TWI757603B - 聚乳酸製品的回收方法 - Google Patents

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Abstract

一種聚乳酸製品的回收方法，將表面有印刷油墨的廢棄聚乳酸製品，透過粉碎步驟、脫色步驟、改質造粒步驟以及成型步驟回收再利用；其中，該脫色步驟使用的脫色劑包含強鹼性化合物及有機溶劑的至少其中一種，該脫色劑可以進一步包含界面活性劑；並且，該改質造粒步驟使用的改質劑包含增韌劑、擴鏈劑及著色劑的至少其中一種；此外，該成型步驟包含吹袋成型、吹瓶成型、押出成型以及射出成型的其中一種，透過上述步驟將廢棄聚乳酸製品進行脫色及改質後重新製成耐衝擊的再生聚乳酸製品，並且應用於塑膠袋、塑膠容器、塑膠線材以及塑膠板材等。

Description

聚乳酸製品的回收方法
本發明提供一種聚乳酸製品的回收方法，可將聚乳酸製品回收後進行脫色和改質，並重新製成耐衝擊的再生聚乳酸製品。
聚乳酸係由從植物中發酵得到乳酸，再經由聚合反應後得到的高分子聚合物，由於聚乳酸為天然產物，具有生物可分解性，因此由聚乳酸製成的聚乳酸塑膠製品在被使用且丟棄後，可以逐漸分解為二氧化碳、甲烷和水，因此，過去10年來在全世界對於環保議題的關注之下，已經被大量使用，然而，在一般土壤掩埋的條件下，聚乳酸塑膠製品須3年以上才可逐漸分解，為了減少廢棄聚乳酸塑膠製品的掩埋量，以減少環境的負擔，近來，衍生出如何將聚乳酸塑膠製品回收再生，以實現資源重複利用的課題。
聚乳酸材料在臺灣目前廣泛應用在透明的雞蛋盒、咖啡外帶杯以及超商冰沙杯等製品中，其中，咖啡外帶杯和超商冰沙杯上都印刷有廠商的品牌標誌，導致若要將聚乳酸塑膠製品回收後進行再利用，僅能將其染製成黑色的再生聚乳酸塑膠顆粒，大幅限制了後續市場的接受度，同時，相較於傳統塑膠，聚乳酸的熱分解溫度較低，其經由高溫加工的再生製程之後，分子量將會大幅下降，造成再生聚乳酸製品的機械強度不足，因此，回收的聚乳酸塑膠製品需要再經過增韌及補強製程，才能再次應用於塑膠製品。
在現有技術的聚乳酸回收再製方法中，雖然有提供二次過濾方法過濾雜質以進一步純化回收聚乳酸的技術，以及提供二次結晶方法以提升再生聚乳酸的機械強度的技術，然而，在現有技術中尚未提出與聚乳酸塑膠製品相關的脫色技術。
鑑於現有技術遭遇的問題，本發明旨在提供一種聚乳酸製品的回收方法，能夠得到脫色的聚乳酸顆粒，以提升再生聚乳酸製品的產品利用性與後續市場的接受度，並且該聚乳酸顆粒物理特性得到提升，進而可增加再生聚乳酸製品的耐衝擊程度和機械強度。
根據本發明提供的一種聚乳酸製品的回收方法，包含：一粉碎步驟，將回收的一聚乳酸製品進行粉碎，得到一聚乳酸碎片；一脫色步驟，將一脫色劑添加到該聚乳酸碎片進行脫色，得到脫色的該聚乳酸碎片；一改質造粒步驟，將一改質劑添加到脫色的該聚乳酸碎片進行熔融混練，得到一改質聚乳酸，並將該改質聚乳酸押出，得到一再生聚乳酸顆粒；其中，該脫色劑包含一強鹼性化合物及一有機溶劑的至少其中一種，該改質劑包含一增韌劑、一擴鏈劑及一著色劑的至少其中一種。
在本發明的一實施例中，該聚乳酸製品的回收方法進一步包含一成型步驟，將該再生聚乳酸顆粒熔融成型，得到一再生聚乳酸製品。
在本發明的一實施例中，該脫色步驟的脫色溫度為25℃~100℃。
在本發明的一實施例中，該脫色劑進一步包含一界面活性劑。
在本發明的一實施例中，該強鹼性化合物為氫氧化鈉及氫氧化鉀的至少其中一種，該有機溶劑為酮類、醇類及酯類的至少其中一種，並且，該有機溶劑進一步為丙酮、丁酮、乙醇、異丙醇及乙酸乙酯的至少其中一種。
在本發明的一實施例中，該增韌劑為熱塑性彈性體（TPE）。
在本發明的一實施例中，該增韌劑包含熱塑性彈性體-順丁稀二酸酐接枝共聚物（TPE-g-MA）或熱塑性彈性體-甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝共聚物（TPE-g-GMA）的至少其中一種。
在本發明的一實施例中，該增韌劑包含熱塑性彈性體-順丁稀二酸酐接枝共聚物（TPE-g-MA）、熱塑性彈性體-甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝共聚物（TPE-g-GMA）、聚乳酸-順丁烯二酸酐接枝共聚物（PLA-g-MA）、聚乳酸-甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝共聚物（PLA-g-GMA）、氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物（SEBS）及己二酸丁二酯-對苯二甲酸丁二酯嵌段共聚物（PBAT）的至少其中一種。
在本發明的一實施例中，該熱塑性彈性體-順丁稀二酸酐接枝共聚物或該熱塑性彈性體-甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝共聚物的添加濃度為2~8phr。
在本發明的一實施例中，該聚乳酸-順丁烯二酸酐接枝共聚物或聚乳酸-甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝共聚物的添加濃度為2~8phr。
在本發明的一實施例中，該氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的添加濃度為2~8phr。
在本發明的一實施例中，該己二酸丁二酯-對苯二甲酸丁二酯嵌段共聚物的添加濃度為2~15phr。
透過本發明的聚乳酸製品的回收方法，可在脫色步驟中添加作為主要脫色劑的強鹼性化合物或有機溶劑，並且，可選擇性地添加作為輔助脫色劑的介面活性劑和/或升高脫色步驟的脫色溫度，以得到脫色的再生聚乳酸顆粒，進而增加其製成的再生聚乳酸製品的產品利用性與後續市場的接受度。
透過本發明的聚乳酸製品的回收方法，還可在改質造粒步驟中添加增韌劑，並且調節作為改質劑的一種的增韌劑的添加劑量，以使其製成的再生聚乳酸製品的耐衝擊程度符合產品需求。
在本發明的以下描述中，將在所屬技術領域具有通常知識者能夠輕易理解範圍內省略現有技術的詳細說明。
參照圖1，根據本發明的實施例的一種聚乳酸製品的回收方法，包含粉碎步驟S20、脫色步驟S40、改質造粒步驟S60，以及成型步驟S80。透過本發明的聚乳酸製品的回收方法可將廢棄之表面有印刷油墨的透明的聚乳酸製品，例如：消費者使用後丟棄的諸如雞蛋盒、外帶咖啡杯，或冰沙杯等本體為透明但表面有印刷油墨的聚乳酸製品，對其表面的印刷油墨進行脫色後，重新製成一種耐衝擊的聚乳酸顆粒，進而提升了其製成的產品的利用性與後續市場的接受度。
詳細說明本發明的聚乳酸的回收方法，首先，在粉碎步驟S20中，透過諸如粉碎機、切碎機或碎料機等粉碎設備，可將回收的聚乳酸製品進行粉碎以產生聚乳酸碎片，以增加後續脫色反應的反應表面積，進而促進脫色反應進行。
並且，較佳地，可透過溶液比重法，將聚乳酸碎片置於分為上下兩層的食鹽水溶液/硫酸溶液中，利用聚乳酸的密度介於食鹽水和硫酸溶液的密度之間的特性，而可在脫色步驟S40之前先行分離聚乳酸碎片中的固體雜質，例如：灰塵、砂粒與食物殘渣等。接著，可在分離固體雜質之後再操作脫色步驟S40。
在脫色步驟S40中，將脫色劑添加到聚乳酸碎片中並且攪拌混合，對聚乳酸碎片進行脫色，以去除或減少其表面上的印刷油墨，進而產生脫色的聚乳酸碎片，其中，該脫色劑可以包含強鹼性化合物和有機溶劑的至少其中一種，其中，該強鹼性化合物可以包含氫氧化鈉和氫氧化鉀的至少其中一種，並且其中，該有機溶劑可以包含碳數較低的酮類、醇類、酯類等小分子有機溶劑或苯類等有機溶劑，例如：丙酮、丁酮、乙醇、異丙醇、乙酸乙酯或甲苯，但不限於此。
將脫色時間基本上控制為1小時，但可透過升高脫色溫度來提升脫色劑的脫色效果和/或縮短脫色時間，也可根據需要延長脫色時間。此外，由於強鹼性化合物和有機溶劑在高溫下具有高反應性或易燃等特性，為降低脫色過程中的危險因素，脫色劑可以進一步包含界面活性劑，藉由介面活性劑同時具有親水性和疏水性的特性，可以有效地分散聚乳酸碎片的表面上的印刷油墨，促進脫色效果，以降低所需的脫色溫度或縮短所需的脫色時間，進而提升脫色步驟S40的安全性。
此外，由於諸如強鹼性化合物、有機溶劑和界面活性劑的脫色劑均具有去汙效果，因此可以在使用脫色劑對聚乳酸碎片進行脫色的同時去除聚乳酸碎片表面的髒汙，例如：油脂、乾涸的飲料或食物醬料等，進一步地，根據本發明的實施例的脫色劑可同時具有脫色及清洗的效果。
如下所示，表1為添加不同鹼性強度的鹼性化合物及界面活性劑的脫色劑的脫色結果，其中，第1~2組和第3~4組分別為單獨添加氫氧化鈉或碳酸鈉的脫色結果；第5~6組為添加氫氧化鈉和界面活性劑的脫色結果；並且第7~8組為單獨添加界面活性劑的脫色結果，其中，添加相同的脫色劑種類的組別分別在25℃和70℃下進行脫色，脫色時間為1小時，脫色效果如下：
表1、添加鹼性化合物及界面活性劑的脫色結果
組別 添加濃度（phr） 脫色溫度 及時間 脫色效果
水 氫氧化鈉 碳酸鈉 介面活性劑
1 100 20 0 0 25℃，1hr 不佳
2 100 20 0 0 70℃，1hr 部分脫色
3 100 0 20 0 25℃，1hr 不佳
4 100 0 20 0 70℃，1hr 不佳
5 100 20 0 25 25℃，1hr 部分脫色
6 100 20 0 25 70℃，1hr 完全脫色
7 100 0 0 30 25℃，1hr 不佳
8 100 0 0 30 70℃，1hr 不佳
phr：每百份樹脂的份數（Parts per hundred parts of resin），即每100 g 的聚乳酸碎片中添加的重量（g）。
其中，參照第1~2組及第5~6組的脫色結果，在單獨添加氫氧化鈉以及添加氫氧化鈉和界面活性劑的情況下，藉由升溫可加速反應速率的原理，將脫色溫度由25℃（即常溫）升高到70℃之後，第2組相較於第1組的脫色效果得到改善，同樣地，第6組相較於第5組的脫色效果也得到改善。
並且，同樣參照第1~2組及第5~6組的脫色結果，在相同的脫色溫度（25℃或70℃）的情況下，相較於未添加界面活性劑的第1~2組，進一步添加界面活性劑的第5~6組也改善了脫色效果。
然而，參照第3~4組及第7~8組的脫色結果，若僅單獨添加碳酸鈉或介面活性劑，即使在高溫（70℃）的情況下，碳酸鈉或介面活性劑各別對聚乳酸碎片的脫色效果仍不佳。
因此，較佳地，在添加強鹼性化合物作為脫色劑的情況下，需要加諸如氫氧化鈉或氫氧化鉀等的強鹼性化合物作為主要脫色劑，以對聚乳酸碎片產生部分脫色的效果，此外，可以添加界面活性劑作為輔助脫色劑並且/或者升高脫色溫度，以進一步提升脫色效果。
最佳地，在同時添加氫氧化鈉和界面活性劑，並且將脫色溫度升高為70o C的情況下，將對聚乳酸碎片產生完全脫色的效果，可以產生完全透明的聚乳酸碎片。
此外，雖然表1未列出，由於溫度升高可以提升脫色劑的脫色效果，在添加相同種類的脫色劑的情況下，脫色溫度為40℃的脫色效果將優於脫色溫度為25℃的脫色效果，並且，脫色溫度為100℃的脫色效果將優於脫色溫度為70℃的脫色效果。因此，根據本發明的實施例，脫色溫度的較佳範圍為25℃~100℃，更佳為25℃～70℃。
如下所示，表2為添加諸如丙酮、乙醇或乙酸乙酯的有機溶劑及界面活性劑的脫色劑的脫色結果，其中，第1~2組和第7~8組分別為單獨添加諸如丙酮和乙酸乙酯的有機溶劑的脫色結果；並且第3~4組、第5~6組和第9~10組為分別添加諸如丙酮、乙醇和乙酸乙酯的有機溶劑，並且進一步添加界面活性劑的脫色結果，其中，添加相同的脫色劑種類的組別分別以25℃和70℃進行脫色，脫色時間為1小時，脫色效果如下：
表2、添加有機溶劑及界面活性劑的脫色結果
組別 添加濃度（phr） 脫色溫度 及時間 脫色效果
丙酮 乙醇 乙酸乙酯 介面活性劑
1 100 0 0 0 25℃，1hr 不佳
2 100 0 0 0 70℃，1hr 部分脫色
3 100 0 0 20 25℃，1hr 部分脫色
4 100 0 0 20 70℃，1hr 完全脫色
5 0 100 0 20 25℃，1hr 不佳
6 0 100 0 20 70℃，1hr 部分脫色
7 0 0 100 0 25℃，1hr 不佳
8 0 0 100 0 70℃，1hr 部分脫色
9 0 0 100 20 25℃，1hr 部分脫色
10 0 0 100 20 70℃，1hr 完全脫色
phr：每百份樹脂的份數（Parts per hundred parts of resin），即每100 g 聚乳酸碎片中添加的重量（g）。
在本發明的實施例中，使用色票（color chip）模組進行比色，對聚乳酸碎片的脫色效果進行客觀的評估，但不限於此。
例如，當已進行脫色處理的聚乳酸碎片的比色結果與全新的聚乳酸（即，非再生的聚乳酸）的比色結果落於色票模組中的同一色號，或者落於色票模組中的同樣的兩個色號區間，即判定聚乳酸碎片已完全脫色。
此外，當已進行脫色步驟的聚乳酸碎片的比色結果與未進行脫色處理的聚乳酸碎片（更詳細地，與已進行脫色步驟的聚乳酸碎片的來源相同的聚乳酸碎片）的比色結果落於色票模組中的相似色號區間，則判定聚乳酸碎片脫色效果不佳。
另外，當已進行脫色步驟的聚乳酸碎片的比色結果介於判定為完全脫色的比色結果與判定為脫色效果不佳的比色結果的之間，則判定聚乳酸碎片具有部分脫色效果。
其中，參照第1~10組的脫色結果，在添加相同種類的脫色劑的情況下，藉由升溫可加速反應速率的原理，將脫色溫度由25℃（即常溫）升高到70℃之後，第2組相較於第1組、第4組相較於第3組、第6組相較於第5組、第8組相較於第7組，以及第10組相較於第9組的脫色效果均得到改善，其中，分別添加丙酮和乙酸乙酯的第4組和第10組甚至具有完全脫色的效果。
在添加有機溶劑作為主要脫色劑的情況下，由於乙醇的疏水性小於丙酮或乙酸乙酯，因此對於印刷顏料等疏水性物質的溶解度較低，若使用乙醇作為主要脫色劑，則需要進一步添加界面活性劑作為輔助脫色劑，並且將脫色溫度提升為70o C，始具有部分脫色的效果。
此外，雖然表2中未顯示，也可以使用丁酮、異丙醇或甲苯等有機溶劑作為主要脫色劑。
較佳地，若使用丙酮或乙酸乙酯作為主要脫色劑，可以進一步添加界面活性劑作為輔助脫色劑並且/或者升高脫色溫度，以進一步提升脫色效果。
最佳地，若使用丙酮或乙酸乙酯作為主要脫色劑，同時添加界面活性劑，並且將脫色溫度提升為70o C，將對聚乳酸碎片產生完全脫色的效果，可以產生完全透明的再生聚乳酸製品。
此外，雖然表1及表2中未說明，若必要時，也可以使用有機溶劑作為主要脫色劑，並且進一步添加強鹼性化合物及界面活性劑作為輔助脫色劑，以進一步提升脫色效果。
因此，在脫色步驟S40中，可以根據再生聚乳酸製品的顏色需求，來選擇脫色劑以及調整脫色溫度，以達最適化操作條件。當選用最佳條件（例如：表1的第6組；表2的第4、10組）進行脫色時，可以產生完全透明的聚乳酸碎片，使其經造粒步驟和成型步驟後製成的再生聚乳酸製品在外觀色澤上與全新的聚乳酸製品幾乎無異，進而提升了產品的利用性與後續市場的接受度。
當對再生聚乳酸製品的顏色需求非為透明時，可以僅選用其他較佳條件（例如：表1的第2、5組；表2的第2、3、6、8、9組）進行脫色，來產生部分脫色的再生聚乳酸製品，以減少脫色過程中所需添加的脫色劑，並且降低脫色溫度和/或縮短脫色時間，進而減少使用脫色劑造成的汙染，並且節省操作脫色步驟S40所需的能源。
相較於傳統塑膠，由於聚乳酸的熱分解溫度較低，將聚乳酸回收再生的高溫製程可能造成聚乳酸的分子鏈斷裂，因此，回收再生的聚乳酸材料若未經過適當的改質處理，將會因為聚乳酸分子量的大幅下降而造成再生聚乳酸製品的機械強度不足，進而限制了聚乳酸再生製品的可應用範圍，因此，回收的聚乳酸塑膠製品需要再經過增韌及補強等改質製程，才能再次應用於塑膠製品。
並且，經由增韌及補強等改質製程產生的熔融態改質聚乳酸，須經押出並且切割為顆粒狀的再生聚乳酸顆粒，以將再生聚乳酸顆粒作為稍後將進行的成型步驟的原料。
因此，將聚乳酸碎片透過如上所述的脫色步驟S40進行脫色以產生脫色的聚乳酸碎片之後，需要透過改質造粒步驟S60製成再生聚乳酸顆粒。
改質造粒步驟S60可分為改質階段和造粒階段，其中，脫色的聚乳酸碎片在改質階段被製成熔融態的改質聚乳酸，接著在造粒階段被製成再生聚乳酸顆粒，以下將對改質階段和造粒階段進行詳細描述。
首先，在改質階段，透過在諸如萬馬力機、螺桿造粒機或密煉機的混練造粒設備中，將諸如增韌劑、擴鏈劑或著色劑的改質劑添加到已清洗乾淨並且部分脫色或完全脫色的聚乳酸碎片，將兩者充分混合並進行高溫熔融混練，以對脫色的聚乳酸碎片進行諸如增韌、擴鏈或染色等的改質製程，進而產生熔融態的改質聚乳酸。
其中，增韌劑可以是熱塑性彈性體（Thermoplastic elastomer，TPE），例如：熱塑性彈性體-順丁烯二酸酐接枝共聚物或熱塑性彈性體-甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝共聚物或其他熱塑性彈性體。
並且其中，增韌劑可以是：以順丁烯二酸酐（Maleic anhydride， MA）接枝熱塑性彈性體的接枝共聚物、以甲基丙烯酸縮水甘油酯（Glycidyl methacrylate， GMA）接枝熱塑性彈性體的接枝共聚物，即：熱塑性彈性體-順丁烯二酸酐接枝共聚物、熱塑性彈性體-甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝共聚物。
進一步地，上述熱塑性彈性體可以是熱塑性聚烯系彈性體（Thermoplastic polyolefin elastomer，TPO）、熱塑性聚氨酯系彈性體、熱塑性聚苯乙烯系彈性體、熱塑性聚醚酯系彈性體、熱塑性聚醯胺系彈性體的至少其中一種。
更進一步地，上述熱塑性聚烯系彈性體可以是乙烯-丁烯嵌段共聚物或乙烯-辛烯嵌段共聚物，但不限於此。
或者，增韌劑可以是：以順丁烯二酸酐接枝聚乳酸（Poly lactic acid，PLA）的接枝共聚物、以甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚乳酸的接枝共聚物，即：聚乳酸-順丁烯二酸酐接枝共聚物、聚乳酸-甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝共聚物。
在上述作為增韌劑的接枝共聚物中，透過順丁烯二酸酐或甲基丙烯酸縮水甘油酯對熱塑性彈性體或聚乳酸進行接枝聚合反應，使直鏈的熱塑性彈性體或聚乳酸產生支鏈以提供彈性，進而用作本發明的增韌步驟中的增韌劑。
或者，增韌劑可以是：諸如氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物（SEBS）的熱塑性聚苯乙烯系彈性體（Thermoplastic polystyrene elastomer，TPS）、諸如己二酸丁二酯-對苯二甲酸丁二酯嵌段共聚物（PBAT）的熱塑性聚酯系彈性體（Thermoplastic polyester elastomer，TPEE）。
在上述作為增韌劑的諸如氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和己二酸丁二酯-對苯二甲酸丁二酯嵌段共聚物的嵌段共聚物中，透過該嵌段共聚物中的硬質段和軟質段的交錯排列來提供彈性，進而用作本發明的增韌步驟中的增韌劑。
綜上所述，本發明的增韌步驟中的增韌劑可以是熱塑性彈性體，例如：熱塑性彈性體-順丁烯二酸酐接枝共聚物或熱塑性彈性體-甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝共聚物或其他熱塑性彈性體。進一步地，本發明的增韌步驟中的增韌劑可以是例如：熱塑性彈性體-順丁烯二酸酐接枝共聚物（TPE-g-MA）、熱塑性彈性體-甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝共聚物（TPE-g-GMA）、聚乳酸-順丁烯二酸酐接枝共聚物（PLA-g-MA）、聚乳酸-甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝共聚物（PLA-g-GMA）、氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物（SEBS）或己二酸丁二酯-對苯二甲酸丁二酯嵌段共聚物（PBAT），但本發明的增韌步驟中的增韌劑不限於上述示例。
增韌劑的彈性可以提供再生聚乳酸製品對抗外部衝擊的緩衝能力，可以增加再生聚乳酸製品的耐衝擊強度，進而防止再生聚乳酸製品因衝擊而破裂。如下所示，表3為添加增韌劑進行改質的再生聚乳酸顆粒的增韌結果，其中，第1組為未添加增韌劑的耐衝擊強度測試結果；並且第2~3組、第4~6組、第7~9組和第10~12組分別為添加熱塑性彈性體-順丁烯二酸酐接枝共聚物（以下簡稱TPE-g-MA）、聚乳酸-順丁烯二酸酐接枝共聚物（以下簡稱PLA-g-MA）、氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物（以下簡稱SEBS）、己二酸丁二酯-對苯二甲酸丁二酯嵌段共聚物（以下簡稱PBAT）的耐衝擊強度測試結果，如下：
表3、添加增韌劑進行改質的再生聚乳酸顆粒的增韌結果
組別 添加濃度（phr） 耐衝擊強度 （J/m）
TPE-g-MA PLA-g-MA SEBS PBAT
1 0 0 0 0 16
2 3 0 0 0 25
3 6 0 0 0 40
4 0 2 0 0 20
5 0 5 0 0 28
6 0 8 0 0 38
7 0 0 2 0 22
8 0 0 5 0 32
9 0 0 8 0 45
10 0 0 0 2 19
11 0 0 0 8 32
12 0 0 0 15 42
phr：每百份樹脂的份數（Parts per hundred parts of resin），即每100 g 脫色的聚乳酸碎片中添加的重量（g）。
在本發明的實施例中，耐衝擊強度的測試方法為根據試驗標準ASTM D256的耐衝擊試驗方法，但不限於此。
其中，根據本發明的實施例，顯示分別單獨添加有TPE-g-MA、PLA-g-MA、SEBS、PBAT的實施方式的結果，在添加有TPE-g-MA 3~6phr、PLA-g-MA 2~8phr、SEBS 2~8phr、PBAT 2~15phr的情況下，進行增韌的再生聚乳酸顆粒相較於未進行增韌的再生聚乳酸顆粒的耐衝擊強度均有提升，並且均提升至19 J/m以上。
因此，可以根據需求選擇適當的增韌劑，並且添加適當劑量的增韌劑，以對脫色的聚乳酸碎片進行增韌，進而滿足對再生聚乳酸製品的耐衝擊需求。
較佳地，可以添加2~8phr的熱塑性彈性體-順丁稀二酸酐接枝共聚物作為增韌劑，以提升本發明的再生聚乳酸顆粒的耐衝擊強度。
或者，較佳地，可以添加2~8phr的熱塑性彈性體-甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝共聚物作為增韌劑，以提升本發明的再生聚乳酸顆粒的耐衝擊強度。
或者，較佳地，可以添加2~8phr的聚乳酸-順丁烯二酸酐接枝共聚物作為增韌劑，以提升本發明的再生聚乳酸顆粒的耐衝擊強度。
或者，更佳地，可以添加3~8phr的聚乳酸-順丁烯二酸酐接枝共聚物作為增韌劑，以提升本發明的再生聚乳酸顆粒的耐衝擊強度。
或者，較佳地，可以添加2~8phr的聚乳酸-甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝共聚物作為增韌劑，以提升本發明的再生聚乳酸顆粒的耐衝擊強度。
或者，更佳地，可以添加3~8phr的聚乳酸-甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝共聚物作為增韌劑，以提升本發明的再生聚乳酸顆粒的耐衝擊強度。
或者，較佳地，可以添加2~8phr的氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物作為增韌劑，以提升本發明的再生聚乳酸顆粒的耐衝擊強度。
或者，更佳地，可以添加3~8phr的氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物作為增韌劑，以提升本發明的再生聚乳酸顆粒的耐衝擊強度。
或者，較佳地，可以添加2~15phr的己二酸丁二酯-對苯二甲酸丁二酯嵌段共聚物作為增韌劑，以提升本發明的再生聚乳酸顆粒的耐衝擊強度
或者，更佳地，可以添加5~15phr的己二酸丁二酯-對苯二甲酸丁二酯嵌段共聚物作為增韌劑，以提升本發明的再生聚乳酸顆粒的耐衝擊強度。
此外，添加擴鏈劑可以接合聚乳酸的分子鏈，以提升聚乳酸的分子量，進而提升再生聚乳酸製品的機械性質。另外，若再生聚乳酸製品具有除了透明之外的顏色需求，可以進一步添加諸如色母粒（不限於黑色）的著色劑，以將再生聚乳酸製品染製成所需的顏色。
接著，於造粒階段，經由混練造粒設備的押出出口將熔融態的改質聚乳酸押出，並且切割為顆粒狀，以產生再生聚乳酸顆粒。
較佳地，可以在混鍊造粒設備的押出出口設置濾網，以在押出的過程中，進一步過濾在粉碎步驟S20和脫色步驟S40之間使用溶液比重法而未能去除的固體雜質。
其中，因為押出的再生聚乳酸須過水冷卻，方能定型成為顆粒狀的再生聚乳酸顆粒，因此，在進行稍後的成型步驟S80之前，須以諸如離心的脫水方式對再生聚乳酸顆粒進行脫水，以降低聚乳酸顆粒在過水冷卻過程中吸收的含水量，接著再操作成型步驟S80。
經由上述的改質造粒步驟S60產生了再生聚乳酸顆粒，接著，再根據對產品的形狀需求，經由成型步驟S80將再生聚乳酸顆粒重新熔融之後再成型，以製成再生聚乳酸製品。
其中，成型步驟S80中使用的成型製程可以包含：吹袋成型製程、吹瓶成型製程、押出成型製程以及射出成型製程，以產生諸如塑膠袋、塑膠容器、塑膠線材和塑膠板材等再生聚乳酸製品，但不限於此。
透過本發明的聚乳酸製品的回收方法，可在脫色步驟中添加作為主要脫色劑的強鹼性化合物或有機溶劑，並且，可選擇性地添加作為輔助脫色劑的介面活性劑和/或升高脫色步驟的脫色溫度，以得到脫色的再生聚乳酸顆粒，進而增加再生聚乳酸製品的產品利用性與後續市場的接受度。
此外，透過本發明的聚乳酸製品的回收方法，還可在改質步驟中添加增韌劑，並且調節作為改質劑的一種的增韌劑的添加劑量，以使再生聚乳酸製品的耐衝擊程度符合產品需求。
透過以上實施方式，本發明旨在提供一種聚乳酸製品的回收方法，能夠得到脫色的聚乳酸顆粒，以提升其製成的再生聚乳酸製品的產品利用性與後續市場的接受度，並且該聚乳酸顆粒物理特性得到提升，進而可增加其製成的再生聚乳酸製品的耐衝擊程度和機械強度。
以上所述者僅為用以解釋本發明之較佳實施例，並非企圖據以對本發明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發明精神下所作有關本發明之任何修飾或變更，皆仍應包含在本發明意圖保護之範疇。
S20:粉碎步驟 S40:脫色步驟 S60:改質造粒步驟 S80:成型步驟
圖1為說明本發明的步驟的流程圖。
S20:粉碎步驟
S40:脫色步驟
S60:改質造粒步驟
S80:成型步驟

Claims (12)

  1. 一種聚乳酸製品的回收方法，包括：一粉碎步驟，將回收的且本體為透明但表面有顏料的一聚乳酸製品進行粉碎，得到一聚乳酸碎片；一脫色步驟，將一脫色劑添加到該聚乳酸碎片進行脫色，得到脫色的該聚乳酸碎片；一改質造粒步驟，將一改質劑添加到脫色的該聚乳酸碎片進行熔融混練，得到一改質聚乳酸，並將該改質聚乳酸押出，得到一再生聚乳酸顆粒；其中，該脫色劑包括一強鹼性化合物及一有機溶劑的其中一種，但不包括其中的另一種，該改質劑包括一增韌劑、一擴鏈劑及一著色劑的至少其中一種。
  2. 根據請求項1所述之聚乳酸製品的回收方法，進一步包括：一成型步驟，將該再生聚乳酸顆粒熔融成型，得到一再生聚乳酸製品。
  3. 根據請求項1所述之聚乳酸製品的回收方法，其中，該脫色步驟的脫色溫度為25℃~100℃。
  4. 根據請求項1所述之聚乳酸製品的回收方法，其中，該脫色劑進一步包括一界面活性劑。
  5. 根據請求項1所述之聚乳酸製品的回收方法，其中，該強鹼性化合物為氫氧化鈉及氫氧化鉀的至少其中一種，該有機溶劑為丙酮、丁酮、乙醇、異丙醇及乙酸乙酯的至少其中一種。
  6. 根據請求項1所述之聚乳酸製品的回收方法，其中，該增韌劑為熱塑性彈性體(TPE)。
  7. 根據請求項1所述之聚乳酸製品的回收方法，其中，該增韌劑包括熱塑性彈性體-順丁稀二酸酐接枝共聚物(TPE-g-MA)或熱塑性彈性體-甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝共聚物(TPE-g-GMA)的至少其中一種。
  8. 根據請求項1所述之聚乳酸製品的回收方法，其中，該增韌劑包括熱塑性彈性體-順丁稀二酸酐接枝共聚物(TPE-g-MA)、熱塑性彈性體-甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝共聚物(TPE-g-GMA)、聚乳酸-順丁烯二酸酐接枝共聚物(PLA-g-MA)、聚乳酸-甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝共聚物(PLA-g-GMA)、氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)及己二酸丁二酯-對苯二甲酸丁二酯嵌段共聚物(PBAT)的至少其中一種。
  9. 根據請求項8所述之聚乳酸製品的回收方法，其中，該熱塑性彈性體-順丁稀二酸酐接枝共聚物或該熱塑性彈性體-甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝共聚物的添加濃度為2~8phr。
  10. 根據請求項8所述之聚乳酸製品的回收方法，其中，該聚乳酸-順丁烯二酸酐接枝共聚物或聚乳酸-甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝共聚物的添加濃度為2~8phr。
  11. 根據請求項8所述之聚乳酸製品的回收方法，其中，該氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的添加濃度為2~8phr。
  12. 根據請求項8所述之聚乳酸製品的回收方法，其中，該己二酸丁二酯-對苯二甲酸丁二酯嵌段共聚物的添加濃度為2~15phr。
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