[发明专利]一种废旧PET材料循环再利用制造PET薄膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废旧塑料的回收工艺，具体涉及一种废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜的循环再利用工艺，属于循环再利用高分子技术领域。

背景技术

废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜主要是指印刷前或印刷后的废旧PET薄膜以及与PP或PE复合后印刷的PET复合薄膜。在回收利用过程中，由于废旧PET膜中含有大量的油墨(一般约10～15wt％)，处理难度大；另一方面，废旧PET薄膜化学惰性强，不易被空气或微生物降解，易造成“白色污染”，是亟待解决的一个重要环境问题。

目前，我国在废旧塑料回收中采用的化学降解和物理方法无法对废旧PET薄膜材料进行有效的循环再利用。中国专利申请CN1061420A公开了一种废旧PET塑料回收再生的方法，但是该回收处理工艺需要在80-200℃的高温下进行，操作难度较大，回收能耗较高，实际回收利用效率低下。

开发一种回收利用步骤少、成本低的可利用废旧PET材料制备高纯度PET熔体并得到新PET薄膜的回收工艺，是目前本技术领域亟待取得突破的技术之一。

发明内容

本发明为弥补现有技术的不足，提供一种回收循环利用废旧PET材料来制备新的PET薄膜的方法，该方法简化了废旧PET材料回收利用制备新PET薄膜的工艺过程，降低了成本，提高了回收利用效率。

本发明为达到其目的，采用的技术方案如下：

一种废旧PET材料循环再利用制造PET薄膜的方法，包括如下步骤：

1)将废旧PET材料和对苯二甲酸双羟乙酯(BHET)按照质量比60％～90％：10～40％加入捏合装置中，在200～260℃条件下经混合、搅碎、分散得PET低分子溶液；将PET低分子溶液和丙二醇(PG)按照质量比1:1～4投入到密闭容器中，在200～240℃、0.1～0.4MPa条件下保温搅拌1～4h，得PET初级溶液；

2)过滤所述PET初级溶液，得初始溶液和杂质；将所得初始溶液进行冷却结晶，析出对苯二甲酸双羟乙酯初饼和丙二醇；

3)压榨所述对苯二甲酸双羟乙酯初饼，得对苯二甲酸双羟乙酯清饼和含有杂质的丙二醇溶液；

4)向对苯二甲酸双羟乙酯清饼中加入其体积的10％～100％的丙二醇，加热至80～120℃得对苯二甲酸双羟乙酯清饼溶液；将所得的对苯二甲酸双羟乙酯清饼溶液进行冷却结晶，析出对苯二甲酸双羟乙酯粗饼和丙二醇溶液；

5)压榨所述对苯二甲酸双羟乙酯粗饼，得对苯二甲酸双羟乙酯二次清饼和含有杂质的丙二醇溶液；将对苯二甲酸双羟乙酯二次清饼进行蒸馏以除去残留的丙二醇，得对苯二甲酸双羟乙酯精饼；将对苯二甲酸双羟乙酯精饼溶入60～90℃的热水中，分离出不溶物，再经结晶、脱水、干燥得纯度96～98.5％的对苯二甲酸双羟乙酯粉末；

6)将步骤5)中所得的对苯二甲酸双羟乙酯粉末进行精馏得纯度＞99.5％的高纯对苯二甲酸双羟乙酯粉末；

7)将所述高纯对苯二甲酸双羟乙酯粉末和乙二醇按照质量比5～15:1加入至缩聚装置中，向其中加入二氧化硅、锑系催化剂，在真空下进行缩聚反应，制备PET熔体，

8)将制得的PET熔体经粗过滤、精过滤，进入模头，冷却成型为PET铸片，PET铸片经纵向拉伸、横向拉伸得PET薄膜。

进一步的，所述废旧PET材料选自废旧PET薄膜或废旧PET复合薄膜。

进一步的，所述废旧PET复合薄膜中含有70％(质量)以上的聚对苯二甲酸乙二醇酯；所述废旧PET薄膜或废旧PET复合薄膜为印刷后的含有8～15％(质量)油墨的薄膜；所述废旧PET复合薄膜为与PP或PE复合的废旧PET薄膜。

优选的，步骤2)中，在120～140℃、常压下用孔径为10～200目(更优选为50～100目)的过滤器过滤所述PET初级溶液。

优选的，步骤2)在20～60℃下冷却结晶所述初始溶液；步骤4)在20～100℃下冷却结晶所述对苯二甲酸双羟乙酯清饼溶液。

进一步的，所述杂质包括染料、油墨中至少一种；所述方法还包括对含有杂质的丙二醇溶液进行蒸发以回收丙二醇的步骤。

优选的，步骤7)中，所述二氧化硅的粒径为0.5～6μm，二氧化硅的用量为反应体系总质量的0.05～3％；锑系催化剂的用量为反应体系中对苯二甲酸双羟乙酯总质量的200～800ppm；所述锑系催化剂选自三氧化二锑、乙二醇锑、醋酸锑中的至少一种。

优选的，步骤7)在温度270～280℃、真空度20～100Pa条件下进行缩聚反应，反应时间为2～4h。