[發明專利]用于將回收的材料混入聚酯熔體中的裝置和方法

有效

• 申請號: 201980014113.8
• 申請日: 2019-02-19
• 公開（公告）號: CN111742001B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 亞歷山大·帕瓦爾斯基;馬丁·希托夫;海因里希·科赫;克里斯托弗·赫斯
• 申請（專利權）人: 伍德依文達菲瑟有限責任公司;蒂森克虜伯股份公司
• 主分類號: C08J11/24
• 分類號: C08J11/24;C08G63/78
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 趙艷

本發明涉及用于將用過的聚酯混入聚酯熔體中的裝置和方法。該方法的一個特點是，在原始聚酯生產過程中，從中間階段分出中間產物流，并在動態混合器中與回收的聚酯薄片混合，在該動態混合器中產生和/或提供不超過60％的熔融全部回收的聚酯薄片所需的熔融能量。將以此方式產生的混合物進料到中間階段下游的后續階段中，并隨后在該過程中轉化為所需的縮聚度。這樣，可以物理地重新利用用過的聚酯或聚酯廢料。

本發明用于將用過的聚酯混入聚酯熔體中的裝置和方法。該方法的一個特點是，在原始聚酯生產過程中，從中間階段分出中間產物流，并將其在動態混合器中與回收的聚酯薄片混合，其中在動態混合器中產生和/或提供不超過60％的熔融全部回收的聚酯薄片所需的熔融能量。將以此方式產生的混合物進料到中間階段下游的后續階段中，并隨后在該過程中轉化至所需的縮聚度。這樣，可以物理地重新利用用過的聚酯或聚酯廢料。

在使用階段之后，塑料曾經專門燃燒。僅在最近幾年中，才開始發展對塑料進行物理再利用的方法。然而，由于這些方法提供的產品質量低劣或對能量的需求很高，因此迄今為止這些方法還不夠。

在EP 0 942 035 A2中描述的回收線性聚酯的方法中，將聚酯廢料粉碎并在擠出機中熔融。然后將對應于基本單元的二醇加入到熔體中，從而可以發生糖酵解。隨后，后縮合以這種方式處理的熔體。盡管此方法解決了聚酯廢料由于其羧酸根濃度升高而在熔融后通常無法再轉化為所需聚合度的問題，但該方法同時還需要大量能量，并且該專利申請沒有進行熱集成的方法。

這同樣適用于EP 2 021 116 B1中公開的方法。在該專利申請中，由用過的聚酯和原始聚酯生產新產品。為此，聚酯廢料一旦被洗滌，首先要在擠出機中熔融。以與EP 0 942035 A2中相同的方式，將二醇加入到熔融的用過的聚酯中。隨后，將用過的聚酯的熔體與原始聚酯的熔體混合。將原始聚酯和用過的聚酯都以熔體形式結合在一起，然后在混合過程中另外向系統中引入能量的結果是不必要的多余熱量。這對該方法的熱平衡有不利影響。由于這種不必要的過熱，產品質量也受到損害。

JP 2002-249557 A同樣描述了使用聚酯廢料生產聚酯的方法。這涉及熔融聚酯廢料并將其添加到由對苯二甲酸和乙二醇單體組成的漿料中。聚酯廢料的熔融借助于熔融擠出機進行，該擠出機的采購和操作成本很高，并且使該方法不經濟。此外，該方法是不利的，因為在漿料的用過的聚酯熔體的添加之后，沒有設想用于均質化的步驟。因此，可以認為最終產品將不會具有均勻的微觀結構，因此不會接近滿足為相應的原始聚酯所規定的產品規格。

EP 1 461 379 B1提出了一種用于食品業的透明聚酯的生產方法，其中使用了聚酯廢料。在這種情況下，透明的聚酯廢料連續地進料到擠出機中并在其中熔融。然后在原始聚酯生產的早期過程中將熔融的聚酯廢料擠出。

可以在JP 10101784 A中找到關于用過的聚酯的物理利用方法的另一個指示。在該專利申請中，首先還要擴展能量，以便在擠出機中熔融用過的聚酯的小碎片。然后將用過的聚酯切片的熔體在220-260能的溫度下進料到反應器中，并與用于原始聚酯生產的單體漿料混合。

從上述現有技術出發，本發明解決的問題是提出一種對用過的聚酯進行物理再利用的方法，該方法已得到了能源上的優化，并可以生產高質量的產品。另外，將提供一種用于進行該工藝的裝置，該裝置需要低的資金和運營成本。

在本發明的上下文中，以下術語應理解如下：

原始聚酯：

原始聚酯優選通過單體反應物的縮聚反應，特別是由單體反應物連續或間歇熔融縮聚反應，任選地隨后進行固相后縮合反應制得(參見，例如，Polyesterfasern：Chemieand Technologie[Polyester Fibres：Chemistry and Technology]，Hermann Ludewig，Akademie-Verlag，2nd edition，1974)。