UA102779C2 - Process for polyethylene terephthalate processing to fine powdery material - Google Patents
Process for polyethylene terephthalate processing to fine powdery material Download PDFInfo
- Publication number
- UA102779C2 UA102779C2 UAA201205598A UAA201205598A UA102779C2 UA 102779 C2 UA102779 C2 UA 102779C2 UA A201205598 A UAA201205598 A UA A201205598A UA A201205598 A UAA201205598 A UA A201205598A UA 102779 C2 UA102779 C2 UA 102779C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- polyethylene terephthalate
- pet
- powder
- stabilizer
- petf
- Prior art date
Links
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 title claims abstract description 78
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 title claims abstract description 78
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 title claims abstract description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 230000008569 process Effects 0.000 title abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 42
- FLKPEMZONWLCSK-UHFFFAOYSA-N diethyl phthalate Chemical compound CCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC FLKPEMZONWLCSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- NIQCNGHVCWTJSM-UHFFFAOYSA-N Dimethyl phthalate Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OC NIQCNGHVCWTJSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 14
- FBSAITBEAPNWJG-UHFFFAOYSA-N dimethyl phthalate Natural products CC(=O)OC1=CC=CC=C1OC(C)=O FBSAITBEAPNWJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229960001826 dimethylphthalate Drugs 0.000 claims abstract description 11
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 8
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 5
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 76
- 101100446452 Arabidopsis thaliana FD2 gene Proteins 0.000 claims description 32
- 101150029756 petF gene Proteins 0.000 claims description 32
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 18
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims description 13
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 13
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 claims description 12
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 claims description 12
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 8
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 229960002380 dibutyl phthalate Drugs 0.000 abstract 1
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 54
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 20
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 17
- 239000000047 product Substances 0.000 description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 7
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 6
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001718 carbodiimides Chemical class 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N (2r,3r,4s)-2-[(1r)-1,2-dihydroxyethyl]oxolane-3,4-diol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- 229920003314 Elvaloy® Polymers 0.000 description 1
- 101100464749 Escherichia coli (strain K12) potF gene Proteins 0.000 description 1
- JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N Phenol, 2,4-bis(1,1-dimethylethyl)-, phosphite (3:1) Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1OP(OC=1C(=CC(=CC=1)C(C)(C)C)C(C)(C)C)OC1=CC=C(C(C)(C)C)C=C1C(C)(C)C JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000000077 insect repellent Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000003913 materials processing Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000000399 optical microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N phenyl(114C)methanol Chemical compound O[14CH2]C1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N 0.000 description 1
- 239000008029 phthalate plasticizer Substances 0.000 description 1
- 150000003021 phthalic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000005029 sieve analysis Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- YNJBWRMUSHSURL-UHFFFAOYSA-N trichloroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(Cl)(Cl)Cl YNJBWRMUSHSURL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/143—Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
Description
Винахід належить до галузі переробки полімерних матеріалів, конкретно до способу переробки поліетилентерефталату (ПЕТФ) в дрібнодисперсний порошковий матеріал, який може знайти застосування в полімерних та лакофарбових композиціях для покриття, в складі фільтруючих елементів та мембран, в складі мастильних матеріалів, а також як носій в біотехнології.The invention belongs to the field of polymer materials processing, specifically to the method of processing polyethylene terephthalate (PET) into a finely dispersed powder material, which can be used in polymer and paint compositions for coating, as part of filter elements and membranes, as part of lubricants, and also as a carrier in biotechnology.
Відомий спосіб виготовлення порошку із вторинного поліетилентерефталату методом розчинення 1 кг відходів поліетилентерефталатної плівки в 60 г стиролу та 12 л хлористого метилену в автоклаві при 170 "С і тиску не більше 20 кг/см7. Гарячий розчин розпиляють через фільєри. Одержану вологу масу сушать в вакуумі при температурі 15 "С до вологості 0,5 95 і порошок з розміром часток 60-300 мкм піддають додатковій дезагломерації. Виготовлений таким чином порошок використовують для електрокінетичного напилу на поверхню сталі (11.There is a known method of producing powder from secondary polyethylene terephthalate by dissolving 1 kg of waste polyethylene terephthalate film in 60 g of styrene and 12 l of methylene chloride in an autoclave at 170 "С and a pressure of no more than 20 kg/cm7. The hot solution is sprayed through the dies. The resulting wet mass is dried in a vacuum at a temperature of 15 "C to a humidity of 0.5 95 and powder with a particle size of 60-300 μm is subjected to additional deagglomeration. The powder produced in this way is used for electrokinetic filing on the steel surface (11.
Для виготовлення відомої композиції застосовується апаратура високого тиску та велика кількість розчинника, а мінімальний розмір часток порошку складає 60 мкм.High-pressure equipment and a large amount of solvent are used for the production of the known composition, and the minimum particle size of the powder is 60 μm.
Відома також поліефірна порошкова композиція для покриття, що виготовлена методом механічного подрібнення гранульованого вторинного ПЕТФ при глибокому охолодженні. Вихід частинок діаметром до 400 мкм досягає 70-75 95. (2). Недоліком відомого способу є великі розміри частинок та неоднорідність фракційного складу порошку ПЕТФ, виготовленого методом механічного подрібнення полімеру при глибокому охолодженні.Also known is a polyester powder coating composition made by the method of mechanical grinding of granulated secondary PET under deep cooling. The output of particles with a diameter of up to 400 μm reaches 70-75 95. (2). The disadvantage of the known method is the large particle size and inhomogeneity of the fractional composition of the PET powder produced by the method of mechanical grinding of the polymer during deep cooling.
Відомий спосіб виготовлення порошку ПЕТФ шляхом твердофазної полімеризації конденсату низькомолекулярного преполімеру. Спосіб дозволяє одержувати частинки порошку сферичної форми розміром 100-250 мкм при пропусканні конденсату розплаву преполімеруThere is a known method of producing PET powder by solid-phase polymerization of the condensate of a low molecular weight prepolymer. The method makes it possible to obtain spherical powder particles with a size of 100-250 microns when passing the condensate of the prepolymer melt
ПЕТФ, нагрітого до температури 275-280 С, через відцентровий розпилювач з утворенням капель розплаву та їх наступним ствердженням в сферичні частинки при температурі, на 5-PET heated to a temperature of 275-280 C through a centrifugal atomizer with the formation of melt droplets and their subsequent solidification into spherical particles at a temperature of 5-
Б50"С нижчій за температуру розплаву ІЗ). Відомий спосіб не дозволяє виготовляти високодисперсний порошок з розміром частинок менше 100 мкм.B50"С is lower than the melting temperature of ИZ). The known method does not allow the production of highly dispersed powder with a particle size of less than 100 microns.
Найбільш близькою за складом є поліефірна порошкова композиція, що включає ПЕТФ (85- 97,5), співполімер Елвалой АМ (1,5-12,5), комбінований пластифікатор (0,3-5,5), термостабілізатор Іргафос 168 (0,2-1,3), тиксотропну добавку (0,1-0,8) та наповнювач (0,5-10,5).The closest in composition is a polyester powder composition, which includes PETF (85-97.5), Elvaloy AM copolymer (1.5-12.5), combined plasticizer (0.3-5.5), thermostabilizer Irgafos 168 (0 ,2-1.3), thixotropic additive (0.1-0.8) and filler (0.5-10.5).
Виготовлена в змішувачі закритого типу протягом 1,5-2,0 годин при 155-169 С, порошковаMade in a closed mixer for 1.5-2.0 hours at 155-169 C, powder
Зо композиція, після фільтрації, промивки, просушування в вакуумі при 80-100 "С протягом однієї години та після сепарації, є дрібнодисперсний порошок з розміром частинок 50-100 мкм. |41.From the composition, after filtering, washing, drying in a vacuum at 80-100 "C for one hour and after separation, there is a finely dispersed powder with a particle size of 50-100 microns. |41.
Недоліком відомого технічного рішення є велика тривалість виготовлення композиції в змішувачі закритого типу, що приводить до часткової деструкції поліестеру та, як наслідок, до зниження його фізико-механічних властивостей. Крім того, мінімальній розмір частинок порошку складає 50 мкм.The disadvantage of the known technical solution is the long duration of the production of the composition in a closed type mixer, which leads to partial destruction of polyester and, as a result, to a decrease in its physical and mechanical properties. In addition, the minimum size of powder particles is 50 μm.
Найбільш близьким за призначенням є спосіб переробки відходів поліетилентерефталату в порошкоподібний продукт, що включає термообробку відходів в замкненому герметизованому об'ємі в суміші повітря та газоподібних продуктів, що виділяються із відходів ПЕТФ при термообробці, при температурі 160-200 С та тиску 1,5-4,5 кгс/см, протягом 20-40 годин.The closest in terms of purpose is the method of processing waste polyethylene terephthalate into a powdered product, which includes heat treatment of waste in a closed hermetic volume in a mixture of air and gaseous products released from PET waste during heat treatment, at a temperature of 160-200 C and a pressure of 1.5- 4.5 kgf/cm, within 20-40 hours.
Виготовлений за відомим способом порошкоподібний ПЕТФ подрібнюють в дисковому млині і одержують фракції в межах 5-50 мкм |51І.Powdered PET produced by a known method is ground in a disk mill and fractions in the range of 5-50 microns are obtained |51I.
Недоліком відомого способу є велика тривалість процесу виготовлення порошкового матеріалу в замкненому герметизованому об'ємі (20-40 годин). Крім того, порошковий матеріал виготовляється в атмосфері продуктів деструкції ПЕТФ та повітря, в якому завжди присутні пари води. Вода, як відомо, є каталізатором гідролітичної деструкції ПЕТФ, яка починається вже при 140 "С. Відомий порошковий матеріал виготовляється при підвищеному тиску та температурі 160-200 "С протягом тривалого часу, що приводить не тільки до гідролітичної деструкції полімеру, але й до великих енергозатрат. Виготовлений відомим способом порошок має розміри часток не менше 5 мкм.The disadvantage of the known method is the long duration of the process of manufacturing powder material in a closed sealed volume (20-40 hours). In addition, the powder material is produced in an atmosphere of PET degradation products and air, in which water vapor is always present. Water, as is known, is a catalyst for the hydrolytic destruction of PET, which begins already at 140 "C. The known powder material is produced at elevated pressure and a temperature of 160-200 "C for a long time, which leads not only to the hydrolytic destruction of the polymer, but also to large energy consumption The powder produced by a known method has particle sizes of at least 5 μm.
В основу винаходу поставлено задачу розробки способу переробки поліетилентерефталату в дрібнодисперсний порошковий матеріал протягом коротшого часу, при атмосферному тиску, з вищим ступенем дисперсності порошку, та поставлена задача пом'якшення умов переробки поліетилентерефталату з метою попередження його деструкції, збереження фізико-хімічних властивостей та розробці економічно доцільного способу використання вторинного ПЕТФ.The basis of the invention is the task of developing a method of processing polyethylene terephthalate into finely dispersed powder material within a shorter time, at atmospheric pressure, with a higher degree of powder dispersion, and the task of softening the conditions of processing polyethylene terephthalate in order to prevent its destruction, preserve its physical and chemical properties, and develop economically expedient method of using secondary PET.
Поставлена задача вирішується способом переробки поліетилентерефталату в дрібнодисперсний порошковий матеріал, що включає розчинення поліетилентерефталату в органічному розчиннику в присутності стабілізатора гідролітичної деструкції або без нього, протягом 10-25 хвилин при атмосферному тиску та температурі 190-200 з наступним диспергуванням та центрифугуванням одержаної дисперсії, при цьому як ПЕТФ застосовують 60 товарний або вторинний ПЕТФ, як стабілізатор - ароматичний моно- або полікарбодіїмід, як розчинник ПЕТФ - комбінований пластифікатор (диметилфталат, діетилфталат, дибутилфталат або їх суміші у всіх співвідношеннях, або регенерат вказаного пластифікатора) та додатково застосовують поверхнево-активну речовину (ПАР) - Твін 80 при наступному співвідношенні інгредієнтів, 9Уо ваг.: поліетилентерефталат 1,0-44 8 розчинник ПЕТФ 55,0-93,0 стабілізатор 0,1-2,5The task is solved by the method of processing polyethylene terephthalate into a finely dispersed powder material, which includes dissolving polyethylene terephthalate in an organic solvent in the presence of a stabilizer of hydrolytic destruction or without it, for 10-25 minutes at atmospheric pressure and a temperature of 190-200 with subsequent dispersion and centrifugation of the obtained dispersion, while 60 commercial or secondary PET is used as PET, aromatic mono- or polycarbodiimide is used as a stabilizer, and a combined plasticizer (dimethyl phthalate, diethyl phthalate, dibutyl phthalate or their mixtures in all ratios, or regenerated plasticizer) is used as a PET solvent, and a surfactant is additionally used ( Surfactant) - Tween 80 with the following ratio of ingredients, 9Uo by weight: polyethylene terephthalate 1.0-44 8 PET solvent 55.0-93.0 stabilizer 0.1-2.5
ПАР 0,1-5,5.Surfactant 0.1-5.5.
Відомо, що поліетилентерефталат при звичайних умовах не розчиняється в органічних розчинниках, що значно ускладнює задачу переробки вторинного ПЕТФ у вигляді пластикової посуди та плівок, які забруднюють навколишнє середовище. При нагріванні до (40-150 "С) ПЕТФ розчиняється в фенолах та їх алкіл- і хлорпохідних, аніліні, бензиловому спирті, хлороформі, трихлороцтовій кислоті та деяких інших розчинниках, які є досить токсичними для застосування в складах полімерних композицій |). Авторами |І4| вперше було знайдено, що при підвищеній температурі ПЕТФ легко розчиняється в ефірах о-фталевої кислоти з простими спиртами, які за хімічним складом, будовою та параметрами розчинності є досить близькими. Ефіри фталевої кислоти не відносяться до токсичних речовин і широко застосовуються як пластифікатори полімерних матеріалів, а також як засоби для відлякування комах в складах парфумерних виробів. В згаданих вище патентах було показано, що при розчиненні ПЕТФ в запропонованих ефірах, при концентрації ПЕТФ в межах від 15 95 до 30 95 та при охолодженні розчину, ПЕТФ випадає в осад у вигляді дрібнодисперсного порошку з діаметром частинок 50-100 мкм. При концентраціях в межах від 30 95 до 48 95 ПЕТФ випадає в осад у вигляді грубодисперсного осаду, який може бути подрібнений до вказаних розмірів методом помелу. Після промивки осаду незначною кількістю етилацетату або іншого розчинника і просушування, порошок ПЕТФ може бути використаний за призначенням. Розчинник, який перейшов у фільтрат разом з етилацетатом, після відгонки етилацетату може бути використаний повторно.It is known that polyethylene terephthalate under normal conditions does not dissolve in organic solvents, which greatly complicates the task of processing secondary PET in the form of plastic dishes and films that pollute the environment. When heated to (40-150 "C), PETF dissolves in phenols and their alkyl and chloro derivatives, aniline, benzyl alcohol, chloroform, trichloroacetic acid and some other solvents that are toxic enough to be used in the composition of polymer compositions. Authors | It was first found that at elevated temperature PETF easily dissolves in ethers of o-phthalic acid with simple alcohols, which are quite similar in terms of chemical composition, structure, and solubility parameters. Phthalic acid esters are not toxic substances and are widely used as plasticizers of polymers materials, and also as insect repellants in perfumery formulations. In the above-mentioned patents, it was shown that when PETF was dissolved in the proposed ethers, at concentrations of PETF ranging from 15 95 to 30 95 and upon cooling the solution, PETF precipitated in in the form of a finely dispersed powder with a particle diameter of 50-100 μm. At concentrations ranging from 30 95 to 48 95, PETF precipitates as coarse sediment, which can be crushed to the specified sizes by grinding. After washing the precipitate with a small amount of ethyl acetate or another solvent and drying, the PET powder can be used as intended. The solvent that passed into the filtrate together with the ethyl acetate can be reused after distillation of the ethyl acetate.
Головною відмінністю запропонованого способу є те, що розчин ПЕТФ в запропонованому розчиннику з концентрацією від 195 до 15595, виготовлений протягом 10-15 хвилин, при атмосферному тиску та температурі 190-200 "С, при охолодженні переходить в желеподібний стан. З часом, за відсутності ПАР або центрів кристалізації гель агрегується в мікрочастки або глобули неправильної форми з широким фракційним складом та розміром 0,1-5,0 мкм. За наявності ПАР процес переходу гелю ПЕТФ в золь значно прискорюється. В результаті утворюється золь ПЕТФ з частинками сферичної форми і розміром 50-150 нм. ВиготовленийThe main difference of the proposed method is that the solution of PETF in the proposed solvent with a concentration of 195 to 15595, prepared within 10-15 minutes, at atmospheric pressure and a temperature of 190-200 "C, turns into a jelly-like state upon cooling. Over time, in the absence of Surfactants or centers of crystallization, the gel aggregates into microparticles or globules of irregular shape with a wide fractional composition and a size of 0.1-5.0 μm. In the presence of surfactants, the process of transition of the PET gel into a sol is significantly accelerated. As a result, a PET sol with particles of a spherical shape and size is formed 50-150 nm Made
Зо таким способом золь ПЕТФ центрифугують, відділений порошкоподібний матеріал промивають етилацетатом, просушують при 70-80 "С протягом 30-40 хвилин в вакуумі водоструминного насосу і перепускають через сепаратор типу МРС з метою підвищення його сипучості та оптимізації фракційного складу. Особливо важливим в запропонованому рішенні є те, що виготовлений порошок є практично чистим полімером, без сторонніх включень, який характеризується сталою температурою плавлення та стабільними фізико-хімічними властивостями, що характерні для товарного ПЕТФ.In this way, the PET sol is centrifuged, the separated powdery material is washed with ethyl acetate, dried at 70-80 "C for 30-40 minutes in the vacuum of a water-jet pump and passed through an MRS-type separator in order to increase its flowability and optimize the fractional composition. It is especially important in the proposed solution is that the produced powder is a practically pure polymer, without foreign inclusions, which is characterized by a constant melting temperature and stable physicochemical properties, which are characteristic of commercial PETF.
Як вихідну сировину для виготовлення поліестерного порошку застосовують товарний ПЕТФ марки Рареї у 4901 (Корея) або марки Кодарак РЕТ-7352 з характеристичною в'язкістю 0,74 дл/г і вологістю не більше 0,02 95, або вторинний гранульований ПЕТФ, або пластівці (флекси) із використаної пластикової посуди за ТУ 24-1-216250046-001-2003 з вологістю не більше 0,03 95.As raw materials for the production of polyester powder, commercial PETF brand Rarei 4901 (Korea) or Kodarak brand PET-7352 with a characteristic viscosity of 0.74 dl/g and a moisture content of no more than 0.02 95, or secondary granular PETF, or flakes are used (flexes) from used plastic dishes according to TU 24-1-216250046-001-2003 with a moisture content of no more than 0.03 95.
Як розчинник ПЕТФ застосовують ефіри о-фталевої кислоти, які відомі, як пластифікатори - диметилфталат їси 280" (734 мм рт. ст.), діетилфталат їкшп 289,50 (760 мм рт. ст., дибутилфталат їкип, 335 "С (760 мм рт. ст.) або їх суміші у всіх співвідношеннях, або суміші вказаного пластифікатора з його регенератом, що залишається від попереднього циклу розчинення ПЕТФ після відгонки з нього низькокиплячого розчинника (етилацетату), застосованого для промивки порошку.O-phthalic acid esters are used as PET solvent, which are known as plasticizers - dimethyl phthalate bp 280" (734 mm Hg), diethyl phthalate bp 289.50 (760 mm Hg, dibutyl phthalate bp 335 "C (760 mm Hg) or their mixtures in all ratios, or a mixture of the specified plasticizer with its regenerate, which remains from the previous cycle of dissolving PET after distilling from it the low-boiling solvent (ethyl acetate) used for washing the powder.
Як стабілізатор гідролітичної деструкції поліетилентерефталату застосовують ароматичний монокарбодіїмід Зіарахої! І або ароматичний полікарбодіїмід 5іарбахо! Р фірми "КПеїп Спетіє" (Німеччина). Карбодіїміди здатні зв'язувати кінцеві карбоксильні групи ПЕТФ та залишкову воду, які є каталізіторами гідролітичної деструкції поліестерів при підвищеній температурі.As a stabilizer of hydrolytic destruction of polyethylene terephthalate, aromatic monocarbodiimide of Ziarahoya is used! And or aromatic polycarbodiimide 5iarbaho! R of the company "Kpeip Spetje" (Germany). Carbodiimides are able to bind the terminal carboxyl groups of PET and residual water, which are catalysts for the hydrolytic destruction of polyesters at elevated temperatures.
Застосування вказаного стабілізатора дозволяє уникнути деструкції та газовиділення в процесі виготовлення порошку ПЕТФ і є необхідним при переробці ПЕТФ з вологістю вище 0,03 95 та високій вологості повітря. При вологості ПЕТФ близько 0,01 95 ії його переробці в потоці сухого інертного газу, застосування карбодіїмідів не є обов'язковим, що може мати суттєве значення для виготовлення високодисперсного порошку медичного призначення.The use of the indicated stabilizer avoids destruction and gas release during the production of PET powder and is necessary when processing PET with a moisture content above 0.03 95 and high air humidity. When the humidity of PET is about 0.01 95 and its processing in a flow of dry inert gas, the use of carbodiimides is not mandatory, which can be of significant importance for the production of highly dispersed powder for medical purposes.
Як поверхнево-активну речовину (ПАР) застосовують Твін 80, який відноситься до класу неіоногенних ПАР і є складним ефіром І(сорбітан біс(поліоксіетилен)моноолеаті. Твін 80 добре розчиняється в ефірах фталевої кислоти та в етилацетаті. Застосований ПАР застосовується в фармацевтичній та харчовій промисловості.Tween 80 is used as a surfactant (surfactant), which belongs to the class of nonionic surfactants and is an ester of I(sorbitan bis(polyoxyethylene) monooleate. Tween 80 is well soluble in phthalic acid ethers and ethyl acetate. The applied surfactant is used in pharmaceutical and food industry
Порівняльний аналіз з прототипом дозволяє зробити висновок, що запропонований спосіб переробки ПЕТФ в високодисперсний порошковий матеріал відрізняється від відомого набагато меншим часом виготовлення (10-20 хвилин замість 20-40 годин), виготовленням при атмосферному тиску, замість 1,5-4,5 кгс/см" та введенням нових компонентів, таких як розчинник ПЕТФ або його регенерат та стабілізатор гідролітичної деструкції - ароматичний моно- або полікарбодіїмід, які за сукупності інгредієнтів композиції пом'якшують умови виготовлення та підвищують фізико-механічні властивості порошку поліетилентерефталату.A comparative analysis with the prototype allows us to conclude that the proposed method of processing PETF into a highly dispersed powder material differs from the known one by a much shorter manufacturing time (10-20 minutes instead of 20-40 hours), manufacturing at atmospheric pressure, instead of 1.5-4.5 kgf /cm" and the introduction of new components, such as PET solvent or its regenerate and stabilizer of hydrolytic destruction - aromatic mono- or polycarbodiimide, which, due to the combination of composition ingredients, soften the manufacturing conditions and increase the physical and mechanical properties of polyethylene terephthalate powder.
Крім того, композиція містить як диспергатор неіоногенний ПАР Твін 80, а порошок поліетилентерефталату має вищий ступінь дисперсності і виготовляється в умовах, що виключають його гідролітичну деструкцію.In addition, the composition contains Tween 80 nonionic surfactant as a dispersant, and polyethylene terephthalate powder has a higher degree of dispersion and is produced under conditions that exclude its hydrolytic destruction.
Переробку поліетилентерефталату в високодисперсний порошковий матеріал здійснюють за наступною схемою: 1. Виготовлення розчину ПЕТФ в реакторі закритого типу. 2. Диспергування ПЕТФ за допомогою ПАР.The processing of polyethylene terephthalate into highly dispersed powder material is carried out according to the following scheme: 1. Production of PET solution in a closed reactor. 2. Dispersion of PET using surfactants.
З. Центрифугування золю ПЕТФ, промивка, сушіння та сепарація порошку з метою стабілізації фракційного складу та насипної густини (щільності) порошкового матеріалу.C. PETF sol centrifugation, washing, drying and separation of the powder in order to stabilize the fractional composition and bulk density (density) of the powder material.
Переробка поліетилентерефталату в високодисперсний порошковий матеріал згідно з запропонованим способом пояснюється наступними конкретними прикладами виконання.The processing of polyethylene terephthalate into highly dispersed powder material according to the proposed method is explained by the following concrete examples.
Приклад 1Example 1
В термостатований реактор об'ємом 1 л, обладнаний мішалкою, термометром та холодильником завантажують 490 г диметилфталату і нагрівають його до температури 150- 160 С. При працюючій мішалці завантажують 5г подрібненого вторинного ПЕТФ від пластикових пляшок з розміром частинок 15х10х1 мм і залишковою вологістю не більше 0,02 95.490 g of dimethyl phthalate are loaded into a thermostatic reactor with a volume of 1 l, equipped with a stirrer, a thermometer, and a refrigerator and heated to a temperature of 150-160 C. With the stirrer running, 5 g of crushed secondary PET from plastic bottles with a particle size of 15x10x1 mm and a residual moisture of no more than 0.02 95.
Суміш перемішують протягом 10 хвилин при 190-200 "С до одержання гомогенного розчину. До виготовленого розчину ПЕТФ при працюючій мішалці поступово, протягом 1-2 хвилинThe mixture is stirred for 10 minutes at 190-200 "C until a homogeneous solution is obtained. Gradually, during 1-2 minutes, add PETF to the prepared PET solution with the mixer running
Зо добавляють гарячий (190-195 С) розчин 0,05г Твін 80 в 10 мл диметилфталаті. Розчин перемішують ще 1-2 хвилини, відключають нагрів, переносять із колби в стакан і охолоджують із швидкістю 5 "С/хв. Після охолодження одержують 500 г продукту у вигляді аморфної желеподібної маси з концентрацією ПЕТФ близько 1 95. Одержаний продукт центрифугують, переносять на густий паперовий фільтр, промивають 50 мл етилацетату і просушують в вакуумі при 80-100 "С протягом 30-40 хвилин. Сухий порошок перепускають через сепаратор з метою стабілізації фракційного складу та насипної густини порошкового матеріалу. Вихід - 5,0 г порошку з концентрацією ПЕТФ 99,0 95.Add a hot (190-195 C) solution of 0.05 g of Tween 80 in 10 ml of dimethyl phthalate. The solution is stirred for another 1-2 minutes, the heating is turned off, transferred from the flask to a beaker and cooled at a rate of 5 "C/min. After cooling, 500 g of the product is obtained in the form of an amorphous jelly-like mass with a PETF concentration of about 1 95. The resulting product is centrifuged, transferred to thick paper filter, washed with 50 ml of ethyl acetate and dried in a vacuum at 80-100 "C for 30-40 minutes. The dry powder is passed through a separator in order to stabilize the fractional composition and bulk density of the powder material. The yield is 5.0 g of powder with a PETF concentration of 99.0 95.
Фільтрат упарюють в вакуумі при 50-60 "С для рекуперації етилацетату, а масляний залишок диметилфталату (регенерат) використовують повторно як розчинник поліетилентерефталату.The filtrate is evaporated in a vacuum at 50-60 "С to recover ethyl acetate, and the oily residue of dimethyl phthalate (regenerate) is reused as a solvent for polyethylene terephthalate.
Приклад 2Example 2
В термостатований реактор з мішалкою, термометром та холодильником завантажують 465 г дибутилфталату та 0,5г стабілізатора 5арахої Р і нагрівають до температури 155-160 "С. При працюючій мішалці завантажують 10г гранульованого товарного ПЕТФ марки Рареї з остаточною вологістю 0,02 96. Суміш перемішують протягом 12 хвилин при температурі 193- 197 "С до одержання гомогенного розчину.465 g of dibutyl phthalate and 0.5 g of the stabilizer 5arachoi P are loaded into a thermostatic reactor with a stirrer, a thermometer, and a refrigerator and heated to a temperature of 155-160 "C. While the stirrer is running, 10 g of granulated commodity PETF of the Rarey brand with a final moisture content of 0.02 96 is loaded. The mixture is stirred for 12 minutes at a temperature of 193-197 "C until a homogeneous solution is obtained.
До виготовленого розчину ПЕТФ при працюючій мішалці поступово, протягом 1-2 хвилин добавляють гарячий (190-195) розчин 1,5г Твін 80 в 25 мл дибутилфталаті. Розчин перемішують ще 2-3 хвилини, відключають нагрів, переносять із колби в стакан і охолоджують із швидкістю 7-8 "С/хв. Після охолодження одержують близько 500 г продукту у вигляді аморфної желеподібної маси з концентрацією ПЕТФ близько 2 95. Одержаний продукт центрифугують, переносять на густий паперовий фільтр, промивають 50 мл етилацетату і просушують в вакуумі при 90-100 "С протягом 35-40 хвилин. Сухий порошок перепускають через сепаратор з метою стабілізації фракційного складу та насипної густини порошкового матеріалу. Вихід - 10,0 г порошку з концентрацією ПЕТФ 98,5 95.A hot (190-195) solution of 1.5 g of Tween 80 in 25 ml of dibutyl phthalate is gradually added to the prepared PET solution with the mixer running for 1-2 minutes. The solution is stirred for another 2-3 minutes, the heating is turned off, transferred from the flask to a beaker and cooled at a rate of 7-8 "C/min. After cooling, about 500 g of the product is obtained in the form of an amorphous jelly-like mass with a PETF concentration of about 2 95. The resulting product is centrifuged , transferred to a thick paper filter, washed with 50 ml of ethyl acetate and dried in a vacuum at 90-100 "C for 35-40 minutes. The dry powder is passed through a separator in order to stabilize the fractional composition and bulk density of the powder material. The yield is 10.0 g of powder with a PETF concentration of 98.5 95.
Фільтрат упарюють в вакуумі при 50-60 "С для рекуперації етилацетату, а масляний залишок дибутилфталату (регенерат) використовують повторно як розчинник поліетилентерефталату.The filtrate is evaporated in a vacuum at 50-60 "С to recover ethyl acetate, and the oily residue of dibutyl phthalate (regenerate) is reused as a solvent for polyethylene terephthalate.
Приклад ЗExample C
В термостатований реактор з мішалкою, термометром та холодильником завантажують 455 г діетилфталату та 0,5г стабілізатора Зіавахої І і нагрівають до температури 155-160 "С. При працюючій мішалці завантажують 25 г гранульованого товарного ПЕТФ марки Рареї з розміром гранул 2-3мм та остаточною вологістю 0,02 956. Суміш перемішують протягом 14 хвилин при температурі 190-195 7С до одержання гомогенного розчину. До виготовленого розчину ПЕТФ при працюючій мішалці поступово, протягом 1-2 хвилин добавляють гарячий (185-190 С) розчин 1,0 г Твін 80 в 20 мл діетилфталаті. Розчин перемішують ще 1-2 хвилини, відключають нагрів, переносять із колби в стакан і охолоджують із швидкістю 5 "С/хв. Після охолодження одержують близько 500 г продукту у вигляді аморфної желеподібної маси з концентрацією455 g of diethyl phthalate and 0.5 g of Ziavahoi I stabilizer are loaded into a thermostatic reactor with a stirrer, a thermometer, and a refrigerator and heated to a temperature of 155-160 "C. With the stirrer running, 25 g of granulated commodity PETF of the Rarei brand with a granule size of 2-3 mm and a final moisture content are loaded 0.02 956. The mixture is stirred for 14 minutes at a temperature of 190-195 7 C until a homogeneous solution is obtained. A hot (185-190 C) solution of 1.0 g of Tween 80 is gradually added to the prepared PET solution with the mixer running for 1-2 minutes. in 20 ml of diethyl phthalate. The solution is stirred for another 1-2 minutes, the heating is turned off, transferred from the flask to a beaker and cooled at a rate of 5 °C/min. After cooling, about 500 g of the product is obtained in the form of an amorphous jelly-like mass with a concentration
ПЕТФ близько 595. Одержаний продукт центрифугують, переносять на густий паперовий фільтр, промивають 50 мл етилацетату і просушують в вакуумі при 80-90 "С протягом 30-40 хвилин. Сухий порошок перепускають через сепаратор з метою стабілізації фракційного складу та насипної густини порошкового матеріалу. Вихід - 25,0 г порошку з концентрацією ПЕТФ 98,5 95.PET is about 595. The resulting product is centrifuged, transferred to a thick paper filter, washed with 50 ml of ethyl acetate and dried in a vacuum at 80-90 "C for 30-40 minutes. The dry powder is passed through a separator in order to stabilize the fractional composition and bulk density of the powder material. The yield is 25.0 g of powder with a PETF concentration of 98.5 95.
Фільтрат упарюють в вакуумі при 50-60 "С для рекуперації етилацетату, а масляний залишок діетилфталату (регенерат) використовують повторно як розчинник поліетилентерефталату.The filtrate is evaporated in a vacuum at 50-60 "C to recover ethyl acetate, and the oily residue of diethyl phthalate (regenerate) is reused as a solvent for polyethylene terephthalate.
Приклад 4Example 4
В термостатований реактор з мішалкою, термометром та холодильником завантажують 425г регенерату пластифікатора від прикладів 1 та 2 у співвідношенні 1:1 та 1,0 г стабілізатора зіарахої Р і нагрівають до температури 160-165 "С. При працюючій мішалці завантажують 50 г гранульованого товарного ПЕТФ марки Рареї з остаточною вологістю 0,02 95. Суміш перемішують протягом 15 хвилин при температурі 195-198 7С до одержання гомогенного розчину. До виготовленого розчину ПЕТФ при працюючій мішалці поступово, протягом 2-3 хвилин добавляють гарячий (190-195 "С) розчин 1,5 г Твін 80 в 25 мл дибутилфталаті. Розчин перемішують ще 2-3 хвилини, відключають нагрів, переносять із колби в стакан і охолоджують із швидкістю 7-8 С/хв. Після охолодження одержують близько 500 г продукту у вигляді аморфної желеподібної маси з концентрацією ПЕТФ 1095. Одержаний продукт центрифугують, переносять на густий паперовий фільтр, промивають 50 мл етилацетату і просушують в вакуумі425 g of regenerated plasticizer from examples 1 and 2 in a ratio of 1:1 and 1.0 g of ziarachoi P stabilizer are loaded into a thermostatic reactor with a stirrer, a thermometer, and a refrigerator and heated to a temperature of 160-165 "C. With the stirrer running, 50 g of granulated commercial PET is loaded Rarey brand with a final moisture content of 0.02 95. The mixture is stirred for 15 minutes at a temperature of 195-198 7C until a homogeneous solution is obtained. A hot (190-195 "C) solution is gradually added to the prepared PET solution with the mixer running for 2-3 minutes 1.5 g of Tween 80 in 25 ml of dibutyl phthalate. The solution is stirred for another 2-3 minutes, the heating is turned off, transferred from the flask to a beaker and cooled at a rate of 7-8 C/min. After cooling, about 500 g of the product is obtained in the form of an amorphous jelly-like mass with a PETF concentration of 1095. The obtained product is centrifuged, transferred to a thick paper filter, washed with 50 ml of ethyl acetate and dried in a vacuum
Зо при 90-100 "С протягом 30-40 хвилин. Сухий порошок перепускають через сепаратор типу МРС з метою стабілізації фракційного складу та насипної густини порошкового матеріалу. Вихід - 50,0 г порошку з концентрацією ПЕТФ 98,5 95.З at 90-100 "C for 30-40 minutes. The dry powder is passed through an MRS-type separator in order to stabilize the fractional composition and bulk density of the powder material. The yield is 50.0 g of powder with a PETF concentration of 98.5 95.
Фільтрат упарюють в вакуумі при 50-60 "С для рекуперації етилацетату, а масляний залишок-регенерат пластифікаторів використовують повторно як розчинник поліетилентерефталату.The filtrate is evaporated in a vacuum at 50-60 "C to recover ethyl acetate, and the oily residue-regenerate plasticizers is reused as a polyethylene terephthalate solvent.
Приклад 5Example 5
В термостатований реактор з мішалкою, термометром та холодильником завантажують 300 г диметилфталату, 97,5 г дибутилфталату, 1,0 г стабілізатора Зіабрахої І і нагрівають до 160- 165 С. При працюючій мішалці завантажують в два прийоми 75 г подрібненого вторинного300 g of dimethyl phthalate, 97.5 g of dibutyl phthalate, 1.0 g of Ziabrachoi I stabilizer are loaded into a thermostatic reactor with a stirrer, a thermometer, and a refrigerator and heated to 160-165 C. With the stirrer running, 75 g of crushed secondary
ПЕТФ із використаного пластикового посуду з розміром частинок 15х10х1 мм і залишковою вологістю не більше 0,02 95. Суміш перемішують протягом 15 хвилин при температурі 190- 200 С до одержання гомогенного розчину. До виготовленого розчину ПЕТФ при працюючій мішалці поступово, протягом 1-2 хвилин добавляють гарячий (190-195 "С) розчин 1,5 г Твін 80 в 25 мл диметилфталаті. Розчин перемішують ще 1-2 хвилини, відключають нагрів, переносять із колби в стакан і охолоджують із швидкістю 5 С/хв. Після охолодження одержують близько 500 г продукту у вигляді аморфної желеподібної маси з концентрацією ПЕТФ близько 15 95.PET from used plastic dishes with a particle size of 15x10x1 mm and a residual moisture of no more than 0.02 95. The mixture is stirred for 15 minutes at a temperature of 190-200 C until a homogeneous solution is obtained. A hot (190-195 "С) solution of 1.5 g of Tween 80 in 25 ml of dimethyl phthalate is gradually added to the prepared PET solution with the stirrer running for 1-2 minutes. The solution is stirred for another 1-2 minutes, the heating is turned off, transferred from the flask to beaker and cooled at a rate of 5 C/min. After cooling, about 500 g of the product is obtained in the form of an amorphous jelly-like mass with a PETF concentration of about 15 95.
Одержаний продукт центрифугують, переносять на густий паперовий фільтр, промивають 50 мл етилацетату і просушують в вакуумі при 80-907С протягом 30-40 хвилин. Сухий порошок перепускають через сепаратор типу МРС з метою стабілізації фракційного складу та насипної густини порошкового матеріалу. Вихід - 75,0 г порошку з концентрацією ПЕТФ 98,5 95.The obtained product is centrifuged, transferred to a thick paper filter, washed with 50 ml of ethyl acetate and dried in a vacuum at 80-907C for 30-40 minutes. The dry powder is passed through a separator of the MRS type in order to stabilize the fractional composition and bulk density of the powder material. The yield is 75.0 g of powder with a PETF concentration of 98.5 95.
Фільтрат упарюють в вакуумі при 50-60 "С для рекуперації етилацетату, а масляний залишок пластифікаторів (регенерат) використовують повторно як розчинник поліетилентерефталату.The filtrate is evaporated in a vacuum at 50-60 "C to recover ethyl acetate, and the oily residue of plasticizers (regenerate) is reused as a polyethylene terephthalate solvent.
Приклад 6 виконується аналогічно прикладу 5, міняються тільки концентрації інгредієнтів.Example 6 is performed similarly to example 5, only the concentrations of the ingredients change.
Приклад 7Example 7
В термостатований реактор з мішалкою, термометром та холодильником завантажують 305 г діетилфталату 1,5 г стабілізатора Зіарахої Р і нагрівають до температури 165-170 "С. При працюючій мішалці завантажують в три прийоми 150 г гранульованого товарного ПЕТФ марки305 g of diethyl phthalate and 1.5 g of Ziarahoya R stabilizer are loaded into a thermostatic reactor with a stirrer, a thermometer, and a refrigerator and heated to a temperature of 165-170 "C. With the stirrer running, 150 g of granulated commodity PETF brand is loaded in three portions
Рареї з остаточною вологістю 0,02 95. Суміш перемішують протягом 15 хвилин при температурі бо 195-200 "С до одержання гомогенного розчину. До виготовленого розчину ПЕТФ при працюючій мішалці поступово, протягом 2-3 хвилин добавляють гарячий (190-195 "С) розчин 2,5г Твін 80 в 45 мл діетилфталаті. Розчин перемішують ще 2-3 хвилини, відключають нагрів, переносять із колби в стакан і охолоджують із швидкістю 7-8"/хв. Після охолодження одержують близько 500 г продукту у вигляді аморфної твердої маси з концентрацією ПЕТФ 30 95. Одержаний продукт подрібнюють, переносять на скляний фільтр, промивають 60-100 мл етилацетату і просушують в вакуумі при 90-100 "С протягом 30-40 хвилин. Сухий порошок перепускають через сепаратор типу МРС з метою стабілізації фракційного складу та насипної густини порошкового матеріалу.Rare with a final moisture of 0.02 95. The mixture is stirred for 15 minutes at a temperature of 195-200 "C until a homogeneous solution is obtained. Hot (190-195 "C) is gradually added to the prepared PET solution with the mixer running for 2-3 minutes a solution of 2.5 g of Tween 80 in 45 ml of diethyl phthalate. The solution is stirred for another 2-3 minutes, the heating is turned off, transferred from the flask to a beaker and cooled at a rate of 7-8"/min. After cooling, about 500 g of the product is obtained in the form of an amorphous solid mass with a concentration of PETF 30 95. The resulting product is crushed, transferred on a glass filter, washed with 60-100 ml of ethyl acetate and dried in a vacuum at 90-100 "C for 30-40 minutes. The dry powder is passed through a separator of the MRS type in order to stabilize the fractional composition and bulk density of the powder material.
Вихід - 150,0 г порошку з концентрацією ПЕТФ 98,5 Фр.Yield - 150.0 g of powder with a PETF concentration of 98.5 Fr.
Фільтрат упарюють в вакуумі при 50-60 "С для рекуперації етилацетату, а масляний залишок діетилфталату (регенерат) використовують повторно як розчинник поліетилентерефталату.The filtrate is evaporated in a vacuum at 50-60 "C to recover ethyl acetate, and the oily residue of diethyl phthalate (regenerate) is reused as a solvent for polyethylene terephthalate.
Приклади 8-12 виготовлені аналогічно прикладу 7, відрізняються тільки кількістю інгредієнтів. Склади композицій для виготовлення порошку наведені в табл. 1.Examples 8-12 are prepared similarly to example 7, differing only in the number of ingredients. The compositions of the compositions for the production of powder are given in the table. 1.
Виготовлені порошкові матеріали були випробувані за фізико-хімічними показниками, які характеризують властивості порошкових матеріалів.The manufactured powder materials were tested according to the physical and chemical parameters that characterize the properties of the powder materials.
Розміри частинок виготовленого порошку визначають методами оптичної та електронної мікроскопії. Фракційний склад порошку визначають методом ситового аналізу з ситами, розмір отворів яких, складав від 0,05 до 0,5 мм.The particle sizes of the manufactured powder are determined by optical and electron microscopy methods. The fractional composition of the powder is determined by the method of sieve analysis with sieves, the size of the holes of which was from 0.05 to 0.5 mm.
Насипну густину порошку ПЕТФ визначають гравіметрично І7|, за різницею ваги склянки об'ємом 30 см3 наповненої порошком та без порошку.The bulk density of PETF powder is determined gravimetrically by the difference in weight of a 30 cm3 glass filled with powder and without powder.
Температуру пом'якшення порошку ПЕТФ визначають за методом "кільця та кулі" за ГОСТ 9950-83. Результати випробувань наведені в табл. 2.The softening temperature of PET powder is determined by the "ring and ball" method according to GOST 9950-83. The test results are shown in table. 2.
Дані табл. 2 вказують на те, що застосування в запропонованому рішенні товарного або вторинного ПЕТФ спільно з фталатним пластифікатором або його регенератом та стабілізатором гідролітичної деструкції, які за сукупності інгредієнтів композиції пом'якшують умови переробки поліетилентерефталату, а також застосування поверхнево-активної речовиниTable data. 2 indicate that the use of commercial or secondary PET in the proposed solution together with a phthalate plasticizer or its regenerate and a stabilizer of hydrolytic destruction, which, due to the combination of ingredients of the composition, soften the conditions of polyethylene terephthalate processing, as well as the use of a surface-active substance
Твін 80 як диспергатора приводить до значного удосконалення способу виготовлення та покращення властивостей порошкового матеріалу у порівнянні з прототипом, а саме: 1) час виготовлення порошкового матеріалу в змішувачі закритого типу складає 10-25 хвилин замість 20-40 годин за відомим способом; 2) запропонований спосіб передбачає виготовлення порошкового матеріалу при атмосферному тиску замість 1,5-4,5 кгс/см2 за відомим способом; 3) мінімальний розмір часток ПЕТФ, виготовлених згідно з новим запропонованим способом складає 0,05 мкм, що на два порядки менше розміру часток, виготовлених за відомим способом (5,0 мкм); 4) застосування в запропонованому способі ефективного стабілізатора та значне скорочення часу виготовлення порошкового матеріалу дозволяє уникнути гідролітичної деструкції, про що свідчить постійна температура плавлення порошкового матеріалу, що характерно для товарного ПЕТФ.Tween 80 as a dispersant leads to a significant improvement of the production method and improvement of the properties of the powder material in comparison with the prototype, namely: 1) the production time of the powder material in a closed type mixer is 10-25 minutes instead of 20-40 hours according to the known method; 2) the proposed method involves the production of powder material at atmospheric pressure instead of 1.5-4.5 kgf/cm2 according to the known method; 3) the minimum size of PETF particles produced according to the new proposed method is 0.05 μm, which is two orders of magnitude smaller than the size of particles produced according to the known method (5.0 μm); 4) the use of an effective stabilizer in the proposed method and a significant reduction in the production time of the powder material allows to avoid hydrolytic destruction, as evidenced by the constant melting temperature of the powder material, which is characteristic of commercial PETF.
Таким чином, за сукупністю корисних ознак, запропонований спосіб переробки поліетилентерефталату в високодисперсний порошковий матеріал проявляє якісно нові ознаки, що підтверджує новизну технічного рішення. Крім того, застосування запропонованого способу переробки поліетилентерефталату в високодисперсний порошковий матеріал дозволить одержати позитивний результат не тільки від застосування способу за призначенням, але й покращити екологічну ситуацію за рахунок кваліфікованого використання вторинного поліетилентерефталату, який є джерелом забруднення довкілля.Thus, according to the set of useful features, the proposed method of processing polyethylene terephthalate into highly dispersed powder material shows qualitatively new features, which confirms the novelty of the technical solution. In addition, the application of the proposed method of processing polyethylene terephthalate into highly dispersed powder material will allow to obtain a positive result not only from the application of the method as intended, but also to improve the environmental situation due to the qualified use of secondary polyethylene terephthalate, which is a source of environmental pollution.
Таблиця 1Table 1
Склади композиційCompose compositions
Масова частка інгредієнту в композиції, 95 1 121 з 4516Mass fraction of the ingredient in the composition, 95 1 121 of 4516
Пластифікатор: диметилфталат 98,9 0 0 0 65,) 65,0 діетилфталат 0 0 94,7 0 0 (0) дибутилфталат 0 97,6 0 0 19,5 19,5 регенерат 0 0 0 94,5 0 (9)Plasticizer: dimethyl phthalate 98.9 0 0 0 65,) 65.0 diethyl phthalate 0 0 94.7 0 0 (0) dibutyl phthalate 0 97.6 0 0 19.5 19.5 regenerated 0 0 0 94.5 0 (9)
Стабілізатор: монокарбодіїмід 0 0,1 0 0,2 0,2 полікарбодіїмід 0,1 0 0,2 0 0Stabilizer: monocarbodiimide 0 0.1 0 0.2 0.2 polycarbodiimide 0.1 0 0.2 0 0
Масова частка інгредієнту в композиції, 95 7 | 8 1 9 | 710 | 11 | 2The mass fraction of the ingredient in the composition, 95 7 | 8 1 9 | 710 | 11 | 2
Пластифікатор: диметилфталат 0 0 0 55,5 49,5 46,0 діетилфталат 742 0 61,0 0 0 (0) дибутилфталат 0 0 0 0 (0) (0) регенерат 0 67,5 0 0 (9) (9)Plasticizer: dimethyl phthalate 0 0 0 55.5 49.5 46.0 diethyl phthalate 742 0 61.0 0 0 (0) dibutyl phthalate 0 0 0 0 (0) (0) regenerated 0 67.5 0 0 (9) (9)
Стабілізатор: монокарбодіїмід 0 1,0 2,0 0 2,5 0 полікарбодіїмід 0,3 0 0 2,0 0 2,5Stabilizer: monocarbodiimide 0 1.0 2.0 0 2.5 0 polycarbodiimide 0.3 0 0 2.0 0 2.5
Таблиця 2Table 2
Фізико-механічні показники порошкового матеріалу та умови його виготовлення 112 13141516 | 7Physico-mechanical parameters of powder material and conditions of its production 112 13141516 | 7
Розмір частинок, мкм |0,05-0,0710,06-0,0810,06-0,0910,08-0,1210,1-0,15| 0,25-0,45 1,0-5,0 плавлення, "СParticle size, μm |0.05-0.0710.06-0.0810.06-0.0910.08-0.1210.1-0.15| 0.25-0.45 1.0-5.0 melting, "S
Насипна густина! 50 150 155 165 180 210 255 (щільність), г/дм3Bulk density! 50 150 155 165 180 210 255 (density), g/dm3
Час виготовлення,Production time,
Температура 190-195 193-197 190-195 195-198 190-200| 190-200 195-200 виготовлення, "С 8 ЇЇ 9 | 710 | 71 | 12 ЦАналогій| |Прототип (5) 10-20 | 20-40 50-100 плавлення, "СTemperature 190-195 193-197 190-195 195-198 190-200| 190-200 195-200 production, "C 8 HER 9 | 710 | 71 | 12 Analogues| | Prototype (5) 10-20 | 20-40 50-100 melting, "C
Насипна Густина) 275. | 290 | дію | дів | 415 (щільність), г/у дм 16-21. | 17-21 | 20-23 | 20-23 | 20-25 | 7920. | 20-40 годин хвилини годинNasypna Gustyna) 275. | 290 | action | virgin | 415 (density), g/u dm 16-21. | 17-21 | 20-23 | 20-23 | 20-25 | 7920. | 20-40 hours minutes hours
Температура 190-200 190-200 | 190-200 | 190-200 190-200| 180-200 160-200 виготовлення, "С 1,5-4,5Temperature 190-200 190-200 | 190-200 | 190-200 190-200| 180-200 160-200 production, "C 1.5-4.5
Перелік посилань 1. Патент 269390 ГДР, МКИ: СО08 3/00. Способ получения порошков из модифицированного потФ. 2. Порошковье композиционнье материаль! и покрьїтия на основе ПЗТФ/ М.И. Минкевич,List of references 1. Patent 269390 GDR, MKY: СО08 3/00. The method of obtaining powders from modified potF. 2. Powder composite material! and coverage based on PZTF/ M.I. Mynkevich,
В.А. Пашинская, О.Р. Юркевич, Н.А. Якубская // Лакокрасочнье материаль и их применение.- 1991. - Мо 3. - с. 31. 3. Пат. 05 4165420, н.кл. 562/63, 1979. 4. Патент 85655 Україна, МПК СО8І 67/00, С090 167/00, С090 163/00. Поліефірна порошкова композиція для захисного покриття. - Опубл. 10.02.2009. 5. Пат. РФ 2384592, МПК СО8у 11/04, С08у 11/10, Сов 63/183, В298 17/00. Способ переработки отходов полизтилентерефталата в порошкообразньй продукт - Опубл. 20.03.2010. 6. "Знциклопедия полимеров", - М. 1977. с. 108. 7. Яковлев А.Д., Здор В.Ф., Каплан В.И. // Порошковне полимернье материальі и покрьїтия на их основе //. - Л.: Химия, 1979. - С. 126.V.A. Pashinskaya, O.R. Yurkevich, N.A. Yakubskaya // Painting materials and their application. - 1991. - Mo 3. - p. 31. 3. Pat. 05 4165420, n.cl. 562/63, 1979. 4. Patent 85655 Ukraine, IPC SO8I 67/00, C090 167/00, C090 163/00. Polyester powder composition for protective coating. - Publ. 10.02.2009. 5. Pat. RF 2384592, IPC SO8u 11/04, С08u 11/10, Sov 63/183, B298 17/00. The method of processing waste polyethylene terephthalate into a powder product - Publ. 20.03.2010. 6. "Encyclopedia of polymers", - M. 1977. p. 108. 7. Yakovlev A.D., Zdor V.F., Kaplan V.Y. // Powder polymer materials and coatings based on them //. - L.: Chemistry, 1979. - P. 126.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201205598A UA102779C2 (en) | 2012-05-07 | 2012-05-07 | Process for polyethylene terephthalate processing to fine powdery material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201205598A UA102779C2 (en) | 2012-05-07 | 2012-05-07 | Process for polyethylene terephthalate processing to fine powdery material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA102779C2 true UA102779C2 (en) | 2013-08-12 |
Family
ID=52274526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201205598A UA102779C2 (en) | 2012-05-07 | 2012-05-07 | Process for polyethylene terephthalate processing to fine powdery material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA102779C2 (en) |
-
2012
- 2012-05-07 UA UAA201205598A patent/UA102779C2/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107108906B (en) | Polyamide microparticles | |
| Sun et al. | Nanofibers by green electrospinning of aqueous suspensions of biodegradable block copolyesters for applications in medicine, pharmacy and agriculture | |
| EP2488572B1 (en) | Method for preparing a recyclable polyamide powder | |
| KR20180063076A (en) | Porous resin fine particles and manufacturing method thereof | |
| US20030176633A1 (en) | Grinding process for plastic material and compositions therefrom | |
| Bhardwaj et al. | Milled non-mulberry silk fibroin microparticles as biomaterial for biomedical applications | |
| Cecone et al. | Sustainable synthesis of cyclodextrin-based polymers by exploiting natural deep eutectic solvents | |
| JP5446172B2 (en) | COMPOSITE POLYAMIDE POROUS FINE PARTICLES HAVING ULTRAVIOLET CONTROL FUNCTION AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME | |
| JP6993980B2 (en) | Method for producing polyhydroxyalkanoate | |
| KR20170098270A (en) | Alkali metal bicarbonate particles with exceptional flowability | |
| EP2236546B1 (en) | Speronized polymer particles | |
| US20130085212A1 (en) | Procedure for the obtainment of nanocomposite materials | |
| UA102779C2 (en) | Process for polyethylene terephthalate processing to fine powdery material | |
| JP5375324B2 (en) | Method for producing polymer fine particles | |
| Huang et al. | Effect of tethered sheet-like motif and asymmetric topology on hydrogelation of star-shaped block copolypeptides | |
| JP2013177532A (en) | Method of manufacturing polymer fine particle | |
| US3816442A (en) | Pulverized polymer solution or dispersion,a polymer powder,a process of production thereof and a powder coating technique | |
| JP2013209617A (en) | Method for producing polymer fine particle | |
| JPS6335621A (en) | Production of polycarbonate resin powder | |
| Julkapli et al. | Thermal properties of 4, 4-oxydiphathalic anhydride chitosan filled chitosan bio-composites | |
| Wu et al. | Preparation of micron-sized PA6/12 copolymer microspheres via successive in-situ polymerization | |
| KR20150051900A (en) | Process for preparing polymer powder | |
| KR101160584B1 (en) | PHV-block-mPEG diblock copolymer and amphiphilic nanocontainers for hydrophobic drug delivery using thereof | |
| JP7337832B2 (en) | A method for producing a population of particles of polyethylene terephthalate or polybutylene terephthalate or of a copolymer comprising PET and/or PBT. | |
| JP2009249516A (en) | Complex polyamide porous fine particle having antibacterial property and method for producing the same |