[发明专利]从染色聚酯纤维中回收有用成分的方法

说明书

技术领域

本发明涉及从含有染料的聚酯纤维中回收聚酯制造中的有用成分的方法。

背景技术

聚酯例如聚对苯二甲酸乙二醇酯由于具有优良的特性而作为纤维、膜、树脂等广泛使用。在它们的制造工序中产生的纤维状、膜状、其它形状的聚酯废料的有效利用不仅对于降低制品成本是重要的，而且也是与环境有关的重大课题。作为其处理方法，提出了材料再循环、热再循环、化学再循环等各种方案。其中，在材料再循环中，关于PET瓶等聚酯废料，以社团为中心进行回收PET瓶的积极再利用。但是，关于纤维废料，应用该循环方法是极为困难的。

另外，将聚酯废弃物转化为燃料的热再循环，具有再利用聚酯废弃物的燃料热的特点。但是，聚酯单位重量的发热量比较低，如果不燃烧大量的聚酯废弃物则不能得到大的发热量。因此，存在聚酯原料不能有效利用的问题，从节省资源方面考虑不优选。与此相对，化学再循环中，由于将聚酯废弃物再生为聚酯原料，因此与再生相伴随的品质下降少，作为闭环式再循环是优良的。该闭环是表示绕聚酯原料、聚酯纤维制品、用户消耗、使用后的聚酯制品的回收、聚酯制品的再循环工厂和聚酯原料一周的环。

化学再循环中以树脂废料、膜废料为对象的占大部分。作为聚酯纤维废料的再生利用方法，例如，以代表性的聚酯聚对苯二甲酸乙二醇酯来考虑，日本特开昭48-61447号公报中提出了通过过量的乙二醇(以下，有时简称为EG)将聚酯废料解聚后，将得到的对苯二甲酸双-β-羟基亚乙酯直接缩聚，得到再生聚酯的方法等。但是，该方法在解聚反应工序中将聚酯废料与EG一次性投入解聚反应槽中进行解聚，因此，投入的聚酯废料在反应槽内部结块，有时不能进行搅拌。因此，解聚反应槽内变得不均匀，存在解聚时间延长的问题。另外，该方法在解聚时使用的EG量大，因此存在不仅经济方面不利、而且解聚时生成二乙二醇等杂质的问题。结果，得到的聚对苯二甲酸乙二醇酯的物理性质、特别是软化点显著下降，存在只能得到物性低的聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下，有时简称为PET)的缺点。因此，现有技术中还没有完成有效处理聚酯纤维废料的技术。

聚酯例如聚对苯二甲酸亚烷基酯，尤其是PET，其化学稳定性优良，因此被大量生产、使用在纤维、膜、饮料用瓶、其它树脂成型品等用途中。

但是，随着生产量、使用量的增大，大量产生的纤维、膜、瓶或者其它树脂制品的废弃物或不合格品的PET处理成为目前很大的社会问题。因此，关于材料再循环、化学再循环或者热再循环等，在其再循环方法方面提出了各种方案。

另一方面，特别是废弃物中，PET瓶的处理由于其体积大而正变得更加严峻。但是，作为其再循环方法，材料再循环只进行将回收的废PET瓶再次熔融并纤维化这种程度的再循环。单纯将回收的废PET瓶熔融成形并制瓶时，由于其物性的下降而不可能再次作为PET瓶使用。

另外，在将PET瓶洗干净再次灌装的再使用方法中，从回收费用的负担方、安全性、卫生性的观点、再使用次数存在限制，以及最终被废弃等来看，不能成为长久的对策。另外，PET瓶废料中，有时混有来源于标签、收缩薄膜、杯座或者盖子等PET瓶的构成品的聚苯乙烯(以下，有时简称PS)、聚丙烯(以下，有时简称PP)、聚乙烯(以下，有时简称PE)、聚氯乙烯(以下，有时简称PVC)或者其它聚烯烃树脂等异型塑料类、来源于铝罐的铝、来源于钢罐的铁、粘合剂、颜料或者染料等。

分别回收的PET瓶捆包(将PET瓶压缩并捆成的包状物)中，也难以避免混入异物材料。在使用水、甲醇(以下，有时简记为MeOH)、EG等溶剂将PET分解成构成单体再利用的化学再循环中，有时有如下情况：在加热操作、反应操作的过程中异物材料产生各种分解气体(例如，氯化氢气体等)、各种分解物(例如，低级烃等)，或者混入物本身使回收的对苯二甲酸二甲酯(以下，有时简称为DMT)的纯度显著下降。或者，各种分解物有时在回收装置内熔融、固化，损伤设备等。

上述化学再循环的例子，有日本特开平11-21347号公报所述的在碱性化合物存在下将聚酯废弃物水解得到对苯二甲酸(以下，有时简称为TA)的方法、美国专利第5952520号说明书所述的通过MeOH中的气相MeOH分解得到DMT和EG的方法等。

但是，这些方法都需要200℃以上的高温反应条件，因此在混有PVC这样的从190℃开始分解的异型塑料的情况下，存在进行化学再循环的操作的温度范围受到限制的问题。