[发明专利]获得矿石粉尘抑制剂树脂的方法、矿石粉尘抑制剂树脂、抑制矿石颗粒排放的方法和树脂用途

说明书

本发明是一种用于利用聚热塑性聚合物(对苯二甲酸乙二酯)或PET的化学再循环获得矿石粉尘抑制剂树脂的方法。提出一种通过在阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵CTAB的存在下使用从消费后PET瓶获得的聚热塑性聚合物(对苯二甲酸乙二酯)的解聚合反应方法获得所述树脂的方法。由此获得所述树脂，随后添加到相同PVP K‑90(聚乙烯基吡咯烷酮)以针对所述树脂的最终粘度增加负载。也可添加例如从植物(例如叶子和树枝)提取的木质素的其它添加剂，在此情形中，将其并入以使得所述树脂更疏水。

技术领域

本发明涉及技术采矿和聚合物材料的再循环。更特定地，本发明涉及用于获得用作矿石粉尘抑制剂的树脂的方法。所述方法源自聚对苯二甲酸乙二酯热塑性聚合物(或PET)的化学再循环。获得矿石粉尘抑制剂树脂的方法是通过在阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的存在下使用从消费后PET瓶(PETpc)获得的聚对苯二甲酸乙二酯聚合物的解聚合反应方法揭示。通过使用如本发明中所获得的矿石粉尘抑制剂树脂抑制矿石颗粒排放的方法也是本发明的一部分。

背景技术

采矿工业对于许多国家的经济来说均极为重要。根据目前技术的常识，矿石是以其天然形式(尤其铁矿石)出售或压缩成(例如)球团的形式。在第二情形中，在运输之前，这些球团在工厂的炉中经历热处理且然后处置，包装并运输。尽管经常使用这个程序，但众所周知存在许多由这种生产方法产生的缺点，包括由于球团之间的连续摩擦而形成大量细粒或矿石粉尘或矿石颗粒。

这种矿石粉尘被释放到环境中且最终到达港口的设施和靠近其中矿石的开采和造球工艺具有重要经济作用的城市的港口和工厂的社区。这些粒子的排放另外造成健康问题、周围社区居民的日常生活障碍和环境问题。

目前技术已经阐述各种颗粒排放抑制剂，例如水、聚合物、矿物油和醇衍生物，然而，有效、环境友好且经济上可行的粉尘抑制剂的发展仍然是当前的挑战。

聚对苯二甲酸乙二酯是在其主链中含有酯官能团的一类聚合物(称为聚酯)的热塑性聚合物成员。由于其高透明度和抗性，其广泛地用于制造主要用于饮料的塑料包装。在最近几年中，对于这些塑料的需求日益增加，这在PET生产链中导致两个主要潜在问题。这些问题中的第一个涉及用于生产PET的原材料的起源，如同所有的聚合物一样，聚酯是由精制和石油重整材料的衍生物(石油化学原材料)制得，且原材料受到高成本和其来源不可再生的事实的影响。第二个问题是环境且涉及由PET制得的产品、尤其塑料瓶和其它塑料器具的处置，当其被大量的产生并丢弃时变成严重的污染因素。塑料废弃物的处置是世界性的长期问题。因此，经济、环境和可持续性动力激发了对涉及PET再循环的改良和创新以及其副产物的利用的研究。本发明惊讶地揭露可通过使用塑料、具体来说消费后PET(PETpc)的再循环的副产物获得矿石粉尘抑制剂树脂。

一些塑料再循环方法或聚合材料已为目前技术所熟知，寻求重新使用这些材料和其降解二者以获得再循环的原材料，所述再循环的原材料可返回到制造聚合物的生产链或用于具有商业利益的其它目的。

对于每一类型的聚合材料来说，有特定的再循环方法。一般来说，塑料的分离开始再循环过程且除其它性质以外，必须考虑聚合物的物理性质，例如密度、导热性、软化温度。

塑料的分类是根据再循环所需变化的类型来进行，其定义为四种类型：一级或消费前，目的在于重新使用工业聚合物废弃物和获得具有类似于原始产品的特征的产品；二级或消费后，目的在于从城市固体废弃物转化聚合物废弃物和获得要求低于原始聚合物且用于生产其它材料的产物；三级，也称为化学再循环，涉及从聚合物产生燃料或化学产品且其中将消费后废弃塑料加工成单体并重新用于生产质量类似于原始聚合物的新塑料；和最后，四级再循环，也称为能量再循环，其中聚合物废弃物的能量回收通过受控焚烧发生。在这些类型的再循环中，还存在机械再循环，其是通过挤压、获得聚合材料、转化成球团(塑料颗粒)将塑料进行再加工来实施。