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TWI761195B - 由回收膜形成聚酯材的方法 - Google Patents

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Abstract

由回收膜形成聚酯材的方法包括以下步驟：對回收膜進行膜面處理，以形成包括聚酯的回收材；對回收材進行碎裂步驟，以形成回收碎裂材，其中回收碎裂材具有第一特性黏度；以及藉由回收碎裂材形成聚酯材，其中回收碎裂材具有第二特性黏度，且第二特性黏度大於第一特性黏度。

Description

由回收膜形成聚酯材的方法
本發明是有關於一種形成聚酯材的方法，且特別是有關於一種由回收膜形成聚酯材的方法。
受到市場逐漸導向循環經濟或塑料回收再利用的趨勢下，於機械性能與加工性不會受到太大影響的前提下，如何導入環保再生材料以有助於達到全球減塑節能的目標，實已成目前的研究主題。
聚酯材料材用在寶特瓶或織物。但是，對於其他含聚酯材料的產品回收及再製，確是乏人問津。
本發明提供一種由回收膜形成聚酯材的方法，其可以使形成的聚酯材具有較佳的材料強度及/或可加工性。
本發明由回收膜形成聚酯材的方法包括以下步驟：對回收膜進行膜面處理，以形成包括聚酯的回收材；對回收材進行碎 裂步驟，以形成回收碎裂材，其中回收碎裂材具有第一特性黏度；以及藉由回收碎裂材形成聚酯材，其中聚酯材具有第二特性黏度，且第二特性黏度大於第一特性黏度。
在本發明的一實施例中，對回收膜進行膜面處理的步驟為：藉由物理性的方式移除回收膜的表面料。
在本發明的一實施例中，第一特性黏度小於或等於0.6dL/g，且/或第二特性黏度大於或等於0.63dL/g。
在本發明的一實施例中，藉由回收碎裂材形成聚酯材的方式包括：將回收碎裂材置入於押出裝置，並對置入於押出裝置內的回收碎裂材進行加熱步驟，以藉由押出裝置形成聚酯材。
在本發明的一實施例中，加熱步驟為加熱至230℃~300℃。
在本發明的一實施例中，加熱步驟的時間為15分~60分。
在本發明的一實施例中，藉由回收碎裂材形成聚酯材的方式更包括：對置入於押出裝置內的回收碎裂材進行降氣壓步驟。
在本發明的一實施例中，降氣壓步驟為使氣壓為1毫巴~6毫巴。
在本發明的一實施例中，降氣壓步驟的時間為15分~60分。
在本發明的一實施例中，形成聚酯材的方法為連續式執行。
基於上述，藉由本發明由回收膜形成聚酯材的方法，其可以使形成的聚酯材具有較佳的材料強度及/或可加工性。
S10、S20、S21、S30、S40、S50、S60、S70、S80:步驟
圖1是依照本發明的一實施例的一種自回收膜形成聚酯材的方法的部分流程示意圖。
在以下詳細描述中，為了說明而非限制，闡述揭示特定細節之示例性實施例以提供對本發明之各種原理之透徹理解。然而，本領域一般技術者將顯而易見的是，得益於本揭示案，可在脫離本文所揭示特定細節的其他實施例中實踐本發明。此外，可省略對熟知裝置、方法及材料之描述以免模糊對本發明之各種原理之描述。
範圍在本文中可表達為自「約」一個特定值至「約」另一特定值，其亦可以直接表示為一個特定值及/或至另一特定值。在表達所述範圍時，另一實施例包括自該一個特定值及/或至另一特定值。類似地，當藉由使用先行詞「約」將值表達為近似值時，將理解，該特定值形成另一實施例。將進一步理解，每一範圍之端點顯然與另一端點相關或與另一端點無關。
在本文中，非限定之術語(如：可能、可以、例如或其 他類似用語)為非必要或可選擇性之實施、包含、添加或存在。
除非另外定義，在此使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發明所屬技術領域中具有通常知識者通常理解相同的含義。還將理解的是，術語(諸如在通常使用的字典中定義的那些)應解釋為具有與在相關技術背景中的含義一致的含義，並不應以理想化或過於正式的意義解釋，除非在此明確這樣定義。
[回收膜]
回收膜的取得方式例如包含：收集含聚酯材料的各類型回收膜；可以依據前述回收膜的種類、顏色及/或曾被使用的用途，進行對應的分類。前述的回收膜例如可以包括工業用的回收聚酯膜(recycled PET film)，但本發明不受限於此。
需說明的是，本文中的術語“聚酯”、“聚酯材料”等是指任意類型的聚酯，特別是指芳香族聚酯，並且此處特別指源自對苯二甲酸(purified terephthalic acid；PTA)及乙二醇(ethylene glycol；EG)的聚酯(即，聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate；PET))。
另外，本文中的聚酯也可以例如是聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯或上述之組合。在本實施例中，所述的聚酯優選為聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯或上述之組合。此外，也可以使用共聚物，其特別指的是可通過使用兩種以上的二羧酸及/或兩種以上的二醇成分得到 的共聚物。
[回收膜的處理]
可以對回收膜進行膜面處理，以形成聚酯含量較高(相較於進行膜面處理前)的回收材。
在本實施例中，可以藉由刮刀表面破壞、氣體吹離刮除物及/或清潔等適宜的物理性的方式，將構成回收膜膜面的表面料(可被稱為：膜面料)去除，以形成回收材。舉例而言，如步驟S10至步驟S20所示，回收膜例如包括回收聚酯膜，且可以結合刮刀表面破壞、氣體吹離刮除物及清潔等連續式流程，以將表面料去除。
在一實施例中，回收膜的表面料例如包括對應的黏合劑或層、離型劑或層、色料或塗層等，但本發明不限於此。在一實施例中，前述的表面料的聚酯含量較低(相較於回收材，及/或相較於膜面處理前的回收膜的整體)。
在一實施例中，被移除的表面料可以藉由適當的方式予以蒐集及/或處理(步驟S21所示)，但本發明不限於此。
[回收材的處理]
在本實施例中，可以藉由物理性地方式(如：機械粉碎或機械切割)，以碎裂回收材(如：步驟S30所示)，以形成回收碎裂材。也就是說，相較回收材，碎裂回收材的尺寸可以較小。舉例而言，回收材可能是片狀或膜狀，而碎裂回收材可能是塊狀、粉狀或粒狀。
在一實施例中，可以對回收碎裂材進行進一步地碎膜處理(如：步驟S40所示)。舉例而言，前述的碎膜處理例如包括藉由加熱及/或低壓放置的方式，以進一步地將碎裂回收材乾燥，但本發明不限於此。又舉例而言，前述的碎膜處理例如包括對應的壓實處理，但本發明不限於此。
在本實施例中，碎裂回收材具有對應的特性黏度(Intrinsic Viscosity；IV)。在一實施例中，碎裂回收材的特性黏度小於或等於0.6dL/g。
[形成聚酯材]
如步驟S50至步驟S80所示，回收碎裂材可以形成聚酯材。在本實施例中，可以藉由熔融、過濾及押出的步驟，將回收碎裂材重新塑型(如：使其中的聚酯分子重新排列)，以形成聚酯材。聚酯材可以包括切粒後的回收聚酯粒(recycled polyester chips)。在一實施例中，藉由前述的物理再製作業所形成的聚酯粒可以被稱為物理性回收聚酯粒(physical recycled polyester chips)。
舉例而言，回收碎裂材置入於押出裝置。押出裝置例如包括單螺桿押出機(single screw extruder；SSE)、雙螺桿押出機(twin screw extruder；TSE)或其他類似的螺桿押出機。押出裝置可以將回收碎裂材熔融，以使其呈現熔融狀態。然後，可以藉由濾網對熔融狀態的回收碎裂材料進行過濾，以將回收碎裂材中的固體雜質排除。之後，可以將對過濾後的回收聚酯材料進行擠出造粒，以形成物理性回收聚酯粒。
在本實施例中，由於回收碎裂材為已藉由物理性方式而碎裂之物，因此，可以降低熔融所需的時間及/或能耗。
在一實施例中，前述的押出裝置可以包括附加至押出機上的進料機(如：側進料機(side feeder))，但本發明不限於此。在擠出聚酯材時或之前，可以藉由進料機將適宜的添加物混入，但本發明不限於此。
在本實施例中，押出裝置內的回收碎裂材可以被加熱至約230℃~300℃，且加熱時間可以約為15分~60分。如此一來，可以提升聚酯材的特性黏度。在一實施例中，加熱步驟可以藉由對應的加熱裝置(如：電阻式加熱器，但不限)，而至少使對應的回收碎裂材被加熱至適宜的溫度。在一實施例中，聚酯材的特性黏度可以大於或等於0.63dL/g，且小於或等於1.2dL/g。
在本實施例中，可以對置入於押出裝置內的回收碎裂材進行降氣壓步驟。因此，可以使回收碎裂材內的氣體(如：塊狀、粉狀或粒狀的回收碎裂材之間的氣體)較容易地排出，且/或使回收碎裂材內的易揮發物質較容易地排出。如此一來，可以提升聚酯材的特性黏度。
在本實施例中，降氣壓步驟可以為使氣壓降至約1毫巴(mbar)~6毫巴，且降氣壓步驟的時間可以為約15分~60分。在一實施例中，降氣壓步驟可以藉由對應的排氣裝置(如：抽氣幫浦，但不限)，而至少使對應的回收碎裂材所處的環境空間處於適宜的氣壓氛圍。
在一實施例中，可以對置入於押出裝置內的回收碎裂材進行加熱及降氣壓步驟。如此一來，可以使聚酯材的特性黏度大於回收碎裂材的特性黏度。
在一實施例中，置入於押出裝置內的回收碎裂材可以被加熱至約260℃~270℃，並使氣壓降至約5毫巴，且加熱至前述溫度及降至前述氣壓的時間可以為約15分~20分。如此一來，若碎裂回收材的特性黏度約為0.6dL/g，則可以使聚酯材的特性黏度約為0.72dL/g。
在一實施例中，置入於押出裝置內的回收碎裂材可以被加熱至約260℃~270℃，並使氣壓降至約5毫巴，且加熱至前述溫度及降至前述氣壓的時間可以為約30分~40分。如此一來，若碎裂回收材的特性黏度約為0.6dL/g，則可以使聚酯材的特性黏度約為0.85dL/g。
在一實施例中，置入於押出裝置內的回收碎裂材可以被加熱至約260℃~270℃，並使氣壓降至約2毫巴，且加熱至前述溫度及降至前述氣壓的時間可以為約30分~40分。如此一來，若碎裂回收材的特性黏度約為0.6dL/g，則可以使聚酯材的特性黏度約為0.75dL/g。
在一實施例中，置入於押出裝置內的回收碎裂材可以被加熱至約260℃~270℃，並使氣壓降至約5毫巴，且加熱至前述溫度及降至前述氣壓的時間可以為約50分~60分。如此一來，若碎裂回收材的特性黏度約為0.6dL/g，則可以使聚酯材的特性黏度 約為1.05dL/g。
在本實施例中，藉由前述對回收膜進行膜面處理的方式，可以降低對聚酯材的色相的影響。並且，可以降低其他非聚酯的材質對特性黏度的影響。如此一來，可以使聚酯材的具有較佳的材料強度及/或可加工性。
在本實施例中，藉由上述方式所形成的聚酯材可以用於射出、射吹、押出、異型押出等其他適宜的應用方式，再製成對應的產品。
在本實施例中，上述方式可以是連續式執行。如此一來，可以提升由回收膜形成聚酯材的效率。
在本實施例中，上述方式所形成的聚酯材可以是不藉由一般的固聚製程(solid state polymerization)及/或使用常見的擴鏈劑(chain extender)改質所形成的聚酯材。
綜上所述，本發明由回收膜形成聚酯材的方法，其可以使形成的聚酯材具有較佳的材料強度及/或可加工性。
S10、S20、S21、S30、S40、S50、S60、S70、S80:步驟

Claims (7)

  1. 一種由回收膜形成聚酯材的方法，包括：對回收膜進行膜面處理，以形成包括聚酯的回收材；對所述回收材進行碎裂步驟，以形成回收碎裂材，其中所述回收碎裂材具有第一特性黏度；以及藉由所述回收碎裂材形成聚酯材，其中所述聚酯材具有第二特性黏度，且所述第二特性黏度大於所述第一特性黏度；其中對所述回收膜進行膜面處理的步驟為：藉由物理性的方式移除所述回收膜的表面料，其中所述物理性的方式包括刮刀表面破壞或氣體吹離刮除物；且藉由所述回收碎裂材形成所述聚酯材的方式包括：將所述回收碎裂材置入於押出裝置，並對置入於所述押出裝置內的所述回收碎裂材進行加熱步驟及降氣壓步驟，以藉由所述押出裝置形成所述聚酯材。
  2. 如請求項1所述的形成聚酯材的方法，其中所述第一特性黏度小於或等於0.6dL/g，且/或所述第二特性黏度大於或等於0.63dL/g。
  3. 如請求項1所述的形成聚酯材的方法，其中所述加熱步驟為加熱至230℃~300℃。
  4. 如請求項3所述的形成聚酯材的方法，其中所述加熱步驟的時間為15分~60分。
  5. 如請求項1所述的形成聚酯材的方法，其中所述降氣壓步驟為使氣壓為1毫巴~6毫巴。
  6. 如請求項5所述的形成聚酯材的方法，其中所述降氣壓步驟的時間為15分~60分。
  7. 如請求項1所述的形成聚酯材的方法為連續式執行。
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