[发明专利]一种解聚废旧PET的方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种解聚废旧PET，即聚对苯二甲酸乙二醇酯废料的方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂物化性能优良，因此被广泛应用于食品、 饮料、医药、感光胶片、装饰材料、工程材料及电子工业的磁带、服装业的涤 纶纤维等行业。PET相关产品通常在一次性使用后即成为废物，既消耗了大量 的石油资源，又成为环境白色污染源之一。回收废旧PET的途径可分为两类， 一类是直接回收利用的物理方法，通过熔融，提纯或改性制备再生料。另一类 方法是降解后再利用的化学方法，常用的方法有以下几种：酸性水解法、碱性 水解法、甲醇解聚法、乙二醇解聚法等。其中水解法生成的是对苯二甲酸和乙 二醇，是直接合成PET的原料，所以水解法日益受到重视。酸性水解法(如美 国专利US 4355175(1982)所公开的技术)是采用浓硫酸(＞14.5mol/L)作催化 剂，在85-90℃、常压下水解5min后，用冷水稀释产物，然后加NaOH溶液至 pH＝11。此时，体系由乙二醇、对苯二甲酸(TPA)的钠盐和Na₂SO₄水溶液及 不溶性杂质组成。过滤，将滤液酸化至pH＝1-3，析出固态TPA，再过滤、洗涤 得纯度大于99％的TPA。该法的不足之处是：反应消耗的大量的浓酸和强碱难 以循环使用，易造成环境污染，且生成的乙二醇亦较难回收。碱性水解法一般 在浓度为4％～20％NaOH溶液中进行。专利号为US 822834(1959)的美国专利公 开了如下方法：用18％NaOH水溶液在110℃下解聚2h，PET与NaOH的重量 比为1∶20。反应生成溶于碱液的TPA的钠盐，酸化后可得TPA，液相中的乙 二醇可通过蒸馏回收。针对碱水解法生产的TPA纯度不高及反应较慢的问题， 研究者们进行了不断的改进。专利WO 9510499(1995)公开的技术中，在反应过 程中添加季铵碱或表面活性剂来增加解聚反应的速度。水解完成后，将反应混合 物稀释，过滤分出沉淀后，用空气来过饱和滤液，将可溶性杂质氧化为不溶性 物质，过滤除去不溶物，滤液酸化后获得纯度很高的TPA。此外，专利号为Eur.597 751(1994)的欧洲专利公开了干法解聚PET工艺，即在一个挤压装置中加入废 PET和固体NaOH的混合物于100～200℃下进行皂化反应，反应后经减压蒸馏 得到乙二醇，所剩固体粉末为TPA的钠盐，经酸化处理得到TPA。利用该工艺 PET的解聚率可达97％，且可省去乙二醇和水的分离工序，提高乙二醇的收率。 碱水解法同样有废碱废酸排出，需进行适当的环保处理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种工艺简单，可一步快速完成的解 聚废旧PET的方法。

为解决上述技术问题，本发明一种解聚废旧PET的方法包括如下步骤：

(1)将聚对苯二甲酸乙二醇酯废料粉碎，洗涤后干燥；

(2)将干燥后的上述原料和水加入高压反应釜中，原料和水的重量比范围 为1∶5～1∶20；

(3)在高压反应釜中通入惰性气体，置换反应体系中的氧气；

(4)将高压反应釜中的原料和水升温至水的超临界温度和压力以上，即温 度在375℃～450℃之间，压力在22.12MPa～50MPa之间，解聚时间在5～60分钟 之间；

(5)降温至室温，过滤，洗涤，干燥得固体产物即对苯二甲酸，滤液经精 馏分离可得乙二醇。

上述一种解聚废旧PET的方法，步骤(2)中聚对苯二甲酸乙二醇酯废料与 水的重量比是1∶8～1∶15，步骤(4)的反应温度在375℃～420℃之间，反应压 力在30MPa～40MPa之间，解聚时间最好为5～30分钟。 上述一种解聚废旧PET的方法，所述的惰性气体为氮气或氩气。

由于本发明方法是在超临界状态下对废旧PET解聚，不仅工艺简单，反应 周期短，反应效率高，而且不需要催化剂。

具体实施方式

实施例1