[發(fā)明專利]一種PET廢料回收及再生方法及其制備的聚酯材料

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111223764.3
• 申請日: 2021-10-20
• 公開（公告）號: CN114015112A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 常歡;葉南飚;黃險波;朱秀梅;劉鑫鑫;蘇榆鈞;胡志華;陳平緒
• 申請（專利權(quán)）人: 金發(fā)科技股份有限公司
• 主分類號: C08J11/08
• 分類號: C08J11/08;C08J11/06;C08L67/02;C08K3/16;C08K3/28
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;郝傳鑫

本發(fā)明公開了一種PET廢料的回收及再生方法及其制備的聚酯材料，屬于塑料回收利用領(lǐng)域。本發(fā)明所述PET廢料的回收及再生方法將初步處理的PET廢料進(jìn)行萃取以除去廢料中的小分子雜質(zhì)，隨后將廢料用良溶劑NMP充分加熱溶解，采用吸附劑以脫色提純，引入金屬化合物與PET端羧基絡(luò)合，并采用特定種類及溫度的不良溶劑對溶液進(jìn)行固化沉析處理，使得到的聚酯材料具有較高的結(jié)晶度，進(jìn)而在不引入填料的情況下提升其本征的氣體隔絕性能和高透明度，同時具有良好的外觀效果，透明度高；所述方法無高耗能步驟，所用試劑少且安全環(huán)保，所得產(chǎn)品應(yīng)用價值高，應(yīng)用領(lǐng)域廣。本發(fā)明還公開了所述方法制備的聚酯材料及進(jìn)一步得到的食品包裝用塑料制品。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及塑料回收利用領(lǐng)域，具體涉及一種PET廢料回收及再生方法及其制備的聚酯材料。

背景技術(shù)

PET(對苯二甲酸二甲酯)是一種重要的工程塑料，其具有良好的機(jī)械性能、耐磨性能、耐蠕變性能和耐化學(xué)性能等，被廣泛用于食品包裝、纖維、薄膜等領(lǐng)域，其中較大的市場銷售份額集中在食品包裝行業(yè)，由于其無毒、無味、價廉和阻滲性能，一般的礦泉水、碳酸飲料和功能飲料瓶都采用這一材料制作而成，因此每年的廢棄量龐大，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。塑料循環(huán)利用是解決塑料污染的最重要方式，目前在塑料回收領(lǐng)域，PET飲料瓶回收是回收率最高的產(chǎn)品，但市場上高端PET再生料依然出現(xiàn)巨大缺口；更重要的是，國內(nèi)高端再生PET行業(yè)還處于起步階段，回收體系不完整，回收工藝粗放，大多數(shù)再生PET產(chǎn)品品質(zhì)性能低劣，產(chǎn)品性能大幅衰減，功能化水平低，只能被應(yīng)用到低值化領(lǐng)域，高端再生PET產(chǎn)品十分稀缺。

目前國內(nèi)回收PET的方法主要有兩種：化學(xué)解聚法和機(jī)械回收法。

化學(xué)解聚法是指PET在加熱和催化劑的作用下發(fā)生解聚反應(yīng)，生成低分子量的產(chǎn)物或合成單體，后續(xù)可以作為單體再次參與聚酯合成，得到高純度高性能的再生PET。CN107459788A公開的現(xiàn)有技術(shù)中將聚酯回收料和聚酯低聚物熔體進(jìn)行反應(yīng)性熔融共混，再加入乙二醇混合進(jìn)行醇解反應(yīng)得到解聚熔體，之后經(jīng)過濾提純后進(jìn)行縮聚得到再生聚酯熔體，冷卻造粒后得到再生聚酯切片；CN102532815A的技術(shù)方案利用乙二醇進(jìn)行廢舊聚酯紡織品的解聚，對解聚單體提純后再進(jìn)行聚合反應(yīng)得到再生聚酯；CN110734578A的技術(shù)方案中對于廢聚酯材料先進(jìn)行發(fā)泡造粒得到內(nèi)部含微孔結(jié)構(gòu)的廢酯粒料，利用溶劑將其他易溶解雜質(zhì)除去后，再將廢酯粒料進(jìn)行乙二醇解聚和再聚合，得到再生聚酯。然而如上述現(xiàn)有技術(shù)的記載所示，化學(xué)解聚法工序復(fù)雜，且過程中需要進(jìn)行高溫解聚或高溫熔融等步驟，耗能大，成本高。

機(jī)械回收法是指將廢PET材料經(jīng)過直接摻混、熔融共混、擠出造粒等簡單物理機(jī)械處理后得到的再生PET，通常回收工藝比化學(xué)解聚法流程簡單，但是該方案過程中PET通常發(fā)生降解，雜質(zhì)多，性能差，只能被應(yīng)用在低值化產(chǎn)品中循環(huán)利用。為了實現(xiàn)這些方法制備產(chǎn)品的功能化，例如對于具有高阻隔性需求的PET材料，人們一般會在制備過程中使用改性劑復(fù)配或者復(fù)合薄膜層實現(xiàn)，例如CN105622974A以涂層覆蓋PET基材薄膜從而實現(xiàn)高阻隔和高透明的效果，然而該方法對于基材的形狀有一定要求，同時涂層與PET基材間存在脫落的可能性，應(yīng)用范圍窄；CN109467895A則是在PET材料基體中添加PEN樹脂和改性填料，使制備的復(fù)合材料具備本征高阻隔性，然而所述產(chǎn)品透明度不高且顏色偏淺灰色，外觀效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容

基于現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供了一種PET廢料回收及再生方法，該方法區(qū)別于傳統(tǒng)化學(xué)解聚法和機(jī)械回收法，通過萃取-溶解-固化沉析的方法對PET廢料進(jìn)行提純回收再生，無需引入高溫熔融等高耗能步驟，節(jié)省了回收再生的成本，并避免PET高分子鏈發(fā)生降解；在所述固化析出過程前引入金屬化合物與PET端羧基絡(luò)合，促使PET內(nèi)部在固化析出時結(jié)晶性顯著提升，進(jìn)而獲得高氣體阻隔性；所述回收再生產(chǎn)品提高氣體阻隔性并不是通過引入阻隔性填料來實現(xiàn)，所得產(chǎn)品外觀性能好，透明度高。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種PET廢料回收及再生方法，包括以下步驟：