廢舊pet材料脫色回收制備高純pet切片的方法及制品的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及高分子技術領域，涉及一種廢舊塑料的回收利用工藝，具體涉及一種廢舊PET材料脫色回收制備高純PET切片的方法及
制品。
【背景技術】
[0002]廢舊聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料的主要來源是聚酯纖維或長絲生產過程中，其各個階段產生的廢料、利用聚酯纖維或長絲制成的廢舊纖維制品、印刷前或印刷后的廢舊PET薄膜以及PET片材。其中，染色的滌綸纖維和印刷復合膜由于含有大量油墨(一般約10-15wt%)，處理難度大，幾乎無人加工處理，成為國際廢舊PET材料回收的一大難題；另一方面，廢舊PET材料化學惰性強，不易被空氣或微生物降解，是造成“白色污染”的一個重要原因。因此，如何處理染色廢舊PET材料是亟待解決的一個重要社會問題和環境問題。
[0003]目前，我國對廢舊PET材料循環利用主要的方法是化學降解的方法和物理方法。化學方法是在熱和化學試劑的作用下讓PET材料發生降解反應，形成低分子產物，產物可進一步利用，如單體可再聚合，油品可進行深加工，但是該方法需要高溫高壓，對設備條件要求高、耗能高、條件苛刻，難以實現大規模操作；物理方法是通過切斷、粉碎、加熱溶化等工序對廢舊PET進行再加工的循環利用技術，但再生PET的性能比新料大為降低，且含有大量雜質，應用價值降低很多。對印刷PET薄膜由于在物理方法的處理中會出現容易起泡，抽粒斷條，顏色變黑且散發臭味的情況而導致無法加工回收，尚屬于技術上的空白區。
[0004]現有中國專利文獻CN1061420A公開了一種廢塑料回收再生方法，該方法在80-2000C的溫度條件下用溶劑將廢塑料溶解后脫色多次過濾,得到純度較好、回收產品質量較高的產品；但該回收處理工藝需要在80-200°C的高溫下進行，操作難度較大，回收能耗較高，且會導致部分塑料降解為小分子產物，增加后續再生材料的回收工藝，降低了實際回收效率。
【發明內容】
[0005]針對現有技術的不足，本發明的目的在于，提供一種廢舊PET材料脫色回收制備高純PET切片的方法及其制品，其工藝合理、設備要求低、能耗低、溶劑消耗量小、純度高、PET性能高、回收率高，特別適合于印刷復合聚酯薄膜回收PET的工藝。
[0006]本發明為達到上述目的所采用的技術方案是:
一種廢舊PET材料脫色回收制備高純PET切片的方法，其包括以下步驟:
(1)制備PET低分子溶液:
將收集的廢舊聚對苯二甲酸乙二醇酯PET廢膜和BHET粉末按質量比為3:2 -9:1的比例加入捏合機中，控溫在200-260°C，經混合、攪碎、分散lO-lOOmin，可得到PET低分子溶液；
(2)制備PET初級溶液: 將丙二醇和所得PET低分子溶液按質量比為1- 4:1的比例投入到密閉容器中，在200-2400C >0.1-0.4Mpa的條件下，攪拌并保溫1_4小時后，得到PET初級溶液；
(3)過濾、冷卻結晶:
將所得PET初級溶液加入孔徑為10-200目的過濾器中，在120-140°C和常壓下，過濾，去掉雜質，得到初始溶液；之后于20-60°C下冷卻結晶，析出得到對苯二甲酸雙羥乙酯BHET初餅和丙二醇；
(4)壓榨、溶解、結晶:
將BHET初餅置于壓榨機中強力壓榨后，得到BHET清餅；之后向所得BHET清餅中加入其體積的50-250%的丙二醇，加熱至80-120°C，得到BHET清餅溶液；之后將BHET清餅溶液在20-100°C下冷卻結晶，析出，得到BHET粗餅和丙二醇溶液；
(5)再壓榨、溶解、結晶、精餾:
將BHET粗餅置于壓榨機中強力壓榨后，得到BHET 二次清餅，然后用蒸發器蒸餾以除去該清餅中殘留的全部丙二醇，得到BHET精餅；之后將所得的BHET精餅溶入60_90°C的熱水中，分離出不溶物，再經結晶、脫水、干燥，得到純度96-97%的BHET粉末；將得到的BHET粉末繼續利用精餾裝置進行精餾得到純度大于99.0%的高純BHET粉末。
[0007](6)縮聚反應制得PET切片:
將步驟(5)所得高純BHET粉末與乙二醇按照質量比為5-15:1的比例加入縮聚釜中，同時加入銻系催化劑，在真空下進行縮聚反應，最終得到特性粘度為0.63-0.70dl/g的PET切片。
[0008]進一步，所述的步驟(3)中過濾器的孔徑為50-100目。
[0009]進一步，所述的步驟(4)和(5)中還包括將所得的含有染料、油墨的丙二醇溶液在190-220°C下旋轉蒸發，得到純凈的丙二醇再次回用。
[0010]進一步，所述的廢舊聚對苯二甲酸乙二醇酯PET，其來自于含有 PET的復合薄膜、廢舊磁帶、染色后的滌綸纖維以及廢丨日滌綸衣物中的多種。
[0011]進一步，所述的含PET的復合薄膜含有8-15%的油墨、所述的廢舊磁帶含有75%以上的PET材料、所述染色后的滌綸纖維以及廢舊滌綸衣物含有1-15%的染料。
[0012]進一步，所述的水為電阻率>15ΜΩ.αιι(25°0、金屬離子含量<2ug/L的去離子水；所述的丙二醇的純度大于99.0%。
[0013]進一步，所述的銻系催化劑為三氧化二銻、乙二醇銻或醋酸銻中的任一種，用量為200_800ppmo
[0014]進一步，所述的步驟(6)中縮聚反應控制溫度為270_280°C、真空度為20_100Pa、反應時間為2-4h。
[0015]一種采用前述的方法制備得到的高純PET切片，該PET切片的熔點> 260°C、端羧基含量彡30mol/t、色度b值彡3、灰分彡0.07%。
[0016]本發明與現有技術相比，具有如下優點:
1、本發明采用丙二醇(PG)溶劑取代傳統的乙二醇(EG)溶劑，突破了廢舊PET回收中難度最大的油墨含量高的印刷復合膜回收的技術難題，能夠直接對帶顏色、含灰、含雜質、含大量印刷油墨的廢膜進行處理，解決了傳統工藝只能對清洗干凈、干燥后的瓶片、纖維廠干凈廢絲進行回收的瓶頸。
[0017]2、本發明相對于現有專利CN1061420A的方法，實現了以壓榨方式取代傳統的蒸餾方式的技術突破，大大降低了設備要求的復雜度，簡化了流程，降低了溶劑需求量，減少了能耗，提高了回收成品率和產品純度，在節省廢塑料的回收成本的同時不會對環境造成二次污染，實現了廢舊塑料的高度回收再利用并可進行產業化生產。
[0018]3、本發明獲得的PET切片的熔點彡260°C、端羧基含量彡30mol/t、色度b值彡3、灰分< 0.07%。
[0019]4、本發明的制備方法工藝合理、成本低、可大規模生產。
[0020]上述是發明技術方案的概述，以下結合【具體實施方式】，對本發明做進一步說明。
[0021]【具體實施方式】:
實施例1本實施例提供的廢舊PET材料脫色回收制備高純PET切片的方法及其制品，其包括以下步驟:
(1)制備PET低分子溶液:
將收集的廢舊聚對苯二甲酸乙二醇酯PET廢膜和BHET粉末按質量比為3:2 -9:1的比例加入捏合機中，控溫在200-260°C，經混合、攪碎、分散lO-lOOmin，可得到PET低分子溶液；
(2)制備PET初級溶液:
將丙二醇和所得PET低分子溶液按質量比為1- 4:1的比例投入到密閉容器中，在200-2400C >0.1-0.4Mpa的條件下，攪拌并保溫1_4小時后，得到PET初級溶液；
(3)過濾、冷卻結晶:
將所得PET初級溶液加入孔徑為10-200目的過濾器中，在120-140°C和常壓下，過濾，去掉雜質，得到初始溶液；之后于20-60°C下冷卻結晶，析出得到對苯二甲酸雙羥乙酯BHET初餅和丙二醇；
(4)壓榨、溶解、結晶:
將BHET初餅置于壓榨機中強力壓榨后，得到BHET清餅；之后向所得BHET清餅中加入其體積的50-250%的丙二醇，加熱至80-120°C，得到BHET清餅溶液；之后將BHET清餅溶液在20-100°C下冷卻結晶，析出，得到BHET粗餅和丙二醇溶液；