[發明專利]用于從再生產品中分離和純化聚合物的方法

有效

• 申請號: 201780076872.8
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN110072929B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 約翰·蒙克里夫·萊曼;迪米特里斯·伊奧安尼斯·科利亞斯;漢斯·肖內曼;卡拉·威廉姆斯
• 申請（專利權）人: 寶潔公司
• 主分類號: C08J11/08
• 分類號: C08J11/08
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 王達佐;洪欣

1.一種用于從再生產品(rP)中分離和純化聚合物的方法，其中所述rP包含聚合物和污染物；所述聚合物包含基體聚合物、與所述聚合物相關聯的顆粒添加劑以及與所述聚合物相關聯的可提取物質；并且與每種聚合物相關聯的所述顆粒添加劑以一定濃度分散于所述基體聚合物中；其中所述方法包括：

a.獲得所述rP；其中所述rP選自消費用后產品、工業用后產品、以及它們的組合；

b.在大于100℃的溫度和大于150psig(1MPa)的壓力下用提取溶劑提取所述rP，其中所述rP的第一可溶性基體聚合物基本上不溶于提取溶劑中；其中所述提取溶劑具有小于70℃的標準沸點；由此產生經提取的rP(erP)；并且其中所述可提取物質在所述erP中具有低于所述可提取物質在所述rP中的所述濃度的濃度；

c.通過在足以使得所述第一可溶性基體聚合物溶解于溶解步驟溶劑中的溫度范圍和壓力范圍下使所述erP與所述溶解步驟溶劑接觸，將所述rP的第一可溶性基體聚合物溶解；由此產生初始懸浮液；其中所述初始懸浮液包括與第一可溶性聚合物相關聯的顆粒添加劑以及所有剩余聚合物的域在第一可溶性基體聚合物溶液中的懸浮液；并且其中所述第一可溶性基體聚合物具有低于剩余可溶性基體聚合物的溶解范圍的溶解范圍；

d.在足以產生沉降的顆粒添加劑的聚集體和所有剩余聚合物的所述域、以及中間懸浮液的溫度范圍和壓力范圍下，使所述初始懸浮液沉降；其中沉降的顆粒添加劑的所述聚集體包含與所述第一可溶性聚合物相關聯的顆粒添加劑；并且其中所述中間懸浮液包括與所述第一可溶性聚合物相關聯的未沉降的顆粒添加劑在所述第一可溶性基體聚合物溶液中的懸浮液；

e.在足以產生最終懸浮液的溫度范圍和壓力范圍下用固體介質純化所述中間懸浮液；其中與所述第一可溶性聚合物相關聯的顆粒添加劑的級分被所述固體介質保留下來；并且其中所述最終懸浮液包括與所述第一可溶性聚合物相關聯的未保留的顆粒添加劑在所述第一可溶性基體聚合物溶液中的懸浮液；

f.在足以產生分離和純化的第一可溶性聚合物的溫度范圍和壓力范圍下，從所述最終懸浮液中分離所述溶解步驟溶劑；并且其中所述分離和純化的第一可溶性聚合物包含所述第一可溶性基體聚合物以及以一定濃度分散于所述分離和純化的第一可溶性聚合物中的與所述第一可溶性聚合物相關聯的顆粒添加劑，所述濃度低于與所述第一可溶性聚合物相關聯的顆粒添加劑在所述rP的所述第一可溶性聚合物中的所述濃度；以及

g.用沉降的顆粒添加劑的每個聚集體以及所有剩余聚合物的所述域來重復提取步驟、溶解步驟、沉降步驟、純化步驟和分離步驟，上述步驟包括：

i.在大于100℃的溫度和大于150psig(1MPa)的壓力下用提取溶劑提取所述rP，其中所述rP的一種剩余可溶性基體聚合物基本上不溶于提取溶劑中；其中所述提取溶劑具有小于70℃的標準沸點；由此產生經提取的rP(erP)；并且其中所述可提取物質在所述erP中具有低于所述可提取物質在所述rP中的所述濃度的濃度；

ii.通過在足以使得一種剩余可溶性基體聚合物溶解于溶解步驟溶劑中的溫度范圍和壓力范圍下使所述erP與所述溶解步驟溶劑接觸，將所述rP的所述一種剩余可溶性基體聚合物溶解；由此產生初始懸浮液；其中所述初始懸浮液包括與所述一種剩余可溶性基體聚合物相關聯的顆粒添加劑以及所有其他剩余基體聚合物的域在剩余可溶性聚合物溶液中的懸浮液；并且其中所述一種剩余可溶性基體聚合物具有低于所有其他剩余可溶性聚合物的溶解范圍的溶解范圍；

iii.在足以產生沉降的顆粒添加劑的聚集體和所有其他剩余聚合物的所述域、以及中間懸浮液的溫度范圍和壓力范圍下，使所述初始懸浮液沉降；其中沉降的顆粒添加劑的所述聚集體包含與所述一種剩余可溶性聚合物相關聯的顆粒添加劑；并且其中所述中間懸浮液包括與所述一種剩余可溶性聚合物相關聯的未沉降的顆粒添加劑在所述剩余可溶性基體聚合物溶液中的懸浮液；

iv.在足以產生最終懸浮液的溫度范圍和壓力范圍下用固體介質純化所述中間懸浮液；其中與所述一種剩余可溶性聚合物相關聯的顆粒添加劑的級分被所述固體介質保留下來；并且其中所述最終懸浮液包括與所述一種剩余可溶性聚合物相關聯的未保留的顆粒添加劑在所述剩余可溶性基體聚合物溶液中的懸浮液；

v.在足以產生分離和純化的剩余可溶性聚合物的溫度范圍和壓力范圍下，從所述最終懸浮液中分離所述溶解步驟溶劑；并且其中所述分離和純化的剩余可溶性聚合物包含所述一種剩余可溶性基體聚合物以及以一定濃度分散于所述分離和純化的剩余可溶性聚合物中的與所述一種剩余可溶性聚合物相關聯的顆粒添加劑，所述濃度低于與所述一種剩余可溶性聚合物相關聯的顆粒添加劑在所述rP的所述一種剩余可溶性聚合物中的濃度；

從而單獨地并按順序經由提取、溶解、沉降、純化和分離可溶性聚合物來產生分離和純化的可溶性基體聚合物，所述順序從具有最低溶解范圍的可溶性基體聚合物進行到具有最高溶解范圍的可溶性基體聚合物，直至以其分離和純化形式產生來自所述rP的每種獨立可溶性聚合物并且產生沉降的顆粒添加劑的最終聚集體和所有任選存在的不可溶性基體聚合物的所述域；

其中所述聚合物包含可溶性聚合物并任選地包含不可溶性聚合物；其中所述污染物包含與所述污染物相關聯的顆粒物以及與所述污染物相關聯的可提取物質；其中所述rP中的所述可提取物質包含與所述聚合物相關聯的所述可提取物質以及與所述污染物相關聯的所述可提取物質；并且其中所述rP中的所述可提取物質以一定濃度處于所述rP中；其中所述可溶性聚合物選自聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚(對苯二甲酸乙二醇酯)(PET)、粘合劑(ADH)、熱塑性彈性體(TPE)以及它們的混合物，并且中所述不可溶性聚合物選自纖維素、半纖維素、木質素、聚(丙烯酸)(PAA)以及它們的混合物。