TWI742185B - 乳酸交酯回收方法 - Google Patents

Abstract

本發明係在減壓下保持包含乳酸交酯之樹脂混合物，並使該樹脂混合物中含有之乳酸交酯氣化，接著一面真空抽吸包含氣體狀乳酸交酯之氣體混合物，一面導入冷凝管線A而回收乳酸交酯的方法，其特徵為前述冷凝管線A以冷卻溫度依序降低之方式串聯地排列多數冷凝器71、73、75，且藉由該等冷凝器由前述氣體混合物捕集乳酸交酯及分離乳酸交酯以外之不純物。

Description

乳酸交酯回收方法

本發明係關於回收樹脂混合物中含有之乳酸交酯的方法。

藉由細菌或真菌類排出體外之酵素的作用來腐化的生物分解性塑膠作為解決近年來塑膠廢棄物隨著塑膠使用量增加而異常增加之手段受到注目。在如此之生物分解性塑膠中，作為工業地量產而容易取得並對環境亦良好之脂肪族聚酯，聚乳酸受到注目，且已有在大範圍之領域中使用的各種提案。

聚乳酸(PLA)係以玉米等之穀物澱粉為原料之樹脂，且係以澱粉之乳酸發酵物、L-乳酸及D-乳酸為單體之直接聚縮合的聚合物，及藉由其二聚物之乳酸交酯的開環聚合製成的聚合物等。為藉由存在自然界之微生物分解成水及二氧化碳，該聚合物亦著眼於生物之完全循環系統型的樹脂。

最近，作為聚乳酸之再循環系統，最受到注目的是可分解聚乳酸再利用之化學再循環法。該方法藉由在解聚合用觸媒存在下加熱聚乳酸進行解聚合，接著使獲得之乳酸交酯再開環聚合而形成聚乳酸並再利用。

適用如此化學再循環之由聚乳酸回收乳酸交酯的裝置已有例如專利文獻1及2之提案。在該等專利文獻提出之裝置中，聚乳酸與解聚合用觸媒及載體樹脂投入雙軸擠出機而熔融混合，並藉由雙軸擠出機中之螺桿搬送熔融混合物至排氣室(排氣區域)，接著藉由聚乳酸之解聚合產生之乳酸交酯在該排氣室氣化並與其他成分分離而回收。即，藉由聚乳酸之解聚合產生的乳酸交酯(分子量M=144)，因為標準大氣壓下之沸點高達255℃，所以在大氣壓條件下難以分離。因此，藉由供給包含藉由聚乳酸之解聚合產生的乳酸交酯及解聚合用觸媒的熔融混合物至保持於減壓下之排氣室中，可降低乳酸交酯之沸點，使乳酸交酯氣化而回收。

在如此回收裝置中實施之乳酸交酯回收方法中，氣化之乳酸交酯雖然藉由在冷凝器中之冷卻阱產生由氣體至液體之相轉換，並接著形成液體而回收，但投入大量聚乳酸，進行回收大量乳酸交酯之工業實施時，容易產生配管堵塞，因此需要定期之配管清洗等。即，因為暫時回到大氣壓進行配管清洗，然後回到預定真空度，所以有耗費時間且難以連續工作之問題。異物附著堆積於配管之彎曲部分或凹部分等的情形特別地顯著。 此外，雖然本發明人先前已提出使藉由解聚合聚乳酸產生之乳酸交酯氣化而回收的方法(請參照日本特願2015-240041號、日本特願2016-015501號、日本特願2016-007553號)，但未檢討如上所述之配管堵塞等。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2010-126490號公報 [專利文獻2]日本專利5051729號公報

[發明所欲解決的問題]

因此，本發明之目的在於提供使樹脂混合物中含有之乳酸交酯氣化並使用冷凝器使氣化之乳酸交酯液化而回收時，可有效地抑制配管堵塞之問題的回收方法。 本發明之另一目的在於提供可在不停止乳酸交酯回收製程之情形下進行乳酸交酯回收管線中之配管清洗的乳酸交酯回收方法。 [解決問題的手段]

本發明人對使氣化之乳酸交酯液化而回收時產生之配管堵塞進行許多實驗，結果發現包含氣化之乳酸交酯的氣體混合物中含有的低分子量成分成為主要原因，產生配管堵塞或在配管內之異物附著堆積的知識，因此完成本發明。

依據本發明，提供乳酸交酯回收方法，該方法係在減壓下保持包含乳酸交酯之樹脂混合物，並使該樹脂混合物中含有之乳酸交酯氣化，接著一面真空抽吸包含氣體狀乳酸交酯之氣體混合物，一面導入冷凝管線而回收乳酸交酯，其特徵為： 前述冷凝管線以冷卻溫度依序降低之方式串聯地排列多數冷凝器，且藉由該等冷凝器由前述氣體混合物捕集乳酸交酯及分離乳酸交酯以外之不純物。

在本發明之乳酸交酯回收方法中，可較佳地進行以下對應之道。 (1)前述乳酸交酯係藉由聚乳酸之解聚合產生。 (2)使前述氣體混合物通過用以去除乳酸寡聚物成分之氣液分離塔，並連續地導入前述冷凝管線。 (3)依序配置第一冷凝器、第二冷凝器及第三冷凝器作為前述多數冷凝器。 (4)在0.1至8kPaA之真空度範圍內真空抽吸前述氣體混合物。 (5)將第一冷凝器之熱交換溫度設定在60至140℃。 (6)前述冷凝管線包含：用以將前述氣體混合物導入該冷凝管線之導入管線；及連接於用以真空抽吸之真空泵的終結管線，且更具有在該導入管線與該終結管線間透過切換閥分支的並聯管線，而該並聯管線中以包含至少位於最下游側之冷凝器的方式分別設有至少1個冷凝器， 真空抽吸清洗管線透過切換閥分別地連結於前述並聯管線之分支的流路。 (7)使前述氣體混合物流入前述並聯管線之分支中的一流路來進行乳酸交酯之回收，同時使連接於前述並聯管線之分支中的另一流路的前述真空抽吸清洗管線動作來進行真空清洗。 (8)在前述導入管線中配置第一冷凝器，且在前述並聯管線之分支的流路中分別地配置剩餘之冷凝器。 [發明的功效]

在本發明之乳酸交酯回收方法中，雖然包含氣化之乳酸交酯的氣體混合物導入冷凝管線中，且在該冷凝管線液化並回收氣體狀乳酸交酯，但該冷凝管線具有串聯地排列之多數冷凝器，且多數冷凝器配置成冷卻溫度依序降低。即，在開始之冷凝器中液化並回收氣體狀乳酸交酯，接著藉由後來之冷凝器液化並去除分子量比乳酸交酯低之異物(不可避免之不純物)。因此，可有效地抑制低分子量異物累積在配管內之類的問題，藉此可有效地防止配管堵塞，及使用於真空抽吸之真空泵動作不良等。

此外，在本發明中，形成透過切換閥使上述冷凝管線分支之並聯管線，可將冷凝器分別設置在並聯管線中。在如此之態樣中，可使並聯管線中之一並聯管線作動，進行氣化乳酸交酯之液化及低分子量異物之去除，同時在另一並聯管線中連結流過清洗用之氣體的清洗管線，進行清洗作業。即，可在不停止回收液化氣體狀乳酸交酯及去除低分子量異物之情形下進行管線之清洗。藉此，可特別有效率地連續回收乳酸交酯，因此對回收大量乳酸交酯之工業實施極有利。

參照圖1，說明使用於實施本發明之乳酸交酯回收方法的回收裝置。大致而言，本回收裝置由擠出機(熔融混合裝置)1、連接於擠出機1之排氣室3、位於排氣室3之下方的載體樹脂回收室4、連接於排氣室3之捕集裝置5及連接於載體樹脂回收室之載體樹脂排出用擠出機6構成。捕集裝置5具有氣液分離塔51及冷凝管線A，冷凝管線A連接於真空抽吸用之真空泵7。即，藉由驅動真空泵7，排氣室3可保持在預定減壓度。

在本發明中，首先，使用如此之回收裝置，將聚乳酸、解聚合用觸媒及載體樹脂投入擠出機1之加料漏斗，接著在擠出機1之缸內熔融混合，使聚乳酸解聚合。然後，將熔融混合物供給至排氣室3，並在該排氣室3中，使藉由聚乳酸之解聚合產生之乳酸交酯氣化。氣化之乳酸交酯導入連接於排氣室3之捕集裝置5。在捕集裝置5中，藉由氣液分離塔51去除高分子量成分(例如，寡聚物)，接著，藉由在冷凝管線A中之冷卻，氣化之乳酸交酯形成液體而回收。此外，載體樹脂由排氣室3下方之載體樹脂回收室4通過載體樹脂排出用擠出機6排出。

使用於回收乳酸交酯之聚乳酸可使用由市場回收品(消費後回收品(Post Consumer))及樹脂加工製造工廠等排出之產業廢棄物，或在聚乳酸樹脂之製造步驟中產生之規格不符樹脂等。此外，可為混合L-聚乳酸(PLLA)及D-聚乳酸(PDLA)之立體複合型者，亦可為分子鏈中之L-乳酸單位及D-乳酸單位混合之中間型者。當然，亦可為原生聚乳酸。 此外，使用之聚乳酸係組合少量共聚合單位組合者，例如，以50莫耳%以上係乳酸單位為條件，可包含乳酸交酯及來自可共聚合之內酯類、環狀醚類、環狀醯胺類、各種醇類、羧酸類等之單位。

雖然最好使用代表之MgO作為聚乳酸之解聚合用觸媒，但亦可使用CaO、SrO、BaO等之鹼土族金屬氧化物等。此外，亦可較佳地使用聚合觸媒使用之異辛酸亞錫(Tin(II)2-ethyl hexanoate)及作為阻燃劑之氫氧化鋁(Al(OH)₃ )等。另外，亦可混合該等觸媒來使用。該解聚合用觸媒使聚乳酸之解聚合溫度降低，且藉由使用解聚合用觸媒，可促進聚乳酸之熱分解，進行聚乳酸之低分子量化，例如擠出機1之加料漏斗投入時具有大約20萬之分子量的聚乳酸可分解到乳酸交酯(分子量144)。此外，MgO及鋁系觸媒等亦具有抑制熱反應時之消旋性(光學異性化反應)現象的效果。

上述聚乳酸之解聚合用觸媒通常每100質量份之聚乳酸，使用0.05至5質量份之量。

載體樹脂使用於用螺桿搬送聚乳酸之熔融物，同時具有作為在擠出機之缸筒與螺桿間之密封材的機能。

即，包含乳酸交酯之聚乳酸雖然會因其分子量而不同，但大體上熔融黏度比一般之聚合物低很多，因此螺桿之聚乳酸熔融物搬送效率不佳，恐有螺桿成為接近空轉狀態之虞。因此，藉由併用載體樹脂，提高擠出機中之包含乳酸熔融物的熔融樹脂黏性，可更有效率地用螺桿搬送聚乳酸之熔融物。 此外，因為載體樹脂之熔融黏度比包含乳酸交酯之聚乳酸高，所以藉由用某程度以上之量使用載體樹脂與聚乳酸混合，可一面維持熔融混合物充滿擠出機之缸內面與螺桿間的空隙，一面用螺桿搬送該熔融混合物。即，藉由使用載體樹脂，缸內面與螺桿間之空隙可經常保持密封狀態，藉此，可效地進行排氣室3之減壓。 另外，即使是熔融黏度低之載體樹脂時，若為具有比PLA之解聚合溫度高的熱分解溫度的樹脂(PET、PC、PS等)，因為其本身未熱分解，所以可使用螺桿搬送聚乳酸及其解聚合物(前進)。

如此之載體樹脂不會對聚乳酸之解聚合產生不良影響，且只要不對藉由聚乳酸之解聚合產生之乳酸交酯顯示反應性，可使用各種熱可塑性樹脂。一般而言，雖然較佳地使用聚乙烯、聚丙烯等之烯烴系樹脂，但亦可較佳地使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等之聚酯樹脂、聚碳酸酯(PC)等之聚酯及聚苯乙烯(PS)等之苯乙烯樹脂等。此外，該等樹脂使用具有充分發揮上述機能之分子量且具有充分之熔融黏度者。

在本發明中，上述載體樹脂通常依據裝置之規格等設定在適當之量範圍內。例如，每100質量份之聚乳酸，大約20至10000質量份，而更佳的是20至100質量份，且設定為可確保螺桿搬送性及真空密封性之量。

上述聚乳酸、解聚合用觸媒及載體樹脂由擠出機1之加料漏斗投入其預定量，並在該擠出機1之缸內熔融混合。 即，藉由設置成覆蓋擠出機1之缸的加熱器(未圖示)加熱缸內部，並藉由在缸內部移動之螺桿，一面攪拌及搬送，一面進行熔融混合，在250℃以上之溫度使聚乳酸解聚合。擠出機1通常使用具有2根以上之螺桿的雙軸擠出機，並將缸內部加熱至250℃至350℃來進行熔融混合，而隨著該熔融混合，聚乳酸開始解聚合，並進行聚乳酸之低分子量化。

雖然藉由上述熔融混合進行聚乳酸之低分子量化，獲得形成聚乳酸之基本單位的乳酸交酯(乳酸二聚物)，但因為該乳酸交酯之標準大氣壓下的沸點為255℃，所以在此狀態下，難以進行沸點高且穩定之氣體捕集。即，乳酸交酯在液狀之原本狀態下，無法有效地且穩定地進行與熔融載體樹脂之分離，因此必須將該熔融混合物導入保持在減壓狀態之排氣室3內，藉此使乳酸交酯之沸點下降，促進氣化。

與圖1一起參照圖2來說明，排氣室3具有第一螺桿搬送路11，且該第一螺桿搬送路11之下方配置載體樹脂回收室4，同時由第一螺桿搬送路11朝上方直立之側壁13的上部連結連接於捕集裝置5之捕集管15。 此外，該排氣室3之頂壁17具有傾斜構造，且觀察窗19安裝在該傾斜之部份上，因此可由該觀察窗19經常觀察排氣室3之內部，特別是第一螺桿搬送路11之狀態。 另外，上述觀察窗19之下方端部延伸到由第一螺桿搬送路11朝上方直立之側壁13的外側部分，且其下側設有回流液之收納槽21。即，該收納槽21藉由上述側壁13與第一螺桿搬送路11區隔，因此回流液可不混入螺桿搬送路11中。

在如此構造之排氣室3中，第一螺桿搬送路11係由：朝同方旋轉之一對第一搬送螺桿23a、23b；適當配置在其中一第一搬送螺桿23a之上部的落回螺桿25；及收容第一搬送螺桿23a、23b的缸壁(缸筒)27構成。

上述缸壁27係擠出機1之缸壁延長伸出者，同樣地，第一搬送螺桿23a、23b係擠出機1之螺桿延長者，且前述熔融混合物由擠出機1搬送至圖2之紙面前而可導入排氣室3內。 此外，適當配置之落回螺桿25選擇地設於排氣室3內，並設置成與第一搬送螺桿23a結合且朝與搬送螺桿23a相反之方向(在咬入位置為同方向)旋轉。

即，排氣室3係藉由真空泵7之真空抽吸來減壓。此外，藉由安裝在缸壁27上之加熱器(未圖示)，第一螺桿搬送路11內與擠出機1內之缸部分同樣地加熱至大約250℃至350℃。藉此，藉由解聚合第一螺桿搬送路11內延伸之上述第一搬送螺桿23a、23b導入排氣室3內之熔融混合物含有的聚乳酸而生成的乳酸交酯氣化，且氣化之乳酸交酯由上述捕集管15導入捕集裝置5。

此外，因為螺桿搬送之熔融混合物含有蒸氣壓高之聚乳酸解聚合物，且一面被壓縮，一面導入減壓之排氣室3內，所以在該排氣室3內膨脹，並產生由螺桿23a、23b浮起狀態之樹脂塊30。因此，該回收裝置連續運轉時，在排氣室3內連續地產生由一對第一搬送螺桿23a、23b浮起之樹脂塊30。該樹脂塊30主要是由載體樹脂形成之痂殼，且該樹脂塊30成長而增大時，只成為妨礙乳酸交酯氣體回收之閉塞物，或飛散之樹脂塊30通過捕集管15而進入捕集裝置5內，因此閉塞捕集管15全體。即，樹脂塊30引起排氣堵塞(vent-up)。

設於上述第一搬送螺桿23a之上側的落回螺桿25，如由圖2所理解地，設置成朝與第一搬送螺桿23a相反之方向旋轉。因此，由第一螺桿搬送路11浮起之狀態的樹脂塊30藉由該落回螺桿25再返回第一搬送螺桿23a上，接著落下至第二螺桿搬送路60，並與載體樹脂一起排出。 如此，落回螺桿25具有作為用以使樹脂塊30返回第一螺桿搬送路11之返回構件的機能，藉此，可抑制樹脂塊30之成長，因此可有效防止因樹脂塊30之成長而產生的問題。

上述作為返回構件使用之落回螺桿25的旋轉可為與第一搬送螺桿23a、23b同步之旋轉，亦可為不同步之旋轉。 此外，只要可使由螺桿搬送路11浮起之樹脂塊30返回螺桿搬送路11，亦可使用落回螺桿25以外之構件作為返回構件。例如，亦可較佳地使用以不妨礙由藉由第一搬送螺桿23a、23b搬送之熔融混合物氣化並流入捕集管15之乳酸交酯流路且覆蓋第一搬送螺桿23a及/或23b之上方的方式，配置多數槳葉狀返回構件及以橢圓形葉片取代螺旋葉片之旋轉軸等作為返回構件。

此外，雖然氣體之乳酸交酯接觸觀察窗19等而冷卻並再液化(即，回流)時，產生排氣堵塞，但在如上述構造之排氣室3中可有效地防止因乳酸交酯之回流液而產生的問題。 即，藉由第一螺桿搬送路11將包含聚乳酸、解聚合用觸媒及載體樹脂之熔融混合物由擠出機1導入排氣室3並連續進行乳酸交酯之氣化時，有時在觀察窗19之面產生凝結之液滴31(即，回流液)。該液滴31滴下至第一螺桿搬送路11時，形成覆蓋通過該搬送路11之第一搬送螺桿23a、23b表面或缸壁27之內表面的液膜，因此熔融混合物容易滑移，結果容易生成前述樹脂塊30。

然而，在如圖2所示之構造的排氣室3中傾斜地設有觀察窗19，且凝結之液滴31沿著觀察窗19流動落下，接著收容在藉由側壁13與第一螺桿搬送路11完全地區隔之收納槽21中。即，可有效地避免液滴31滴下至第一螺桿搬送路11內，促使樹脂塊30產生的問題。 此外，雖然液滴31落下至第一螺桿搬送路11造成乳酸交酯反複之氣化及液化，促進乳酸交酯之消旋化，因此使乳酸交酯之光學純度降低，但在如上所述之構造的排氣室3中亦可有效地避免如此之問題。

此外，上述觀察窗19宜如圖2所示地形成雙重窗，且藉由具有O環33a、33b之墊圈35安裝在頂壁17上。藉由如此之構造，可提高觀察窗19之保溫性而防止凝結，因此可有效地避免回流液之產生。

另外，捕集上述液滴31(回流液)之收納槽21的底部設有回收貯存在收納槽21中之回流液31a的回收管線37，且其側壁之上部設有保持排氣室3之真空度或使用於破壞真空之真空破壞/回復管線39。藉由如此之構造，可回收貯存在收納槽21中之回流液31a。

收納槽21之構造不限於圖2所示之構造，例如，收納槽21之底部透過捕集管線連結於暫時之捕集槽，且藉由在該暫時之捕集槽中設置真空破壞/回復管線及回收管線，可在不破壞排氣室3之真空系的情形下，透過捕集管線使貯存在收納槽21中之回流液31a移動至暫時之捕集槽中來回收。

此外，雖然藉由排氣室3氣化之乳酸交酯透過設於側壁13上部之捕集管15導入捕集裝置5，但如圖2所示地，該捕集管15朝上方傾斜地延伸且設有真空破壞防止閥50，因此製程運轉有異常時，可開閉該閥50。

另外，最好在該捕集管15之入口部分設有用以接受回流液之收納槽15a。即，宜形成在該收納槽15a中捕集在捕集管15內液化之回流液，使其不流動落下至螺桿搬送路11內的構造。此外，該收納槽15a中亦設有真空破壞/回復管線15b及回收管線15c。

由捕集管15導入捕集裝置5內且包含氣化之乳酸交酯的氣體混合物通過捕集裝置5內之氣液分離塔51及冷凝管線A，接著使乳酸交酯形成液體而由該氣體混合物回收。 在如此進行乳酸交酯之回收的本發明中，排氣室3內藉由真空泵7之真空抽吸保持0.1至8KPaA之壓力，藉此被加熱之乳酸交酯在排氣室3內氣化。接著，氣化乳酸交酯由捕集管15導入捕集裝置5內，並由冷凝管線A回收。例如，排氣室3內之壓力比上述範圍低時，因為真空度過高，所以形成許多樹脂塊而容易產生排氣堵塞。此外，排氣室3內之壓力比上述範圍高時，因為真空度過低，所以乳酸交酯之沸點下降不足且乳酸交酯氣化不足，有回收效率降低之傾向。另外，如此之回收作業必須極力抑制排氣室3內之壓力變動。具體而言，壓力變動宜抑制在±1KPaA內。該壓力變動過大時，熔融樹脂混合物中含有之乳酸交酯的沸點變化大，結果，容易產生排氣堵塞或成為回收效率降低之原因。

在上述回收裝置中，連接於捕集管15之捕集裝置5，例如，如圖3所示地，具有氣液分離塔51，且該氣液分離塔51通入冷凝管線A，而冷凝管線A連接於真空泵7。即，包含由捕集管15流入之氣體狀乳酸交酯的氣體混合物通入氣液分離塔51，並藉由設於氣液分離塔51內之除霧器去除高分子量成分(例如，乳酸之寡聚物)，接著，藉由在冷凝管線A之冷卻，回收液化氣體狀乳酸交酯及去除低分子量成分。即，包含由排氣室3捕集之乳酸交酯的氣體混合物中，除了乳酸交酯以外，亦含有來自乳酸之寡聚物、聚乳酸或混合於載體樹脂之聚合起始劑等的各種低分子量化合物等，因此必須去除該等低分子量化合物。具體而言，氣體回收之乳酸交酯通入氣液分離塔51並藉由氣液分離塔內之除霧器去除高分子量成分後，導入第一冷凝器71，只使乳酸交酯液化而形成液狀乳酸交酯來回收。 因此，為由排氣室3有效率地供給氣體狀混合物至氣液分離塔51及冷凝管線A，氣液分離塔51及冷凝管線A宜設置在比排氣室3高之位置。

如由圖3可知地，冷凝管線A沿藉由真空泵7真空抽吸之氣體的流動方向，串聯地配置第一冷凝器71、第二冷凝器73及第三冷凝器75。即，第一冷凝器71藉由導入管線81連結於氣液分離塔51，且第二冷凝器73藉由連結管線83連結於第一冷凝器71，而第三冷凝器75藉由連結管線85連結於第二冷凝器73且藉由終結管線87連結於真空泵7。因此，包含由排氣室3排出之氣體狀乳酸交酯的氣體混合物通過氣液分離塔51，接著依序導入第一冷凝器71、第二冷凝器73及第三冷凝器75。

第一冷凝器71使乳酸交酯液狀化而由氣體混合物回收，且在該第一冷凝器71中之熱交換溫度依據真空抽吸之真空度範圍設定在適當之範圍內。一般而言，在0.1KPaA至8KPaA之真空度範圍內熱交換溫度宜為60℃至140℃，而在真空度範圍為0.5KPaA至4KPaA內熱交換溫度80℃至90℃更佳。熱交換溫度比上述範圍低時，產生低沸點不純物之液狀化，恐有回收乳酸交酯之純度下降之虞，而熱交換溫度比上述範圍高時，因為乳酸交酯難以液狀化，所以恐有乳酸交酯回收效率降低之虞。

此外，第一冷凝器71，如圖3所示地，連結乳酸交酯容器89，且藉由第一冷凝器71中之冷卻而液化的乳酸交酯被捕集在容器89中，而剩餘之氣體通過連結管線83導入第二冷凝器73。

第二冷凝器73係使用於去除沸點比乳酸交酯低之低分子量化合物，因此，其熱交換溫度比第一冷凝器71低，且一般設定於大約40至-20℃。藉由在第二冷凝器73中之冷卻而液化之低分子量化合物被捕集在容器90中，接著排出或回收。此外，去除低分子量化合物且藉由第二冷凝器73冷卻之氣體透過連結管線85導入第三冷凝器75。

第三冷凝器75係使用於去除沸點更低之低分子量化合物(難凝集性成分)。因此，其熱交換溫度比第二冷凝器73低，且一般設定於-40至-60℃之極低溫，形成所謂深冷阱而使更低分子量之化合物液化並藉由第三冷凝器75內之除霧器等移除。此外，剩餘之氣體通過設於終結管線87中之過濾器93並藉由真空泵7抽吸而排出。

設於如上所述之冷凝管線A的第一至三冷凝器71、73、75只要熱交換溫度設定在上述範圍內，亦可具有本身習知之構造。例如，第一冷凝器71及第二冷凝器73可使用水(溫水)作為冷媒，且進行深冷阱之冷卻的第三冷凝器75可使用無水乙醇作為冷媒。

如此，通過氣液分離塔51，將去除高分子量之寡聚物成分的氣體混合物導入冷凝管線A，接著，除了使氣體混合物中含有之氣體狀乳酸交酯液化而捕集的第一冷凝器71以外，藉由進一步使用去除低分子量之第二冷凝器73及第三冷凝器75，可有效地防止在該冷凝管線A中之低分子量化合物等的不純物累積及配管堵塞，因此亦可有效地防止如此不純物造成之真空泵7的動作不良。

此外，在上述圖3之例子中，雖然為去除沸點比乳酸交酯低之低分子量化合物，設有第二冷凝器73及第三冷凝器75，但本發明不限於該態樣。例如，亦可進一步在第二冷凝器73與第三冷凝器75之間設置熱交換溫度不同的冷卻器。此外，可依場合省略第三冷凝器75(或第二冷凝器73)。

此外，雖然在圖3中冷凝管線A形成單一串聯管線，且第一至三冷凝器71、73、75設在一條管線上，但在第一冷凝器71之導入管線81與由第三冷凝器75到真空泵7之終結管線87間，可設置分支之並聯管線，且在並聯之管線中分別設置冷凝器，亦可同時進行真空泵7之真空抽吸的乳酸交酯捕集作業及管線清洗作業。以下，進行真空抽吸之乳酸交酯捕集作業的管線稱為乳酸交酯捕集管線，且進行清洗作業之管線稱為真空抽吸清洗管線。

例如，如圖4所示地，在該態樣中，在由第一冷凝器71延伸之連結管線83的中途設有三向閥等之切換閥M，且在該部分分支成並聯管線Xa、Xb。該等並聯管線Xa、Xb分別延伸到設於連接真空泵7之終結管線87的三向閥等的切換閥V。

在此，其中一並聯管線Xa中依序配置第二冷凝器73a及第三冷凝器75a，且另一並聯管線Xb中依序配置第二冷凝器73b及第三冷凝器75b。 上述第二冷凝器73a、73b及第三冷凝器75a、75b分別相當於圖2中之第二冷凝器73、第三冷凝器75。

如由圖4可知地，在由切換閥M分支之其中一並聯管線Xa中，由切換閥M延伸之連結管線83a中設有切換閥Ma，且該連結管線83a連接於第二冷凝器73a。此外，第二冷凝器73a藉由連結管線85a連接於第三冷凝器75a，且連接於切換閥V之終結管線87a由第三冷凝器75a延伸。該終結管線87a中設有切換閥Ma'。 同樣地，在另一並聯管線Xb中，由切換閥M延伸之連結管線83b中設有切換閥Mb，且該連結管線83b連接於第二冷凝器73b。此外，第二冷凝器73b藉由連結管線85b連接於第三冷凝器75b，且連接於切換閥V之終結管線87b由第三冷凝器75b延伸。該終結管線87b中設有切換閥Mb'。

此外，並聯管線Xa中之切換閥Ma及並聯管線Xb中之切換閥Mb連接具有調壓閥95之清潔氣體導入管線101。 另外，並聯管線Xa中之切換閥Ma’及並聯管線Xb中之切換閥Mb’連結排氣管線109，該排氣管線109具有調壓閥103、真空腔室105及過濾器111且具有清潔用真空泵107。 設在如此之並聯管線Xa、Xb、清潔氣體導入管線101及排氣管線109中的各種閥均藉由未圖示之閥控制裝置進行其開閉，藉此，由第一冷凝器71排出之氣體混合物流入其中一並聯管線Xa，並藉由在第二冷凝器73a及第三冷凝器75a中之冷卻去除低分子量化合物時，加熱至例如室溫以上，最好是50℃以上之清潔氣體可流入另一並聯管線Xb，以進行配管等之清洗。

例如，在圖4之例子中，切換閥M在並聯管線Xa側開啟(並聯管線Xb側關閉)，且切換閥V控制成在並聯管線Xa側開啟之狀態(並聯管線Xb側關閉之狀態)。 此外，切換閥Ma之清潔氣體導入管線101側關閉，接著，切換閥Ma'之排氣管線109側關閉。因此，離開第一冷凝器71之氣體混合物由切換閥M通過第二冷凝器73a而去除低分子量化合物，接著，通過第三冷凝器75a而去除更低分子量化合物，並通過切換閥V後，通過過濾器93由真空泵7排氣。

另一方面，在另一並聯管線Xb中，切換閥Mb之清潔氣體導入管線101側開啟，接著，切換閥Mb'之排氣管線109側呈開啟狀態後，清潔氣體導入管線101內之調壓閥95呈開啟狀態，且排氣管線109內之調壓閥103亦調整成開啟狀態。 因此，在該狀態下使清潔用真空泵107作動時，清潔氣體由預定氣體源通過清潔氣體導入管線101，流入並聯管線Xb內，接著由連結管線83b、第二冷凝器73b、連結管線85b、第三冷凝器75b、終結管線87b通過閥Mb'流入排氣管線109後，依序通過真空腔室105、過濾器111，由清潔用真空泵107排出。

即，並聯管線Xa連接於真空泵7且成為進行真空抽吸之乳酸交酯捕集作業的乳酸交酯捕集管線，並對通過第一冷凝器71之氣體藉由第二冷凝器73a及第三冷凝器75a去除低分子量化合物。另一方面，並聯管線Xb透過清潔氣體導入管線101連接於清潔用真空泵107且成為進行清洗作業之真空抽吸清洗管線，並在不使Xa側管線之真空度變動的情形下，藉由清潔氣體清洗Xb側管線之各種配管及冷凝器。

此外，進行並聯管線Xa側之清洗時，進行與上述完全相反之操作。 即，如圖5所示地，切換閥M在並聯管線Xb側開啟(並聯管線Xa側關閉)，且切換閥V控制成在並聯管線Xb側開啟之狀態(並聯管線Xa側關閉之狀態)。 另外，切換閥Mb之清潔氣體導入管線101側關閉，接著，切換閥Mb'之排氣管線109側關閉。因此，離開第一冷凝器71之氣體混合物由切換閥M通過第二冷凝器73b而去除低分子量化合物，接著，通過第三冷凝器75b而去除更低分子量化合物，並通過切換閥V後，通過過濾器93由真空泵7排氣。

另一方面，在另一並聯管線Xa中，切換閥Ma之清潔氣體導入管線101側開啟，接著，切換閥Ma'之排氣管線109側呈開啟狀態後，清潔氣體導入管線101內之調壓閥95呈開啟狀態，且排氣管線109內之調壓閥103亦調整成開啟狀態。 因此，在該狀態下使清潔用真空泵107作動時，清潔氣體由預定氣體源通過清潔氣體導入管線101，流入並聯管線Xa內，接著由連結管線83a、第二冷凝器73a、連結管線85a、第三冷凝器75a、終結管線87a通過閥Ma'流入排氣管線109後，依序通過真空腔室105、過濾器111，由清潔用真空泵107排出。

即，在並聯管線Xb側，對通過第一冷凝器71之氣體藉由第二冷凝器73b及第三冷凝器75b去除低分子量化合物，同時在另一並聯管線Xa側，藉由清潔氣體清洗各種配管及冷凝器。

如此，在設置並聯管線之態樣中，可在不停止捕集裝置5之製程運轉的情形下進行清洗，因此可長時間連續地回收乳酸交酯，在工業上極有利。

此外，在上述圖4及圖5中，雖然在連接於第一冷凝器71之連結管線83中設置切換閥M而形成並聯管線Xa、Xb，但亦可在連接氣液分離塔51及第一冷凝器71之導入管線81中設置切換閥M而形成並聯管線。此外，亦可在連接第二冷凝器73及第三冷凝器75之連結管線85中設置切換閥M而形成並聯管線。但是，使第一至三冷凝器71、73、75作動以回收乳酸交酯及去除低分子量化合物時，最容易在配管內產生不純物附著、堆積的是第一冷凝器71之下游側區域。因此，最好如圖4及圖5所示地，在連接於第一冷凝器71之連結管線83中設置切換閥M而形成並聯管線Xa、Xb。

1‧‧‧擠出機3‧‧‧排氣室4‧‧‧載體樹脂回收室5‧‧‧捕集裝置6‧‧‧載體樹脂排出用擠出機7‧‧‧真空泵11‧‧‧第一螺桿搬送路13‧‧‧側壁15‧‧‧捕集管15a‧‧‧收納槽15b‧‧‧真空破壞/回復管線15c‧‧‧回收管線17‧‧‧頂壁19‧‧‧觀察窗21‧‧‧收納槽23a‧‧‧第一搬送螺桿23b‧‧‧第一搬送螺桿25‧‧‧落回螺桿27‧‧‧缸壁30‧‧‧樹脂塊31‧‧‧液滴31a‧‧‧回流液33a‧‧‧O環33b‧‧‧O環35‧‧‧墊圈37‧‧‧回收管線39‧‧‧真空破壞/回復管線50‧‧‧真空破壞防止閥51‧‧‧氣液分離塔60‧‧‧第二螺桿搬送路71‧‧‧第一冷凝器73‧‧‧第二冷凝器73a‧‧‧第二冷凝器73b‧‧‧第二冷凝器75‧‧‧第三冷凝器75a‧‧‧第三冷凝器75b‧‧‧第三冷凝器81‧‧‧導入管線83‧‧‧連結管線83a‧‧‧連結管線83b‧‧‧連結管線85‧‧‧連結管線85a‧‧‧連結管線85b‧‧‧連結管線87‧‧‧終結管線87a‧‧‧終結管線87b‧‧‧終結管線89‧‧‧乳酸交酯容器90‧‧‧容器93‧‧‧過濾器95‧‧‧調壓閥101‧‧‧清潔氣體導入管線103‧‧‧調壓閥105‧‧‧真空腔室107‧‧‧清潔用真空泵109‧‧‧排氣管線111‧‧‧過濾器A‧‧‧冷凝管線M‧‧‧切換閥Ma‧‧‧切換閥Ma'‧‧‧切換閥Mb‧‧‧切換閥Mb'‧‧‧切換閥V‧‧‧切換閥Xa‧‧‧並聯管線Xb‧‧‧並聯管線

圖1係顯示使用於較佳地實施本發明之回收方法的回收裝置的概略構造圖。 圖2係顯示圖1之回收裝置的排氣室的截面構造圖。 圖3係顯示圖1之回收裝置的捕集裝置的最簡單態樣圖。 圖4係顯示圖1之回收裝置的捕集裝置中之冷凝管線例的圖，且係顯示使該冷凝管線中之並聯管線中的一並聯管線動作來進行乳酸交酯之回收的狀態圖。 圖5係顯示圖1之回收裝置的捕集裝置中之冷凝管線例的圖，且係顯示使該冷凝管線中之並聯管線中的另一並聯管線動作來進行乳酸交酯之回收的狀態圖。

3‧‧‧排氣室

5‧‧‧捕集裝置

7‧‧‧真空泵

15‧‧‧捕集管

51‧‧‧氣液分離塔

71‧‧‧第一冷凝器

73‧‧‧第二冷凝器

75‧‧‧第三冷凝器

81‧‧‧導入管線

83‧‧‧連結管線

85‧‧‧連結管線

87‧‧‧終結管線

89‧‧‧乳酸交酯容器

90‧‧‧容器

93‧‧‧過濾器

A‧‧‧冷凝管線

Claims (7)

1. 一種乳酸交酯回收方法，該方法係在減壓下保持包含乳酸交酯之樹脂混合物，並使該樹脂混合物中含有之乳酸交酯氣化，接著一面真空抽吸包含氣體狀乳酸交酯之氣體混合物，一面導入冷凝管線而回收乳酸交酯，其特徵為：該冷凝管線以冷卻溫度依序降低之方式串聯地排列多數冷凝器，且藉由該等冷凝器由該氣體混合物捕集乳酸交酯並分離乳酸交酯以外之不純物；該冷凝管線包含：用以將該氣體混合物導入該冷凝管線之導入管線；及連接於用以真空抽吸之真空泵的終結管線，且更具有在該導入管線與該終結管線之間透過切換閥分支的並聯管線，而該並聯管線中以分別至少包含位於最下游側之冷凝器的方式設有至少1個冷凝器，真空抽吸清洗管線透過切換閥連結於該並聯管線之各分支的流路；使該氣體混合物流入該並聯管線之分支中的一流路來進行乳酸交酯之回收，同時使連接於該並聯管線之分支中的另一流路的該真空抽吸清洗管線動作來進行真空清洗。
2. 如申請專利範圍第1項之乳酸交酯回收方法，其中該乳酸交酯係藉由聚乳酸之解聚合產生。
3. 如申請專利範圍第2項之乳酸交酯回收方法，其中使該氣體混合物通過用以去除乳酸寡聚物成分之氣液分離塔，並連續地導入該冷凝管線。
4. 如申請專利範圍第1項之乳酸交酯回收方法，其中依序配置第一冷凝器、第二冷凝器及第三冷凝器作為該多數冷凝器。
5. 如申請專利範圍第1項之乳酸交酯回收方法，其中在0.1至8kPaA之真空度範圍內真空抽吸該氣體混合物。
6. 如申請專利範圍第4項之乳酸交酯回收方法，其中將在該第一冷凝器之熱交換溫度設定在60至140℃。
7. 如申請專利範圍第1項之乳酸交酯回收方法，其中在該導入管線中配置第一冷凝器，且在該並聯管線之各分支的流路中分別配置剩餘之冷凝器。

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