专利名称：从聚合物混合物中分离至少一种选择的聚合物的方法
技术领域：
本发明涉及一种从聚合物混合物中分离至少一种选择的聚合物的方法。
对于混合塑料，例如从Dualen系统的黄色回收袋(Gelben Sacks)或者黄色回收桶(Gelben Tonne)的部分得到的混合塑料的再生原则上存在通过用一种溶剂将一种或多种构成塑料混合物的聚合物选择性地萃取到溶液中的可能性。例如EP 0 491 836 B1建议通过这种方式用合适的溶剂分离LDPE(低密度聚乙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PS(聚苯乙烯)和PVC(聚氯乙烯)。但是该方法对于复合材料不起作用。即使是未被污染的纯的塑料也存在含量超过10-40重量％的聚合物的萃取由于必须的扩散过程而动力学大大受阻的问题。这说明萃取时间长，时空效率很低，因此高投入，这对于大的工业应用是不可行的。
DE 198 22 234 A1公开了将塑料混合物溶于溶剂中，通过固-液分离除去不溶性组分。通过降低温度选择性地沉淀出溶解的塑料。通过加入沉淀剂进行沉淀也是已知的。
至今在技术文献中还没有公开可通过这种方式达到完全分离的方法。此外，存在的问题是通过固-液分离方法从含有其它聚合物的溶液，即所谓的母液中分离沉淀出的固体聚合物。分出的固体物总是含有残留的挥发性成分并被包含其中的溶解的其它聚合物而污染。因此已知通过例如用纯的溶剂再洗涤，以除去仍含有聚合物的母液。但是由此并没有纠正或改进在沉淀步骤中引起的未完全分离的问题。
在沉淀试验中首先制备LDPE、HDPE和PP的溶液，通过降低温度、固液分离(FFT)以及随后在沉淀温度下的多次洗涤得到富含LDPE的母液。得到的固体物富含HDPE和PP，但也含有相当大量的LDPE。
因此，本发明的目的是提供一种从聚合物混合物中定量分离出至少一种选择的聚合物的方法，其中得到的级分仅被少量的其它级分的组分污染。
本发明的目的通过权利要求1或权利要求2的方法实现。从属权利要求的主题是优选的实施方案。用这一方法得到的固体物在权利要求15中详细说明。
本发明用于从聚合物混合物中分离出至少一种选择的聚合物的方法包括下述步骤a)将聚合物混合物溶解在第一溶剂中，其中调节溶液中聚合物混合物的浓度为1-50重量％；b)将该溶液冷却到温度T1，在该温度下所选择的聚合物或所选择的多种聚合物至少部分地作为固体沉淀出来；c)从溶液中分出固体物；d)在高于温度T1的温度T2下，在第二溶剂中洗涤分出的固体物；和e)从第二溶剂中分出洗涤过的固体物。
通过固液分离的常规方法从溶液中分离固体物或从溶液中分离洗涤过的固体物。
同样，本发明用于从聚合物混合物中分离出至少一种选择的聚合物的方法包括下述步骤a)将聚合物混合物溶解在第一溶剂中，其中调节溶液中聚合物混合物的浓度为1-50重量％；b)将该溶液冷却到温度T3，在该温度下所选择的聚合物或所选择的多种聚合物至少部分地作为固体沉淀出来并形成悬浮液；c)在加入或不加入第一溶剂或第二溶剂的情况下将悬浮液加热至在高于温度T3的温度T4，由此得到悬浮液；和d)从所述悬浮液中分出固体物。
这一方法变体特别适合于聚烯烃，并且在这其中适合于下述类型的塑料LDPE(低密度聚乙烯)、LLDPE(低密度线性聚乙烯)、MDPE(中密度聚乙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)、UHDPE(超高密度聚乙烯)和/或PP(聚丙烯)。
在第一溶剂中聚合物混合物的浓度优选为2-40重量％，并且更优选5-20重量％。
温度T1和T2或T3和T4的选择取决于所用的聚合物和溶剂。为了有效实施本发明方法，温度T2应高于T1约5-40℃，优选约10-30℃。温度T4也应高于沉淀温度T3约5-40℃，优选约10-30℃。
在按照权利要求1的方法变体中，第一溶剂和第二溶剂是化学上相同的，但其中在每一种情况下第二溶剂总是“新”溶剂，即是未被聚合物污染的。
第二溶剂也可循环使用，即用于溶解初始的聚合物混合物。
可用作溶剂的是脂族、芳族或环状的饱和或不饱和烃类、醇类、羧酸类、胺类、酯类、酮类、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮或它们的混合物。
也可通过沉淀剂促进固体物的沉淀。
按照本发明方法处理过的上述聚乙烯和聚丙烯混合物在母液中含有高于85重量％的LDPE和LLDPE，相反在洗涤过的固体物中含有低于约20-30重量％的LDPE或LLDPE。这可通过常规技术证明并且例如在通过差示扫描量热中得到曲线(DSC-曲线)中显示，在LDPE或LLDPE的熔融区域缺少肩峰。
下面通过实施例详细说明本发明。
实施例1在155℃下，将10g LDPE、10g HDPE和10g PP的混合物溶于570g正癸烷中，冷却至76℃得到一悬浮液。通过用布氏漏斗过滤将其分成固体物和母液。在94℃下将所述固体物与890g正癸烷一起搅拌30分钟，然后重新过滤，蒸发母液和洗涤滤液，干燥残余物(Fasern)。包含在颗粒中的塑料除了PP和HDPE外不包含LDPE，这可通过在DSC-曲线中在纯LDPE的熔点处缺少肩峰得到证明。
实施例2在155℃下，将40g LDPE、40g HDPE和20g PP的混合物溶于825g正辛烷中，冷却至76℃得到一悬浮液，用435g正辛烷稀释该悬浮液，在92℃搅拌所得悬浮液34分钟，然后重新过滤。蒸发母液和洗涤滤液，干燥残余物。包含在母液中的塑料含有高于80重量％的LDPE。包含在颗粒中的塑料除了PP和HDPE外不包含LDPE，这可通过在DSC-曲线中在纯LDPE的熔点处缺少肩峰得到证明。
对比例在155℃下，将10g LDPE、10g HDPE和10g PP的混合物溶于570g正癸烷中，冷却至76℃得到一悬浮液。通过用布氏漏斗过滤将其分成固体物和母液。在76℃下搅拌所述固体与890g正癸烷30分钟，然后重新过滤。蒸发母液和洗涤滤液，干燥残余物。包含在母液中的塑料含有高于80重量％的LDPE。包含在颗粒中的塑料除了PP和HDPE外还包含相当大量的LDPE，这可通过在DSC-曲线中在纯LDPE的熔点处的肩峰得到证明。
上述描述以及在权利要求中公开的本发明的特征无论是单独还是任意的组合对实施本发明都是重要的。
权利要求
1.用于从聚合物混合物中分离出至少一种选择的聚合物的方法，具有下述步骤a)将聚合物混合物溶解在第一溶剂中，其中调节溶液中聚合物混合物的浓度为1-50重量％；b)将该溶液冷却到温度T1，在该温度下所选择的聚合物或所选择的多种聚合物至少部分地作为固体沉淀出来；c)从溶液中分出固体物；d)在高于温度T1的温度T2下，在第二溶剂中洗涤分出的固体物；和8)从第二溶剂中分出洗涤过的固体物。
2.用于从聚合物混合物中分离出至少一种选择的聚合物的方法，具有下述步骤a)将聚合物混合物溶解在第一溶剂中，其中调节溶液中聚合物混合物的浓度为1-50重量％；b)将该溶液冷却到温度T3，在该温度下所选择的聚合物或所选择的多种聚合物至少部分地作为固体沉淀出来并形成悬浮液；c)在加入或不加入第一溶剂或第二溶剂的情况下将悬浮液加热至高于温度T3的温度T4，由此得到悬浮液；和d)从所述悬浮液中分出固体物。
3.按照权利要求1或2的方法，其特征在于，所述聚合物是聚烯烃。
4.按照权利要求3的方法，其特征在于，所述聚烯烃是下述类型的塑料LDPE(低密度聚乙烯)、LLDPE(低密度线性聚乙烯)、MDPE(中密度聚乙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)、UHDPE(超高密度聚乙烯)和/或PP(聚丙烯)。
5.按照权利要求1-4任一项的方法，其特征在于，在第一溶剂中所述聚合物混合物的浓度为2-40重量％。
6.按照权利要求1-5任一项的方法，其特征在于，在第一溶剂中所述聚合物混合物的浓度为5-20重量％。
7.按照权利要求1的方法，其特征在于，后洗涤固体物时的温度T2高于沉淀温度T1约5-40℃。
8.按照权利要求1的方法，其特征在于，后洗涤固体物时的温度T2高于沉淀温度T1约10-30℃。
9.按照权利要求2的方法，其特征在于，后洗涤固体物时的温度T4高于沉淀温度T3约5-40℃。
10.按照权利要求2的方法，其特征在于，后洗涤固体物时的温度T4高于沉淀温度T3约10-30℃。
11.按照权利要求1的方法，其特征在于，第一溶剂和第二溶剂是化学相同的。
12.按照权利要求1的方法，其特征在于，将第二溶剂循环回步骤a)。
13.按照权利要求1-12任一项的方法，其特征在于，可用作溶剂的是脂族、芳族或环状的饱和或不饱和烃类、醇类、羧酸类、胺类、酯类、酮类、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮或它们的混合物。
14.按照权利要求1-12任一项的方法，其特征在于，通过沉淀剂促进固体物的沉淀。
15.由权利要求1-14任一项的方法制得的产品，其中所述聚合物混合物由聚乙烯和聚丙烯组成，其特征在于，其含有低于20-30重量％的LDPE或LLDPE。
全文摘要
本发明涉及一种用于从聚合物混合物中分离出至少一种选择的聚合物的方法，包括下述步骤a)将聚合物混合物溶解在第一溶剂中，其中调节溶液中聚合物混合物的浓度为1－50重量％；b)将该溶液冷却到温度T1，在该温度下所选择的聚合物或所选择的多种聚合物至少部分地作为固体沉淀出来；c)从溶液中分出固体物；d)在高于温度T1的温度T2下，在第二溶剂中洗涤分出的固体物；和e)从第二溶剂中分出洗涤过的固体物。按照一种变体，向在步骤(b)中制得的悬浮液中进一步加入溶剂并处理。
文档编号C08J11/08GK1481412SQ01820631
公开日2004年3月10日 申请日期2001年12月14日 优先权日2000年12月15日
发明者E·菲克, B·赫勒, T·凯泽, S·鲁夫, R·施勒伊奇, B·邦格特, A·西伊勒, G·戈尔斯基, E 菲克, 够, 找疗, 晾 , 裉 申请人:德国“绿点”双轨制公开股份有限公司, 西门子阿克西瓦两合公司