, regenerated, and returned for use in the extraction step or other process step. In one embodiment of the present invention, the extraction can be carried out in a batch manner in which the regenerated polypropylene is fixed in a high-pressure apparatus and a liquid solvent is continuously fed through the phase of the fixed polymer. The time of extraction or the amount of liquid solvent used will depend on the desired purity of the final cleaner polymer and the amount of contaminants to be extracted in the initial regenerated polypropylene. In another embodiment, the liquid containing the extracted contaminants is contacted with the solid medium in a separate step, as described below in the "Cleaning" section. In another embodiment, the method of purification of regenerated polypropylene comprises contacting the regenerated polypropylene with a liquid solvent at such temperature and pressure that the polymer is in a molten and liquid state. In another embodiment, the regenerated polypropylene is contacted with a liquid solvent at such temperature and pressure that the polymer is in a solid state.

В одном варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение полипропилена в контакт с жидким растворителем при таких показателях температуры и давления, при которых полипропилен остается по существу нерастворенным. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт полипропилена с н-бутаном при температуре от около 80°С до около 220°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт полипропилена с н-бутаном при температуре от около 100°С до около 200°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт полипропилена с н-бутаном при температуре от около 130°С до около 180°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт полипропилена с н-бутаном при давлении от около 150 фунтов на кв. дюйм (1,03 МПа) до около 3000 фунтов на кв. дюйм (20,68 МПа). В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт полипропилена с н-бутаном при давлении от около 1000 фунтов на кв. дюйм (6,89 МПа) до около 2750 фунтов на кв. дюйм (18,96 МПа). В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт полипропилена с н-бутаном при давлении от около 1500 фунтов на кв. дюйм (10,34 МПа) до около 2500 фунтов на кв. дюйм (17,24 МПа).In one embodiment, the method of purifying regenerated polypropylene involves contacting the polypropylene with a liquid solvent at such temperature and pressure that the polypropylene remains substantially undissolved. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises contacting the polypropylene with n-butane at a temperature of from about 80 ° C to about 220 ° C. In another embodiment, the method of purification of regenerated polypropylene comprises contacting the polypropylene with n-butane at a temperature of from about 100 ° C to about 200 ° C. In another embodiment, the method of purification of regenerated polypropylene comprises contacting the polypropylene with n-butane at a temperature of from about 130 ° C to about 180 ° C. In another embodiment, a method of purifying regenerated polypropylene involves contacting the polypropylene with n-butane at a pressure of about 150 psi. inch (1.03 MPa) to about 3,000 psi inch (20.68 MPa). In another embodiment, a method of purifying regenerated polypropylene involves contacting the polypropylene with n-butane at a pressure of about 1000 psi. inch (6.89 MPa) to about 2750 psi inch (18.96 MPa). In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves contacting the polypropylene with n-butane at a pressure of about 1,500 psi. inch (10.34 MPa) to about 2,500 psi inch (17.24 MPa).

В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт полипропилена с пропаном при температуре от около 80°С до около 220°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт полипропилена с пропаном при температуре от около 100°С до около 200°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт полипропилена с пропаном при температуре от около 130°С до около 180°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт полипропилена с пропаном при давлении от около 200 фунтов на кв. дюйм (1,38 МПа) до около 8000 фунтов на кв. дюйм (55,16 МПа). В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт полипропилена с пропаном при давлении от около 1000 фунтов на кв. дюйм (6,89 МПа) до около 6000 фунтов на кв. дюйм (41,37 МПа). В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт полипропилена с пропаном при давлении от около 2000 фунтов на кв. дюйм (13,79 МПа) до около 4000 фунтов на кв. дюйм (27,58 МПа).In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises contacting the polypropylene with propane at a temperature of from about 80 ° C to about 220 ° C. In another embodiment, the method of purification of regenerated polypropylene comprises contacting the polypropylene with propane at a temperature of from about 100 ° C to about 200 ° C. In another embodiment, the method of purification of regenerated polypropylene comprises contacting the polypropylene with propane at a temperature of from about 130 ° C to about 180 ° C. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves contacting the polypropylene with propane at a pressure of about 200 psi. inch (1.38 MPa) to about 8,000 psi inch (55.16 MPa). In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves contacting the polypropylene with propane at a pressure of about 1000 psi. inch (6.89 MPa) to about 6,000 psi inch (41.37 MPa). In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves contacting the polypropylene with propane at a pressure of about 2000 psi. inch (13.79 MPa) to about 4,000 psi inch (27.58 MPa).

РастворениеDissolution

В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ очистки регенерированного полипропилена включает растворение регенерированного полипропилена в жидком растворителе при таких показателях температуры и давления, при которых полимер растворяется в жидком растворителе. Без привязки к какой-либо теории заявители полагают, что температуру и давление можно контролировать таким образом, чтобы обеспечить термодинамически благоприятное растворение регенерированного полимера в жидком растворителе. Кроме того, температуру и давление можно контролировать таким образом, чтобы обеспечить растворение конкретного полимера или смеси полимеров, не допуская растворения других полимеров или смесей полимеров. Такое контролируемое растворение позволяет отделять полимеры от смесей полимеров.In one embodiment of the present invention, a method for purifying regenerated polypropylene comprises dissolving the regenerated polypropylene in a liquid solvent at such temperature and pressure that the polymer dissolves in the liquid solvent. Without being bound by any theory, applicants believe that temperature and pressure can be controlled in such a way as to provide thermodynamically favorable dissolution of the regenerated polymer in a liquid solvent. In addition, temperature and pressure can be controlled in such a way as to ensure the dissolution of a particular polymer or mixture of polymers, preventing the dissolution of other polymers or mixtures of polymers. Such controlled dissolution allows the separation of polymers from polymer blends.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ очистки полимеров включает растворение загрязненного регенерированного полипропилена в растворителе, который при тех же условиях температуры и давления не растворяет загрязнители. Загрязнители могут включать пигменты, наполнители, грязь и другие полимеры. Такие загрязнители высвобождаются из регенерированного полипропилена при растворении, а затем удаляются из раствора полимера на последующей стадии разделения твердой и жидкой фазы.In one embodiment of the present invention, a method for purifying polymers comprises dissolving a contaminated regenerated polypropylene in a solvent which does not dissolve contaminants under the same temperature and pressure conditions. Contaminants may include pigments, fillers, dirt, and other polymers. Such contaminants are released from the regenerated polypropylene upon dissolution, and then removed from the polymer solution in the subsequent separation stage of the solid and liquid phases.

В одном варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает растворение полипропилена в жидком растворителе при таких показателях температуры и давления, при которых полипропилен растворяется в жидком растворителе. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает растворение полипропилена в н-бутане при температуре от около 90°С до около 220°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает растворение полипропилена в н-бутане при температуре от около 100°С до около 200°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает растворение полипропилена в н-бутане при температуре от около 130°С до около 180°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает растворение полипропилена с н-бутаном при давлении от около 350 фунтов на кв. дюйм (2,41 МПа) до около 4000 фунтов на кв. дюйм (27,57 МПа). В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает растворение полипропилена с н-бутаном при давлении от около 1000 фунтов на кв. дюйм (6,89 МПа) до около 3500 фунтов на кв. дюйм (24,13 МПа). В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает растворение полипропилена с н-бутаном при давлении от около 2000 фунтов на кв. дюйм (13,79 МПа) до около 3000 фунтов на кв. дюйм (20,68 МПа). В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает растворение полипропилена в н-бутане при массовой процентной концентрации по меньшей мере 0,5%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 1%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 2%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 3%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 4%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 5%. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает растворение полипропилена в н-бутане при массовой процентной концентрации до 20%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации до 18%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации до 16%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации до 14%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации до 12%.In one embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises dissolving the polypropylene in a liquid solvent at temperatures and pressures such that the polypropylene dissolves in the liquid solvent. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises dissolving the polypropylene in n-butane at a temperature of from about 90 ° C to about 220 ° C. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises dissolving the polypropylene in n-butane at a temperature of from about 100 ° C to about 200 ° C. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves dissolving the polypropylene in n-butane at a temperature of from about 130 ° C to about 180 ° C. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves dissolving the polypropylene with n-butane at a pressure of about 350 psi. inch (2.41 MPa) to about 4,000 psi inch (27.57 MPa). In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves dissolving the polypropylene with n-butane at a pressure of about 1000 psi. inch (6.89 MPa) to about 3,500 psi inch (24.13 MPa). In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves dissolving the polypropylene with n-butane at a pressure of about 2000 psi. inch (13.79 MPa) to about 3,000 psi inch (20.68 MPa). In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises dissolving the polypropylene in n-butane at a weight percent concentration of at least 0.5%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of at least 1%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of at least 2%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of at least 3%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a weight percent concentration of at least 4%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of at least 5%. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves dissolving the polypropylene in n-butane at a weight percent concentration of up to 20%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of up to 18%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of up to 16%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of up to 14%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a weight percent concentration of up to 12%.

В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает растворение полипропилена в пропане при температуре от около 90°С до около 220°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает растворение полипропилена в пропане при температуре от около 100°С до около 200°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает растворение полипропилена в пропане при температуре от около 130°С до около 180°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает растворение полипропилена в пропане при давлении от около 2000 фунтов на кв. дюйм (13,79 МПа) до около 8000 фунтов на кв. дюйм (55,16 МПа). В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает растворение полипропилена в пропане при давлении от около 3000 фунтов на кв. дюйм (20,68 МПа) до около 6000 фунтов на кв. дюйм (41,37 МПа). В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает растворение полипропилена в пропане при давлении от около 3500 фунтов на кв. дюйм (24,13 МПа) до около 5000 фунтов на кв. дюйм (34,47 МПа). В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает растворение полипропилена в пропане при массовой процентной концентрации по меньшей мере 0,5%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 1%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 2%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 3%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 4%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 5%. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает растворение полипропилена в пропане при массовой процентной концентрации до 20%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации до 18%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации до 16%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации до 14%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации до 12%.In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves dissolving the polypropylene in propane at a temperature of from about 90 ° C to about 220 ° C. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves dissolving the polypropylene in propane at a temperature of from about 100 ° C to about 200 ° C. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves dissolving the polypropylene in propane at a temperature of from about 130 ° C to about 180 ° C. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves dissolving the polypropylene in propane at a pressure of about 2000 psi. inch (13.79 MPa) to about 8,000 psi inch (55.16 MPa). In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves dissolving the polypropylene in propane at a pressure of about 3,000 psi. inch (20.68 MPa) to about 6,000 psi inch (41.37 MPa). In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves dissolving the polypropylene in propane at a pressure of about 3,500 psi. inch (24.13 MPa) to about 5,000 psi inch (34.47 MPa). In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves dissolving the polypropylene in propane at a weight percent concentration of at least 0.5%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of at least 1%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of at least 2%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of at least 3%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a weight percent concentration of at least 4%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of at least 5%. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves dissolving the polypropylene in propane at a mass percentage of up to 20%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of up to 18%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of up to 16%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of up to 14%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a weight percent concentration of up to 12%.

ОсаждениеPrecipitation

В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ очистки регенерированного полипропилена включает отделение нерастворенных загрязняющих примесей от раствора полипропилена посредством стадии осаждения (также известной как отстаивание) при температуре и давлении, при которых полимер остается растворенным в жидком растворителе. В одном варианте осуществления стадия осаждения приводит к тому, что нерастворенные загрязняющие примеси испытывают силу, которая равномерно перемещает нерастворенные загрязняющие примеси в направлении силы. Обычно применяемое фиксирующее усилие представляет собой гравитационное усилие, но также может представлять собой центробежное, центростремительное или некоторое другое усилие. Количество приложенного усилия и продолжительность времени осаждения будет зависеть от нескольких параметров, включая, без ограничений: размер частиц загрязняющих частиц, плотность загрязняющих частиц, плотность текучей среды или раствора, и вязкость текучей среды или раствора. Следующее уравнение (уравнение 2) представляет собой соотношение между указанными выше параметрами и скоростью осаждения, которое является мерой скорости осаждения загрязняющих примесей:In one embodiment of the present invention, a method for purifying regenerated polypropylene involves separating undissolved contaminants from the polypropylene solution by a precipitation step (also known as settling) at a temperature and pressure at which the polymer remains dissolved in the liquid solvent. In one embodiment, the deposition step causes the undissolved contaminants to experience a force that uniformly moves the undissolved contaminants in the direction of the force. A commonly used clamping force is a gravitational force, but may also be a centrifugal, centripetal, or some other force. The amount of applied force and the duration of the deposition time will depend on several parameters, including, without limitation: particle size of the pollutant particles, density of the pollutant particles, density of the fluid or solution, and viscosity of the fluid or solution. The following equation (equation 2) is the ratio between the above parameters and the deposition rate, which is a measure of the deposition rate of contaminants:

Уравнение 2Equation 2

Figure 00000002
Figure 00000002

где ν представляет собой скорость осаждения, ρр представляет собой плотность загрязняющей частицы, ρƒ представляет собой плотность текучей среды или раствора, g представляет собой ускорение в устранении приложенного усилия (обычно под действием силы тяжести), r представляет собой радиус загрязняющей частицы и η является динамической вязкостью текучей среды или раствора. Некоторые из ключевых параметров, определяющих вязкость раствора, представляют собой: химическую композицию жидкого растворителя, молекулярную массу полимера, растворенного в жидком растворителе, концентрацию растворенного полимера в жидком растворителе, температуру раствора жидкого растворителя и давление раствора жидкого растворителя.where ν is the deposition rate, ρ p is the density of the polluting particle, ρ ƒ is the density of the fluid or solution, g is the acceleration in eliminating the applied force (usually by gravity), r is the radius of the polluting particle, and η is dynamic viscosity of a fluid or solution. Some of the key parameters that determine the viscosity of a solution are: the chemical composition of the liquid solvent, the molecular weight of the polymer dissolved in the liquid solvent, the concentration of the dissolved polymer in the liquid solvent, the temperature of the liquid solvent solution, and the pressure of the liquid solvent solution.

В одном варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает осаждение загрязняющих примесей из раствора полипропилен/жидкий растворитель при температуре и давлении, при которых полипропилен остается растворенным в жидком растворителе. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает осаждение загрязняющих примесей из раствора полипропилен/н-бутан при температуре от около 90°С до около 220°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает осаждение загрязняющих примесей из раствора полипропилен/н-бутан при температуре от около 100°С до около 200°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает осаждение загрязняющих примесей из раствора полипропилен/н-бутан при температуре от около 130°С до около 180°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает осаждение загрязняющих примесей из раствора полипропилен/н-бутан при давлении от около 350 фунтов на кв. дюйм (2,41 МПа) до около 4000 фунтов на кв. дюйм (27,57 МПа). В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает осаждение загрязняющих примесей из раствора полипропилен/н-бутан при давлении от около 1000 фунтов на кв. дюйм (6,89 МПа) до около 3500 фунтов на кв. дюйм (24,13 МПа). В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает осаждение загрязняющих примесей из раствора полипропилен/н-бутан при давлении от около 2000 фунтов на кв. дюйм (13,79 МПа) до около 3000 фунтов на кв. дюйм (20,68 МПа). В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает осаждение загрязняющих примесей из раствора полипропилен/н-бутан, причем полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 0,5%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 1%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 2%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 3%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 4%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 5%. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает осаждение загрязняющих примесей из раствора полипропилен/н-бутан, причем полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации до 20%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации до 18%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации до 16%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации до 14%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации до 12%.In one embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises depositing contaminants from a polypropylene / liquid solvent solution at a temperature and pressure at which the polypropylene remains dissolved in the liquid solvent. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves the deposition of contaminants from a polypropylene / n-butane solution at a temperature of from about 90 ° C to about 220 ° C. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises depositing contaminants from a polypropylene / n-butane solution at a temperature of from about 100 ° C to about 200 ° C. In another embodiment, the method of purification of regenerated polypropylene involves the deposition of contaminants from a solution of polypropylene / n-butane at a temperature of from about 130 ° C to about 180 ° C. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises depositing contaminants from a polypropylene / n-butane solution at a pressure of about 350 psi. inch (2.41 MPa) to about 4,000 psi inch (27.57 MPa). In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves the deposition of contaminants from a polypropylene / n-butane solution at a pressure of about 1000 psi. inch (6.89 MPa) to about 3,500 psi inch (24.13 MPa). In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves depositing contaminants from a polypropylene / n-butane solution at a pressure of about 2000 psi. inch (13.79 MPa) to about 3,000 psi inch (20.68 MPa). In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises depositing contaminants from a polypropylene / n-butane solution, the polypropylene being dissolved at a mass percentage of at least 0.5%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of at least 1%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of at least 2%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of at least 3%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a weight percent concentration of at least 4%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of at least 5%. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves the deposition of contaminants from a polypropylene / n-butane solution, the polypropylene being dissolved at a mass percentage of up to 20%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of up to 18%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of up to 16%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of up to 14%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a weight percent concentration of up to 12%.

В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает осаждение загрязняющих примесей из раствора полипропилен/пропан при температуре от около 90°С до около 220°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает осаждение загрязняющих примесей из раствора полипропилен/пропан при температуре от около 100°С до около 200°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает осаждение загрязняющих примесей из раствора полипропилен/пропан при температуре от около 130°С до около 180°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает осаждение загрязняющих примесей из раствора полипропилен/пропан при давлении от около 2000 фунтов на кв. дюйм (13,79 МПа) до около 8000 фунтов на кв. дюйм (55,16 МПа). В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает осаждение загрязняющих примесей из раствора полипропилен/пропан при давлении от около 3000 фунтов на кв. дюйм (20,68 МПа) до около 6000 фунтов на кв. дюйм (41,37 МПа). В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает осаждение загрязняющих примесей из раствора полипропилен/пропан при давлении от около 3500 фунтов на кв. дюйм (24,13 МПа) до около 5000 фунтов на кв. дюйм (34,47 МПа). В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает осаждение загрязняющих примесей из раствора полипропилен/пропан, причем полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 0,5%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 1%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 2%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 3%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 4%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 5%. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает осаждение загрязняющих примесей из раствора полипропилен/пропан, причем полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации до 20%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации до 18%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации до 16%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации до 14%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации до 12%.In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises depositing contaminants from a polypropylene / propane solution at a temperature of from about 90 ° C to about 220 ° C. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises depositing contaminants from a polypropylene / propane solution at a temperature of from about 100 ° C to about 200 ° C. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises depositing contaminants from a polypropylene / propane solution at a temperature of from about 130 ° C to about 180 ° C. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises depositing contaminants from a polypropylene / propane solution at a pressure of about 2000 psi. inch (13.79 MPa) to about 8,000 psi inch (55.16 MPa). In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises depositing contaminants from a polypropylene / propane solution at a pressure of about 3000 psi. inch (20.68 MPa) to about 6,000 psi inch (41.37 MPa). In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises depositing contaminants from a polypropylene / propane solution at a pressure of about 3,500 psi. inch (24.13 MPa) to about 5,000 psi inch (34.47 MPa). In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises depositing contaminants from a polypropylene / propane solution, the polypropylene being dissolved at a mass percentage of at least 0.5%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of at least 1%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of at least 2%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of at least 3%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a weight percent concentration of at least 4%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of at least 5%. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves the deposition of contaminants from a polypropylene / propane solution, the polypropylene being dissolved at a mass percent concentration of up to 20%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of up to 18%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of up to 16%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of up to 14%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a weight percent concentration of up to 12%.

ОчисткаCleaning

В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ очистки полипропилена включает приведение в контакт раствора загрязненного полимера с твердой средой при таких показателях температуры и давления, при которых полимер остается растворенным в жидком растворителе. Твердая среда в настоящем изобретении представляет собой любой твердый материал, который удаляет по меньшей мере некоторые загрязняющие примеси из раствора регенерированного полипропилена, растворенного в жидком растворителе настоящего изобретения. Без привязки к какой-либо теории заявители полагают, что твердая среда удаляет загрязняющие примеси за счет различных механизмов. Не имеющие ограничительного характера примеры возможных механизмов включают адсорбцию, абсорбцию, эксклюзию по размерам, эксклюзию ионов, ионный обмен и другие механизмы, которые могут быть очевидны специалистам в данной области. Кроме того, пигменты и другие загрязняющие примеси, которые обычно присутствуют в регенерированном полипропилене, могут представлять собой полярные соединения и могут предпочтительным образом взаимодействовать с твердой средой, которая также может быть по меньшей мере незначительно полярной. Взаимодействия между полярными компонентами могут быть особенно эффективными, если в качестве жидкого растворителя используются неполярные растворители, например алканы.In one embodiment of the present invention, a method for purifying polypropylene comprises contacting a solution of a contaminated polymer with a solid medium at temperatures and pressures such that the polymer remains dissolved in the liquid solvent. A solid medium in the present invention is any solid material that removes at least some contaminants from a solution of regenerated polypropylene dissolved in a liquid solvent of the present invention. Without being tied to any theory, applicants believe that a solid medium removes contaminants through various mechanisms. Non-limiting examples of possible mechanisms include adsorption, absorption, size exclusion, ion exclusion, ion exchange, and other mechanisms that may be apparent to those skilled in the art. In addition, pigments and other contaminants that are typically present in regenerated polypropylene can be polar compounds and can preferably react with a solid medium, which can also be at least slightly polar. Interactions between polar components can be especially effective if non-polar solvents, such as alkanes, are used as the liquid solvent.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения твердую среду выбирают из группы, состоящей из неорганических соединений, углеродсодержащих соединений или их смесей. К подходящим примерам неорганических соединений относятся оксиды кремния, оксиды алюминия, оксиды железа, алюмосиликаты, силикаты магния, аморфные вулканические стекла, кремнезем, силикагель, диатомит, песок, кварц, регенерированное стекло, глинозем, перлит, фуллерова земля, бентонит и их смеси. К подходящим примерам углеродсодержащих соединений относятся антрацитовый уголь, углеродная сажа, кокс, активированный углерод, целлюлоза и их смеси. В другом варианте осуществления настоящего изобретения твердая среда представляет собой регенерированное стекло.In one embodiment of the present invention, the solid medium is selected from the group consisting of inorganic compounds, carbon-containing compounds, or mixtures thereof. Suitable examples of inorganic compounds include silicon oxides, aluminum oxides, iron oxides, aluminosilicates, magnesium silicates, amorphous volcanic glasses, silica, silica gel, diatomite, sand, quartz, regenerated glass, alumina, perlite, fuller’s earth, bentonite and mixtures thereof. Suitable examples of carbon-containing compounds include anthracite carbon, carbon black, coke, activated carbon, cellulose, and mixtures thereof. In another embodiment of the present invention, the solid medium is regenerated glass.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения твердая среда контактирует с полимером в реакторе в течение заданного периода времени, при этом твердую среду перемешивают. В другом варианте осуществления твердую среду удаляют из раствора более чистого полимера на стадии разделения твердой и жидкой фаз. Не имеющие ограничительного характера примеры стадий разделения твердой и жидкой фаз включают фильтрование, декантацию, центрифугирование и осаждение. В другом варианте осуществления настоящего изобретения загрязненный раствор полимера пропускают через неподвижный слой твердой среды. В другом варианте осуществления настоящего изобретения высота или длина неподвижного слоя твердой среды превышает 5 см. В другом варианте осуществления настоящего изобретения высота или длина неподвижного слоя твердой среды превышает 10 см. В другом варианте осуществления настоящего изобретения высота или длина неподвижного слоя твердой среды превышает 20 см. В другом варианте осуществления настоящего изобретения твердую среду по мере необходимости заменяют, чтобы поддерживать желательную чистоту полимера. В еще одном варианте осуществления твердую среду регенерируют и повторно используют на стадии очистки. В другом варианте осуществления твердую среду регенерируют, создавая псевдоожиженный слой твердой среды на стадии обратной промывки.In one embodiment of the present invention, the solid medium is in contact with the polymer in the reactor for a predetermined period of time, while the solid medium is mixed. In another embodiment, a solid medium is removed from a solution of a purer polymer in a solid / liquid separation step. Non-limiting examples of solid and liquid phase separation steps include filtration, decantation, centrifugation, and precipitation. In another embodiment of the present invention, a contaminated polymer solution is passed through a fixed bed of a solid medium. In another embodiment of the present invention, the height or length of the fixed layer of solid medium exceeds 5 cm. In another embodiment of the present invention, the height or length of the fixed layer of solid medium exceeds 10 cm. In another embodiment of the present invention, the height or length of the fixed layer of solid medium exceeds 20 cm In another embodiment of the present invention, the solid medium is replaced as necessary to maintain the desired purity of the polymer. In yet another embodiment, the solid medium is regenerated and reused in the purification step. In another embodiment, the solid medium is regenerated, creating a fluidized bed of solid medium in the backwash stage.

В одном варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт раствора полипропилен/жидкий растворитель с твердой средой при таких показателях температуры и давления, при которых полипропилен остается растворенным в жидком растворителе. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт раствора полипропилен/н-бутан с твердой средой при температуре от около 90°С до около 220°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт раствора полипропилен/н-бутан с твердой средой при температуре от около 100°С до около 200°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт раствора полипропилен/н-бутан с твердой средой при температуре от около 130°С до около 180°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт раствора полипропилен/н-бутан с твердой средой при давлении от около 350 фунтов на кв. дюйм (2,41 МПа) до около 4000 фунтов на кв. дюйм (27,57 МПа). В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт раствора полипропилен/н-бутан с твердой средой при давлении от около 1000 фунтов на кв. дюйм (6,89 МПа) до около 3500 фунтов на кв. дюйм (24,13 МПа). В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт раствора полипропилен/н-бутан с твердой средой при давлении от около 2000 фунтов на кв. дюйм (13,79 МПа) до около 3000 фунтов на кв. дюйм (20,68 МПа). В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт раствора полипропилен/н-бутан с твердой средой, причем полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 0,5%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 1%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 2%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 3%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 4%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 5%. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт раствора полипропилен/н-бутан с твердой средой, причем полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации до 20%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации до 18%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации до 16%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации до 14%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации до 12%.In one embodiment, the method for purifying regenerated polypropylene comprises contacting the polypropylene / liquid solvent solution with a solid medium at such temperature and pressure that the polypropylene remains dissolved in the liquid solvent. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises contacting a solution of polypropylene / n-butane with a solid medium at a temperature of from about 90 ° C to about 220 ° C. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises contacting a solution of polypropylene / n-butane with a solid medium at a temperature of from about 100 ° C to about 200 ° C. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises contacting a polypropylene / n-butane solution with a solid medium at a temperature of from about 130 ° C to about 180 ° C. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises contacting a polypropylene / n-butane solution with a solid medium at a pressure of about 350 psi. inch (2.41 MPa) to about 4,000 psi inch (27.57 MPa). In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves contacting a polypropylene / n-butane solution with a solid medium at a pressure of about 1000 psi. inch (6.89 MPa) to about 3,500 psi inch (24.13 MPa). In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves contacting a polypropylene / n-butane solution with a solid medium at a pressure of about 2000 psi. inch (13.79 MPa) to about 3,000 psi inch (20.68 MPa). In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves contacting a solution of polypropylene / n-butane with a solid medium, the polypropylene being dissolved at a mass percentage of at least 0.5%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of at least 1%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of at least 2%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of at least 3%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a weight percent concentration of at least 4%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of at least 5%. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves contacting a solution of polypropylene / n-butane with a solid medium, the polypropylene being dissolved at a mass percent concentration of up to 20%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of up to 18%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of up to 16%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of up to 14%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a weight percent concentration of up to 12%.

В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт раствора полипропилен/пропан с твердой средой при температуре от около 90°С до около 220°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт раствора полипропилен/пропан с твердой средой при температуре от около 100°С до около 200°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт раствора полипропилен/пропан с твердой средой при температуре от около 130°С до около 180°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт раствора полипропилен/пропан с твердой средой при давлении от около 2000 фунтов на кв. дюйм (13,79 МПа) до около 8000 фунтов на кв. дюйм (55,16 МПа). В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт раствора полипропилен/пропан с твердой средой при давлении от около 3000 фунтов на кв. дюйм (20,68 МПа) до около 6000 фунтов на кв. дюйм (41,37 МПа). В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт раствора полипропилен/пропан с твердой средой при давлении от около 3500 фунтов на кв. дюйм (24,13 МПа) до около 5000 фунтов на кв. дюйм (34,47 МПа). В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт раствора полипропилен/пропан с твердой средой, причем полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 0,5%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 1%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 2%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 3%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 4%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации по меньшей мере 5%. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает приведение в контакт раствора полипропилен/пропан с твердой средой, причем полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации до 20%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации до 18%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации до 16%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации до 14%. В другом варианте осуществления полипропилен растворяют при массовой процентной концентрации до 12%.In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises contacting a polypropylene / propane solution with a solid medium at a temperature of from about 90 ° C to about 220 ° C. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises contacting a polypropylene / propane solution with a solid medium at a temperature of from about 100 ° C to about 200 ° C. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises contacting a polypropylene / propane solution with a solid medium at a temperature of from about 130 ° C to about 180 ° C. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves contacting a polypropylene / propane solution with a solid medium at a pressure of about 2000 psi. inch (13.79 MPa) to about 8,000 psi inch (55.16 MPa). In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves contacting a polypropylene / propane solution with a solid medium at a pressure of about 3,000 psi. inch (20.68 MPa) to about 6,000 psi inch (41.37 MPa). In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves contacting a polypropylene / propane solution with a solid medium at a pressure of about 3,500 psi. inch (24.13 MPa) to about 5,000 psi inch (34.47 MPa). In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves contacting a polypropylene / propane solution with a solid medium, the polypropylene being dissolved at a mass percentage of at least 0.5%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of at least 1%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of at least 2%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of at least 3%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a weight percent concentration of at least 4%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of at least 5%. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves contacting a polypropylene / propane solution with a solid medium, the polypropylene being dissolved at a mass percent concentration of up to 20%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of up to 18%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of up to 16%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a mass percent concentration of up to 14%. In another embodiment, polypropylene is dissolved at a weight percent concentration of up to 12%.

РазделениеSeparation

В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ очистки регенерированного полипропилена включает отделение более чистого полимера от жидкого растворителя при таких показателях температуры и давления, при которых полимер осаждается из раствора и не остается растворенным в жидком растворителе. В другом варианте осуществления осаждение более чистого полимера из жидкого растворителя достигается посредством снижения давления при фиксированной температуре. В другом варианте осуществления осаждение более чистого полимера из жидкого растворителя достигается посредством снижения температуры при фиксированном давлении. В другом варианте осуществления осаждение более чистого полимера из жидкого растворителя достигается посредством повышения температуры при фиксированном давлении. В другом варианте осуществления осаждение более чистого полимера из жидкого растворителя достигается посредством снижения как температуры, так и давления. Растворитель может быть частично или полностью преобразован из жидкой фазы в парообразную посредством управления температурой и давлением. В другом варианте осуществления осажденный полимер отделяется от жидкого растворителя без полного превращения жидкого растворителя в 100% в парообразную фазу посредством управления температурой и давлением растворителя на стадии разделения. Отделение осажденного более чистого полимера осуществляется любым способом разделения жидких фаз или твердой и жидкой фазы. Не имеющими ограничительного характера примерами разделения жидких фаз или твердой и жидкой фазы являются фильтрование, декантация, центрифугирование и осаждение.In one embodiment of the present invention, a method for purifying regenerated polypropylene involves separating a purer polymer from a liquid solvent at such temperature and pressure that the polymer precipitates from the solution and does not remain dissolved in the liquid solvent. In another embodiment, the deposition of a purer polymer from a liquid solvent is achieved by reducing pressure at a fixed temperature. In another embodiment, the deposition of a purer polymer from a liquid solvent is achieved by lowering the temperature at a fixed pressure. In another embodiment, the deposition of a purer polymer from a liquid solvent is achieved by increasing the temperature at a fixed pressure. In another embodiment, the deposition of a purer polymer from a liquid solvent is achieved by lowering both temperature and pressure. The solvent can be partially or completely converted from the liquid phase to the vapor phase by controlling temperature and pressure. In another embodiment, the precipitated polymer is separated from the liquid solvent without completely converting the 100% liquid solvent to the vapor phase by controlling the temperature and pressure of the solvent in the separation step. The precipitated cleaner polymer is separated by any method of separating the liquid phases or the solid and liquid phases. Non-limiting examples of separation of liquid phases or solid and liquid phases are filtration, decantation, centrifugation and sedimentation.

В одном варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает отделение полипропилена от раствора полипропилен/жидкий растворитель при таких показателях температуры и давления, при которых полипропилен осаждается из раствора. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает отделение полипропилена от раствора полипропилен/н-бутан при температуре от около 0°С до около 220°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает отделение полипропилена от раствора полипропилен/н-бутан при температуре от около 100°С до около 200°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает отделение полипропилена от раствора полипропилен/н-бутан при температуре от около 130°С до около 180°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает отделение полипропилена от раствора полипропилена/н-бутан при давлении от около 0 фунтов на кв. дюйм (0 МПа) до около 2000 фунтов на кв. дюйм (13,79 МПа). В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает отделение полипропилена от раствора полипропилена/н-бутан при давлении от около 50 фунтов на кв. дюйм (0,34 МПа) до около 1500 фунтов на кв. дюйм (10,34 МПа). В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает отделение полипропилена от раствора полипропилена/н-бутан при давлении от около 75 фунтов на кв. дюйм (0,52 МПа) до около 1000 фунтов на кв. дюйм (6,89 МПа).In one embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises separating polypropylene from a polypropylene / liquid solvent solution at such temperature and pressure conditions that polypropylene precipitates from the solution. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises separating polypropylene from a polypropylene / n-butane solution at a temperature of from about 0 ° C to about 220 ° C. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises separating polypropylene from a polypropylene / n-butane solution at a temperature of from about 100 ° C to about 200 ° C. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises separating polypropylene from a polypropylene / n-butane solution at a temperature of from about 130 ° C to about 180 ° C. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises separating polypropylene from a polypropylene / n-butane solution at a pressure of about 0 psig. inch (0 MPa) to about 2000 psi inch (13.79 MPa). In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves separating polypropylene from a polypropylene / n-butane solution at a pressure of about 50 psi. inch (0.34 MPa) to about 1,500 psi inch (10.34 MPa). In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene involves separating polypropylene from a polypropylene / n-butane solution at a pressure of about 75 psi. inch (0.52 MPa) to about 1000 psi inch (6.89 MPa).

В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает отделение полипропилена от раствора полипропилен/пропан при температуре от около -42°С до около 220°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает отделение полипропилена от раствора полипропилен/пропан при температуре от около 0°С до около 150°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает отделение полипропилена от раствора полипропилен/пропан при температуре от около 50°С до около 130°С. В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает отделение полипропилена от раствора полипропилена/пропан при давлении от около 0 фунтов на кв. дюйм (0 МПа) до около 6000 фунтов на кв. дюйм (41,37 МПа). В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает отделение полипропилена от раствора полипропилена/пропан при давлении от около 50 фунтов на кв. дюйм (0,34 МПа) до около 3000 фунтов на кв. дюйм (20,68 МПа). В другом варианте осуществления способ очистки регенерированного полипропилена включает отделение полипропилена от раствора полипропилена/пропан при давлении от около 75 фунтов на кв. дюйм (0,52 МПа) до около 1000 фунтов на кв. дюйм (6,89 МПа).In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises separating polypropylene from a polypropylene / propane solution at a temperature of from about -42 ° C to about 220 ° C. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises separating polypropylene from a polypropylene / propane solution at a temperature of from about 0 ° C to about 150 ° C. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises separating polypropylene from a polypropylene / propane solution at a temperature of from about 50 ° C to about 130 ° C. In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises separating polypropylene from a polypropylene / propane solution at a pressure of about 0 psig. inch (0 MPa) to about 6,000 psi inch (41.37 MPa). In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises separating polypropylene from a polypropylene / propane solution at a pressure of about 50 psi. inch (0.34 MPa) to about 3,000 psi inch (20.68 MPa). In another embodiment, a method for purifying regenerated polypropylene comprises separating polypropylene from a polypropylene / propane solution at a pressure of about 75 psi. inch (0.52 MPa) to about 1000 psi inch (6.89 MPa).

III. Методы испытанийIII. Test methods

Описанные в настоящем документе методы испытаний использовались для измерения эффективности различных способов очистки полимеров. В частности, описанные методы демонстрируют эффективность определенного способа очистки в отношении улучшения цвета или светопроницаемости/прозрачности (например, достижение окраски и степени непрозрачности регенерированного полипропилена, близких к характеристикам бесцветного исходного полимера), снижения или удаления элементарных загрязняющих примесей (например, удаление тяжелых металлов), снижения или удаления негорючих загрязняющих примесей (например, неорганических наполнителей), снижения или удаления летучих соединений (особенно летучих соединений, которые являются причиной неприятного запаха регенерированного полипропилена) и снижения или удаления полимерных загрязняющих примесей (например, примеси полиэтилена в полипропилене).The test methods described herein were used to measure the effectiveness of various polymer purification methods. In particular, the described methods demonstrate the effectiveness of a certain cleaning method in improving color or light transmission / transparency (for example, achieving color and opacity of regenerated polypropylene close to the characteristics of a colorless starting polymer), reducing or removing elementary contaminants (for example, removing heavy metals) reducing or removing non-combustible contaminants (e.g., inorganic fillers), reducing or removing volatile compounds (especially volatile compounds that cause unpleasant odors of regenerated polypropylene), and reducing or removing polymer contaminants (e.g., polyethylene impurities in polypropylene).

Измерение показателей цвета и степени непрозрачностиMeasuring color and opacity

Цвет и степень непрозрачности/светопроницаемости полимера являются важными параметрами, которые определяют, можно ли при использовании данного полимера добиться желаемых визуальных эстетических качеств изделия, изготавливаемого из данного полимера. Регенерированный полипропилен, в частности полипропилен, полученный регенерацией после бытового использования, обычно отличается темной окраской и является непрозрачным из-за присутствия остаточных пигментов, наполнителей и других загрязняющих примесей. Поэтому измерения показателей цвета и степени непрозрачности являются важными параметрами для определения эффективности способа очистки полимеров.The color and degree of opacity / light transmission of the polymer are important parameters that determine whether using the given polymer can achieve the desired visual aesthetic qualities of the product made from this polymer. Regenerated polypropylene, in particular polypropylene obtained by regeneration after domestic use, is usually dark in color and opaque due to the presence of residual pigments, fillers and other contaminants. Therefore, the measurement of color and opacity are important parameters to determine the effectiveness of the method of purification of polymers.

Перед измерением показателей цвета проводят компрессионное формование образцов полимерных порошков или гранул, чтобы получить квадратные образцы для испытаний (с закругленными углами) размерами 30 мм ширина × 30 мм длина × 1 мм толщина. Порошковые образцы вначале уплотняют при комнатной температуре (около 20-23°С) холодным прессованием порошка в лист между прижимными плитами из нержавеющей стали с использованием в качестве разделительного слоя чистой, ранее не использованной алюминиевой фольги. Затем около 0,85 г порошка после холодного прессования или гранул прессуют в образцы для испытаний с помощью пресса Carver Press Model С (Carver, Inc., г. Уобаш, штат Индиана, IN 46992-0554, США), предварительно нагретого до 200°С, с помощью алюминиевых прижимных плит, с использованием в качестве разделительных слоев ранее не использованной алюминиевой фольги и прокладки из нержавеющей стали с полостью, соответствующей приведенным выше размерам квадратных образцов для испытаний. Прежде чем прикладывать давление, образцы нагревают в течение 5 минут. Через 5 минут включают пресс с гидравлическим давлением, составляющим по меньшей мере 2 тонны (1,81 метрической тонны) по меньшей мере на 5 секунд, после чего давление убирают. Затем извлекают формованную стопку и помещают ее между двумя толстыми плоскими металлическими устройствами теплоотвода для охлаждения. После этого отделяют от образца и утилизируют разделительные слои алюминиевой фольги. По меньшей мере с одной стороны отделяют выпрессовку вокруг образца до края пресс-формы, а затем извлекают образец из формы. Каждый образец для испытаний визуально осматривают на предмет наличия дефектов в виде пустот/пузырьков и для измерения показателей цвета используют только образцы, в которых в зоне измерения показателей цвета (с минимальным диаметром 0,7 дюйма (17,78 мм)) отсутствуют какие-либо дефекты.Before measuring color indicators, compression molding of samples of polymer powders or granules is carried out to obtain square test samples (with rounded corners) with dimensions of 30 mm width × 30 mm length × 1 mm thickness. The powder samples are first compacted at room temperature (about 20-23 ° C) by cold pressing the powder into a sheet between stainless steel pressure plates using a clean, previously unused aluminum foil as a separation layer. Then, about 0.85 g of powder after cold pressing or granules is pressed into test samples using a Carver Press Model C (Carver, Inc., Wobash, Indiana, IN 46992-0554, USA), preheated to 200 ° C, using aluminum pressure plates, using previously unused aluminum foil as a spacer layer and stainless steel gaskets with a cavity corresponding to the above sizes of square test specimens. Before applying pressure, the samples are heated for 5 minutes. After 5 minutes, the press is turned on with a hydraulic pressure of at least 2 tons (1.81 metric tons) for at least 5 seconds, after which the pressure is removed. The molded stack is then removed and placed between two thick flat metal heat sink devices for cooling. After that, the separation layers of aluminum foil are separated from the sample and disposed of. The extruding around the sample to the edge of the mold is separated on at least one side, and then the sample is removed from the mold. Each test specimen is visually inspected for defects in the form of voids / bubbles, and only samples are used to measure color indices in which there are no any defects.

Цвет каждого образца описывали с использованием показателей трехмерного цветового пространства L*, а*, b* от Международной комиссии по освещению (CIE). Параметр L* представляет собой меру светлоты образца, при этом L*=0 соответствует наиболее темному черному образцу, a L*=100 соответствует наиболее светлому белому образцу. Параметр a* является мерой цветности красного или зеленого цвета образца, при этом положительные значения а* соответствуют красному цвету, а отрицательные значения a* соответствуют зеленому цвету. Параметр b* является мерой цветности синего или желтого цвета образца, при этом положительные значения b* соответствуют желтому цвету, а отрицательные значения b* соответствуют синему цвету. Значения L*a*b* каждого квадратного образца для испытаний размерами 30 мм ширина × 30 мм длина × 1 мм толщина измеряли с помощью спектрофотометра HunterLab модели LabScan ХЕ (Hunter Associates Laboratory, Inc., г. Рестон, штат Вирджиния, VA 20190-5280, США). Спектрофотометр был выполнен с возможностью использования D65 в качестве стандартного осветителя, с углом наблюдателя 10°, диаметром поля зрения 1,75 дюйма (44,45 мм) и диаметром порта 0,7 дюйма (17,78 мм).The color of each sample was described using indicators of the three-dimensional color space L *, a *, b * from the International Commission on Lighting (CIE). The parameter L * is a measure of the lightness of the sample, while L * = 0 corresponds to the darkest black sample, and L * = 100 corresponds to the lightest white sample. The parameter a * is a measure of the color of the red or green color of the sample, while positive values of a * correspond to red, and negative values of a * correspond to green. The b * parameter is a measure of the color of the blue or yellow color of the sample, with positive values of b * corresponding to yellow, and negative values of b * corresponding to blue. The L * a * b * values of each square test specimen measuring 30 mm width × 30 mm length × 1 mm thickness were measured using a HunterLab spectrophotometer of the LabScan XE model (Hunter Associates Laboratory, Inc., Reston, Virginia, VA 20190- 5280, USA). The spectrophotometer was designed to use the D65 as a standard illuminator, with an observer angle of 10 °, a field of view diameter of 1.75 inches (44.45 mm) and a port diameter of 0.7 inches (17.78 mm).

Степень непрозрачности каждого образца, которая является мерой количества света, проходящего через образец (то есть мерой светопроницаемости образца), определяли с помощью упомянутого выше спектрофотометра HunterLab в режиме светонепроницаемости с контрастным соотношением. Для определения степени непрозрачности каждого образца проводили два измерения. Одно для измерения значения яркости образца с белым фоном, Yбел. фон, и одно для измерения яркости образца с черным фоном, Yчерн. фон. Затем рассчитывали степень непрозрачности по значениям яркости с использованием следующего уравнения 3:The degree of opacity of each sample, which is a measure of the amount of light passing through the sample (i.e., the measure of light transmission of the sample), was determined using the HunterLab spectrophotometer mentioned above in the opaque mode with a contrast ratio. To determine the degree of opacity of each sample, two measurements were performed. One for measuring the brightness value of a sample with a white background, Y white. background , and one for measuring the brightness of the sample with a black background, Y black. background . Then, the degree of opacity was calculated from the brightness values using the following equation 3:

Уравнение 3Equation 3

Figure 00000003
Figure 00000003

Элементный анализElemental analysis

Многие источники регенерированного полипропилена отличаются недопустимо высокими концентрациями загрязняющих примесей тяжелых металлов. Присутствие тяжелых металлов, например свинца, ртути, кадмия и хрома, может ограничивать использование регенерированного полипропилена в некоторых видах применения, например в видах применения, где присутствует контакт с продуктами питания или лекарственными средствами, или в видах применения, связанных с медицинскими устройствами. Поэтому измерение концентрации тяжелых металлов имеет важное значение для определения эффективности способа очистки полимеров.Many sources of regenerated polypropylene are characterized by unacceptably high concentrations of contaminants of heavy metals. The presence of heavy metals, such as lead, mercury, cadmium, and chromium, may limit the use of regenerated polypropylene in certain applications, for example, applications where there is contact with food or medicine, or in applications related to medical devices. Therefore, the measurement of the concentration of heavy metals is important to determine the effectiveness of the method of purification of polymers.

Элементный анализ осуществляется с использованием масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС). Растворы для испытаний готовили в количестве от n=2 до n=6 в зависимости от доступности образца, смешивая ~0,25 г образца с 4 мл концентрированной азотной кислоты и 1 мл концентрированной фтористоводородной кислоты (HF). Образцы дегазировали с использованием протокола микроволнового разложения Ultrawave, предусматривающего линейное изменение температуры до 125°С в течение 20 мин, линейное изменение температуры до 250°С в течение 10 мин и выдерживание при температуре 250°С в течение 20 мин. Разложившиеся образцы охлаждали до комнатной температуры. Разложившиеся образцы разбавляли до 50 мл после добавления 0,25 мл 100 ч/млн Ge и Rh в качестве внутреннего стандарта. Чтобы оценить точность измерений, готовили стандарты до разложения путем введения добавок в исходный полимер. Образцы содержащего добавки исходного полимера взвешивали в соответствии с упомянутой выше процедурой и добавляли необходимое количество стандарта каждого отдельного представляющего интерес элемента, к которым относились следующие: Na, Al, Са, Ti, Cr, Fe, Ni, Сu, Zn, Cd и Pb. Стандарты готовились для двух различных уровней: «низкий уровень добавки» и «высокий уровень добавки». Каждый стандарт готовили в трех экземплярах. Кроме введения добавок в исходный полимер, добавляли также контрольную добавку, чтобы убедиться в отсутствии ошибок при отборе проб пипеткой и для отслеживания восстановления в ходе процесса. Образцы с контрольными добавками также готовили в трех экземплярах с двумя различными уровнями и их обрабатывали таким же образом, как и образцы содержащего добавки исходного полимера и образцы для испытаний. Для построения калибровочной кривой использовали 9 точек, которые получали, приготовляя растворы 0,05, 0,1, 0,5, 1, 5, 10, 50, 100 и 500 ч/млрд, содержащие Na, Al, Са, Ti, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd и Pb. Все стандарты для калибровки готовили разбавлением чистых стандартных эталонных растворов и 0,25 мл 100 ч/млн Ge и Rh в качестве внутреннего стандарта с 4 мл концентрированной азотной кислоты и 1 мл концентрированной HF. Приготовленные стандарты, образцы для испытаний и образцы для испытаний с добавками анализировали с помощью прибора Agilent 8800 ICP- QQQMS, с оптимизацией в соответствии с рекомендациями производителя. Ниже приводятся отслеживаемые значения m/z для каждого анализируемого элемента и газ столкновительной ячейки, который использовался для анализа: Na, 23 m/z, Н2; Al, 27 m/z, Н2; Са, 40 m/z, Н2; Ti, 48 m/z, Н2; Cr, 52 m/z, He; Fe, 56 m/z, H2; Ni, 60 m/z; без газа; Cu, 65 m/z, без газа; Zn, 64 m/z, He; Cd, 112 m/z; H2; Pb, сумма 206≥206, 207≥207, 208≥208 m/z, без газа; Ge, 72 m/z, все режимы; Rh, 103 m/z, все режимы. Ge использовали в качестве внутреннего стандарта для всех элементов <103 m/z, a Rh использовали для всех элементов >103 m/z.Elemental analysis is performed using inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). Test solutions were prepared in an amount of n = 2 to n = 6 depending on the availability of the sample, mixing ~ 0.25 g of the sample with 4 ml of concentrated nitric acid and 1 ml of concentrated hydrofluoric acid (HF). Samples were degassed using the Ultrawave microwave digestion protocol, which provided a linear temperature change of up to 125 ° C for 20 minutes, a linear temperature change of up to 250 ° C for 10 minutes, and aging at 250 ° C for 20 minutes. Decomposed samples were cooled to room temperature. Decomposed samples were diluted to 50 ml after adding 0.25 ml of 100 ppm Ge and Rh as an internal standard. To evaluate the accuracy of the measurements, standards were prepared before decomposition by adding additives to the starting polymer. Samples of the additive-containing starting polymer were weighed in accordance with the above procedure and the required amount of standard of each individual element of interest was added, which included the following: Na, Al, Ca, Ti, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd and Pb. Standards were prepared for two different levels: “low additive level” and “high additive level”. Each standard was prepared in triplicate. In addition to introducing additives into the starting polymer, a control additive was also added to make sure that there were no errors in sampling with a pipette and to monitor recovery during the process. Samples with control additives were also prepared in triplicate with two different levels and they were processed in the same way as samples of the additive containing the starting polymer and test samples. To construct the calibration curve, 9 points were used, which were obtained by preparing solutions of 0.05, 0.1, 0.5, 1, 5, 10, 50, 100, and 500 ppm containing Na, Al, Ca, Ti, Cr Fe, Ni, Cu, Zn, Cd and Pb. All calibration standards were prepared by diluting pure standard reference solutions and 0.25 ml of 100 ppm Ge and Rh as an internal standard with 4 ml of concentrated nitric acid and 1 ml of concentrated HF. The prepared standards, test samples and test samples with additives were analyzed using an Agilent 8800 ICP-QQQMS, optimized in accordance with the manufacturer's recommendations. The following are the tracked m / z values for each element analyzed and the collision cell gas used for the analysis: Na, 23 m / z, H 2 ; Al, 27 m / z, H 2 ; Ca, 40 m / z, H 2 ; Ti, 48 m / z, H 2 ; Cr, 52 m / z, He; Fe, 56 m / z, H 2 ; Ni, 60 m / z; without gas; Cu, 65 m / z, without gas; Zn, 64 m / z, He; Cd, 112 m / z; H 2 ; Pb, sum 206≥206, 207≥207, 208≥208 m / z, without gas; Ge, 72 m / z, all modes; Rh, 103 m / z, all modes. Ge was used as an internal standard for all elements <103 m / z, and Rh was used for all elements> 103 m / z.

Остаточная зольностьResidual ash

Многие источники регенерированного полипропилена содержат различные наполнители, например карбонат кальция, тальк и стекловолокно. Несмотря на свои полезные функциональные свойства для первоначальных видов применения регенерированного полипропилена, такие наполнители изменяют физические свойства полимера таким образом, который может быть нежелательным для последующего использования регенерированного полипропилена. Поэтому измерение количества наполнителей имеет важное значение для определения эффективности способа очистки полимеров.Many sources of regenerated polypropylene contain various fillers, for example calcium carbonate, talc and fiberglass. Despite their useful functional properties for the initial uses of regenerated polypropylene, such fillers alter the physical properties of the polymer in a way that may not be desirable for subsequent use of regenerated polypropylene. Therefore, measuring the amount of fillers is important to determine the effectiveness of the polymer purification process.

Для количественного определения негорючих материалов в образце (также иногда называемого зольностью) проводили измерения с помощью термогравиметрического анализа (ТГА). Около 5-15 мг образца загружали в платиновый тигель для образца и нагревали до 700°С со скоростью 20°С/мин в атмосфере воздуха в приборе ТА Instruments, модель Q500 TGA. Образец выдерживали в изотермических условиях в течение 10 мин при 700°С. Процентную остаточную массу измеряли при 700°С после изотермического выдерживания.To quantify non-combustible materials in a sample (also sometimes referred to as ash), measurements were made using thermogravimetric analysis (TGA). About 5-15 mg of the sample was loaded into a platinum sample crucible and heated to 700 ° C at a rate of 20 ° C / min in air atmosphere in a TA Instruments model Q500 TGA. The sample was kept in isothermal conditions for 10 min at 700 ° C. The percentage residual mass was measured at 700 ° C after isothermal aging.

Анализ запахаOdor analysis

Органолептический анализ запаха проводили, помещая около 3 г каждого образца в стеклянный флакон объемом 20 мл и выдерживая образец при комнатной температуре по меньшей мере 30 мин для уравновешивания. После уравновешивания каждый флакон открывали, и квалифицированный оценщик вдыхал верхнюю пробу воздуха (вдох носом), чтобы определить интенсивность запаха и профиль его описания. Интенсивность запаха оценивали в соответствии со следующей шкалой:An organoleptic odor analysis was carried out by placing about 3 g of each sample in a 20 ml glass vial and keeping the sample at room temperature for at least 30 minutes to balance. After balancing, each bottle was opened, and a qualified appraiser inhaled the upper air sample (inhalation through the nose) to determine the intensity of the smell and the profile of its description. Odor intensity was evaluated in accordance with the following scale:

5 = очень сильный5 = very strong

4 = сильный4 = strong

3 = умеренный3 = moderate

2 = от слабого до умеренного2 = mild to moderate

1 = слабый1 = weak

0 = запах отсутствует0 = no smell

Анализ полимерных загрязняющих примесейAnalysis of polymer contaminants

Многие источники регенерированного полипропилена, в частности регенерированный полипропилен, полученный из смешанных источников, могут содержать нежелательные полимерные загрязняющие примеси. Без привязки к какой-либо теории принято считать, что полимерные загрязняющие примеси, например загрязняющие примеси полиэтилена в полипропилене, могут влиять на физические свойства полимера из-за присутствия гетерогенных фаз и возникающих в результате непрочных взаимодействий. Более того, полимерные загрязняющие примеси могут также увеличивать степень непрозрачности полимера и оказывают влияние на цвет. Поэтому измерение количества полимерных загрязняющих примесей имеет важное значение для определения эффективности способа очистки полимеров.Many sources of regenerated polypropylene, in particular regenerated polypropylene obtained from mixed sources, may contain undesired polymeric contaminants. Without reference to any theory, it is generally accepted that polymer contaminants, for example, contaminants of polyethylene in polypropylene, can affect the physical properties of the polymer due to the presence of heterogeneous phases and resulting from fragile interactions. Moreover, polymeric contaminants can also increase the degree of opacity of the polymer and affect the color. Therefore, measuring the amount of polymer contaminants is important to determine the effectiveness of the polymer purification process.

Полукристаллические полимерные загрязняющие примеси оценивали с использованием дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC). Для измерения количества загрязняющих примесей полиэтилена в полипропилене готовили набор из пяти смесей полипропилена/полиэтилена, содержащих 2, 4, 6, 8 и 10 масс. % ПЭВП Formolene® HB5502F (Formosa Plastics Corporation, США) в полипропилене Pro-fax 6331 (LyondellBasell Industries Holdings, B.V.). Около 5-15 мг каждого образца запечатывали в алюминиевом тигле для DSC и анализировали с помощью прибора ТА Instruments, модель Q2000 DSC, с применением описанного ниже метода.Semi-crystalline polymer contaminants were evaluated using differential scanning calorimetry (DSC). To measure the amount of contaminants of polyethylene in polypropylene, a set of five polypropylene / polyethylene mixtures containing 2, 4, 6, 8, and 10 masses was prepared. % HDPE Formolene® HB5502F (Formosa Plastics Corporation, USA) in polypropylene Pro-fax 6331 (LyondellBasell Industries Holdings, B.V.). About 5-15 mg of each sample was sealed in an aluminum crucible for DSC and analyzed using a TA Instruments model Q2000 DSC using the method described below.

1. Уравновешивание при 30,00°С1. Balancing at 30.00 ° C

2. Линейное изменение температуры со скоростью 20,00°С/мин до 200,00°С2. A linear change in temperature at a rate of 20.00 ° C / min to 200.00 ° C

3. Отметка об окончании цикла 0.3. End of cycle 0 mark.

4. Линейное изменение температуры со скоростью 20,00°С/мин до 30,00°С4. A linear change in temperature at a rate of 20.00 ° C / min to 30.00 ° C

5. Отметка об окончании цикла 15. End of cycle 1 mark

6. Линейное изменение температуры со скоростью 20,00°С/мин до 200,00°С6. A linear change in temperature at a rate of 20.00 ° C / min to 200.00 ° C

7. Отметка об окончании цикла 27. End of cycle 2 mark

8. Линейное изменение температуры со скоростью 20,00°С/мин до 30,00°С8. A linear change in temperature at a rate of 20.00 ° C / min to 30.00 ° C

9. Отметка об окончании цикла 39. End of cycle 3 mark

10. Линейное изменение температуры со скоростью 5,00°С/мин до 200,00°С10. A linear change in temperature at a rate of 5.00 ° C / min to 200.00 ° C

11. Отметка об окончании цикла 411. End of cycle 4

Энтальпию плавления для пика ПЭВП при температуре около 128°С рассчитывали для каждого образца с известным содержанием ПЭВП по термограмме DSC 5,00°С/мин. Линейную калибровочную кривую, приведенную на ФИГ. 2, строили, нанося на график показатели энтальпии плавления в зависимости от известной концентрации ПЭВП (масс. %).The melting enthalpy for the HDPE peak at a temperature of about 128 ° C was calculated for each sample with a known HDPE content from a DSC thermogram of 5.00 ° C / min. The linear calibration curve shown in FIG. 2, were built by plotting the enthalpy of melting depending on the known concentration of HDPE (wt.%).

Образцы с неизвестным содержанием ПЭ анализировали с использованием упомянутого выше оборудования и метода DSC. Содержание ПЭ рассчитывали с помощью упомянутой выше калибровочной кривой. ПЭВП определенной марки, использованный для построения калибровочной кривой, с наибольшей вероятностью будет иметь другую степень кристалличности по сравнению с полиэтиленовыми загрязняющими примесями (или смесями полиэтилена), которые могут присутствовать в образце регенерированного полипропилена. Степень кристалличности может независимым образом влиять на измеряемую энтальпию плавления полиэтилена и, таким образом, влиять на итоговые расчеты содержания полиэтилена. Тем не менее описанный в настоящем документе метод испытаний ДСК призван служить в качестве относительной меры для сравнения эффективности различных способов очистки полимеров и не предназначается для точного количественного определения содержания полиэтилена в полимерной смеси. Несмотря на то что в приведенном выше методе описывается измерение загрязняющих примесей полиэтилена в полипропилене, такой метод может применяться для измерения других полукристаллических полимеров с использованием других диапазонов температур и пиков в термограмме DSC. Кроме того, для измерения количества полукристаллических и аморфных полимерных загрязняющих примесей в образце могут также использоваться альтернативные методы, например ядерный магнитный резонанс (ЯМР).Samples with unknown PE content were analyzed using the above equipment and the DSC method. The PE content was calculated using the above calibration curve. HDPE of a certain brand, used to construct the calibration curve, is most likely to have a different degree of crystallinity compared to polyethylene contaminants (or polyethylene mixtures) that may be present in the sample of regenerated polypropylene. The degree of crystallinity can independently affect the measured enthalpy of melting of polyethylene and, thus, affect the final calculations of the polyethylene content. Nevertheless, the DSC test method described in this document is intended to serve as a relative measure to compare the effectiveness of various methods of purification of polymers and is not intended to accurately quantify the content of polyethylene in the polymer mixture. Despite the fact that the above method describes the measurement of contaminants of polyethylene in polypropylene, this method can be used to measure other semi-crystalline polymers using different temperature ranges and peaks in the DSC thermogram. In addition, alternative methods, such as nuclear magnetic resonance (NMR), can also be used to measure the amount of semi-crystalline and amorphous polymer contaminants in a sample.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

В приведенных ниже примерах дополнительно описываются и демонстрируются варианты осуществления, которые входят в объем настоящего изобретения. Эти примеры приведены исключительно с целью иллюстрации, и их не следует истолковывать как ограничения настоящего изобретения, поскольку в пределах сущности и объема изобретения возможны его многочисленные варианты.The following examples further describe and demonstrate embodiments that are within the scope of the present invention. These examples are for illustrative purposes only and should not be construed as limitations of the present invention, since numerous variations are possible within the spirit and scope of the invention.

Пример 1Example 1

Образец переработанной полипропиленовой крошки смешанных цветов после бытового использования получали от поставщика переработанных смол. Регенерированный полипропилен после бытового использования поступал из США и Канады. Крошку смешанных цветов в полученном виде гомогенизировали посредством экструзии с помощью двухшнекового экструдера Century/W&P ZSK30 с двумя шнеками общего назначения размером 30 мм, каждый со стандартными элементами смешения и подачи. Скорость вращения шнеков составляла около 50 об/мин, производительность подающего механизма составляла около 20 фунтов/час (9,07 кг/час), а температура цилиндра находилась в диапазоне от около 210°С у головки до около 150°С у питающего отверстия. Серую жилу, выходящую из экструдера, охлаждали в водяной бане при комнатной температуре, сушили воздухом и разрезали на гранулы.A sample of recycled polypropylene chips of mixed colors after domestic use was obtained from a supplier of recycled resins. Regenerated polypropylene after domestic use came from the USA and Canada. The obtained mixed color chips were homogenized by extrusion using a Century / W & P ZSK30 twin-screw extruder with two 30 mm general purpose screws, each with standard mixing and feeding elements. The screw rotational speed was about 50 rpm, the feed rate was about 20 pounds / hour (9.07 kg / hour), and the cylinder temperature ranged from about 210 ° C at the head to about 150 ° C at the feed hole. The gray core leaving the extruder was cooled in a water bath at room temperature, air dried and cut into granules.

Образцы анализировали с помощью раскрытых в настоящем документе методов испытаний, и полученные данные сведены в таблице 1. Цель настоящего примера состоит в том, чтобы продемонстрировать свойства репрезентативной переработанной смолы после бытового использования до очистки.Samples were analyzed using the test methods disclosed herein, and the data obtained are summarized in table 1. The purpose of this example is to demonstrate the properties of a representative recycled resin after domestic use before cleaning.

Гранулы и соответствующие квадратные образцы для испытания имели темно-серую окраску, как следует из значений L*a*b* для квадратных образцов для испытаний. Степень непрозрачности образцов в среднем составляла около 100% непрозрачности (то есть отсутствие светопроницаемости). Фотография квадратного образца для испытаний приводится на ФИГ. 4 в качестве примера 1. Как показано на ФИГ. 4, образец имел темный цвет и был светонепроницаемым.The granules and corresponding square test specimens were dark gray in color, as follows from the L * a * b * values for the square test specimens. The degree of opacity of the samples averaged about 100% opacity (i.e. lack of light transmission). A photograph of a square test sample is shown in FIG. 4 as an example 1. As shown in FIG. 4, the sample was dark in color and was opaque.

Настоящий пример служит в качестве репрезентативного исходного уровня загрязняющих примесей тяжелых металлов, обнаруживаемых в регенерированном полипропилене, поступающем после бытового использования. При сопоставлении с другими образцами загрязняющие примеси тяжелых металлов оказались гораздо выше в полученном регенерированном полипропилене после бытового использования.This example serves as a representative baseline of heavy metal contaminants found in regenerated polypropylene coming from domestic use. When compared with other samples, the contaminants of heavy metals were much higher in the resulting regenerated polypropylene after domestic use.

Значения зольности в образцах из примера 1 в среднем составляли около 1,2117 масс. %, что также служило показателем исходного уровня для количества негорючих веществ, которые часто присутствуют в регенерированном полипропилене после бытового использования.The ash values in the samples of example 1 averaged about 1.2117 mass. %, which also served as an indicator of the initial level for the amount of non-combustible substances that are often present in regenerated polypropylene after household use.

Настоящий пример также служит в качестве репрезентативного исходного уровня загрязняющих примесей веществами, обладающими запахом, обнаруживаемыми в регенерированном полипропилене, поступающем после бытового использования. Было обнаружено, что образцы из примера 1 отличаются интенсивностью запаха 3,75 по 5-балльной шкале (5 соответствует наибольшей интенсивности), и по описаниям они имели «помойный», «пыльный» или «кислый» запах.The present example also serves as a representative baseline of contaminants with odorous substances found in regenerated polypropylene coming from domestic use. It was found that the samples from example 1 are characterized by an odor intensity of 3.75 on a 5-point scale (5 corresponds to the highest intensity), and according to the descriptions they had a “sloppy”, “dusty” or “sour” smell.

Настоящий пример также служит в качестве репрезентативного исходного уровня загрязняющих примесей полиэтилена, обнаруживаемых в регенерированном полипропилене, поступающем после бытового использования. Содержание полиэтилена в образцах из примера 1 составляло в среднем около 5,5 масс. %.The present example also serves as a representative baseline of polyethylene contaminants found in regenerated polypropylene coming from domestic use. The polyethylene content in the samples of example 1 averaged about 5.5 mass. %

Пример 2Example 2

Образец переработанной полипропиленовой крошки смешанных цветов после бытового использования, описанный в Примере 1, обрабатывали с помощью экспериментальной установки, показанной на ФИГ. 3А и ФИГ. 3В, в соответствии с описанной ниже процедурой:A sample of recycled polypropylene chips of mixed colors after domestic use, described in Example 1, was processed using the experimental setup shown in FIG. 3A and FIG. 3B, in accordance with the procedure described below:

1. 286 г крошки смешанных цветов загружали в аппарат Parr Instrument Company Model 4552M с 7,57-литровым автоклавом, оснащенным верхней механической мешалкой.1. 286 g of mixed color crumbs were loaded into a Parr Instrument Company Model 4552M apparatus with a 7.57-liter autoclave equipped with an overhead mechanical stirrer.

2. Затем автоклав полностью заполняли н-бутаном и доводили до достижения внутренней температуры жидкости 140°С и давления текучей среды 900 фунт/кв.дюйм (6,21 МПа).2. Then the autoclave was completely filled with n-butane and brought to an internal liquid temperature of 140 ° C. and a fluid pressure of 900 psi (6.21 MPa).

3. Материал в автоклаве затем экстрагировали с использованием экспериментальной конфигурации, показанной на ФИГ. 3А и следующей процедуры:3. The material in the autoclave was then extracted using the experimental configuration shown in FIG. 3A and the following procedure:

a. Содержание системы перемешивали в течение 10 мин при 140°С и 900 фунт/кв.дюйм (6,21 МПа).a. The content of the system was stirred for 10 min at 140 ° C and 900 psi (6.21 MPa).

b. После перемешивания системе давали отстояться в течение 10 мин при 140°С и 900 фунт/кв.дюйм (6,21 МПа).b. After stirring, the system was allowed to stand for 10 minutes at 140 ° C. and 900 psi (6.21 MPa).

c. Один объем сосуда н-бутана был промыт в автоклаве в колбу для сбора образцов при 140°С и 900 фунт/кв.дюйм (6,21 МПа).c. One vessel of n-butane was washed in an autoclave into a flask to collect samples at 140 ° C and 900 psi (6.21 MPa).

d. Описанную выше процедуру экстракции повторяли еще четыре раза.d. The extraction procedure described above was repeated four more times.

e. Материал, собранный для всех циклов экстракции, обозначали как «фракция 1».e. Material collected for all extraction cycles was designated as "fraction 1".

4. Материал, оставшийся в автоклаве после экстракции, затем растворяли в н-бутане с использованием экспериментальной конфигурации, показанной на ФИГ. 3В с последующим выполнением процедуры:4. The material remaining in the autoclave after extraction was then dissolved in n-butane using the experimental configuration shown in FIG. 3B followed by the procedure:

a. Давление системы уравновешивали до 1800 фунт/кв.дюйм (12,41 МПа).a. The system pressure was balanced to 1800 psi (12.41 MPa).

b. Содержание системы перемешивали в течение 10 мин при 140°С и 1800 фунт/кв.дюйм (12,41 МПа).b. The content of the system was stirred for 10 min at 140 ° C and 1800 psi (12.41 MPa).

c. Затем перемешивание останавливали и отстаивали раствор в течение 30 мин при 140°С и 1800 фунт/кв.дюйм (6,21 МПа).c. Then the stirring was stopped and the solution was defended for 30 minutes at 140 ° C and 1800 psi (6.21 MPa).

d. После стадии отстаивания раствор удаляли из автоклава путем вытеснения азотом под давлением (предварительно уравновешенным до 140°С и 1800 фунт/кв.дюйм). Раствор, выходящий из автоклава через погружную трубку, затем пропускали через две колонны с твердой средой, прошедшие термическую обработку. Каждый столбец имел внутренний диаметр 0,68 дюйма (1,73 см) и длину около 9,5 дюйма (24,13 см). Первый столбец содержал около 21 г фуллеровой земли в 8-16 меш (Jaxon Filtration, JF 752-8/16, США), которая была предварительно смешана в стакане с около 21 г фуллеровой земли в 30-60 меш (Jaxon Filtration, JF 752-3060, США). Вторая колонна содержала около 21 г силикагеля (Silicycle Ultra Pure Silica Gels, SiliaFlash GE60, Parc-Technologies, США), который был предварительно смешан в стакане с около 21 г оксида алюминия (активированный оксид алюминия, Selexsorb CDX, 7×14, BASF, США). В потоке жидкости, выходящем из нижней части второго аппарата высокого давления, производили сброс давления с подачей через расширительный клапан в колбу Эрленмейера с боковым отводом. После сброса давления жидкого потока в колбу Эрленмейера пары растворителя отводились через боковой отвод, а все жидкости/твердые компоненты собирались в колбе. Каждая фракция содержала около 30 г материала и последовательно помечалась, начиная с «фракции 2». Фракции собирали до тех пор, пока уже не наблюдалось выделения материала в колбу.d. After the settling step, the solution was removed from the autoclave by displacement with nitrogen under pressure (previously equilibrated to 140 ° C. and 1800 psi). The solution exiting the autoclave through an immersion tube was then passed through two heat-treated columns with a solid medium. Each column had an inner diameter of 0.68 inches (1.73 cm) and a length of about 9.5 inches (24.13 cm). The first column contained about 21 g of fuller earth in 8-16 mesh (Jaxon Filtration, JF 752-8 / 16, USA), which was pre-mixed in a glass with about 21 g of fuller earth in 30-60 mesh (Jaxon Filtration, JF 752 -3060, USA). The second column contained about 21 g of silica gel (Silicycle Ultra Pure Silica Gels, SiliaFlash GE60, Parc-Technologies, USA), which was previously mixed in a beaker with about 21 g of alumina (activated alumina, Selexsorb CDX, 7 × 14, BASF, USA). In a liquid stream leaving the lower part of the second high-pressure apparatus, pressure was released by feeding through an expansion valve into an Erlenmeyer flask with a side outlet. After depressurizing the liquid stream into an Erlenmeyer flask, solvent vapors were discharged through a side outlet, and all liquids / solids were collected in the flask. Each fraction contained about 30 g of material and was sequentially labeled starting with "fraction 2". Fractions were collected until no release of material into the flask was already observed.

5. После того как все образцы были собраны, автоклав уравновешивали до атмосферного давления и комнатной температуры. Весь остаточный материал в автоклаве затем собирали в качестве остаточного образца.5. After all samples were collected, the autoclave was equilibrated to atmospheric pressure and room temperature. All residual material in the autoclave was then collected as a residual sample.

Данные для образца фракции 3, собранного в соответствии с процедурой, раскрытой в настоящем документе, приведены в таблице 1.Data for a sample of fraction 3 collected in accordance with the procedure disclosed herein are shown in table 1.

Твердые частицы, выделенные во фракции 3 в данном примере, имели белый цвет. После того как белые твердые частицы из фракции 3 проходили компрессионное формование, чтобы получить квадратные образцы для испытаний, эти образцы были бесцветными и прозрачными и по внешнему виду были похожи на исходный полипропилен. Фотография квадратного образца для испытаний, полученного из фракции 3, приводится на ФИГ. 4 в качестве примера 2. В качестве эталона, исходный полипропилен показан на Фиг. 4 в качестве примера 4. Как показано на ФИГ. 4, образец был прозрачным и сопоставимым по цвету и светопроницаемости с исходным полипропиленом. Значения L*a*b* показывают, что квадратные образцы для испытаний были по существу бесцветными и демонстрировали значительное улучшение по цветовым характеристикам по сравнению с квадратными образцами для испытаний из примера 1 (то есть полипропилена в том виде, в котором он был получен после бытового использования). Значения L* для квадратных образцов для испытаний из фракции 3 по примеру 2 в среднем составляли 80,44, что было значительно лучше по сравнению со значениями L* квадратных образцов для испытаний из примера 1, которые в среднем составляли 39,76. Степень непрозрачности квадратных образцов для испытаний из фракции 3 по примеру 2 в среднем составляла 10,30% непрозрачности (то есть светопроницаемость приблизительно равна 90%), что было также намного лучше по сравнению со степенью непрозрачности квадратных образцов для испытаний из примера 1, которая в среднем составляла около 100% непрозрачности.The solid particles isolated in fraction 3 in this example were white. After the white solid particles from fraction 3 were compression molded to obtain square test samples, these samples were colorless and transparent and in appearance resembled the original polypropylene. A photograph of a square test sample obtained from fraction 3 is shown in FIG. 4 as an example 2. As a reference, the starting polypropylene is shown in FIG. 4 as an example 4. As shown in FIG. 4, the sample was transparent and comparable in color and light transmission with the original polypropylene. L * a * b * values indicate that the square test samples were essentially colorless and showed a significant improvement in color characteristics compared to the square test samples from example 1 (i.e. polypropylene in the form in which it was obtained after household use). The L * values for square samples for testing from fraction 3 of Example 2 averaged 80.44, which was significantly better compared to the L * values of square samples for testing from Example 1, which averaged 39.76. The opacity of the square samples for testing from fraction 3 of Example 2 averaged 10.30% of the opacity (i.e., the light transmittance is approximately 90%), which was also much better than the opacity of the square samples for testing from Example 1, which in averaged about 100% opacity.

Концентрация загрязняющих примесей тяжелых металлов в образцах из фракции 3 примера 2 была также гораздо более благоприятной по сравнению с образцами из примера 1. Например, концентрация натрия в образцах из фракции 3 примера 2 в среднем составляла только 4100 ч/млрд, тогда как концентрация натрия в образцах из примера 1 в среднем составляла 136000 ч/млрд (снижение на около 97%). Концентрации всех других измеренных элементов во всех случаях снижались на 77-100% для образцов из фракции 3 примера 2 по сравнению с образцами из примера 1.The concentration of heavy metal contaminants in samples from fraction 3 of example 2 was also much more favorable compared to samples from example 1. For example, the concentration of sodium in samples from fraction 3 of example 2 averaged only 4100 ppm, while the concentration of sodium in the samples of example 1 averaged 136,000 ppm (decrease of about 97%). The concentrations of all other measured elements in all cases decreased by 77-100% for samples from fraction 3 of example 2 compared with samples from example 1.

Значения зольности в образцах из фракции 3 примера 2 в среднем составляли около 0,3874% масс., что было значительно меньше значений зольности для образцов из примера 1, которые в среднем составляли около 1,2117% масс.The ash values in the samples from fraction 3 of Example 2 averaged about 0.3874% by weight, which was significantly lower than the ash values for the samples from Example 1, which averaged about 1.2117% by weight.

Было обнаружено, что образцы из фракции 3 примера 2 отличаются интенсивностью запаха 0,5 балла по 5-балльной шкале (5 соответствует наибольшей интенсивности), что было значительно лучше по сравнению с интенсивностью запаха образцов из примера 1, где отмечалась интенсивность запаха 3,75 балла. Несмотря на низкую интенсивность запаха, образцы из фракции 2 примера 2 описывались как имеющие «пластмассовый» запах, подобно исходному полипропилену.It was found that the samples from fraction 3 of example 2 differ in odor intensity of 0.5 points on a 5-point scale (5 corresponds to the highest intensity), which was significantly better compared to the odor intensity of samples from example 1, where the odor intensity was 3.75 point. Despite the low odor intensity, samples from fraction 2 of Example 2 were described as having a “plastic” odor, similar to the original polypropylene.

Содержание полиэтилена в образцах из фракции 3 примера 2 в среднем составляло около 1,1% масс., что было лучше по сравнению с содержанием полиэтилена в образцах из примера 1, которое в среднем составляло около 5,5% масс.The polyethylene content in the samples from fraction 3 of Example 2 averaged about 1.1% by weight, which was better compared to the polyethylene content in the samples from Example 1, which averaged about 5.5% by weight.

Пример 3Example 3

Образец переработанной полипропиленовой крошки смешанных цветов после бытового использования, описанный в Примере 1, обрабатывали с помощью экспериментальной установки, показанной на ФИГ. 3А и ФИГ. 3В, в соответствии с описанной ниже процедурой:A sample of recycled polypropylene chips of mixed colors after domestic use, described in Example 1, was processed using the experimental setup shown in FIG. 3A and FIG. 3B, in accordance with the procedure described below:

6. 173 г крошки смешанных цветов загружали в аппарат Parr Instrument Company Model 4552 M с 7,57-литровым автоклавом, оснащенным верхней механической мешалкой.6. 173 g of mixed color chips were loaded into a Parr Instrument Company Model 4552 M apparatus with a 7.57 liter autoclave equipped with an overhead mechanical stirrer.

7. Затем автоклав полностью заполняли н-бутаном и доводили до достижения внутренней температуры жидкости 140°С и давления текучей среды 900 фунт/кв.дюйм (6,21 МПа).7. Then the autoclave was completely filled with n-butane and brought to an internal liquid temperature of 140 ° C and a fluid pressure of 900 psi (6.21 MPa).

8. Материал в автоклаве затем экстрагировали с использованием экспериментальной конфигурации, показанной на ФИГ. 3А и следующей процедуры:8. The material in the autoclave was then extracted using the experimental configuration shown in FIG. 3A and the following procedure:

f. Содержание системы перемешивали в течение 10 мин при 140°С и 900 фунт/кв.дюйм (6,21 МПа).f. The content of the system was stirred for 10 min at 140 ° C and 900 psi (6.21 MPa).

g. После перемешивания системе давали отстояться в течение 10 мин при 140°С и 900 фунт/кв.дюйм (6,21 МПа).g. After stirring, the system was allowed to stand for 10 minutes at 140 ° C. and 900 psi (6.21 MPa).

h. Один объем сосуда н-бутана был промыт в автоклаве в колбу для сбора образцов при 140°С и 900 фунт/кв.дюйм (6,21 МПа).h. One vessel of n-butane was washed in an autoclave into a flask to collect samples at 140 ° C and 900 psi (6.21 MPa).

i. Описанную выше процедуру экстракции повторяли еще четыре раза.i. The extraction procedure described above was repeated four more times.

j. Образцы, собранные для каждого цикла экстракции, последовательно помечали как «фракция 1»-«фракция 5».j. Samples collected for each extraction cycle were sequentially labeled “fraction 1” to “fraction 5”.

9. Материал, оставшийся в автоклаве после экстракции, затем растворяли в н-бутане с использованием экспериментальной конфигурации, показанной на ФИГ. 3В с последующим выполнением процедуры:9. The material remaining in the autoclave after extraction was then dissolved in n-butane using the experimental configuration shown in FIG. 3B followed by the procedure:

e. Давление системы уравновешивали до 1800 фунт/кв.дюйм (12,41 МПа).e. The system pressure was balanced to 1800 psi (12.41 MPa).

f. Содержание системы перемешивали в течение 10 мин при 140°С и 1800 фунт/кв.дюйм (12,41 МПа).f. The content of the system was stirred for 10 min at 140 ° C and 1800 psi (12.41 MPa).

g. Затем перемешивание останавливали и отстаивали раствор в течение 60 мин при 140°С и 1800 фунт/кв.дюйм (6,21 МПа).g. Then the stirring was stopped and the solution was defended for 60 min at 140 ° C and 1800 psi (6.21 MPa).

h. После стадии отстаивания раствор удаляли из автоклава путем вытеснения н-бутаном под давлением (предварительно уравновешенным до 140°С и 1800 фунт/кв.дюйм). Раствор, выходящий из автоклава через погружную трубку, затем пропускали через две колонны с твердой средой, прошедшие термическую обработку. Каждый столбец имел внутренний диаметр 0,68 дюйма (1,73 см) и длину около 9,5 дюйма (24,13 см). В данном примере обе колонны были пустыми и не содержали никаких твердых носителей. В потоке жидкости, выходящем из нижней части второго аппарата высокого давления, производили сброс давления с подачей через расширительный клапан в колбу Эрленмейера с боковым отводом. После сброса давления жидкого потока в колбу Эрленмейера пары растворителя отводились через боковой отвод, а все жидкости/твердые компоненты собирались в колбе. Каждая фракция содержала около 30 г материала и последовательно помечалась, начиная с «фракция 6». Фракции собирали до тех пор, пока уже не наблюдалось выделения материала в колбу.h. After the settling step, the solution was removed from the autoclave by displacement with n-butane under pressure (previously equilibrated to 140 ° C and 1800 psi). The solution exiting the autoclave through an immersion tube was then passed through two heat-treated columns with a solid medium. Each column had an inner diameter of 0.68 inches (1.73 cm) and a length of about 9.5 inches (24.13 cm). In this example, both columns were empty and did not contain any solid supports. In a liquid stream leaving the lower part of the second high-pressure apparatus, pressure was released by feeding through an expansion valve into an Erlenmeyer flask with a side outlet. After depressurizing the liquid stream into an Erlenmeyer flask, solvent vapors were discharged through a side outlet, and all liquids / solids were collected in the flask. Each fraction contained about 30 g of material and was sequentially labeled starting with "fraction 6". Fractions were collected until no release of material into the flask was already observed.

10. После того как все образцы были собраны, автоклав уравновешивали до атмосферного давления и комнатной температуры. Весь остаточный материал в автоклаве затем собирали в качестве остаточного образца.10. After all samples were collected, the autoclave was equilibrated to atmospheric pressure and room temperature. All residual material in the autoclave was then collected as a residual sample.

Данные для образца фракции 6, собранного в соответствии с процедурой, раскрытой в настоящем документе, приведены в таблице 1.Data for a sample of fraction 6 collected in accordance with the procedure disclosed herein are shown in table 1.

Твердые частицы, выделенные во фракциях 6 в данном примере, имели цвет от почти белого до желтого. После того как твердые частицы от почти белого до желтого цвета из фракции 6 проходили компрессионное формование, чтобы получить квадратные образцы для испытаний, данные образцы по внешнему виду имели желтый цвет. Фотография квадратного образца для испытаний приводится на ФИГ. 4 в качестве примера 3. Как показано на Фиг. 4, цвет и прозрачность образцов из примера 3 были улучшены по сравнению с образцами из примера 1, но не сопоставимы с исходным полипропиленом, показанным на Фиг. 4 в качестве примера 4. Даже без стадии контакта с твердым носителем значения L*a*b* демонстрируют, что квадратные образцы для испытаний из фракции 6 примера 3 отличались несколько улучшенными цветовыми характеристиками по сравнению с образцами из примера 1 (то есть, полипропилена в том виде, в котором он был получен после бытового использования). Значения L* для квадратных образцов для испытаний из фракции 6 примера 3 в среднем составляли 72,41, что было значительно лучше по сравнению со значениями L* квадратных образцов для испытаний из примера 1, которые в среднем составляли 39,76. Степень непрозрачности для квадратных образцов для испытаний из фракции 6 примера 3 в среднем составляла 35,25% непрозрачности, что было лучше по сравнению со степенью непрозрачности квадратных образцов для испытаний из примера 1, которая в среднем составляла около 100% непрозрачности.The solids recovered in fractions 6 in this example were nearly white to yellow in color. After the solid particles from almost white to yellow from fraction 6 were compression molded to obtain square test samples, these samples were yellow in appearance. A photograph of a square test sample is shown in FIG. 4 as an example 3. As shown in FIG. 4, the color and transparency of the samples from example 3 were improved compared to the samples from example 1, but were not comparable with the original polypropylene shown in FIG. 4 as an example 4. Even without the stage of contact with the solid support, the L * a * b * values demonstrate that the square test samples from fraction 6 of Example 3 had slightly improved color characteristics compared to the samples of Example 1 (that is, polypropylene in the form in which it was obtained after domestic use). The L * values for square test samples from fraction 6 of Example 3 averaged 72.41, which was significantly better than the L * values of square test samples from Example 1, which averaged 39.76. The opacity for square test samples from fraction 6 of Example 3 averaged 35.25% opacity, which was better than the opacity of square test specimens from Example 1, which averaged about 100% opacity.

Концентрация загрязняющих примесей тяжелых металлов в образцах из фракции 6 примера 3 была также гораздо благоприятной по сравнению с образцами из примера 1. Например, концентрация натрия в образцах из фракции 6 примера 3 в среднем составляла только 16400 ч/млрд, тогда как концентрация натрия в образцах из примера 1 в среднем составляла 136000 ч/млрд (снижение на около 88%). Концентрации всех других измеренных элементов во всех случаях снижались на 82-100% для образцов из фракции 6 примера 3 по сравнению с образцами из примера 1.The concentration of heavy metal contaminants in samples from fraction 6 of example 3 was also much more favorable compared to samples from example 1. For example, the concentration of sodium in samples from fraction 6 of example 3 averaged only 16,400 ppm, while the concentration of sodium in samples from Example 1, the average was 136,000 ppm (a decrease of about 88%). The concentrations of all other measured elements in all cases decreased by 82-100% for samples from fraction 6 of example 3 in comparison with the samples of example 1.

Значения зольности в образцах из фракции 6 примера 3 в среднем составляли около 0,2292% масс, что было значительно меньше значений зольности для образцов из примера 1, которые в среднем составляли около 1,2117% масс.The ash values in the samples from fraction 6 of Example 3 averaged about 0.2292% of the mass, which was significantly lower than the ash values for the samples from Example 1, which averaged about 1.2117% of the mass.

Было обнаружено, что образцы из фракции 6 по примеру 3 отличаются интенсивностью запаха 0,5 балла по 5-балльной шкале (5 соответствует наибольшей интенсивности), что было значительно лучше по сравнению с интенсивностью запаха образцов из примера 1, где отмечалась интенсивность запаха 3,75 балла. Несмотря на низкую интенсивность запаха, образцы из фракции 6 примера 3 описывались как имеющие «пластмассовый» запах, подобно исходному полипропилену.It was found that the samples from fraction 6 of Example 3 were characterized by an odor intensity of 0.5 points on a 5-point scale (5 corresponds to the highest intensity), which was significantly better than the odor intensity of the samples from Example 1, where the odor intensity was 3, 75 points. Despite the low odor intensity, samples from fraction 6 of Example 3 were described as having a “plastic” odor, similar to the original polypropylene.

Содержание полиэтилена в образцах из фракции 6 примера 3 в среднем составляло около 1,0% масс., что было намного лучше по сравнению с содержанием полиэтилена в образцах из примера 1, которое в среднем составляло около 5,5% масс.The polyethylene content in the samples from fraction 6 of Example 3 averaged about 1.0% by weight, which was much better compared to the polyethylene content in the samples from Example 1, which averaged about 5.5% by weight.

Пример 4 - Сравнительные образцы исходного полипропиленаExample 4 - Comparative samples of the source polypropylene

Для всех сравнительных образцов «исходного ПП» использовали полипропилен Pro-fax 6331 (LyondellBasell Industries Holdings, B.V.). Гранулы исходного ПП трансформировали в квадратные образцы для испытаний в соответствии со способом, описанным в настоящем документе. Значения L*a*b * для образцов, изготовленных из исходного ПП, в среднем составляли 85,13±0,18, -0,71±0,01 и 2,27±0,02 соответственно. Средняя степень непрозрачности квадратных образцов для испытаний составляла 7,56±0,21% непрозрачности. Данный пример служит сравнением количества загрязняющих примесей тяжелых металлов в репрезентативном образце исходного полипропилена. Образцы исходного полипропилена имели значения зольности, которые в среднем составляли около 0,3031% масс. Гранулы исходного ПП имели интенсивность запаха 0,5 балла по 5-балльной шкале (5 соответствует наибольшей интенсивности) и по описаниям обладали запахом, подобным «пластмассовому». В образце исходного пропилена полиэтилена обнаружено не было.For all comparative samples of the “initial PP”, Pro-fax 6331 polypropylene (LyondellBasell Industries Holdings, BV) was used. The granules of the original PP were transformed into square test specimens in accordance with the method described herein. The values of L * a * b * for samples made from the initial PP were on average 85.13 ± 0.18, -0.71 ± 0.01, and 2.27 ± 0.02, respectively. The average opacity of the square test specimens was 7.56 ± 0.21% opacity. This example is a comparison of the amount of heavy metal contaminants in a representative sample of the starting polypropylene. Samples of the original polypropylene had ash values, which averaged about 0.3031% of the mass. The granules of the initial PP had a smell intensity of 0.5 points on a 5-point scale (5 corresponds to the highest intensity) and, according to the descriptions, had a smell similar to “plastic”. No polyethylene was found in the sample of the starting propylene.

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Каждый документ, указанный в настоящем описании, включая перекрестные ссылки или родственный патент или патентную заявку, включен в настоящий документ в полном объеме путем ссылки, если только не исключен в явной форме или не ограничен иным образом. Упоминание любого документа не является признанием того, что он представляет собой предшествующий уровень техники в отношении любого описанного или заявленного в настоящем документе изобретения или что он сам по себе или в любой комбинации с любой другой ссылкой или ссылками представляет, предлагает или описывает любое такое изобретение. Кроме того, если какое-либо значение или определение термина в этом документе противоречит какому-либо значению или определению этого же термина в документе, включенном в настоящий документ путем ссылки, преимущество имеет значение или определение, закрепленное за этим термином в настоящем документе.Each document referred to in the present description, including cross-references or a related patent or patent application, is incorporated herein in its entirety by reference, unless explicitly excluded or otherwise limited. Mention of any document does not constitute recognition that it constitutes prior art with respect to any invention described or claimed herein, or that it alone, or in any combination with any other reference or references, represents, proposes or describes any such invention. In addition, if any meaning or definition of a term in this document conflicts with any meaning or definition of the same term in a document incorporated herein by reference, the meaning or definition assigned to this term in this document takes precedence.

Хотя в настоящем документе показаны и описаны конкретные варианты осуществления настоящего изобретения, специалистам в данной области будет понятно, что допустимы и другие различные изменения и модификации без отступления от сущности и объема изобретения. Таким образом, предполагается, что прилагаемая формула изобретения охватывает все эти изменения и модификации в пределах объема настоящего изобретения.Although specific embodiments of the present invention are shown and described herein, those skilled in the art will appreciate that various other changes and modifications are acceptable without departing from the spirit and scope of the invention. Thus, it is intended that the appended claims cover all of these changes and modifications within the scope of the present invention.

Claims (22)

1. Способ очистки регенерированного полипропилена, включающий:1. The method of purification of regenerated polypropylene, including: a) получение регенерированного полипропилена, причем упомянутый полипропилен выбирают из группы, состоящей из полимеров после бытового использования, полимеров после промышленного использования и их комбинаций;a) obtaining regenerated polypropylene, said polypropylene being selected from the group consisting of polymers after domestic use, polymers after industrial use, and combinations thereof; b) приведение в контакт регенерированного полипропилена при температуре от 80°С до 220°С и при давлении от 150 фунтов на кв. дюйм (1,03 МПа) до 15000 фунтов на кв. дюйм (103,42 МПа) с первым жидким растворителем со стандартной температурой кипения менее чем 70°С, с получением экстрагированного регенерированного полипропилена;b) contacting the regenerated polypropylene at a temperature of from 80 ° C to 220 ° C and at a pressure of 150 psi. inch (1.03 MPa) to 15,000 psi an inch (103.42 MPa) with a first liquid solvent with a standard boiling point of less than 70 ° C, to obtain extracted regenerated polypropylene; c) растворение экстрагированного регенерированного полипропилена в растворителе, выбранном из группы, состоящей из первого жидкого растворителя, второго жидкого растворителя и их смесей, при температуре от 90°С до 220°С и давлении от 350 фунтов на кв. дюйм (2,41 МПа) до 20000 фунтов на кв. дюйм (137,90 МПа), с получением первого раствора, содержащего полипропилен и взвешенные загрязняющие примеси;c) dissolving the extracted regenerated polypropylene in a solvent selected from the group consisting of a first liquid solvent, a second liquid solvent, and mixtures thereof, at a temperature of from 90 ° C to 220 ° C and a pressure of 350 psi. inch (2.41 MPa) to 20,000 psi inch (137.90 MPa), to obtain a first solution containing polypropylene and suspended contaminants; d) отстаивание указанного первого раствора, содержащего полипропилен и суспендированные загрязняющие примеси, при температуре от 90°С до 220°С и под давлением от 350 фунтов на кв. дюйм (2,41 МПа) до 20000 фунтов на кв. дюйм (137,90 МПа) с получением второго раствора, содержащего полипропилен и оставшиеся загрязняющие примеси;d) settling said first solution containing polypropylene and suspended contaminants at a temperature of from 90 ° C to 220 ° C and under a pressure of 350 psi. inch (2.41 MPa) to 20,000 psi inch (137.90 MPa) to obtain a second solution containing polypropylene and the remaining contaminants; e) очистку указанного второго раствора при температуре от 90°С до 220°С и при давлении от 350 фунтов на кв. дюйм (2,41 МПа) до 20000 фунтов на кв. дюйм (137,90 МПа) посредством приведения в контакт указанного второго раствора с твердой средой, с получением третьего раствора, содержащего более чистый полипропилен; иe) cleaning said second solution at a temperature of from 90 ° C to 220 ° C and at a pressure of 350 psig. inch (2.41 MPa) to 20,000 psi an inch (137.90 MPa) by contacting said second solution with a solid medium to obtain a third solution containing more pure polypropylene; and f) отделение указанного более чистого полипропилена от указанного третьего раствора;f) separating said cleaner polypropylene from said third solution; при этом упомянутый второй жидкий растворитель имеет тот же химический состав, что и первый жидкий растворитель, или другой химический состав.wherein said second liquid solvent has the same chemical composition as the first liquid solvent, or a different chemical composition. 2. Способ по п. 1, в котором указанный полипропилен отделяют от указанного третьего раствора при температуре от 0°С до 220°С и давлении от 0 фунтов/кв. дюйм изб. (0 МПа) до 2000 фунтов/кв. дюйм изб. (13,79 МПа).2. The method according to p. 1, in which the specified polypropylene is separated from the specified third solution at a temperature of from 0 ° C to 220 ° C and a pressure of from 0 psi. inch hut (0 MPa) up to 2000 psi inch hut (13.79 MPa). 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный регенерированный полипропилен растворяют в жидком растворителе или в смеси жидкого растворителя при массовой процентной концентрации по меньшей мере 0,5%.3. The method according to p. 1, characterized in that the regenerated polypropylene is dissolved in a liquid solvent or in a mixture of a liquid solvent at a mass percentage concentration of at least 0.5%. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный регенерированный полипропилен растворяют в жидком растворителе или в смеси жидкого растворителя при массовой процентной концентрации по меньшей мере 2%.4. The method according to p. 1, characterized in that the regenerated polypropylene is dissolved in a liquid solvent or in a mixture of a liquid solvent at a mass percentage of at least 2%. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный регенерированный полипропилен растворяют в жидком растворителе или в смеси жидкого растворителя при массовой процентной концентрации по меньшей мере 5%.5. The method according to p. 1, characterized in that the regenerated polypropylene is dissolved in a liquid solvent or in a mixture of a liquid solvent at a mass percentage of at least 5%. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный регенерированный полипропилен растворяют в жидком растворителе или в смеси жидкого растворителя при массовой процентной концентрации до 20%.6. The method according to p. 1, characterized in that the regenerated polypropylene is dissolved in a liquid solvent or in a mixture of a liquid solvent at a mass percentage of up to 20%. 7. Способ по п. 1, в котором указанный регенерированный полипропилен растворяют в жидком растворителе или в смеси жидких растворителей при массовой процентной концентрации до 12%.7. The method according to claim 1, wherein said regenerated polypropylene is dissolved in a liquid solvent or in a mixture of liquid solvents at a mass percentage of up to 12%. 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что регенерированный полипропилен представляет собой полипропилен, полученный в результате регенерации после бытового использования.8. The method according to p. 1, characterized in that the regenerated polypropylene is a polypropylene obtained by regeneration after domestic use. 9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный регенерированный полипропилен представляет собой гомополимер полипропилена или сополимер полипропилена, содержащий более 70 моль% повторяющихся звеньев пропилена.9. The method according to p. 1, characterized in that the regenerated polypropylene is a homopolymer of polypropylene or a copolymer of polypropylene containing more than 70 mol% of repeating units of propylene. 10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный жидкий растворитель имеет стандартную температуру кипения менее чем 0°С и более чем -45°С и стандартное изменение энтальпии при испарении менее чем +25 кДж/моль.10. The method according to p. 1, characterized in that said liquid solvent has a standard boiling point of less than 0 ° C and more than -45 ° C and a standard change in enthalpy during evaporation of less than +25 kJ / mol. 11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный жидкий растворитель выбран из группы, состоящей из олефиновых углеводородов, алифатических углеводородов и их смесей.11. The method according to p. 1, characterized in that said liquid solvent is selected from the group consisting of olefinic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons and mixtures thereof. 12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что указанный алифатический углеводород выбран из группы, состоящей из алифатических углеводородов C1-C6 и их смесей.12. The method according to p. 11, characterized in that said aliphatic hydrocarbon is selected from the group consisting of C 1 -C 6 aliphatic hydrocarbons and mixtures thereof. 13. Способ по п. 11, отличающийся тем, что упомянутый жидкий растворитель представляет собой н-бутан, изомеры бутана или их смеси.13. The method according to p. 11, characterized in that the said liquid solvent is n-butane, butane isomers or mixtures thereof. 14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная температура на стадиях контакта, растворения, осаждения и очистки составляет от 110°С до 170°С.14. The method according to p. 1, characterized in that the temperature at the stages of contact, dissolution, precipitation and purification is from 110 ° C to 170 ° C. 15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанное давление на стадии приведения в контакт составляет от 1100 фунтов/кв. дюйм изб. (7,58 МПа) до 2100 фунтов/кв. дюйм изб. (14,48 МПа).15. The method according to p. 1, characterized in that the specified pressure at the stage of bringing into contact is from 1100 psi. inch hut (7.58 MPa) up to 2100 psi inch hut (14.48 MPa).
RU2019113523A 2016-12-20 2017-12-13 Purification method of regenerated polypropylene RU2721317C1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662436471P 2016-12-20 2016-12-20
US62/436,471 2016-12-20
PCT/US2017/066078 WO2018118575A1 (en) 2016-12-20 2017-12-13 Method for purifying reclaimed polypropylene

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2721317C1 true RU2721317C1 (en) 2020-05-18

Family

ID=60972359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019113523A RU2721317C1 (en) 2016-12-20 2017-12-13 Purification method of regenerated polypropylene

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JP6877548B2 (en)
CN (1) CN110072928B (en)
CA (1) CA3045905C (en)
MX (1) MX2019007027A (en)
RU (1) RU2721317C1 (en)
WO (1) WO2018118575A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112019012860B1 (en) * 2016-12-20 2023-03-21 The Procter & Gamble Company METHOD FOR THE PURIFICATION OF RECOVERED POLYMERS
US10961366B2 (en) * 2018-06-20 2021-03-30 The Procter & Gamble Company Method for purifying reclaimed polymers
US10899906B2 (en) * 2018-06-20 2021-01-26 The Procter & Gamble Company Method for purifying reclaimed polypropylene
CN115335444A (en) * 2020-04-15 2022-11-11 宝洁公司 Reduction of surface and bulk contamination in plastics
CN113500053A (en) * 2021-08-19 2021-10-15 中国石化中原石油化工有限责任公司 By using supercritical CO2Method for preparing high-purity polypropylene

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0849312A1 (en) * 1996-12-19 1998-06-24 Paraffinwerk Webau GmbH Process for recovering polyolefins from polymer compositions or from waste materials
RU2172245C2 (en) * 1995-08-30 2001-08-20 Эмтек Магнетикс Гмбх Method of continuous regeneration of raw material from finely cut wastes of film with coat and device for realization of this method
WO2001094457A2 (en) * 2000-06-08 2001-12-13 Dupont Canada Inc. Solvent-based recovery and recycle of polyamide material
US20020128394A1 (en) * 2000-12-15 2002-09-12 Guido Gorski Method for the production of a polypropylene blend

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5075672A (en) * 1973-11-08 1975-06-20
US4137393A (en) * 1977-04-07 1979-01-30 Monsanto Company Polyester polymer recovery from dyed polyester fibers
US5198471A (en) 1989-09-11 1993-03-30 Rensselaer Polytechnic Institute Polymer recycling by selective dissolution
US5233021A (en) 1992-05-13 1993-08-03 Georgia Tech Research Corporation Recycling of polymeric materials from carpets and other multi-component structures by means of supercritical fluid extraction
US5739270A (en) 1995-08-01 1998-04-14 Farmer; Peter H. Method and apparatus for separating polymer from a plastic, and the resulting separated polymer
DE19927523A1 (en) * 1999-06-16 2000-12-21 Wolfgang Lindner Process for the separation of polyolefin plastic mixtures
DE10127875A1 (en) * 2001-06-08 2003-01-30 Der Gruene Punkt Duales Syst Process for obtaining LDPE from used plastic films
DE102004018287B4 (en) 2004-04-15 2006-04-27 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Process for recycling polyesters or polyester mixtures from polyester-containing waste
CA2577500C (en) * 2004-09-09 2013-01-22 Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. Degradation of polypropylene with hydroxylamine ester compositions
EP2744854A1 (en) * 2011-08-16 2014-06-25 MBA Polymers, Inc. Control of the melt flow rate of polyolefin mixtures recovered from post-consumer durable goods
US20170218162A1 (en) * 2014-07-24 2017-08-03 Worn Again Footwear And Accessories Limited Recycling process
EP3112406A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-04 The Procter and Gamble Company Method for purifying contaminated polyolefins
CN105418950B (en) * 2015-12-18 2017-11-28 江苏安瑞达新材料有限公司 A kind of preparation technology of the polypropylene micropore diaphragm containing cross-linked structure
CN105419369B (en) * 2015-12-21 2017-11-07 南京聚锋新材料有限公司 A kind of stalk enhancing regenerated plastics composite and preparation method thereof
BR112019012860B1 (en) * 2016-12-20 2023-03-21 The Procter & Gamble Company METHOD FOR THE PURIFICATION OF RECOVERED POLYMERS

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2172245C2 (en) * 1995-08-30 2001-08-20 Эмтек Магнетикс Гмбх Method of continuous regeneration of raw material from finely cut wastes of film with coat and device for realization of this method
EP0849312A1 (en) * 1996-12-19 1998-06-24 Paraffinwerk Webau GmbH Process for recovering polyolefins from polymer compositions or from waste materials
WO2001094457A2 (en) * 2000-06-08 2001-12-13 Dupont Canada Inc. Solvent-based recovery and recycle of polyamide material
US20020128394A1 (en) * 2000-12-15 2002-09-12 Guido Gorski Method for the production of a polypropylene blend

Also Published As

Publication number Publication date
JP6877548B2 (en) 2021-05-26
CA3045905C (en) 2021-04-13
JP2020511561A (en) 2020-04-16
CA3045905A1 (en) 2018-06-28
CN110072928B (en) 2021-09-03
WO2018118575A1 (en) 2018-06-28
BR112019012857A2 (en) 2019-12-10
MX2019007027A (en) 2019-11-08
CN110072928A (en) 2019-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2691330C1 (en) Method of cleaning contaminated polyethylene
RU2687936C1 (en) Method of cleaning contaminated polymers
RU2719851C1 (en) Method of purifying regenerated polymers
US10465058B2 (en) Method for purifying reclaimed polymers
US10450436B2 (en) Method for purifying reclaimed polypropylene
RU2673886C1 (en) Cleaning method of polluted polymers
RU2687975C1 (en) Cleaning method of polluted polymers
RU2721317C1 (en) Purification method of regenerated polypropylene