[發明專利]一種以廢舊聚酯纖維為原料制備對苯二甲酸乙二醇酯的方法

在審

• 申請號: 202011572233.0
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112745218A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 黃寶銓;雷丹丹;肖荔人;胡莎莎;曹長林;陳慶華;錢慶榮;孫曉麗
• 申請（專利權）人: 福建師范大學
• 主分類號: C07C67/297
• 分類號: C07C67/297;C07C69/82
• 代理公司: 福州智理專利代理有限公司 35208
• 代理人: 王義星

本發明公開了一種以廢舊聚酯纖維為原料制備對苯二甲酸乙二醇酯的方法，所述的方法是將含聚酯纖維（≧80%）的廢舊聚酯纖維作為主要原料，改變聚酯纖維與醇解劑的投料順序，先將醇解劑升溫，再將廢聚酯纖維按照先慢后快的投料方式投入反應器中，以達到快速醇解制備對苯二甲酸乙二醇酯的效果。本發明擬解決廢舊聚酯纖維難以回收再利用的問題，同時制備的對苯二甲酸乙二醇酯（BHET）、及其二聚體、低聚體，可作為反應原料應用于制備纖維源聚酯多元醇、不飽和樹脂等，應用于建材領域用的化工材料，實現固廢資源綜合利用、變廢為寶，具有良好的環境、經濟及社會效益。

技術領域

本發明屬于資源回收再利用制備高性能材料前驅體技術領域，具體涉及一種以廢舊聚酯纖維為原料制備對苯二甲酸乙二醇酯（BHET）的方法。

背景技術

PET，俗稱聚酯纖維或滌綸。PET分子的幾何規整性很高，并且具有剛性部分，這使得該聚合物具有優良的物理化學性能，因而被廣泛應用于纖維、紡織業、薄膜、工程塑料等各個領域，隨著我國經濟水平的提高，居民消費水平也不斷提高，滌綸需求量在近幾年急劇增加，廢舊聚酯纖維的數量也逐年上升。PET分子含有酯基，使其在強酸、強堿、高溫和水分子的作用下容易發生分解，PET的許多化學反應均與酯基的結構有關，這為廢棄PET的化學回收提供了可能。

目前，滌綸回收方法主要有物理回收和化學回收，物理回收會導致聚合物鏈縮短或被破壞，PET材料性能降低且回收重復的次數有限。而化學回收技術是通過化學反應使PET分子鏈中的酯鏈斷裂，轉化為分子量相對較低的中間體對苯二甲酸乙二醇酯(BHET)，或者是將PET完全降解為對苯二甲酸二甲酯(DMT)、精對苯二甲酸(TPA)等單體，或者產物可以通過再聚合、改性等方法來制取其它產品。與物理回收方法相比，化學回收能夠將資源最大化利用，真正實現資源循環，故其化學回收技術是首選的考慮方向。

本發明使用二元醇醇解廢聚酯纖維制備對苯二甲酸乙二醇酯（BHET），由于滌綸回收價格低廉，減少制備PET原料對苯二甲酸（TPA）和乙二醇（EG）的使用量，從而達到節約資源的目的，同時制備的（BHET）可制備多種產品，實現真正的變廢為寶。

發明內容

針對上述背景技術的問題，本發明的目的旨在解決廢舊聚酯纖維難以回收再利用的問題，提供一種用廢舊聚酯纖維制備對苯二甲酸乙二醇酯（BHET）的方法。

為實現上述目的，本發明采用如下方案:

一種以廢舊聚酯纖維為原料快速醇解制備對苯二甲酸乙二醇酯（BHET）的方法，其特征在于，制備工藝如下：

A. 將收集到的廢舊聚酯纖維去除雜質后，用沸水清洗掉聚酯纖維表面水溶性油脂，再用去離子水清洗三遍，然后將其剪成規格為10cm的細線，放置恒溫干燥箱，烘干至恒重。

B. 將二元醇和醇解催化劑按一定比例投入反應釜，通入氮氣，用0.5小時升溫至210-230℃，然后加入一定量的步驟A獲得的干燥廢舊聚酯纖維，在0.5-1小時內投完廢舊聚酯纖維于反應釜中，投料結束后，再保溫0.5-2小時，至醇解液體產物酸值至5±2mgKOH/g時，醇解完全；

C. 加沸去離子水于反應釜中，趁熱抽濾分離未反應的雜質，同時使用沸水清洗抽濾的不溶物三次，和濾液收集在一起，將濾液放置冰箱冷卻，使其在低溫冷卻結晶，最后過濾得到的晶體為廢舊聚酯纖維醇解的產物BHET。

D. 將所得的廢舊聚酯纖維醇解的產物BHET在恒溫干燥箱內烘干。

所述的廢舊聚酯纖維選自聚酯纖維生產加工過程中產生的廢料、邊角料。這部分廢料較清潔，可直接作為原料加以再利用（含量≧80%）。

所述的二元醇選自二甘醇、丙二醇、乙二醇中的一種或多種。

所述的廢舊聚酯纖維和二元醇的質量比為2-0.5:1，醇解催化劑用量為廢舊聚酯纖維的質量的0.1%-0.5%。

所述的醇解催化劑選自氧化鋅、氯化錫或醋酸鋅。