[发明专利]由废材料提取尼龙的方法

说明书

本申请要求保护2004年8月5日撰写的临时申请系列号60/599,624的申请日的利益。

发明背景

1.发明领域

本发明涉及由废材料提取尼龙的改进的方法，所述废材料包括混合废材料，例如地板覆盖物，这样减少了尼龙聚合物降解成低分子量的聚合物、低聚物和单体。该方法涉及在高压下废材料与极性溶剂，或其混合物接触。

2.相关技术描述

尼龙在织布的生产中，和在地板覆盖材料，例如阔幅地毯和组合地毯的生产中广泛用作纤维。当用于地板覆盖材料时，尼龙通常主要作为多层产品的一层或多层的一部分存在。每年替换掉大量的地板覆盖材料，结果是用过的材料经常丢弃到垃圾填筑地。因为对于该废材料的环境和经济关注，需要经济的方法回收和再使用用过的或丢弃的地板覆盖材料。然而，因为这些材料通常含有难于分离成它们的构成组分的复杂的合成物或层，这些材料的循环方法也经常导致凝聚成团的产物，该产物的价值比它们的各个成分的低得多。在许多情况下，循环的产物的价值可以等于或小于原来的起始材料的价值。该性质的下降性循环在环境上和经济上是浪费的。因为下降性循环的产品不如原来的起始材料有价值，或者甚至原来的输入到原来的废材料的生产，失去了经济价值。因为下降性循环的产物没有充分利用它的成分，必须生产和使用另外的组分材料，产生了另外的使得特别沉重的环境负担，因为这些成分材料通常基于石化产品。

作为这些考虑的结果，现有技术需要这样一种方法，其可以经济地分离和再循环地板覆盖材料的一种或多种组分。特别地，现有技术需要这样一种方法，其能够分离和回收地板覆盖材料中使用的尼龙，和特别地，在这些地板覆盖材料上层织物或经面织物层中使用的尼龙，以这种方法，尼龙的价值和效用不被降级。

回收尼龙的方法往往分成两种显著的类别。在一个类别中是其中尼龙特意解聚成单体或其低聚物的方法，其可以之后通过再次聚合再使用。通常，为了使得再利用更可预知，目的是尽可能多地将聚合物分解成为单体。然而，在这种类别中的方法是不利的，因为解聚是昂贵的，并且可能导致降低可获得单体的数量的副反应，降低了效率，并需要另外的解聚和能量消耗以弥补损失。另外，通过氨解的尼龙6，6的解聚导致了六亚甲基二胺(HDMA)的产生，但是要求另外的己酸源以获得尼龙6，6，因为己酸不能从解聚方法经济地回收。

在另一个类别中是其中尼龙没有解聚的回收的方法，这样它可以不经再聚合就再使用。通常，这种方法的目的是提取或溶解尼龙并因此从地板覆盖材料的其它组分中分离，伴随最少的聚合物分解。之后尼龙通常以固体形式获得这样它可以再使用。常规的溶解或提取类型方法可能难于(如果不是不可能)在不会下降性循环尼龙的价值的情况下使用。至少对于此的部分理由是由于便于以经济相关的时间规模溶解或提取所需要的升温，一些聚合物分解几乎总是发生。

例如，由于涉及的高温，要经过溶解或提取类型回收加工的尼龙纤维会使它的分子量通过最初的压出方法减少以产生纤维。在常规压出或溶解方法期间分子量将会进一步减少，和如之前指出的如果尼龙被重新压出成纤维将会进一步减少。这种累积的分解将使得尼龙的分子量不适合重新用作适合于地板材料应用的纤维。

两种类型的尼龙再循环方法的另一个缺点是它们或者使用非尼龙废料含量超出该方法需要的原料，或者它们竭尽全力以获得相对纯的或无色的尼龙原料。在复合产品，例如象地毯和组合地毯的地板料的情况下，纤维、衬里材料、颜料、粘合剂、等的存在可能使尼龙再循环的努力复杂化，要求这些材料在任何尼龙纤维的特定加工前从尼龙中物理和/或化学分离。

因此技术上需要如下的尼龙再循环方法：其不需要解聚，不会显著降低回收尼龙聚合物的分子量，并且可用于制备适合挤压成用作原料尼龙的纤维的尼龙，该尼龙之前已经挤压成纤维，和特别地，由地板料获得的尼龙，而不需要由原料过度的分离其它成分，例如使用空气淘析以外的步骤。

发明概述