TWI850151B - 廢舊聚酯織物的高效化學回收方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種聚酯織物的化學回收方法,包括以下步驟。使用複合溶劑對聚酯織物進行萃取,經過濾以取得脫色的聚酯織物,複合溶劑含有醇醚及苯醚,脫色的聚酯織物含有複合溶劑。之後,將乙二醇加入脫色的聚酯織物,以解聚為對苯二甲酸乙二醇酯單體。
Description
本發明是有關於一種織物的高效化學回收方法,且特別是有關於一種廢舊聚酯織物的高效化學回收方法。
在習知的聚酯織物的回收方法中,前處理製程通常先將廢舊PET織物進行脫色,以達到脫色效果,包括使用溶劑進行萃取染料,脫色後的PET織物再進行乾燥以脫除溶劑,乾燥後的PET織物再進行化學回收。在前處理製程中,織物乾燥過程因需要加熱將溶劑蒸發,蒸發的溶劑再冷凝回收,這樣的製程中具有缺點,包括(1)殘留於織物的溶劑必須要小於1.0%以避免影響PET解聚、(2)乾燥需要設備與能耗以及(3)回收溶劑過程會有溶劑的漏失。
脫色後的PET織物,再以EG(乙二醇、Ethylene Glycol)對PET解聚,以取得BHET單體(對苯二甲酸雙羥乙酯,Bis(2-HydroxyEthyl) Terephthalate)產物,並進行純化以取得潔淨BHET單體,一般稱為「BHET單體化學回收製程」。習知的BHET單體化學回收製程,解聚是以190℃至240℃進行反應,這樣的製程缺點包括(1)高溫、(2)解聚時間過長、(3)選擇率低以及(4)BHET色相偏黃。
基於上述,習知的前處理製程與BHET單體化學回收製程,具有成本高與品質差等問題。因此,發展出一種廢舊聚酯織物的高效化學回收方法,可解決習知技術中的成本高與品質差等問題,為目前所需研究的重要課題。
本發明提供一種聚酯織物的化學回收方法,可有效地解決習知技術中的成本高與品質差等問題。
本發明的聚酯織物的化學回收方法,包括以下步驟。使用複合溶劑對聚酯織物進行萃取,經過濾以取得脫色的聚酯織物,複合溶劑含有醇醚及苯醚,脫色的聚酯織物含有複合溶劑。之後,將乙二醇加入脫色的聚酯織物,以解聚為對苯二甲酸乙二醇酯單體。
在本發明的一實施例中,醇醚包括乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丙醚、乙二醇丁醚、乙二醇苯醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚、丙二醇苯醚或其組合,苯醚包括苯甲醚、苯乙醚、苯丙醚、苯丁醚、甲基苯甲醚、甲基苯乙醚、甲基苯丙醚、甲基苯丁醚或其組合。
在本發明的一實施例中,複合溶劑與聚酯織物的重量比為3:10至10:10。
在本發明的一實施例中,進行萃取的溫度為110℃至150℃。
在本發明的一實施例中,進行萃取的時間為10分鐘至60分鐘。
在本發明的一實施例中,進行萃取的次數為2次至6次。
在本發明的一實施例中,複合溶劑中,醇醚與苯醚的重量比為1:9至9:1。
在本發明的一實施例中,乙二醇與脫色的聚酯織物的重量比為2:1至6:1。
在本發明的一實施例中,解聚的觸媒包括有機金屬及離子液體,有機金屬包括醋酸鋅、有機鈦、有機銻或有機鋁。
在本發明的一實施例中,解聚的觸媒與脫色的聚酯織物的重量比為0.5:100至10:100。
在本發明的一實施例中,解聚的溫度為140℃至190℃。
在本發明的一實施例中,解聚時間為1.5小時至5小時。
在本發明的一實施例中,離子液體包括1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽(1-butyl-3-methylimidazolium hexa-fluoro-phosphate,簡稱BMI-PF6)及1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(1-butyl-3-methylimidazolium tetra-fluoro-borate,簡稱BMI-BF4)。
基於上述,本發明提供一種聚酯織物的化學回收方法,使用複合溶劑(醇醚+苯醚)為廢舊PET織物前處理的溶劑,並以複合溶劑為BHET單體化學回收製程解聚的共溶劑(或稱助溶劑)進行,複合溶劑兼具前處理萃取的溶劑與解聚的共溶劑功能,因此,可有效地解決習知技術中的成本高與品質差等問題。
以下,將詳細描述本發明的實施例。然而,這些實施例為例示性,且本發明揭露不限於此。
在本文中,由「一數值至另一數值」表示的範圍,是一種避免在說明書中一一列舉該範圍中的所有數值的概要性表示方式。因此,某一特定數值範圍的記載,涵蓋該數值範圍內的任意數值以及由該數值範圍內的任意數值界定出的較小數值範圍,如同在說明書中說明文寫出該任意數值和該較小數值範圍一樣。
本發明提供一種聚酯織物的化學回收方法,包括以下步驟。使用複合溶劑對聚酯織物進行萃取,經過濾以取得脫色的聚酯織物,複合溶劑含有醇醚及苯醚,脫色的聚酯織物含有複合溶劑。之後,將乙二醇加入脫色的聚酯織物,以解聚為對苯二甲酸乙二醇酯單體。
在本實施例中,使用複合溶劑對聚酯織物進行萃取。聚酯織物例如是廢舊聚酯織物,可包括廢舊衣物、紡織工廠的邊角料或不合格品等,廢舊聚酯織物的PET含量例如是90 wt%以上,染料與膠等雜質低於10 wt%。複合溶劑含有醇醚及苯醚,醇醚可包括乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丙醚、乙二醇丁醚、乙二醇苯醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚、丙二醇苯醚或其組合,苯醚可包括苯甲醚、苯乙醚、苯丙醚、苯丁醚、甲基苯甲醚、甲基苯乙醚、甲基苯丙醚、甲基苯丁醚或其組合,但本發明並不以此為限。更具體而言,醇醚與苯醚的重量比例如是1:9至9:1,較佳例如是2:8至8:2;複合溶劑與聚酯織物的重量比例如是3:10至10:10,較佳例如是4:10至9:10。在萃取的操作條件方面,進行萃取的溫度例如是110℃至150℃,較佳例如是120℃至140℃;進行萃取的時間例如是10分鐘至60分鐘,較佳例如是20分鐘至40分鐘;進行萃取的次數例如是2次至6次,較佳例如是3次至5次。
在本實施例中,使用複合溶劑對聚酯織物進行萃取,經過濾以取得脫色的聚酯織物,脫色的聚酯織物含有複合溶劑。脫色後織物無需乾燥,繼續以乙二醇進行解聚為對苯二甲酸乙二醇酯單體粗產物。更詳細而言,乙二醇與脫色的聚酯織物的重量比例如是2:1至6:1,較佳例如是3:1至4:1。解聚的觸媒可包括有機金屬及離子液體,有機金屬可包括醋酸鋅、有機鈦、有機銻或有機鋁,離子液體可包括1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽(1-butyl-3-methylimidazolium hexa-fluoro-phosphate,簡稱BMI-PF6)及1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(1-butyl-3-methylimidazolium tetra-fluoro-borate,簡稱BMI-BF4)。在解聚的操作條件方面,解聚的觸媒與脫色的聚酯織物的重量比例如是0.5:100至10:100,較佳例如是1:100至5:100;解聚的溫度例如是140℃至190℃,較佳例如是150℃至180℃;解聚時間例如是1.5小時至5小時,較佳例如是2小時至4小時。
在本實施例中,對苯二甲酸乙二醇酯單體的選擇率例如是90%以上。對苯二甲酸乙二醇酯單體粗產物在經過活性碳吸附雜質、結晶、過濾與乾燥等純化程序,取得純化後對苯二甲酸乙二醇酯單體再經聚合成r-PET。r-PET的品質L>62%、a±1.0、b±2.0。
以下,藉由實驗例來詳細說明上述本發明所提出之聚酯織物的化學回收方法。然而,下述實驗例並非用以限制本發明。
實驗例
為了證明本發明所提出之聚酯織物的化學回收方法兼具分離與除色程序,可有效地解決習知技術中的成本高與品質差等問題,以下特別作此實驗例。
實施例 1
取103g的廢舊PET織物(L=22.5%、a=4.4、b=5.6),其中染料等雜質佔3g、PET材質佔100g。
(1)前處理製程:
將廢舊PET織物置入於1L的三頸玻璃燒瓶,倒入600g的複合溶劑A(乙二醇乙醚/乙二醇丁醚/丙二醇甲醚/苯甲醚/甲基苯丁醚=2/1/3/2/2,重量比)後,加熱至128℃並持溫0.5hr,然後再以抽氣瓶進行過濾,將織物與複合溶劑A分離,為第1次萃取程序,過濾後的濕基的織物(175g),含101克織物(含染料等)、74g的複合溶劑。
然後再將濕基的織物放回三頸玻璃燒瓶,再加入526g的複合溶劑,同樣加熱至128℃並持溫0.5hr,然後再進行過濾將織物與複合溶劑分離,為第2次萃取程序。第3次萃取程序同第二次。廢舊PET織物經過3次萃取後L=85.4%、a=1.7、=2.3,濕基的脫色織物(174g,複合溶劑/織物=74/100),因複合溶劑A(醇醚+苯醚)為BHET單體化學回收製程的PET解聚共溶劑,因此,不需要乾燥即進入PET解聚製程。
(2)BHET單體化學回收製程:
再將濕基織物放入三頸玻璃燒瓶,再加入26g的複合溶劑、300g的乙二醇(EG),以及1g的醋酸鋅為觸媒,加熱至150℃並維持2.5hr後,將PET解聚成BHET粗產物,其中PET的轉化率=100%、BHET單體(m-BHET)的選擇率為90.4%,BHET寡聚物(二聚物或三聚物以上,o-BHET)等副產物的選擇率為10.6%。
將粗產物溫度由150℃降溫至18℃進行BHET單體結晶,然後再以5μm的濾網進行過濾,得到濕基BHET單體濾餅,再將濕基BHET濾餅放入1L的三頸玻璃燒瓶,加入518g的純水攪拌並加熱至90℃持溫0.5hr,再以1μm濾網過濾以濾除BHET寡聚物,90℃的濾液再加入1g的粉體活性碳吸附雜質後並以0.5μm濾網濾除活性碳,濾液再由90℃降溫至5℃,進行BHET單體結晶,然後以1μm濾網過濾以取得BHET單體的晶體,再以70℃熱風乾燥,BHET含水率低於1%以利於再聚合。
(3)再聚合製程:
BHET單體進行縮聚反應以取得r-PET,色相品質L=66.4%、=1.1、b=1.7。
使用複合溶劑作為前處理的萃取溶劑與解聚的共溶劑,織物前處理製程不需要乾燥,產線不需要投資乾燥設備,節省能耗30至150cal/g織物;解聚單元上,解聚的溫度能降低與高選擇率,產線具有低能耗與高產能的優點;品質上,回收的r-PET具有高選擇率與低色相品質等優點。
實施例 2 至實施例 6
分別改變PET織物前處理後的複合溶劑配方、用量、解聚觸媒種類與量、解聚加入的EG量等解聚溫度(請參照表1),其餘與實施例1相同,r-PET的收率與色相品質如表1所示。
複合溶劑配方說明如下:
實施例2使用複合溶劑B:(乙二醇乙醚/乙二醇苯醚/丙二醇甲醚/苯甲醚/甲基苯乙醚=1/2/3/2/2,重量比)。
實施例3使用複合溶劑C:(乙二醇丁醚/丙二醇甲醚/丙二醇苯醚/苯乙醚/甲基苯甲醚=3/2/1/2/2,重量比)。
實施例4使用複合溶劑D:(乙二醇乙醚/丙二醇乙醚/苯乙醚/甲基苯丁醚=3/3/2/2,重量比)。
實施例5使用複合溶劑E:(乙二醇乙醚/乙二醇丙醚/丙二醇丙醚/苯丁醚/甲基苯丙醚=2/1/3/2/2,重量比)。
實施例6使用複合溶劑F:(乙二醇甲醚/乙二醇乙醚/丙二醇丁醚/苯丙醚/甲基苯丁醚=2/1/3/2/2,重量比)
如表1所示,採用本發明聚酯織物的化學回收方法之實施例1至實施例6,具有BHET單體高選擇率(90.0%以上),回收的r-PET的 L/a/b=62.%以上/±1.0/±2.0,具有色相佳的優點。此外,織物前處理製程不需要乾燥,產線不需要投資乾燥設備,不會產生乾燥能耗,具有節能與降低成本的優點。
表1
比較例 1
| 實施例 | 實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 實施例5 | 實施例6 | ||
| 前 處 理 製 程 | 萃取溶劑 | 複合溶劑A | 複合溶劑B | 複合溶劑C | 複合溶劑D | 複合溶劑E | 複合溶劑F | |
| 萃取溶劑/織物(w/w) | 600/103 | 600/103 | 600/103 | 600/103 | 400/103 | 1000/103 | ||
| 萃取溫度(℃) | 128 | 110 | 140 | 128 | 140 | 150 | ||
| 萃取時間(分鐘) | 30 | 30 | 20 | 60 | 40 | 30 | ||
| 萃取次數 | 3 | 6 | 3 | 4 | 5 | 2 | ||
| 色 相 | L(%) | 88.3 | 87.4 | 90.1 | 89.0 | 88.1 | 91.3 | |
| a | 0.5 | 0.7 | 0.3 | 0.4 | 0.4 | 0.3 | ||
| b | 0.9 | 1.1 | 0.7 | 0.8 | 0.7 | 0.7 | ||
| 織物是否有乾燥 | 無 | 無 | 無 | 無 | 無 | 無 | ||
| 萃取溶劑/織物(g/g) | 74/100 | 30/100 | 54/98 | 100/99 | 76/99 | 45/92 | ||
| 織物乾燥能耗(cal/g) | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | ||
| 織物乾燥漏失的萃取溶劑(g/g織物) | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | ||
| BHET 單 體 化 學 回 收 製 程 | 前處理後的織物(g) | 100 | 100 | 98 | 99 | 99 | 92 | |
| 前處理後織物{複合溶劑/織物(g/g)} | 74(複合溶劑)/100 | 30(複合溶劑)/100 | 54(複合溶劑)/98 | 100(複合溶劑)/99 | 76(複合溶劑)/99 | 45(複合溶劑)/96 | ||
| 補充萃取溶劑(g) | 26 | 70 | 146 | 100 | 74 | 55 | ||
| 乙二醇(g) | 300 | 300 | 600 | 200 | 400 | 300 | ||
| 醋酸鋅觸媒(g) | 1.0 | 2.0 | 2.0 | 3.0 | 5.0 | 4.0 | ||
| 解聚溫度(℃) | 150 | 160 | 140 | 190 | 170 | 180 | ||
| 解聚時間(hr) | 2.5 | 2.5 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | ||
| 解聚粗產物的 BHET單體選擇率(%) | 93.4 | 92.7 | 92.1 | 90.1 | 91.3 | 90.8 | ||
| 再聚 合製 程 | r-PET 色 相 | L(%) | 66.2 | 65.8 | 67.3 | 62.1 | 65.3 | 63.8 |
| a | 0.1 | 0.6 | 0.3 | 0.7 | 0.6 | 0.4 | ||
| b | 0.8 | 1.1 | 1.3 | 1.9 | 1.7 | 1.4 |
取103g的廢舊PET織物(L=22.5%、a=4.4、b=5.6),其中染料等雜質佔3g、PET材質佔100g。
(1)前處理製程:
將廢舊PET織物置入於1L的三頸玻璃燒瓶,倒入600g的鄰二甲苯後,加熱至128℃並持溫0.5hr,然後再以抽氣瓶進行過濾,將織物與鄰二甲苯分離,為第1次萃取程序,過濾後的濕基的織物(164g),含101克織物(含染料等)、63g的鄰二甲苯。
然後再將濕基的織物放回三頸玻璃燒瓶,再加入537g的鄰二甲苯,同樣加熱至128℃並持溫0.5hr,然後再進行過濾將織物與鄰二甲苯分離,為第2次萃取程序。第3次萃取程序同第二次。廢舊PET織物經過3次萃取後L=86.1%、a=1.9、=2.1,濕基的脫色織物(169g,二甲苯/織物=69/100),並以乾燥機進行乾燥,將織物的鄰二甲苯殘留量降至0.5g/100g織物,以利於接續的BHET單體化學回收製程。在乾燥程序中,以125℃加熱濕基的脫色織物,鄰二甲苯受熱氣化而脫離織物,氣化的鄰二甲苯再經冷凝回收58.1g的鄰二甲苯,鄰二甲苯漏失率=10.9g/100g織物。
(2)BHET單體化學回收製程:
將乾燥後的織物放入三頸玻璃燒瓶,加入400g的乙二醇(EG),以及1g的醋酸鋅為觸媒,加熱至195℃並維持4hr後,將PET解聚成BHET粗產物,其中PET的轉化率=100%、BHET單體(m-BHET)的選擇率為79.2%,BHET寡聚物(二聚物或三聚物以上,o-BHET)等副產物的選擇率為20.8%。
將粗產物溫度由195降溫至18℃進行BHET單體結晶,然後再以5μm的濾網進行過濾,得到濕基BHET單體濾餅,再將濕基BHET濾餅放入1L的三頸玻璃燒瓶,加入518g的純水攪拌並加熱至90℃持溫0.5hr,再以1μm濾網過濾以濾除BHET寡聚物,90℃的濾液再加入1g的粉體活性碳吸附雜質後並以0.5μm濾網濾除活性碳,濾液再由90℃降溫至5℃,進行BHET單體結晶,然後以1μm濾網過濾以取得BHET單體的晶體,再以70℃熱風乾燥,BHET含水率低於1%以利於再聚合。
(3)再聚合製程:
BHET單體進行縮聚反應以取得r-PET,色相品質L=60.4%、=1.9、b=3.7。
使用二甲苯為前處理的萃取溶劑,以及解聚時的無共溶劑,試驗結果如表2所示,BHET單體選擇率低(79.2%),回收的r-PET的 L/a/b=60.4%/1.9/3.7,具有色相差等缺點。此外,織物前處理製程需要乾燥,產線需要投資乾燥設備與使用能耗55cal/g織物,而且回收鄰二甲苯的漏失率=0.019g/g織物;。
比較例2至比較例6的r-PET的收率與色相品質如表2所示,比較例2至比較例6的說明如下。
比較例 2
前處理製程織物不經過乾燥,其餘與比較例1相同。BHET單體選擇率低(76.4%);回收的r-PET的L/a/b=61.4%/2.4/4.2,具有色相差等缺點。
比較例 3
BHET單體化學回收製程的解聚溫度改變為150℃,其餘與比較例1相同。BHET單體低選擇低(45.8%),回收的r-PET的 L/a/b=60.8%/1.5/3.4,具有色相差等缺點。此外,織物前處理製程需要乾燥,產線需要投資乾燥設備與使用能耗55cal/g織物,而且回收鄰二甲苯的漏失率=0.019g/g織物。
比較例 4
BHET單體化學回收製程的EG由400g降至300g,並加入100g苯甲醚進行解聚,其餘與比較例3相同。BHET單體雖選擇率高(90.3%),回收的r-PET的 L/a/b=64.1%/1.0/1.7,色相佳。但是織物前處理製程需乾燥,產線需要投資乾燥設備與使用能耗55cal/g織物,而且回收二甲苯的漏失率=0.019g/g織物。
比較例 5
萃取溶劑/織物1,000/103g、萃取溫度140℃、萃取時間60分鐘、萃取次數6次、觸媒2g、解聚溫度150℃,其餘與比較例3相同。BHET單體低選擇低(86.7%),回收的r-PET的L/a/b=63.7%/1.1/1.5,色相佳。
比較例 6
以乙二醇取代鄰二甲苯為前處理的萃取溶劑,並於解聚時加入100g的苯甲醚,其餘與比較例2相同。BHET單體選擇率高(91.4%);但回收的r-PET的L/a/b=55.4%/2.5/6.1,具有色相差缺點。
表2
| 比較例 | 比較例1 | 比較例2 | 比較例3 | 比較例4 | 比較例5 | 比較例6 | ||
| 前 處 理 製 程 | 萃取溶劑 | 鄰二甲苯 | 鄰二甲苯 | 鄰二甲苯 | 鄰二甲苯 | 鄰二甲苯 | 乙二醇 | |
| 萃取溶劑/織物(w/w) | 600/103 | 600/103 | 600/103 | 600/103 | 1,000/103 | 600/103 | ||
| 萃取溫度(℃) | 128 | 128 | 128 | 128 | 140 | 128 | ||
| 萃取時間(分鐘) | 30 | 30 | 30 | 30 | 60 | 30 | ||
| 萃取次數 | 3 | 3 | 3 | 3 | 6 | 3 | ||
| 色 相 | L(%) | 86.1 | 86.1 | 86.1 | 86.1 | 91.4 | 77.2 | |
| a | 1.4 | 1.4 | 1.4 | 1.4 | 0.9 | 2.1 | ||
| b | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.1 | 4.3 | ||
| 織物是否有乾燥 | 有 | 無 | 有 | 有 | 無 | 無 | ||
| 苯甲醚/織物(g/g) | 0.5/100 | 30/100 | 0.5/100 | 0.5/100 | 30/100 | 30/100 | ||
| 織物乾燥能耗(cal/g) | 55 | 0.0 | 55 | 55 | 55 | 0.0 | ||
| 織物乾燥漏失的 萃取溶劑(g/g織物) | 10.9/100 | 0.0/100 | 10.9/100 | 10.9/100 | 0.0/100 | 0.0/100 | ||
| BHET 單 體 化 學 回 收 製 程 | 前處理後織物(g) | 100 | 100 | 100 | 100 | 98 | 100 | |
| 前處理後織物{萃取溶劑/織物(g/g)} | 0.5(二甲苯)/100 | 30(二甲苯/100 | 0.5(二甲苯)/100 | 0.5(二甲苯)/100 | 30(二甲苯/100 | 30(乙二醇)/100 | ||
| 補充複合溶劑(g) | 0 | 0 | 0 | 100 | 100 | 100 | ||
| 乙二醇(g) | 400 | 400 | 400 | 300 | 400 | 370 | ||
| 醋酸鋅觸媒(g) | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | ||
| 解聚溫度(℃) | 195 | 195 | 150 | 150 | 150 | 195 | ||
| 解聚時間(hr) | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | ||
| 解聚粗產物的 BHET單體選擇率(%) | 79.2 | 76.4 | 45.8 | 90.3 | 86.7 | 91.4 | ||
| 再聚 合製 程 | 色 相 | L(%) | 60.4 | 61.2 | 60.8 | 64.1 | 63.7 | 55.4 |
| a | 1.9 | 2.4 | 1.5 | 1.0 | 1.1 | 2.5 | ||
| b | 3.7 | 4.2 | 3.4 | 1.7 | 1.5 | 6.1 |
本發明的聚酯織物的化學回收方法,主要是使用複合溶劑進行廢舊PET織物萃取染料以達到織物脫色後,脫色後的PET織物含有複合溶劑。含有複合溶劑的脫色後PET織物,直接加入乙二醇以解聚為對苯二甲酸乙二醇酯單體。在整個程序中,PET織物不用乾燥,解聚具低溫與BHET高選擇率特點,對於製程具有低成本之效益。
本發明的複合溶劑(醇醚+苯醚)能同時進行廢舊PET織物有效脫色,以及加速PET解聚為BHET,其原理為醚類與PET結構具有親和性,而且醇醚更能親合PET結構中的EG段單體,苯醚更能親合PET結構中的PTA段的單體,在脫色與解聚功能上更具優異性。
廢舊PET織物含有染料、表面處理劑等雜質,本發明中以複合溶劑(醇醚+苯醚)進行萃取染料等雜質,以達到脫色等純化效果,脫色後的PET織物不用乾燥,再與EG解聚為BHET單體。因複合溶劑兼具萃取溶劑,以及解聚的共溶劑的角色,相較於先前技術,PET織物可以不用乾燥,解聚效率高、BHET選擇率高,以及低色相等高品質。複合溶劑同時為脫色與解聚的溶劑,含有複合溶劑的脫色PET織物,在EG與觸媒存在下,進行解聚為BHET單體,以利降低成本與提升品質,而且本發明使用的複合溶劑在環境友善上亦具有優點。
綜上所述,本發明提供一種聚酯織物的化學回收方法,使用複合溶劑(醇醚+苯醚)為廢舊PET織物前處理的溶劑,並以複合溶劑為BHET單體化學回收製程解聚的共溶劑(或稱助溶劑)進行,複合溶劑兼具前處理萃取的溶劑與解聚的共溶劑功能。如此一來,使用複合溶劑進行廢舊PET織物脫色後,可以不用乾燥即直接進入解聚程序,以降低成本。PET織物殘留的複合溶劑,同為解聚的共溶劑,PET解聚在共溶劑存在下,具有低溫解聚、BHET高選擇率與色相佳等優點,因此,可改善品質。
無
無
Claims (13)
- 一種聚酯織物的化學回收方法,包括: 使用複合溶劑對聚酯織物進行萃取,經過濾以取得脫色的所述聚酯織物,所述複合溶劑含有醇醚及苯醚,脫色的所述聚酯織物含有所述複合溶劑;以及 將乙二醇加入脫色的所述聚酯織物,以解聚為對苯二甲酸乙二醇酯單體。
- 如請求項1所述的聚酯織物的化學回收方法,其中醇醚包括乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丙醚、乙二醇丁醚、乙二醇苯醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚、丙二醇苯醚或其組合,苯醚包括苯甲醚、苯乙醚、苯丙醚、苯丁醚、甲基苯甲醚、甲基苯乙醚、甲基苯丙醚、甲基苯丁醚或其組合。
- 如請求項1所述的聚酯織物的化學回收方法,其中所述複合溶劑與所述聚酯織物的重量比為3:10至10:10。
- 如請求項1所述的聚酯織物的化學回收方法,其中進行萃取的溫度為110℃至150℃。
- 如請求項1所述的聚酯織物的化學回收方法,其中進行萃取的時間為10分鐘至60分鐘。
- 如請求項1所述的聚酯織物的化學回收方法,其中進行萃取的次數為2次至6次。
- 如請求項1所述的聚酯織物的化學回收方法,其中所述複合溶劑中,醇醚與苯醚的重量比為1:9至9:1。
- 如請求項1所述的聚酯織物的化學回收方法,其中乙二醇與脫色的所述聚酯織物的重量比為2:1至6:1。
- 如請求項1所述的聚酯織物的化學回收方法,其中解聚的觸媒包括有機金屬及離子液體,所述有機金屬包括醋酸鋅、有機鈦、有機銻或有機鋁。
- 如請求項9所述的聚酯織物的化學回收方法,其中解聚的所述觸媒與脫色的所述聚酯織物的重量比為0.5:100至10:100。
- 如請求項1所述的聚酯織物的化學回收方法,其中解聚的溫度為140℃至190℃。
- 如請求項1所述的聚酯織物的化學回收方法,其中解聚時間為1.5小時至5小時。
- 如請求項9所述的聚酯織物的化學回收方法,其中所述離子液體包括1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽(1-butyl-3-methylimidazolium hexa-fluoro-phosphate,簡稱BMI-PF6)及1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(1-butyl-3-methylimidazolium tetra-fluoro-borate,簡稱BMI-BF4)。
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