TWI786787B - 利用離子液體觸媒回收聚酯織物的方法 - Google Patents

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Abstract

本發明公開一種利用離子液體觸媒回收聚酯織物的方法，其包括：提供一回收聚酯織物；利用一化學解聚液對所述回收聚酯織物進行化學解聚，以形成包含對苯二甲酸乙二醇酯（BHET）的一解聚產物，其中，所述化學解聚液是於一解聚觸媒存在的環境下對所述回收聚酯織物來進行化學解聚，並且所述解聚觸媒為一離子液體觸媒；本發明公開的方法具有高解聚效率與高BHET收率，以及容易回收觸媒之優點。

Description

利用離子液體觸媒回收聚酯織物的方法
本發明涉及一種回收聚酯織物的方法，特別是涉及一種利用離子液體觸媒回收聚酯織物的方法。
在現有技術中，聚酯織物（PET fabric）的化學回收方式，主要是以化學解聚液（如乙二醇）將聚酯織物進行化學解聚，以形成一解聚產物，並且該解聚產物主要包含對苯二甲酸乙二醇酯（bis(2-hydroxyethyl) terephthalate，簡稱BHET）。然而，上述化學回收方式的過程必需經過複雜的純化程序，將原本存在於聚酯織物中的染料等雜質去除後，才能將BHET進行再聚合，從而形成高品質的再生聚酯粒（r-PET）。
在上述聚酯織物的化學回收方式中，現有的化學解聚方式主要為醇解技術，其通常是以有機金屬為觸媒，例如：醋酸鋅、有機鈦金屬、或有機銻金屬。然而，以有機金屬觸媒催化解聚反應形成BHET的製程具有副反應多及觸媒無法回收等缺點。因此，再以該方法所形成的BHET製造再生聚酯粒（r-PET）具有品質較差並且回收成本較高等缺點；或者，使用奈米級觸媒雖然具良好解聚特性，但不容易以固-液分離方式(如沉降、過濾)回收觸媒，造成量產上的困難。
美國公告專利第9,255,194號，提出了聚酯織物的解聚方法。該專利所提出的方法，使用具有低沸點的有機物為觸媒，其能藉由蒸發回收。相較於現有的機金屬觸媒，該方法具有觸媒可以回收的優勢。然而，該方法所形成的BHET純度仍較低。因此，通過該方法所形成的再生聚酯粒（r-PET）仍較原生聚酯粒具有較差的品質，並且該方法也具有回收成本高的缺點。
大陸公告專利第100,344,604號，提出了聚酯織物的解聚方法。該專利所提出的方法，將聚酯織物進行化學解聚。然而，該方法以有機金屬觸媒催化解聚反應所形成的BHET具有副反應多及觸媒無法回收等缺點。因此，再以該方法所形成的BHET製造再生聚酯粒（r-PET）也具有品質較差，並且回收成本較高等缺點。
於是，本發明人認為上述缺陷可改善，乃特潛心研究並配合科學原理的運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本發明。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種利用離子液體觸媒回收聚酯織物的方法。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的一技術方案是，提供一種利用離子液體觸媒回收聚酯織物的方法，其包括：實施一準備作業，其包含：提供一回收聚酯織物；實施一解聚作業，其包含：利用一化學解聚液對所述回收聚酯織物進行化學解聚，以形成一解聚產物，其主要包含：對苯二甲酸乙二醇酯（BHET）；其中，所述解聚作業是於一解聚觸媒存在的環境下對所述回收聚酯織物來進行化學解聚，並且所述解聚觸媒為一離子液體觸媒；以及實施一分離作業，其包含：以一離心方式及/或一過濾方式來分離所述離子液體觸媒，以收集所述離子液體觸媒。
優選地，在所述解聚作業中，所述化學解聚液為乙二醇（EG），並且所述化學解聚液是被加熱至介於180℃至260℃之間的一解聚溫度對所述回收聚酯織物進行化學解聚。
優選地，在所述解聚作業中，所述離子液體觸媒包含一基材及接枝於所述基材上的一離子液體（ionic liquid），接枝需使用矽烷偶合劑為橋樑，如氯丙基三甲氧基矽，製備方式是先將矽烷偶合劑酸解，再與基材(如碳、矽、鐵、鎳、及/或鈷材質)進行接枝反應，接續在鹼的環境下，將離子液體接枝於矽烷偶合劑，即為固態的離子液體觸媒。
優選地，在所述離子液體觸媒中，所述離子液體接枝於所述基材上的一接枝數量為，每公克的所述基材接枝有10 4支至10 18支的所述離子液體。
優選地，所述離子液體觸媒的所述基材包含：碳、矽、鐵、鎳、及/或鈷，並且所述基材的平均粒徑是介於2微米至800微米之間。具有上述平均粒徑的基材能以量產之離心與過濾設備進行分離，量產方式包括沉降與濾袋式過濾器分離。
優選地，在所述離子液體觸媒中，所述離子液體為1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽（1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate，簡稱BMI-PF6）、1-丁基-3-甲基咪唑四氯鋅酸鹽（1-butyl-3-methylimidazolium tetrachlorozincate，簡稱BMI 2ZnCl 4）、1-丁基-3-甲基咪唑四氯鐵酸鹽（1-butyl-3-methylimidazolium tetrachloroironate，簡稱BMI 2FeCl 4）、1-丁基-3-甲基咪唑四氯鈷酸鹽（1-butyl-3-methylimidazolium tetrachlorocobaltate，簡稱BMI 2CoCl 4）及1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽（1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate，簡稱BMI-BF4）的至少其中之一。
優選地，在所述分離作業中，所述離子液體觸媒因具有高比重能通過沉降作用，以及過濾設備、而從所述解聚產物中被分離；其中，所述離子液體觸媒的一觸媒回收率不小於95%。
優選地，在所述分離作業後，所述利用離子液體觸媒回收聚酯織物的方法進一步包括：實施一純化作業，以從所述解聚產物中得到經純化的對苯二甲酸乙二醇酯；以及實施一造粒作業，以使得所述經純化的對苯二甲酸乙二醇酯再聚合，而後形成再生聚酯粒（r-PET）。
優選地，所述純化作業包含：一吸附程序，其包含：將所述對苯二甲酸乙二醇酯溶解入水中，以形成一水相液體；並且將一活性碳材料及/或一離子交換樹脂加入所述水相液體中，以使得所述活性碳材料及/或所述離子交換樹脂吸附原本存在於所述回收聚酯織物中的雜質。
優選地，所述水相液體是被加熱至介於70℃至150℃之間的一液體溫度，以增加所述對苯二甲酸乙二醇酯於水中的溶解度，並且使得所述活性碳材料及/或所述離子交換樹脂能在所述液體溫度下吸附所述雜質。
優選地，於所述吸附程序後，所述純化作業進一步包含：一結晶程序，其包含：將所述水相液體由介於70℃至150℃之間的所述液體溫度降溫至介於5℃至25℃之間的一結晶溫度，以將所述對苯二甲酸乙二醇酯自所述水相液體中結晶析出，從而得到經純化的對苯二甲酸乙二醇酯。
優選地，通過所述造粒作業所形成的所述再生聚酯粒（r-PET）具有不小於60的一L值、介於-2至2之間的一a值、及介於-6至6之間的一b值，並且所述再生聚酯粒具有不小於90%的一回收率。
本發明的有益效果在於，本發明所提供的利用離子液體觸媒回收聚酯織物的方法，其能通過“提供一回收聚酯織物；利用一化學解聚液對所述回收聚酯織物進行化學解聚，以形成包含對苯二甲酸乙二醇酯（BHET）的一解聚產物，其中，所述化學解聚液是於一解聚觸媒存在的環境下對所述回收聚酯織物來進行化學解聚，並且所述解聚觸媒為一離子液體觸媒；以及實施一分離作業，其包含：以一離心方式及/或一過濾方式來分離所述離子液體觸媒，以收集所述離子液體觸媒”，以提升再生聚酯粒（r-PET）的回收品質。
再者，本發明所提供的利用離子液體觸媒回收聚酯織物的方法具有解聚效率高、量產容易與成本低的優勢。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。
應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
[利用離子液體觸媒回收聚酯織物的方法]
在現有技術中，聚酯織物的解聚方式主要是使用有機金屬或其它有機物為觸媒。通過該些方式解聚所形成的解聚產物主要包含：對苯二甲酸乙二醇酯（BHET）。接著，該解聚產物再以活性碳材料或離子交換樹脂來吸附染料等雜質，或以蒸餾方式將BHET餾出。
然而，上述以觸媒催化解聚反應形成BHET的製程具有副反應多及觸媒無法回收等缺點。因此，再以上述方法所形成的BHET製造再生聚酯粒（r-PET）具有品質較差並且回收成本較高等缺點。
為了解決上述的技術問題，請參閱圖1所示，本發明實施例提供一種利用離子液體觸媒回收聚酯織物的方法，其能提升再生聚酯粒（r-PET）的回收品質，並且具有回收成本低的優勢。所述利用離子液體觸媒回收聚酯織物的方法包含步驟S110、步驟S120、步驟S130、步驟S140、及步驟S150。必須說明的是，本實施例所載之各步驟的順序與實際的操作方式可視需求而調整，並不限於本實施例所載。
所述步驟S110包含：實施一準備作業（preparation operation）。所述準備作業包含：提供一回收聚酯織物（recycled polyester fabric）。其中，所述回收聚酯織物附著有雜質（impurities），並且所述雜質可以例如是染料（dye）及/或潑水劑（water repellent），但本發明不受限於此。
舉例而言，所述回收聚酯織物可以例如是通過染料染色而具有顏色。再者，所述回收聚酯織物可以例如是通過撥水劑處理而具有防潑水功能。其中，所述染料可以例如是天然染料及合成染料的至少其中之一，又或者，所述染料可以例如是物理染料及化學染料的至少其中之一。所述潑水劑可以例如是包含矽元素（Si）的潑水劑、包含氟元素（F）的撥水劑、包含氟元素及矽元素的撥水劑、或水性聚氨酯（PU）撥水劑，但本發明不受限於此。
在本發明的一實施例中，所述回收聚酯織物經染色具有大於0、且不大於30的L值，也就是說，所述回收聚酯織物具有較深的顏色，但本發明不受限於此。需說明的是，上述L值是Lab色彩空間（Lab color space）中表示亮度（或稱顏色的白度）的參數值。
在本發明的一實施例中，所述回收聚酯織物也可以是未經染色的聚酯織物。也就是說，所述回收聚酯織物也可以例如是未附著有染料，而呈現聚酯織物原本的顏色。
所述步驟S120包含：實施一解聚作業（de-polymerization operation）。所述解聚作業包含：利用一化學解聚液對所述回收聚酯織物進行化學解聚，以形成一解聚產物。其中，所述解聚產物主要包含：對苯二甲酸乙二醇酯（bis-2-hydroxylethyl terephthalate，簡稱BHET）。再者，所述解聚產物還包含：低聚物（oligomer）、所述化學解聚液、及所述雜質。
更具體地說，所述化學解聚液可以例如是乙二醇（ethylene glycol，EG），並且對所述回收聚酯織物進行化學解聚的方法可以例如是乙二醇解聚法（或稱乙二醇醇解法）。據此，所述回收聚酯織物能被解聚為主要包含對苯二甲酸乙二醇酯（BHET）的解聚產物。再者，所述解聚產物還包含：通過聚酯織物解聚所形成的低聚物（oligomer）、上述用於解聚反應的化學解聚液（如：乙二醇）、及原本存在於回收聚酯織物中的雜質。
值得一提的是，對苯二甲酸乙二醇酯（BHET）為純對苯二甲酸（PTA）與乙二醇（EG）的中間體。再者，對苯二甲酸乙二醇酯也可以被用作合成聚酯（PET）的原料，並且還可以與其它單體生成聚酯共聚物。
進一步地說，在本發明的一實施例中，所述化學解聚液是於一解聚觸媒（de-polymerization catalyst）存在的環境下對回收聚酯織物進行化學解聚。所述解聚觸媒能用以輔助降低化學解聚液對聚酯織物進行化學解聚的活化能。換個角度說，所述解聚觸媒能輔助提升化學解聚液對回收聚酯織物進行化學解聚的反應速率。
更進一步地說，為了使得所述解聚觸媒在使用完畢後更容易地被回收，本實施例的解聚觸媒為一離子液體觸媒。所述離子液體觸媒的基材包含：碳、矽、鐵、鎳、及/或鈷材質。所述基材的粒徑介於2微米至800微米。再者，所述離子液體觸媒是以微米級的粒徑尺寸分散於化學解聚液中，從而有效地對所述回收聚酯織物的解聚反應產生催化的效果。
在本發明的一實施例中，所述化學解聚液是被加熱至一解聚溫度來對所述回收聚酯織物進行化學解聚。其中，所述解聚溫度優選是介於180℃至260℃之間，並且特優選是介於210℃至240℃之間，但本發明不受限於此。在上述解聚溫度下，所述化學解聚液對回收聚酯織物進行化學解聚的效率能更有效地提升，並且所述離子液體觸媒能發揮更大的觸媒作用。
在本發明的一實施例中，所述離子液體觸媒可以例如是包含：一基材及接枝於所述基材上的離子液體（ionic liquid），步驟包括：將包含碳、矽、鐵、鎳、及/或鈷之基材的表面先酸化，形成具有OH官能基，以Silane與OH基合成，離子液體再與Silane端合成。其中，所述基材用以在離子液體觸媒使用完畢後以固-液分離方式，使得所述離子液體觸媒能夠被回收。再者，所述離子液體用以在所述解聚作業中催化化學解聚液對回收聚酯織物進行化學解聚的反應速率。需說明的是，上述基材包含：碳及/或矽等非磁性材料，及/或鐵、鎳、及/或鈷等磁性材料。
在本發明的一實施例中，所述基材為具有微米級尺寸的粒狀材料。其中，所述基材的一平均粒徑範圍優選是介於2微米至800微米之間、且特優選介於5微米至200微米之間，但本發明不受限於此。
在本發明的一實施例中，所述離子液體觸媒中的離子液體接枝於基材上的一接枝數量（number of grafts），優選為每公克的基材接枝有10 4支至10 18支的離子液體、且特優選為10 5支至10 15支的離子液體，但本發明不受限於此。
在本發明的一實施例中，所述離子液體觸媒與化學解聚液的PET重量比例範圍優選是介於1：100~1000。也就是說，在所述解聚作業中，所述化學解聚液的PET重量為離子液體觸媒的重量的100倍至1000倍，但本發明不受限於此。
在本發明的一實施例中，所述離子液體觸媒中的離子液體是選自由1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽（1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate，簡稱BMI-PF6）、1-丁基-3-甲基咪唑四氯鋅酸鹽（1-butyl-3-methylimidazolium tetrachlorozincate，簡稱BMI 2ZnCl 4）、1-丁基-3-甲基咪唑四氯鐵酸鹽（1-butyl-3-methylimidazolium tetrachloroironate，簡稱BMI 2FeCl 4）、1-丁基-3-甲基咪唑四氯鈷酸鹽（1-butyl-3-methylimidazolium tetrachlorocobaltate，簡稱BMI 2CoCl 4）及1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽（1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate，簡稱BMI-BF4）所組成的材料群組的至少其中之一，但本發明不受限於此。上述離子液體的材料種類對於催化回收聚酯織物進行化學解聚的效果較佳。
在本發明的一實施例中，所述離子液體觸媒中的基材是選自由微米鐵粒子（iron microparticle）、微米鎳粒子（nickel microparticle）、微米碳粒子（carbon microparticle）、微米矽粒子（silicon microparticle）、及微米鈷粒子（cobalt microparticle）所組成的材料群組的至少其中之一。
所述步驟S130包含實施一分離作業，其包含：以一離心方式及/或一過濾方式來分離所述離子液體觸媒，以收集所述離子液體觸媒。其中，在所述分離作業中，所述離子液體觸媒因具有高比重能通過沉降作用，以及過濾分離、而從所述解聚產物中被分離；其中，所述離子液體觸媒的一觸媒回收率不小於95%。
或者，所述步驟S130包含：實施一離心沉降與過濾作業。所述離心作業包含：利用一旋風分離器(cyclone separator)分離解聚液與觸媒，解聚液再以過濾設備分離觸媒，以收集所述離子液體觸媒。
更具體地說，在所述離心沉降與過濾作業中，所述離子液體觸媒能通過比重差異、而從所述解聚產物中被分離大部分觸媒，觸媒回收率（catalyst recovery rate）優選是不小於70%；接續，解聚液再以過濾設備分離殘留的觸媒。其中，所述離子液體觸媒的一觸媒回收率（catalyst recovery rate）優選是不小於95%、且特優選是不小於96%。
在本發明的一實施例中，所述解聚產物及離子液體觸媒是經過自然重力、離心重力等方式沉降達到分離，濾液再以壓濾、離心過濾等方式達到分離，進而收集所述離子液體觸媒，但本發明不受限於此。
根據上述配置，本發明實施例以離子液體觸媒催化解聚反應形成對苯二甲酸乙二醇酯（BHET）的製程具有副反應少、轉化率高、選擇率高、及觸媒可以回收等優點。因此，本發明實施例後續所形成的再生聚酯粒（r-PET）能具有較高的回收品質及較低的回收成本。
所述步驟S140包含：實施一純化作業（purification operation），以從所述解聚產物中得到經純化的對苯二甲酸乙二醇酯（purified BHET）。
在本發明的一實施例中，所述純化作業依序包含：一吸附程序（adsorption procedure）及一結晶程序（crystallization procedure）。
進一步地說，所述吸附程序包含：將所述對苯二甲酸乙二醇酯溶解入水中，以形成一水相液體；並且將一活性碳材料及/或一離子交換樹脂加入所述水相液體中，以使得所述活性碳材料及/或所述離子交換樹脂吸附原本存在於所述回收聚酯織物中的雜質（如：染料）。
其中，所述水相液體是被加熱至介於70℃至150℃之間的一液體溫度，以增加所述對苯二甲酸乙二醇酯於水中的溶解度，並且使得所述活性碳材料及/或所述離子交換樹脂能在所述液體溫度下吸附所述雜質，但本發明不受限於此。
進一步地說，所述結晶程序包含：將所述水相液體由介於70℃至150℃之間的所述液體溫度降溫至介於5℃至25℃之間的一結晶溫度，以將所述對苯二甲酸乙二醇酯自所述水相液體中結晶析出，從而得到所述經純化的對苯二甲酸乙二醇酯。
所述述步驟S150包含：實施一造粒作業（granulation operation），以使得經純化的對苯二甲酸乙二醇酯再聚合，而後形成再生聚酯粒（r-PET）。其中，所述再生聚酯粒可以例如是通過單螺桿造粒機或雙螺桿造粒機將經聚合的對苯二甲酸乙二醇酯進行造粒作業而形成。
在本發明的一實施例中，通過所述造粒作業所形成的所述再生聚酯粒（r-PET）具有不小於60的一L值、介於-2至2之間的一a值、及介於-6至6之間的一b值，並且所述再生聚酯粒具有不小於90%的一回收率。
[實驗數據及測試結果]
為了證實本發明實施例所提供的利用離子液體觸媒回收聚酯織物的方法，具有良好的回收效果及改善收率，以下將以實施例1至5與比較例1至5做說明。
實施例1：
以活性碳(平均粒徑61.3um、粒徑範圍5~284um)、氯丙基三甲氧基矽與1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽(BMI-PF6)合成之固體離子液觸媒為解聚觸媒(簡稱SDX1)。
取1kgPET織物、6kg乙二醇與20g的離子液體(SDX1)觸媒，放入10L三頸玻璃瓶並升溫至190℃，攪拌反應3hr將PET織物解聚，反應液降溫至120℃以300rpm離心1分鐘後，將上層反應液取出以與觸媒分離，上層反應濾液再以1um的濾布過濾，將觸媒分離出反應液，將2階段分離出的觸媒回收使用，觸媒回收率96.7%。
在絕對壓力3torr環境下，將反應液由120℃升溫至170℃，將過剩EG等物質餾出，使反應液的EG殘留量＜5%。
將反應液降溫至90℃後加入7kg的水，並升溫至90℃使BHET溶於水中，加入30g的活性碳，維持在90℃攪拌1hr吸附染料等雜質，再過濾去除活性碳。
90℃含BHET的水溶液，以冷卻水降溫至50℃將BHET結晶析出，降溫速率為6℃/min，過濾移除固體BHET；液體母液將進行第二階段降溫結晶。50℃含BHET的水溶液，以冷凍水降溫至5℃將BHET結晶析出，降溫速率為0.2℃/min，過濾移除固體BHET。
將第一階段與第二階段之BHET混合乾燥後，將BHET以270℃、0.5torr再聚為r-PET。r-PET品質L=61%、a=0.8、b=3.5，收率93.0%。觸媒回收率96.7%。
實施例2：
同實施例1，以矽(平均粒徑55.4um、粒徑範圍6~275um)、氯丙基三甲氧基矽與1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽合成之固體離子液觸媒為解聚觸媒(SDX2)。其餘條件與實施例1同。
r-PET品質L=62%、a=0.9、b=4.6，收率95.4%。觸媒回收率98.4%。
實施例3：
同實施例1，以金屬鎳(平均粒徑64.3um、粒徑範圍4~223um)、氯丙基三甲氧基矽與1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽合成之固體離子液觸媒為解聚觸媒(SDX3)。其餘條件與實施例1同。
r-PET品質L=63%、a=0.6、b=4.8，收率96.4%。觸媒回收率99.2%。
實施例4:
同實施例1，以實施例1回收的觸媒(19.34g)再加SDX1觸媒(0.66g)為解聚觸媒。其餘條件與實施例1同。
r-PET品質L=63%、a=0.5、b=4.9，收率96.1%。觸媒回收率96.5%。
實施例5:
同實施例4，以實施例4回收的觸媒(19.30g)再加SDX1觸媒(0.70g)為解聚觸媒。其餘條件與實施例1同。
r-PET品質L=62%、a=0.3、b=4.7，收率96.3%。觸媒回收率96.7%。
比較例1：
取1kgPET織物、6kg乙二醇與20g醋酸鋅觸媒，放入10L三頸玻璃瓶並升溫至190℃，攪拌反應6hr，再升溫至反應液維持沸騰(195~210)，將過剩EG餾出，使反應液的EG殘留量＜5%。
將反應液降溫至90℃後加入7kg的水，並升溫至90℃使BHET溶於水中，加入30g的活性碳，維持在90℃攪拌1hr吸附染料等雜質，再過濾去除活性碳。
90℃含BHET的水溶液，以冷卻水降溫至50℃將BHET結晶析出，降溫速率為6℃/min，過濾移除固體BHET；液體母液將進行第二階段降溫結晶。
50℃含BHET的水溶液，以冷凍水降溫至5℃將BHET結晶析出，降溫速率為0.2℃/min，過濾移除固體BHET。
將第一階段與第二階段之BHET混合乾燥後，將BHET以270℃、0.5torr再聚為r-PET。
r-PET品質L=55%、a=1.6、b=5.1，收率81.3%。觸媒回收率0%；另，觸媒溶於水中不容易回收。
比較例2：
同比較例1，僅以醋酸鈉取代醋酸鋅為觸媒，其餘製程條件與比較例1同。r-PET品質L=57%、a=1.4、b=6.2，收率77.9%。觸媒回收率0%；另，觸媒溶於水中不容易回收。
比較例3：
同比較例1，僅以攪拌反應6hr改為4hr，其餘製程條件與比較例1同。r-PET品質L=56%、a=1.9、b=7.1，收率58.3%。觸媒回收率0%；另，觸媒不容易回收，離子液體觸媒成本高。
比較例4:
同比較例1，僅以1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽(BMI-PF6)取代醋酸鋅為觸媒，其餘製程條件與比較例1同。r-PET品質L=61%、a=1.4、b=6.2，收率87.8%。觸媒回收率0%；另，觸媒溶於水中不容易回收。
比較例5:
同比較例1，僅以1-丁基-3-甲基咪唑四氯鋅酸鹽（簡稱BMI 2ZnCl 4）取代醋酸鋅為觸媒，其餘製程條件與比較例1同。r-PET品質L=60%、a=1.1、b=6.7，收率89.7%。觸媒回收率0%；另，觸媒溶於水中不容易回收，離子液體觸媒成本高。
[實施例的有益效果]
本發明的其中有益效果在於，本發明實施例所提供的利用離子液體觸媒回收聚酯織物的方法，其能通過“提供一回收聚酯織物；利用一化學解聚液對所述回收聚酯織物進行化學解聚，以形成包含對苯二甲酸乙二醇酯（BHET）的一解聚產物，其中，所述化學解聚液是於一解聚觸媒存在的環境下對所述回收聚酯織物來進行化學解聚，並且所述解聚觸媒為一離子液體觸媒；以及實施一分離作業，其包含：以一離心方式及/或一過濾方式來分離所述離子液體觸媒，以收集所述離子液體觸媒”的技術方案，以提升再生聚酯粒（r-PET）的回收品質。再者，本發明所提供的利用離子液體觸媒回收聚酯織物的方法具有成本低的優勢。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
圖1為本發明實施例利用離子液體觸媒回收聚酯織物的方法的流程示意圖。

Claims (8)

  1. 一種利用離子液體觸媒回收聚酯織物的方法，包括：實施一準備作業，其包含：提供一回收聚酯織物；實施一解聚作業，其包含：利用一化學解聚液對所述回收聚酯織物進行化學解聚，以形成一解聚產物，其主要包含：對苯二甲酸乙二醇酯(BHET)；其中，所述解聚作業是於一解聚觸媒存在的環境下對所述回收聚酯織物來進行化學解聚，並且所述解聚觸媒為呈固態的一離子液體觸媒；其中，所述化學解聚液為乙二醇(EG)，並且所述化學解聚液是被加熱至介於210℃至240℃之間的一解聚溫度對所述回收聚酯織物進行化學解聚；其中，所述離子液體觸媒包含：一基材及接枝於所述基材上的離子液體(ionic liquid)；所述離子液體觸媒的所述基材包含：碳、矽、鐵、鎳、及/或鈷，並且所述基材的平均粒徑是介於5微米至200微米之間；其中，在所述離子液體觸媒中，所述離子液體接枝於所述基材上的一接枝數量為，每公克的所述基材接枝有105支至1015支的所述離子液體；以及實施一分離作業，其包含：以一離心方式及/或一過濾方式來分離所述離子液體觸媒，以收集並回收使用所述離子液體觸媒。
  2. 如請求項1所述的利用離子液體觸媒回收聚酯織物的方法，其中，在所述離子液體觸媒中，所述離子液體為1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽(簡稱BMI-PF6)、1-丁基-3-甲基咪唑四氯鋅酸(1-butyl-3-methylimidazolium tetrachlorozincate，簡稱BMI2ZnCl4)、1-丁基-3-甲基咪唑四氯鐵酸鹽(1-butyl-3-methylimidazolium tetrachloroironate，簡稱BMI2FeCl4)、1-丁基-3-甲基咪唑四氯鈷酸鹽 (1-butyl-3-methylimidazolium tetrachlorocobaltate，簡稱BMI2CoCl4)及1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(簡稱BMI-BF4)的至少其中之一。
  3. 如請求項1所述的利用離子液體觸媒回收聚酯織物的方法，其中，在所述離子液體觸媒中，接枝所述離子液體於所述基材上是使用矽烷偶合劑為橋樑；其中，製備方式是先將所述矽烷偶合劑酸解，再與所述基材進行接枝反應，接續在鹼性環境下，將所述離子液體接枝於所述矽烷偶合劑，從而形成呈固態的所述離子液體觸媒。
  4. 如請求項1所述的利用離子液體觸媒回收聚酯織物的方法，其中，在所述分離作業中，所述離子液體觸媒因具有高比重能通過沉降作用、而從所述解聚產物中被分離；其中，所述離子液體觸媒的一觸媒回收率不小於95%。
  5. 如請求項1所述的利用離子液體觸媒回收聚酯織物的方法，其中，在所述分離作業後，所述利用離子液體觸媒回收聚酯織物的方法進一步包括：實施一純化作業，以從所述解聚產物中得到經純化的對苯二甲酸乙二醇酯；以及實施一造粒作業，以使得所述經純化的對苯二甲酸乙二醇酯再聚合，而後形成再生聚酯粒(r-PET)，其具有不小於60的一L值、介於-2至2之間的一a值、及介於-6至6之間的一b值，並且所述再生聚酯粒(r-PET)具有不小於90%的一回收率。
  6. 如請求項5所述的利用離子液體觸媒回收聚酯織物的方法，其中，所述純化作業包含：一吸附程序，其包含：將所述對苯二甲酸乙二醇酯溶解入水中，以形成一水相液體；並且將一活性碳材料及/或一離子交換樹脂加入所述水相液體中，以使得所述活性碳材料吸附原本存在於所述回收聚酯織物中的雜質。
  7. 如請求項6所述的利用離子液體觸媒回收聚酯織物的方法，其中，所述水相液體是被加熱至介於70℃至150℃之間的一液體溫度，以增加所述對苯二甲酸乙二醇酯於水中的溶解度，並且使得所述活性碳材料及/或所述離子交換樹脂能在所述液體溫度下吸附所述雜質。
  8. 如請求項7所述的利用離子液體觸媒回收聚酯織物的方法，其中，於所述吸附程序後，所述純化作業進一步包含：一結晶程序，其包含：將所述水相液體由介於70℃至150℃之間的所述液體溫度降溫至介於5℃至25℃之間的一結晶溫度，以將所述對苯二甲酸乙二醇酯自所述水相液體中結晶析出，從而得到所述經純化的對苯二甲酸乙二醇酯。
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