[发明专利]用于PET回收工艺的洗涤工序的添加剂

说明书

技术领域

本发明一般地涉及一种能用于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)回收工艺的添加剂。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种广泛使用的具有广泛应用的树脂，包括广泛使用在饮料容器和瓶子中。PET的广泛使用和被接受的部分原因是由于它能够被用于与食品接触以及它的重量比具有相当强度的玻璃轻和其抵抗破裂的能力。

近些年，环境压力伴随着许多材料(包括PET塑料)的回收利用的需求而增加。被回收的PET的应用多为使用了热塑性树脂或聚合物(包括PET)的混合物的相对低规格的产品。在这些应用中，去除污染物并不重要。不过，如果回收PET容器以生产PET树脂的话，理想是该PET树脂适合于与原始PET相同的应用。另外，常常希望再生树脂能够用于与食品接触的应用，并因此对污染物的存在具有严格的限制。

此外，可回收材料的常见来源是消费后的路边废弃物，并且源自固体垃圾分类的PET塑料可能被多种材料污染，包括其它聚合物(例如聚烯烃、高密度聚乙烯(HDPE))、金属和颗粒材料、粘合剂、纸、油墨和储存在容器中的剩余材料。

多年来已经提出了各种用于回收PET塑料的工艺，例如，Fesmire等人的美国专利第5,203,359号、Wolf的美国专利第4,033,907号以及Visy Plastics Pty LTD的国际公开第WO 01/21373号，其中每一个的主题在此通过引用将其全部并入。

总的来说，PET塑料的再生/回收工艺包括工序：研磨废料以减少体积，在研磨前或之后分离各种材料，接着在用于再制造的回收之前进行洗涤或者替代地进行用于单体回收的热分解或用于回收能量的焚烧。

典型的PET回收工艺通常包含至少下列工序：

(1)筛分；

(2)造粒/粉碎；

(3)洗涤；以及

(4)干燥。

(1)筛分:作为包括例如PET瓶(包括透明、绿色、蓝色和其他颜色)、透明的PVC瓶、HDPE瓶、玻璃瓶、铝罐、和甚至杂散的聚苯乙烯托盘或茶杯的材料混合物的废料(scrap)可能会进入回收设备。然而，进行造粒工序的材料必须仅为PET，因此筛分工序是至关重要的。另外，如果PET瓶是从路边回收的，则“其他塑料制品”的污染是常见的，因此必须进行筛分。

筛分装置的外形和尺寸将根据产率、建筑物的建立、垃圾处理和其他因素而变化。被广泛应用于PET瓶回收系统的筛分方法包括消极和积极的筛分方法。“消极”的一般含义是分离出被认为是与PET不同的材料。“积极”的一般含义是分离出PET瓶本身。对于高容量系统，可以使用完全自动化的“近红外”(NIR)筛分机。

在这一点上，通过塑料的类型和颜色分离出瓶(或其它容器)，且至少基本上不含金属和异物。现在分离出的PET瓶随后可用于造粒工序。

(2)造粒：造粒工序包括通过造粒或粉碎将PET瓶或容器缩小成所需尺寸的碎片。可单独或组合使用湿式和干式造粒机。

在切割操作中，造粒机通过摩擦移除至少部分粘贴到PET碎片的表面上的标签。经过一个设备来从较重的PET碎片中分离标签，这对于PET碎片来说也是很常见的。因此，在PET材料与其它这样的塑料、金属和纸(包括标签)分离后，将造粒后的PET材料用于洗涤工序。

(3)洗涤：在洗涤工序中，通常对PET碎片进行预洗涤工序，其中使用卧式离心机或在第一部分使用水进行工作且在第二部分使用干燥机进行工作的其他类似类型的装置来至少基本上从PET碎片中除去纸和表面污垢。

此外，造粒后的PET碎片也可以用具有搅拌作用的浮沉罐(或本领域已知的其他类似的装置)来从PET碎片上除去漂浮的材料，例如低密度聚乙烯(LDPE)以及聚丙烯(PP)标签。

在可选的(但优选的)预洗涤和从烯烃中分离的工序之后，在高温下，用比如氢氧化钠的苛性碱溶液，单独地或与洗涤剂组合地洗涤PET碎片。在洗涤工序中，PET碎片与温度约130～200°F的热苛性碱溶液接触预定的时间。这种热苛性碱洗涤破坏可能导致回收的材料不能满足公众健康标准的霉菌生长和细菌，并且溶解金属杂质，例如可能从筛分工序中带出的铝盖和标签箔片。

在洗涤后，将PET碎片进行彻底漂洗以除去所有的苛性碱溶液。最后，将PET碎片干燥。

如果PET碎片被指定于食品应用中，则可能需要额外的工序以满足污染标准，并调节pH约为7。

发明内容