TW593444B - Inline solid state polymerization of pet flakes for manufacturing plastic strap - Google Patents

Description

593444 _案號89103922_年月日 修正__ 五、發明說明（1) 【相關專利申請案之交叉參考資料】 本發明係為美國專利申請案第0 8/794, 538號（申請曰 為 1 997/ 0 2/0 3，案名為『INLINE SOLID STATE POLYMERIZATION OF PET FLAKES FOR MANUFACTURING PLASTIC STRAP』，發明人為Donald Van Erden 等人）之 CIP(Continuation-In-Part)申請案，此專利案於此併入 作為參考資料。 【發明之領域】 本發明係關於以固態聚合法（S S P，s ο 1 i d s t a t e polymer izat ion) 處理聚對苯二甲酸乙二醇酯 （PET, polyethylene terephthalate) 物質，以及經由這個方法 所製成之物質，而且，尤其是與用於建構或製造高性能塑 膠帶，特別是處理使用過或未使用過的PET物質的固態聚 合法，以及經由此過程所製成的高性能塑膠帶有關。 【發明之背景】 使用過的PET ’主要產生或來自於塑膠汽水瓶，可輕 易地藉由物質回收設備而得到。然而，這種物質具有較低 且不均貝’或是範圍寬廣的固有黏度值（IV， intrinsic viscosity)，在過去，此特性使得這種PET物質無法直接 用來生產產品，例如具備較高且均質I V值的高性能塑膠 帶。先前所提到的相關發明-申請序號為08/79 4, 5 38的美 國專利中記載著一項發現指出，這種IV值不均質、或相對 分佈較廣的PET物質實際上不會影響高性能塑膠帶的製 造’而且這項發明進一步定義參與由PET物質製成高性能 塑膠帶過程的PET起始物的IV參數及其值。

593444 案號 89103922 五、發明說明（2)

根據先前的加工處理技術，不論是使用過或未使用局 的PET物質’皆先切成片狀和塊狀，而這些片狀和塊狀物"" 再被壓成小球。這些切碎的PET物質具有較之低且範圍廣 的IV值，因為，舉例來說，許多汽水瓶是經由不過&的工s廢 利用具備不同iv值的物質所製造出來的。Iv值的範圍一般 介於0·60_0·80 dl/g。依據這以往的加工技術，要由使^ 過的PET物質製造出高性能的產品，例如高性能的塑膠 帶’則那些物質經由固態加工後必需具備或達到較高且窄 範圍的I V值’因此在開始固態聚合前必須經過將片狀物壓 成小球的起始步驟。當PET小球被導入固態聚合作用後， 小球的I V值會升高，且表現出較高且窄範圍的〗v值，之 後，這種I V值增加的小球可用在生產高性能的產品，例如 高性能塑膠帶。 如同先前所述，依據以往的加工技術，PET物質固態 聚合法的前置作業是由固定形狀的小球開始。然而，為了 生產所需的塑膠帶，這種小球固態聚合的前置作業需要特 別長的時間，大約是十二到十九小時，而這太耗時了， 直到記載於前述的美國專利申請08/ 794, 538中的發明，片 狀或塊狀的P E T物質的不均質混合物不需要先經球狀化即 可直接進行固態聚合反應而達到與先經球狀化作業者相同 或更咼的平均IV值，而且效率顯著提升，大約是球狀物質 固態聚合法所需時間的四分之一。 更特別的是，依據前述技術的原理，一般認為I V值 分佈廣的片狀物無法直接固態化，而必需先壓成小球狀以 達到「適當的」狀態以製造高性能的塑膠帶。在這樣的環

593444 案號 89103922 修正 曰 發明說明（3) 境下 的 下’適當的」這個名詞指的是具有較高且窄範圍I ν值 π物質。以球狀物進行固態聚合反應的目的是（事實上也 是）要促使物質表現出窄範圍的IV值，這項技術對^造高 性能產品而言是絕對必要的。然而，以往的技術制 的塑膠帶其平均IV值並沒有高出〇· 90 dl/g。相反地%相 對於前述技術的原理，可以發現依據記載於美國專利申請 序號0 8 /794, 5 38中的技術製造出的高性能塑膠帶，表現出 的平均IV值高於0.9 dl/g。因此，依據列於美國^ 序號08/794, 538中的發明，可以較經濟的方法將且寬 範圍ί V值的P E T物質商業化的製成高性能塑膠帶，有竿曰見 直接將片狀物質進行固態聚合反應，不需要先球狀化。疋 f Knox，美國專利3, 76 7, 60 !中提到的固態聚合法也 對先前的技術提出舉證，裏頭提到麻鲞 衣’权到廢棄的PET同檨 先經過球狀化的步驟即可進行固態聚合。然而^要 的，也許是前述技術的本質或牯M , τ/…、’再一次 提到的起始物質-廢棄的PET片，β收隹二〇Χ專利方法中所 商業產品，其具有相對低且J範二 =同-次製造出的 0.50-0.55 dl/g。然而，根據本發 々疋 中所提出的方法，一開始的起始物併且/套並相對於Knox 性的IV值，例如範圍在〇· 6〇i 8〇貝，、有更廣範圍或多樣 dl/g，而且，尤其是不同種或不/g的更高可達〇.90

值的差異最少為，甚或高於〇. 〇5 di /式^起^始物質間其IV dl/g，而起始物質的IV值差里叮、土 g 可此最少為0.10 【發明之目的】 差異可達。.10-"。d1/g。 很顯然的，尋找不同的方、土十土 使用過的或其

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案號89103卯？ 五、發明說明（4) 他型式的PET是本發明的一項目 可增加這些PET物質IV值的新並=，本發明提供了 法，使得這些PET片可在同揭^ f改進過的線上固態聚合 塑膠帶。 门樣的加工過程中製成高性能的 本發明的另一項目的Η 4日Μ 的固能聚人法tb 4 ^ /成南性能塑膠帶，使得片狀物 的U , w Q法比先别相似的球狀 本發明還有另一頊目沾θ h 凌陕很夕。 態聚合法，將PET片加工成一疋&供一種新式且改進過的固 來說，使得整個用過的汽水 绝方法牛例 口較厚或較粗的部分用，包括汽水瓶頸 有效的改良了這部分的；分成較薄的片狀物’ 固態聚合反應。的成°开，狀，以利於進行更有效率的 【發明之概述] 依據本發明的方法，前述及其他的 將使用過的PET片轉化Α芈妁τν姑ρ >勺都Τ精由直接 月轉化為千均IV值較面的物質的過程而達 成使侍这二產物可用在特定需求產品的製造上，例$ 性能塑膠帶。高性能塑膠帶具有較強的接…二- = °由於接合強度是塑膠帶上較弱的節，所以接 &強度對塑膠帶製品非常重|。在傳統或前述技術所製出 的塑膠帶中，相當於50%的塑膠帶抗拉強度（tensne strength)的接合強度值被認為是正常的。然而，由本發 明的加工技術所得到結果，塑膠帶的抗拉強度（也可說是* 某特定比例的接合強度）比傳統或前述技術所製的高性能 塑膠帶提高約30%。一般說來’當抗拉強度提高時，接頭 第10頁 593444 ----塞j虎89103Q?,?· 年月日 修正 _ 五、發明說明（5) 強度（joint strength)會降低，然而，本發明的加工方 法不但可以維持接頭強度（j〇int strength)，實際上還町 以A加接頭強度百分比（percentage j〇int strength)。 本發明的加工方法不但可以製造具有最少50%接頭強度 (joint strength)值的塑膠帶，還可以製造出接頭強度 (joint strength)值高達80%的塑膠帶。這些製造出的塑 膠帶可以清楚定義本技術所提「高性能」塑膠帶的義意所 在。 依據本發明之加工方法，先由收集含有PET的使用過 或未使用過的物質。舉例來說，這些物質可由塑膠帶或物 質回收設備中得到，這些物質具有相對廣範圍或多樣性的 起始I V值’例如在〇 · 6 〇 d 1 / g到0 · 8 0 d 1 / g的範圍間，更4 達0.90 dl/g，而特別的是，不同種或型式的起始物質的 IV值差異最少為，或超過005 dl/g，大約最少為〇 1 dl/g ’而且可以在〇·ΐ〇 — 0.30 dl/g的範圍内。這此pet物 質通常含有許多不純物，例如聚氯乙烯（ρν〇。 之後’ PVC和PET物質被切成包含片狀和塊狀物的不均 質混合物，將PET和PVC的片狀及塊狀物在乾燥器或預熱器 中再加熱，以在約270-3 5 0 °F的溫度下進行約3·5 —4小日^ 預熱程序。經過這樣預熱加工的結果，由於水分子已被除 去，PET物質變為乾燥，而PVC的片狀及塊狀物則呈褐色: 將PET和褐色的PVC物質由乾燥器或預熱器中移出，並使其 通過一對壓平滾軸，這滾軸通常不會干擾或影響到片狀 物，但能將塊狀物壓成較薄的狀態。褐色的pvc片或薄

593444 __案號 89103922_± 五、發明說明（6) 曰 修正 除。接著，已去除PVC片的P ET片則已經可以進入固態聚人 法的第一階段’也就是將PET片置入煤爐中，在無氧但含 氮下加熱直到溫度到達4 2 0 °F和4 3 0 °F間。 在固態聚合法的第一階段進行一小時或更久後，這此 片狀物就可以進入固態聚合法的第二階段，即是將高溫的 片狀物混合物由爐中移出’並置於無氧但含氮的烘箱中。 將這些片狀物加熱到約4 2 5 F的溫度並在烘箱中維持一段 約四小時的時間。 一旦這些片狀物完成固態聚合法的第一及第二階段， 所得到的P E T物質其IV值可增加到至少〇 · 9 〇 d 1 / g，更可古 達1. 50 dl/g，平均IV值約為〇· 95 dl/g。iv值增加的ρΕΊΓ" 片可利用適當的抽取器抽出以用於製造高性能塑膠帶。經 由本發明的加工方法所製造出的塑膠帶—也就是利用ρΕτ ^ 直接進行固態聚合反應，不需經過球狀化的中間過程— 以使物負的I V值增加至約〇 · 9 5 d 1 / g，並且具有約〇 · 9 〇 dl/f到1· 50 dl/g間廣範圍的IV值—已足以被視為具有 的抗拉強度、接合強膚及接頭綠_「· · 的古神处湖暖Γ 度（J lnt Strength)特性 =u ^。再者，本發明中將片狀物進行固人 =，的時間只需要前述PET小球加工技術所需時間的一小° 二=。由本發明的而促成反應時間加快的結果，

:巧多的時間進行固態聚合反應、，以確保 ；K 以Η值和更高性能，也就是高抗拉強度、高；以 【較佳具體例之詳細說明】 圖中^知，尤其是圖1A，使用過和未使用過

第12頁 593444 --魏8910遞_年月日 修正__ 五、發明說明（7) " 的PET物質可由任何人或許多不同的來源收集而來，包括 物質回收設備，使得一些物質共同混合成不均質的混合 物。除了包含或參雜著PET物質外，混合物中通常也包含 许多其他物質，例如PVC、聚丙稀（polypropylene)、聚 乙烯（po lye thy lene)、紙和一些在本發明之PET物質固熊 聚合反應中不需要的物質。因此，首先將主要為使用過的 PET物質和少量使用過的PVc物質及其它不純物的不均質混 合物切成片狀物和塊狀物，使其成分或組成適於進行本發 明方法之後續步驟。·片狀物及塊狀物分別來自於汽水瓶的 瓶壁和頸口部分，其中頸口或厚塊部分較瓶壁或片狀物部 分厚且密實。接著以浮力分離法將這物質中的聚乙烯、聚 丙稀及紙類與高密度的PET物質分離，聚乙烯、聚丙烯及 紙類等物質會浮在浮力裝置的最上方，而PET物質則沉在 浮力裝置的底部。 依據後續加工步驟而準備的PET物質具有極寬的丨v值 範圍，由約0.60 dl/g之極低IV值分布到約0.80 dl/g之極 T^IV值’平均起始IV值如圖3之曲線a所示為〇. 7〇 dl/g。 IV值分佈這麼廣的原因是由於不同的塑膠汽水瓶是經由不 同的廠商以不同的塑膠材料製成的。同時可以進一步的了 解含PET物質的起始混合物與先前提到來自特定源頭之物 質的I V值是不同的。可以使用具有相對低丨v值的回收物質 取f塑膠汽水瓶，或者是將前述技術或本發明之技術所製 的尚性能塑膠帶回收使用，這類塑膠帶具有〇. 9〇 dl/g或 更南的平均I V值。在任何情況下，可以理解起始物質可 能’而且通常是非常多樣性，而且所包含的物質間彼此的

第13頁 593444 案號 89103Q99 年 月 曰 修正 五、發明說明（8) IV值最少相差〇·〇5 dl/g，而最多可達0.10-0.30 dl/g， 換句話說’就是在〇 . 1 〇和〇 · 3 〇 d 1 / g之間。依據本發明的 多種方法可以進一步了解，由平均I V值較低，約〇 · 7 0 dl/g，IV值在〇· 60 —〇· 8〇 di/g或達〇· 9 dl/g的較寬或廣範 圍的異質混合物，製造出具有〇· 70 dl/g到1· 50 dl/g的廣 或寬範圍IV值，且具如圖3曲線B所示之0· 95 dl/g的相對 高平均I V值的物質是玎能的。 精確的曲線和物質的結果和特性的確要依賴起始輸入 物質的特性和特定的加工反應參數，因此，圖3之曲線C和 D代表因平均IV值不同而具有廣範圍1¥值分佈的其它產 不同的反應時間所製造出的產物也不同。因此可以了 解=本發明之加工技術及參數特性，經固態聚合法產生之 ，質制;^有約0· 8〇 —〇· 85 dl/g的平均IV值，這有利於或適 ^於製造具有現今或傳統認可的品質及性能的高性能塑膠

Uv Ϊ，更進一步，而且更好的是，具有傳統上認可的 二、_、抗拉強度及接合強度特性的高性能塑膠帶可以 明之，=濟的方式製造，而超高性能塑膠帶也可依據本發 夕：加工技術特性來製造，事實上，要達到平均丨 dl/g並不困難。 給料II :: ’將聚丙烯、聚乙烯、紙類及不純物從 器預Γ臟Γ就被放入適當的預熱 器或乾，哭I進仃預熱（pre—heating)程序。在預熱 ^352 t姓將m及m之片狀物質加熱到溫度約270 是去除片2續約3.5-4.G小時。預熱程序的目的主要 狀物質的水分子以使甘於、陆· ^ 4______ ^93444 月 修正 曰 -^^89103922 五、發明說明（9) 預埶^式，，，將預熱後的物質，連同褐色的PVC物質從 、…、:或乾文眾器中移出，並送入一對壓平滾筒中。 $ μ f t滾筒允許較薄的瓶壁部分不受破壞地通過壓平滾 =、背壓，然而，較厚的頸口部分則會被壓平。壓平了幸六 旱：’員口部分’改變了這部分的幾何形狀，使得壓平的預 口 f塊部分與瓶壁片狀部分變得相似。當這些滾過或壓； 姓頒口厚塊部分接著加熱到約4 2 0 - 4 3 0 T的固態溫度時， 結果$明這動作會有回到它們原有形狀或輪廓的傾向，然 而，這些物質依本發明之方法加工後，當這些物質在固= 反應期間加熱到約420-4 30 τ，且當它們意圖回復到其原。 有的形狀及輪廓時，在這段過程中，這些片狀物質上會/產 生細缝和裂痕。這些細縫和裂痕縮短了薄内任何點到^面 =距離，因此，這些回復的、具細縫或裂痕、原本為頸口 厚塊的物質，在固態化後變得像原先較薄的瓶壁薄片。、 在壓平之後，片狀物和壓平的塊狀物則轉移至輸送帶 上’並以高感度相機做顏色探測。這種相機可以分離褐$ 的PVC薄片。褐色的pvc薄片的位置經確認後，利用氣爆 其它適當的方法將PVC薄片由輸送帶上去除，移置棄物桶" 中。加工步驟至此，物質已由不需要的PVC薄片中純化出 來，且大部分為PET薄片。將PVC薄片秤重，加上預熱的 PET薄片重量，與全部送入預熱器的pet及PVC薄片樣本重 量做比較，這樣可以判定是否已由一批PET薄片物質中移 出大多數的p V C物質，以進行本發明之固態技術之後續+ 驟。 ’ 將PVC薄片由將要固態化的一批物質中去除是非常重

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要ϊ Ιίϊ可以防止鹽酸（HC1)產生而破壞固態聚合反 儀器和設備。，者，如果正在進行固態聚合 c ’則在壓送出的片狀物或物質上會 $ 1 4、，PM &現/廷些線條最後出現在製成的塑膠帶中。 ^ 二的存在也會導致壓送器溶化液過濾元件 ^基，而m也會降低進行固態聚合反應的片狀物的ιν 值。 不二見二準備好進入固態聚合反應的第-階段。 不同的厗度性貝或不同產物或物質的 固態化達預測IV值的時間，而士 —:千曰〜曰子物貝 所記載，較厚的頸口或塊狀述相關母專利申請中 薄的瓶壁或片狀物部::ί行固態化的速度比較 高PET物質之、給料或批^的、^ =反應的第一纟包括提 戋& f & $ m i r 度理論上塊狀物部分 iimtn平或滾動過程而轉變為片狀部分或 r r # 片狀的部分或物質所需的加工時間相對

效率與物質的片狀或瓶壁部分流動過』 匕，=不少。更特別的是，pET 裱境但有氮氣供應的煤焯中。腺私所仏· ^ W…、乳 。卜430 V。薄片繼續=的溫度加熱到約42〇 移到煤爐的下此2續的由煤爐的上方 升。依據本發明方法=IV值有些微的提 聚合反應的第-階段約費時:二;她例或例子，這項固態 加熱過的PET片現p $ 仓 t

熱過，τ片^箱巾&應約四小時，這段時間\ S

第16頁 段。因if 蔣Η貼队丄叮乂進固怨4合反應的第二階 =因此，將片狀物由預熱爐中移出，並接 入 593444 案號 89103922 五、發明說明（11) 片狀物由烘箱的上方移動到下方，而烘箱中的溫度約在 380 °F到42 5 °F的範圍内以利氮循環，氮循環部分^下文中 有較詳盡的解釋。這項反應的結果，片狀物的1¥值由開始 的約0· 60 dl/g至0· 80 dl/g增加到高達〇· 9〇 dl/g，大巾s 的增加達一平均^值約0.95 dl/g，而且IV值約在〇·7〇田 d 1 /g到1 · 5 d 1 /g間廣泛的分佈，如同圖3之曲線Β所示。加 ，過、高IV值的片狀物接著由烘箱中移出，直接送入壓 為製造具有至少0· 90 dl/g IV值的高性能塑膠帶。 $固態=合反？過程中’有許多揮發性的有機 生：例如，乙二醇是合成聚脂類而生的副產物；乙盤是乙 :醇：解而得的副產物；而PVC加熱的 生。氮循環在固態聚合法第二階段有广馱產 系統或反應中去除。氮循環的功 化=:纪二/亏染物由 的底部，並使污染物由烘箱的頂底J化提f:^ f烘箱 上流動，通過片狀物，藉此; /虱軋在烘箱内向 促使污染物汽化，因此：醛、；⑧降低系統内部分壓力而 氮循環來萃取並去除。在气循JS二醇和鹽酸可以有效利用 以是不斷地提供純氮氣或^ =所供應或使用的氮氣可 染物中純化出來的。若是選握=由循銥由製造出，並由污 覆使用，使得加工過程更為_、派者則同樣的氮氣可被重 有幾種不同的技術或及雍 除。其一是藉由BEPEX ® P可將巧染物由氮氣中去 法是利用BUHLER ®所發展出又的的乾^反應。另外一種方 物。此外，有一種方法可、2崔化氧氣反應來去除廢棄 將1馱由氮循環中去除，它以石 麵

第17胃 593444 案號汕10刈^

五、發明說明（12) 灰床濾、膜器利用氣體的流動 由氮循環中去除的方法是將 吸收。更一進步的方法則是 下文中有較詳盡的解說。 有幾項理由說明去除污 重要的。在固態聚合法的第 少，然而，鹽酸的存在不可 應造成至少兩部分或區域的 餘現象，尤其是有或可能有 實驗過程中得知，鹽酸會使 這項抑制作用的程度。提高 象’但有高溫下催化劑永久 化床面積的方法來挽救催化 加催化劑的消耗、降低系統 的風相容量。而腐餘方面的 中吸收鹽酸，當濃度高達某 現。這種現象通常發現在冷 之前的位置。 依據本發明宗旨所預見 加描繪的，以及本文先前提 腐蝕的問題可以利用含鹼性 本發明反應中去除而解決。 上’催化床之前，或者，併 過濾器（bag house filter) 移除鹽酸 氣體通過 利用驗性 染物 二階 避免 問題 水溶 鉑催 溫度 失活 劑失 内的 問題 一程 凝器 ，尤 段。 的會 ，分 液存 化劑 可減 的危 活的 壓力 ，水 度時 冷卻 的許多實 過的，催 物質的保 這種保護 入在固態 組件中。 。還有另一種將鹽酸 水花中，使鹽酸被水 物質的保護床，這在 其是去除鹽 鹽酸釋放的 對本發明的 別為催化反 在。由本發 失活，不過 緩催化劑失 險。也可採 情形，然而 ’並且可能 溶液會由流 就會有腐蝕 蒸氣後，通 酸，是很 量非常的 設備和反 應以及腐 明反應的 並不清楚 活的現 用加大催 ，這會增 需要額外 過的療氣 的問題出 過吸收床 施例，如同圖2中詳 化劑失活和鹽酸造成 護床迅速的將鹽酸由 床加在BUHLER ®線 流體化床之後的袋式 依據另一實施例，保

第18頁 593444 案號 89103922 曰 修正 五、發明說明（13) 護床可以配置在袋式過濾器（bag house filter)組件之 後，以避免PET粒子堵塞了袋式過濾器。依據另一實施 例，較簡單的BEPEX ®設計省略了催化床，因而保護床可 以直接放在固態流體化床之後或置入袋式過濾器（bag house filter)組件中，袋式過濾器（bag house niter) 可以被覆驗性固體，如氧化鈣（calciuin 〇xide)、石灰、 苛性蘇打（caustic soda)和碳酸氫鹽（bicarbonate)， 以中和酸性。在這例子中，傳統的濾袋將被本發明的濾袋 所取代。逛有另一種方法，保護床可做成喷管，噴灑水或 碳酸氫鹽。 繼續芩考圖2，適當的監視器也會併入加工線上或系 統中以债測系統中或其中許多加工區中的鹽酸含量。有時 鹽酸含量的增加是因在固態流體化床中有pvc物質的存 在。一台簡單的鹽酸偵測器包含了小量蒸氣，以固定流量 流入與^動滴定裝置連接的scrubber —bubbler中，和用以 維持固定pH值的鹼或鹼性物質消耗品，這樣可以用一簡單 但直接的方式來偵測鹽酸。 由於當水溶液中含有鹽酸或氯氣會導致鋼甚至不銹鋼 快速的腐蝕’故本發明的儀器可改用其他可行的材質，例 如CPPC 或有抗腐飯表層的鋼。用在ββρΕΧ®脫水反應 中的13χ分子濾器（molecular sieves)也會被酸腐蝕。 因此’必須以較大的床來彌補乾燥空間的損失。濾器的損 壞也會造成濾器的碎裂。如果發生這種情形，粉粒會被帶 入PET生產物貝中，並/或堆積在脫水管的下游而妨礙氣體

第19頁 593444 —案號891⑽敗?. 五、發明說明（14) 流動。為了預防這種情形發生，一部分的生產設備或儀器 可以供給適當的濾器以濾出聚集的粉粒物質，造而防土粉 粒=染PET ’而在儀器底部則留有容易進入的進入口 ，使 ^ ^的t洗更為方便。根據另一實施例，氮氣可能會在與 旁通之乾燥煙氣一齊穿過流體化床時被脫灰。在任何情況 =，一旦氮氣藉由前述任一製程被除去其污染物而純化 日π 、、、屯化的氮氣可被導回烘箱的底部以進行另一次的氮循 環。 這過私可以是批式或是連續式的。本發明之加工反應 中之一項重要因素是氮氣去除了揮發性的 包括乙二醇和其它不純物，這些會造成不需要 應。舉例來說，如果在預熱期後的片狀物中pVc含量仍超 j百萬分=二十，那麼片狀物會產生鹽酸，並損壞在固態 t合反應第二階段所使用來純化氮氣的脫水裝置。果真如 此，由於鹽酸和脫水裝置間的反應，脫水裝置每 爭、 次數會超過一次。 又狹 岸制:^物fIV值的多樣化及範圍寬^經本發明反 應衣仏而传之產物其均一度令人非常驚舒〇再者，片狀物

^前文中所略述，在片狀物已經分別通過固態聚合 ϊίί:及第二階段的煤爐及烘箱後，將片狀產物由固態 ：，二階段的烘箱中移出’並直接送入壓送器的埶 爐中，鬲性能塑膠帶將會由這製出。將固態聚合二 階j ”中高熱片狀產物或物質直接送入製造；“ 达二疋非常經濟化的做法，因為這過程保存了聚合物質 大里的熱能，因而減低了壓送每石旁聚合物所需的動力、 593444 ^-案號 89103922__年月日___ 五、發明說明（15) 的加熱及固態聚合過程進行的非常完善、快速，並且沒有 任何大問題，例如，聚合物的凝聚、聚合物黏附到加工器 具上或聚合物的分解，這些通常會產生沉澱。藉由本發明 反應而達到令人預想不到的結果是製造出平均丨v值非常高 的產物，而且是利用起始丨V值較低且範圍寬的物質得來 的。以另一種方式開始，不論是用以進行固態聚合反應並 製成塑膠帶的起始物質，或是最終的塑膠帶本身，都不需 要具備範圍窄的I V值，就可得到高品質、高性能的塑膠 -mb ^ 0 因 本發明 塑膠帶 許多可 發明反 氣含量 應時間 度可減 已經確 的塊狀 高IV值 不會變 聚合。 氧氣的 聚合反 副反應 此，由 的固態 ，雖然 修改或 應的確 的增加 的增加 少烘箱 認，較 物快很 不像球 得黏稠 在預熱 存在將 應的較 ，且其 物質輸 聚合反 很明顯 改變之 切操作 、固態 而增加 大小對 薄的片 多，而 狀物或 ，而在 或固態 造成聚 佳氣體 具有經 送程序和生 應以需求的 的，由先前 處。例如， 或程序參數 聚合反應溫 。同時也確 固態聚合反 狀物I V值增 且最顯著或 塊狀物般， 固態聚合反 聚合反應期 合降級與著 ，因為其不 濟效益並可 經濟性 的論點 為了達 是可更 度的增 5忍將片 應的影 加的速 重要的 是最適 應的第 間均未 色；且 時間的觀點 能製造出高 顯示本發明 到所需的I V 改的。I V值 加以及固態 狀物預熱到 響。再者， 率比球狀物 是，它們所 合的，因為 一或第二階 加入氧氣， 氮氣為使用 如氧氣所會 得。因此， 看來， 性能的 可能有 值，本 隨著氮 聚合反 反應溫 進一步 或較厚 得到的 片狀物 段產生 因為有 於固態 造成的 吾人應 會造成 易於取

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第22頁 593444 _案號 89103922_年月日__ 圖式簡單說明 【圖式之簡單說明】 從附圖的詳細描述，例如代表符號的義意或幾種觀點 間的相關處，可以更徹底的了解本發明的許多其它目的、 · 重點和相關優點，以下： ， 圖1A-1C為一流程圖，顯示本發明中PET片加工的各步 驟； 圖2為一流程圖，顯示本發明之加工法的固態聚合反 應程序中的氮循環部分，包含使用保護床以除去HC 1 ; 圖3為起始物質及在不同條件下製造出的物質之PET物 質含量和I V值之關係圖。

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Claims (1)

1. 593444 __案號 89103922___±^^--- 六、申請專利範圍 1· 一種聚對苯二曱酸乙二醇酯（p〇1yethylene terephthalate;PET)物質之製程’包括如下步驟： 收集具有寬範圍固有黏度（intrinsic viscosity ; IV)值的多種PET物質，通常固有黏度值在0· 60至〇. 8〇 dl/g之間，但可高達〇·90 dl/g，而收集來的PET物質間的 固有黏度值差異至少有0.05 dl/g ; 將這些收集來的PET物質混合在一起，並將這些混合 的PET物質改良為一主要含有許多不固定形狀的片狀和塊 狀物的固有黏度異質性PET物質混合物；及 直接將這些固有黏度異質性PET物質混合物導入固態 聚合反應以形成平均固有黏度值至少為0. 85 dl/g的異質 PET物質。 2.如申請專利範圍第1項之PET物質之製程，其中：這些收 集來的PET物質的固有黏度值至少有0· 1 dl/g的差異。 3·如申請專利範圍第1項之pET物質之製程，其中：形成的 異質PET物質的平均固有黏度值至少為〇. 9 dl/g。 4·如申請專利範圍第1項之PET物質之製程，其中：形成的 異質PET物質的固有黏度值範圍在0.90 dl/g到1.5 dl/g 間。 5·如申請專利範圍第1項之PET物質之製程，更包括以下步 驟：以將塊狀物改造成片狀物的方式，進一步改良混合異 質固有黏度混合物中的片狀物及塊狀物。 6·如申請專利範圍第5項之pet物質之製程，其中進一步改 良混合異質固有黏度混合物中的片狀物及塊狀物的步驟包

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   括以下步驟·以壓力滾壓含片狀及塊狀物的異質固有黏度 混合物以將塊狀物壓平成片狀物。 7·如/申請專利範圍第1項之PET物質之製程，更包括以下步 驟·攸經收集、混合及改良步驟而成的異質固有黏度的 PjT物質混合物中確認任何的pvc粒子，並在固態聚合反應 前將之去除。 '' 8. 士申明專利範圍第7項之pET物質之製程，其中確認並去 除PVC粒子的步驟包括：將改良的異質固有黏度混合物加 熱到’皿度使的Pvc粒子轉為褐色；並將幾乎所有的褐色 粒子由改良的異質固有黏度混合物中去除。 9·如申請專利範圍第i項之PET物質之製程，其中固態聚合 反應包括如下步驟： 口 在固悲聚合反應中加入氮氣循環；及 將在該固態聚合反應之該氮循環中形成的鹽酸污染物 2部分予以去除，其方式為將該氮循環中的氮氣包括該 I >可染物通過鹼性物質的保護床。 10·種PET物吳之製程，適合用在製造高性能塑膠帶 括如下步驟： 收集具有寬範圍固有黏度值的多種pET物質，通常固 值在0.60至〇·80 dl/g之間，但可高達〇·9〇 dl/g 而收集來的PET物質間的固有黏度值差異至少 5 dl/g ; · 將這些收集來的PET物質混合在—趣，並將這些混合 、T物質改良為一主要含有許多不固定形狀的片狀和塊

   第25頁 593444 ---案號89103Q?j__年月 曰 你π：_ 六、申請專利範圍 狀物的固有黏度異質性PET物質混合物；及 直接將這些固有黏度異質性PET物質混合物導入固態 聚合反應以形成平均固有黏度值至少為0 · 8 5 d 1 / g的異質 PET物質。 11 ·如申請專利範圍第1 〇項之PET物質之製程，其中：這些 收集來的PET物質的固有黏度值至少有0·1 dl/g的差異。 12·如申請專利範圍第10項之PET物質之製程，其中：形成 的異質PET物質的平均固有黏度值至少為〇. 9 dl/g。 13·如申請專利範圍第10項之PET物質之製程，其中：形成 的異質PET物質的固有黏度值範圍在0·90 dl/g到1.5 dl/g 間。 14·如申請專利範圍第1〇項之pet物質之製程，更包括以下 步驟：以將塊狀物改造成片狀物的方式，進一步改良混合 異質固有黏度混合物中的片狀物及塊狀物。 15·如申請專利範圍第14項之PET物質之製程，其中進一步 改良混合異質固有黏度混合物中的片狀物及塊狀物的步驟 包括以下步驟：以壓力滾壓含片狀及塊狀物的異質固有黏 度混合物以將塊狀物壓平成片狀物。 16.如申請專利範圍第1〇項之pet物質之製程，更包括以下 步驟：從經收集、混合及改良步驟而成的異質固有黏度的 PET物質混合物中確認任何的PVC粒子，並在固態聚合反應 前將之去除。 17·如申請專利範圍第16項之PET物質之製程，其中確認並 去除P V C粒子的步驟包括：

   第26頁 593444 _案號89103922_年月曰 修正_ 六、申請專利範圍 將改良的異質固有黏度混合物加熱到一溫度使的PVC 粒子轉為褐色；及