废旧pet材料脱色回收制备高纯pet切片的方法及制品的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子技术领域，涉及一种废旧塑料的回收利用工艺，具体涉及一种废旧PET材料脱色回收制备高纯PET切片的方法及
制品。
【背景技术】
[0002]废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料的主要来源是聚酯纤维或长丝生产过程中，其各个阶段产生的废料、利用聚酯纤维或长丝制成的废旧纤维制品、印刷前或印刷后的废旧PET薄膜以及PET片材。其中，染色的涤纶纤维和印刷复合膜由于含有大量油墨(一般约10-15wt%)，处理难度大，几乎无人加工处理，成为国际废旧PET材料回收的一大难题；另一方面，废旧PET材料化学惰性强，不易被空气或微生物降解，是造成“白色污染”的一个重要原因。因此，如何处理染色废旧PET材料是亟待解决的一个重要社会问题和环境问题。
[0003]目前，我国对废旧PET材料循环利用主要的方法是化学降解的方法和物理方法。化学方法是在热和化学试剂的作用下让PET材料发生降解反应，形成低分子产物，产物可进一步利用，如单体可再聚合，油品可进行深加工，但是该方法需要高温高压，对设备条件要求高、耗能高、条件苛刻，难以实现大规模操作；物理方法是通过切断、粉碎、加热溶化等工序对废旧PET进行再加工的循环利用技术，但再生PET的性能比新料大为降低，且含有大量杂质，应用价值降低很多。对印刷PET薄膜由于在物理方法的处理中会出现容易起泡，抽粒断条，颜色变黑且散发臭味的情况而导致无法加工回收，尚属于技术上的空白区。
[0004]现有中国专利文献CN1061420A公开了一种废塑料回收再生方法，该方法在80-2000C的温度条件下用溶剂将废塑料溶解后脱色多次过滤,得到纯度较好、回收产品质量较高的产品；但该回收处理工艺需要在80-200°C的高温下进行，操作难度较大，回收能耗较高，且会导致部分塑料降解为小分子产物，增加后续再生材料的回收工艺，降低了实际回收效率。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的不足，本发明的目的在于，提供一种废旧PET材料脱色回收制备高纯PET切片的方法及其制品，其工艺合理、设备要求低、能耗低、溶剂消耗量小、纯度高、PET性能高、回收率高，特别适合于印刷复合聚酯薄膜回收PET的工艺。
[0006]本发明为达到上述目的所采用的技术方案是:
一种废旧PET材料脱色回收制备高纯PET切片的方法，其包括以下步骤:
(1)制备PET低分子溶液:
将收集的废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯PET废膜和BHET粉末按质量比为3:2 -9:1的比例加入捏合机中，控温在200-260°C，经混合、搅碎、分散lO-lOOmin，可得到PET低分子溶液；
(2)制备PET初级溶液: 将丙二醇和所得PET低分子溶液按质量比为1- 4:1的比例投入到密闭容器中，在200-2400C >0.1-0.4Mpa的条件下，搅拌并保温1_4小时后，得到PET初级溶液；
(3)过滤、冷却结晶:
将所得PET初级溶液加入孔径为10-200目的过滤器中，在120-140°C和常压下，过滤，去掉杂质，得到初始溶液；之后于20-60°C下冷却结晶，析出得到对苯二甲酸双羟乙酯BHET初饼和丙二醇；
(4)压榨、溶解、结晶:
将BHET初饼置于压榨机中强力压榨后，得到BHET清饼；之后向所得BHET清饼中加入其体积的50-250%的丙二醇，加热至80-120°C，得到BHET清饼溶液；之后将BHET清饼溶液在20-100°C下冷却结晶，析出，得到BHET粗饼和丙二醇溶液；
(5)再压榨、溶解、结晶、精馏:
将BHET粗饼置于压榨机中强力压榨后，得到BHET 二次清饼，然后用蒸发器蒸馏以除去该清饼中残留的全部丙二醇，得到BHET精饼；之后将所得的BHET精饼溶入60_90°C的热水中，分离出不溶物，再经结晶、脱水、干燥，得到纯度96-97%的BHET粉末；将得到的BHET粉末继续利用精馏装置进行精馏得到纯度大于99.0%的高纯BHET粉末。
[0007](6)缩聚反应制得PET切片:
将步骤(5)所得高纯BHET粉末与乙二醇按照质量比为5-15:1的比例加入缩聚釜中，同时加入锑系催化剂，在真空下进行缩聚反应，最终得到特性粘度为0.63-0.70dl/g的PET切片。
[0008]进一步，所述的步骤(3)中过滤器的孔径为50-100目。
[0009]进一步，所述的步骤(4)和(5)中还包括将所得的含有染料、油墨的丙二醇溶液在190-220°C下旋转蒸发，得到纯净的丙二醇再次回用。
[0010]进一步，所述的废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯PET，其来自于含有 PET的复合薄膜、废旧磁带、染色后的涤纶纤维以及废丨日涤纶衣物中的多种。
[0011]进一步，所述的含PET的复合薄膜含有8-15%的油墨、所述的废旧磁带含有75%以上的PET材料、所述染色后的涤纶纤维以及废旧涤纶衣物含有1-15%的染料。
[0012]进一步，所述的水为电阻率>15ΜΩ.αιι(25°0、金属离子含量<2ug/L的去离子水；所述的丙二醇的纯度大于99.0%。
[0013]进一步，所述的锑系催化剂为三氧化二锑、乙二醇锑或醋酸锑中的任一种，用量为200_800ppmo
[0014]进一步，所述的步骤(6)中缩聚反应控制温度为270_280°C、真空度为20_100Pa、反应时间为2-4h。
[0015]一种采用前述的方法制备得到的高纯PET切片，该PET切片的熔点> 260°C、端羧基含量彡30mol/t、色度b值彡3、灰分彡0.07%。
[0016]本发明与现有技术相比，具有如下优点:
1、本发明采用丙二醇(PG)溶剂取代传统的乙二醇(EG)溶剂，突破了废旧PET回收中难度最大的油墨含量高的印刷复合膜回收的技术难题，能够直接对带颜色、含灰、含杂质、含大量印刷油墨的废膜进行处理，解决了传统工艺只能对清洗干净、干燥后的瓶片、纤维厂干净废丝进行回收的瓶颈。
[0017]2、本发明相对于现有专利CN1061420A的方法，实现了以压榨方式取代传统的蒸馏方式的技术突破，大大降低了设备要求的复杂度，简化了流程，降低了溶剂需求量，减少了能耗，提高了回收成品率和产品纯度，在节省废塑料的回收成本的同时不会对环境造成二次污染，实现了废旧塑料的高度回收再利用并可进行产业化生产。
[0018]3、本发明获得的PET切片的熔点彡260°C、端羧基含量彡30mol/t、色度b值彡3、灰分< 0.07%。
[0019]4、本发明的制备方法工艺合理、成本低、可大规模生产。
[0020]上述是发明技术方案的概述，以下结合【具体实施方式】，对本发明做进一步说明。
[0021]【具体实施方式】:
实施例1本实施例提供的废旧PET材料脱色回收制备高纯PET切片的方法及其制品，其包括以下步骤:
(1)制备PET低分子溶液:
将收集的废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯PET废膜和BHET粉末按质量比为3:2 -9:1的比例加入捏合机中，控温在200-260°C，经混合、搅碎、分散lO-lOOmin，可得到PET低分子溶液；
(2)制备PET初级溶液:
将丙二醇和所得PET低分子溶液按质量比为1- 4:1的比例投入到密闭容器中，在200-2400C >0.1-0.4Mpa的条件下，搅拌并保温1_4小时后，得到PET初级溶液；
(3)过滤、冷却结晶:
将所得PET初级溶液加入孔径为10-200目的过滤器中，在120-140°C和常压下，过滤，去掉杂质，得到初始溶液；之后于20-60°C下冷却结晶，析出得到对苯二甲酸双羟乙酯BHET初饼和丙二醇；
(4)压榨、溶解、结晶:
将BHET初饼置于压榨机中强力压榨后，得到BHET清饼；之后向所得BHET清饼中加入其体积的50-250%的丙二醇，加热至80-120°C，得到BHET清饼溶液；之后将BHET清饼溶液在20-100°C下冷却结晶，析出，得到BHET粗饼和丙二醇溶液；