CZ2008724A3 - Zpusob krystalizace odpadního polyethylentereftalátu (PET) - Google Patents
Zpusob krystalizace odpadního polyethylentereftalátu (PET) Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2008724A3 CZ2008724A3 CZ20080724A CZ2008724A CZ2008724A3 CZ 2008724 A3 CZ2008724 A3 CZ 2008724A3 CZ 20080724 A CZ20080724 A CZ 20080724A CZ 2008724 A CZ2008724 A CZ 2008724A CZ 2008724 A3 CZ2008724 A3 CZ 2008724A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- crystallization
- pet
- pet material
- waste
- microwave
- Prior art date
Links
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 title description 41
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 title description 41
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 39
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- 238000010923 batch production Methods 0.000 abstract 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 14
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000002801 charged material Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 1
- 238000011038 discontinuous diafiltration by volume reduction Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 239000012785 packaging film Substances 0.000 description 1
- 229920006280 packaging film Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Abstract
Vynález reší zpusob krystalizace odpadního PET materiálu úcinkem mikrovlnného zárení o frekvenci 915 až 2450 MHz s použitím inertního krystalizacního promotoru v hmotnostním pomeru 100:0,1 až 1 ve vsádkovém ci kontinuálním procesu pri teplotách 95 až 250 stupnu Celsia, címž se získá výsledný materiál obsahující 30 až 100 % krystalické formy.
Description
Způsob krystalizace odpadního polyethylentereftalátu (PET)
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu krystalizace odpadního polyethylentereftalátu (PET materiálu), zejména pro recyklaci PET lahví a podobných výrobků účinkem mikrovlnného záření za účelem zvýšení jejich specifické hmotnosti, snížení objemu a tímto způsobem takto připravený materiál využít jako vhodnější formu pro přepravu, skladování a snadnější zpracování na konečné výrobky.
Dosavadní stav techniky
Do současné doby byla popsána řada způsobů krystalizace PET materiálů. Krystalická forma PET materiálů má několik výhod oproti amorfní formě, zejména pro další zpracování na nové PET lahve, vlákna či jiné výrobky. Výhodou krystalické formy je snadnější a účinnější vysušení až na 100%, zatímco amorfní forma je hydroskopická a méně vhodná pro další zpracování. Krystalický PET materiál je dále vhodnější i pro přepravu a skladování jak z hlediska zmenšení objemu, tak i zabránění navlhnutí. Při sušení mohou amorfní granule aglomerovat a tím komplikovat jejich další zpracování a tvarování. Krystalizaci lze provádět i při nižší teplotě, než je teplota sušení. Kromě toho se dá krystalická forma snadno rozdrtit či umlít na prach i na malé částečky několika milimetrů, které jsou vhodné pro další manipulaci a zpracování.
Z výše uvedených důvodů byly vypracovány a popsány různé metody preferující krystalickou formu a zařízení k převedení amorfního PET materiálu na krystalickou formu, jak ve vysoké kvalitě typu virgin, tak i pro kontaminovanou odpadní surovinu pro recyklaci.
Z tímto účelem byl polymemí PET materiál typu virgin podroben krystalizaci za vzniku krystalických kuliček podle patentu DE10204954. Rychlost krystalizace byla zvýšena navlhčením podle patentu WO996122O nebo naočkováním přidaným nanomateriálem podle patentu CN1778541 nebo rekrystalizací produktu po polykondenzační reakci podle patentu TW387915. Tepelným zpracováním PET materiálu • · ·♦
4 4 ♦
4 4 · 4 ·
44* ·♦· ·· * pro recyklaci ve formě vloček lze amorfní formu změnit na krystalickou podle patentové přihlášky JP2OO3O53768 a patentu DE19919357, která je snadněji formovatelná např. na tenké folie, které mají použití např. pro výrobu etiket z PET materiálu místo dosavadního použití PVC nebo PE suroviny.
Proces pro recyklaci PET materiálu zahrnující kombinaci sušící a krystalizační linky doplněnou vakuovým systémem k odstranění těkavých nečistot popisuje patent CA238838O. V poslední době byly navrženy a popsány postupy krystalizace PET materiálu, kdy se paletizace a krystalizace provádí pod vodou, jak popisují patentové přihlášky US2OO7132134 a MXPAO6OO5718, kdy se amorfní granule nechají zkrystalizovat ve vodě, případně v přítomnosti nukleačních činidel jako jsou karbonáty, sulfáty, vzácné kovy, oxid titaničitý a grafit podle patentové přihlášky WO2OO71347O7.
Za účelem provedení krystalizace PET materiálu v průmyslovém měřítku bylo v patentových přihláškách JP2001026015 a JP2OO1334528 popsáno kontinuální krystalizační zařízení zahrnující tavící část, peletizér a vzdušný chladič.
Souhrnně lze konstaovat, že výše uvedené metody krystalizace PET materiálu a příslušná krystalizační zařízení jsou založeny na tepelném zpracování PET materiálu v určité teplotní oblasti, kdy lze dosáhnout 30 až 100% krystalické formy. Potřebné teplo je zpravidla dodáváno klasickým elektrickým nebo plynovým ohřevem.
Nevýhodou klasického ohřevu je dlouhá doba ohřevu PET materiálu a vysoká spotřeba energie způsobená jeho nízkou tepelnou vodivostí.
V poslední době byly pozorovány i snahy nahradit klasické způsoby ohřevu ohřevem mikrovlnným. I když je známo, že PET materiál je při teplotě místnosti transparentní pro mikrovlny, tj. materiál se neohřívá, byl nedávno popsán způsob mikrovlnného ohřevu s použitím aktivátoru, který zajistí účinný ohřv PET materiálu, jeho rychlé vysušení až roztavení, a který je vhodný pro další zpracování až na monomery jak uvádí patentová přihláška CZ2OO7-469.
Mikrovlnný ohřev PET materiálu pro recyklaci byl použit např. pro tepelné změkčení celých odpadních PET lahví za účelem jejich slisování na minimální objem pro snadnější přepravu, skladování či drcení jak popisuje patent JP10100151 nebo k předehřátí granulí a flaku za účelm krystalizace podle patentové přihlášky WO2OO7O31255.
• · · » ·♦ • ·····♦ « * · · · · ·«« ··♦ ·· *· • « • ·*
Popsáno je také zařízení pro sušení krystalizací materiálů z použitých PET lahví využívajících kombinaci mikrovlnného záření s vysokotlakým vzduchem podle patentové přihlášky JP2OO4216694. Mikrovlnný ohřev byl rovněž použit pro výrobu PET kontejnerů za krystalizačních podmínek podle patentů JP2OOOO251O2 a W02007017484 a tepelně odolných folií a jiných tvarovaných výrobků s použitím kopolymerů na bázi krystalického PET materiálu jak popisuje patentová přihláška JP2OO4161967.
Nevýhodou výše uvedeného mikrovlnného ohřevu PET materiálu je jeho nízká absorpční schopnost mikrovln při teplotě místnosti a tím i dlouhá doba ohřevu na potřebnou krystalizační teplotu, což se projeví vyšší spotřebou energie.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nevýhody dosavadního stavu techniky odstraňuje do značné míry způsob krystalizace PET materiálu, zejména za účelem recyklace, založený na využití mikrovlnné energie a charakterizovaný tím, že se odpadní amorfní PET materiál ve formě plastových lahví nebo ve formě vloček naočkovaných krystalizačním promotorem ve vzduchové či inertní atmosféře (dusík, argon) vystaví mikrovlnnému záření o frekvenci 915 MHz až 2450 MHz ve vsádkové nebo kontinuální rotační peci Či kontinuální peci vybavené Šnekem Či nekonečným běžícím pásem a v teplotní oblasti 95-250 stupňů Celsia se vsazený materiál ponechá zkrystalizovat nejméně ze 30 až 100¾. Jako krystalizační promotor se obecně použijí látky, které intenzivně absorbují mikrovlny a jsou inertní vůči PET materiálu v uvedené teplotní oblasti, např. karbid křemíku, ferit, magnetit, alkalická alumina, silika apod. v hmotnostním poměru 100: 0,1 až 1,0.
Krystalický materiál vycházející z mikrovlnné pece se ponechá vychladnout na vzduchu, použije se v této formě nebo nebo se podrobí drcení nebo mletí za účelem snížení objemu. Amorfní nepřeměněný PET materiál spolu s promotorem krystalizace, nerozemletými nečistotami jako jsou etikety, PE víčka apod. se oddělí prosetím na vhodném vibračním sítu.
Ve druhé variantě se odpadní znečištěný PET materiál ve formě • φ vloček podrobí předčistící operaci zahrnující buď vzdušné oddělení nečistot v cyklonu nebo vypráním vodou v pračce. Vyprané, případně odstředěné, tj. částečně vysušené vločky se smísí s krystalizačním promotorem ve váhovém poměru 100:0,1 až 1,0 a umístí se do míchaného vsádkového či kontinuálního mikrovlnného reaktoru, kde dojde lokálně k zahájení krystalizačního procesu a mícháním se krystalizační proces rozšíří do celého objemu vsádky. Během procesu krystalizace dojde ke snížení objemu vsádky 2-3krát a produkt se odebírá výpustí ve dně a ponechá se na vzduchu pomalu chladnout. Odebraný materiál se kontinuálně doplňuje vstupní surovinovou násypkou v horní části reaktoru.
Příklady provedení vynálezu
Příklad č. 1
Do mikrovlnného vsádkového reaktoru se suchého PET materiálu ve formě vloček krystalizačním promotorem např. karbidem vloží 5 kg odpadního naočkovaných inertním křemíku, v hmotnostním poměru 100:1. Takto připravená surovina se v atmosféře dusíku vystaví mikrovlnnému záření o frekvenci 2450 MHz a za míchání se vyhřeje na teplotu 180-200 stupňů Celsia a ponechá se při této teplotě po dobu 60 minut. Po vychladnutí se získá PET materiál o polovičním objemu obsahující 78% krystalické formy vhodné pro další zpracování. Po rozemletí a oddělení nerozemletých částic prosátím se získá 100%ní krystalicky PET materiál.
Příklad č. 2
Krystalizace odpadního PET materiálu podle příkladu 2 se provede za stejných podmínek jako podle příkladu č.l, s tím rozdílem, že se krystalizace provede při mikrovlnné frekvenci 915 MHz v kontinuální peci a k naočkování krystalizace se použije namísto karbidu křemíku jiná inertní silně mikrovlny absorbující látka jako je např. ferit, magnetit, alkalická alumina či silika v hmotnostním poměru 100:1 a takto připravená surovina se vystaví teplotám 160 až 250 stupňů Celsia po dobu 10-150 minut. Tímto způsobem se získá výsledný PET materiál obsahující 30-70% krystalické formy.
Průmyslová využitelnost
Vynález je využitelný pro chemickou recyklaci polyethylentereftalátových výrobků, zejména nápojových lahví, obalových folií a jiných výrobků, přičemž je nezávislý na nízké tepelné vodivosti PET materiálu, což při konvenčním ohřevu vede ke značně vyšším energetickým spotřebám.
Claims (3)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob krystalizace odpadního PET materiálu účinkem mikrovlnného záření vyznačující se t ím, že se PET materiál naočkuje krystalizačním promotorem v hmotnostním poměru 100:0,1 až 1,0 a takto upravená surovina se vloží do mikrovlnného pole o frekvenci 915 MHz až 2450 MHz a při teplotách 95 až 250 stupňů Celsia se podrobí krystalizaci.
- 2. Způsob krystalizace odpadního PET materiálu podle nároku 1, v yznačující se tím, že se jako promotoru krystalizace obecně použije inertní látka, která intenzivně absorbuje mikrovlnné záření jako karbid nebo křemík nebo ferit nebo magnetit nebo alkalická alumina nebo silika nebo jiná obdobná látka.
- 3. Způsob krystalizace odpadního PET materiálu účinkem mikrovlnného záření podle nároku 1 a 2t vyznačující se tím, že se krystalizace provede bud' ve vsádkovém míchaném reaktoru nebo kontinuálně ve válcovité peci opatřené šnekem nebo v rotační peci nebo v peci s nekonečným běžícím pásem.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20080724A CZ2008724A3 (cs) | 2008-11-13 | 2008-11-13 | Zpusob krystalizace odpadního polyethylentereftalátu (PET) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20080724A CZ2008724A3 (cs) | 2008-11-13 | 2008-11-13 | Zpusob krystalizace odpadního polyethylentereftalátu (PET) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2008724A3 true CZ2008724A3 (cs) | 2010-05-26 |
Family
ID=42235485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20080724A CZ2008724A3 (cs) | 2008-11-13 | 2008-11-13 | Zpusob krystalizace odpadního polyethylentereftalátu (PET) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2008724A3 (cs) |
-
2008
- 2008-11-13 CZ CZ20080724A patent/CZ2008724A3/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101688015B (zh) | 废弃的聚对苯二甲酸乙二酯的化学解聚方法 | |
| KR102163351B1 (ko) | 고강력 폴리에스터 장섬유 제조를 위한 재생 pet 칩 제조방법 | |
| RU2412804C1 (ru) | Способ предварительной обработки, переработки или вторичного использования термопластичного полимерного материала | |
| CN1273524C (zh) | Pet瓶的再循环方法 | |
| JP4782263B2 (ja) | 回収されたポリエチレンテレフタレートから非結晶性材料を除去することによるプラスチックストラップを製造するためのポリエチレンテレフタレートフレークの改良されたインライン固相重合 | |
| US8877107B2 (en) | Method for increasing the molecular weight of a polyester granulate by using its residual heat | |
| US8557882B2 (en) | Method and device for the decontamination of plastic flakes | |
| CN101035752B (zh) | 用过的聚对苯二甲酸乙二醇酯化学再生方法和用过的聚对苯二甲酸乙二醇酯化学再生设备 | |
| CN1391511A (zh) | 回收pet材料的方法和装置 | |
| CN101230130A (zh) | 聚对苯二甲酸乙二酯固相缩聚工艺 | |
| US8901224B2 (en) | Process for producing a filled polymer material | |
| CZ2008724A3 (cs) | Zpusob krystalizace odpadního polyethylentereftalátu (PET) | |
| SK50052010U1 (en) | Method for pretreating polymer materials and array for making the same | |
| JP2000185269A (ja) | 廃プラスチック再生処理設備 | |
| CN110948745B (zh) | 一种金刚线切割后的塑料垫板回收清洗工艺 | |
| CN102351971B (zh) | 一种氯化丁基胶的制备方法 | |
| JP3264207B2 (ja) | 廃プラスチックからポリエチレンおよびポリプロピレンの粒状物を造粒する方法 | |
| JP2002166420A (ja) | ポリエステル樹脂廃棄物からの有効成分回収方法 | |
| JP7557650B1 (ja) | （メタ）アクリル系重合体の再生装置、（メタ）アクリル系重合体の再生方法、および（メタ）アクリル基を有するモノマーの製造方法 | |
| JP2003128600A (ja) | 樹脂ボトル廃棄物からのテレフタル酸の製造方法 | |
| US8969425B2 (en) | Separation of components of plastic | |
| JPH06184291A (ja) | 再生ポリエチレンテレフタレート樹脂の製造方法 | |
| JPH10258425A (ja) | 廃プラスチックからポリエチレンおよびポリプロピレンの粒状物を造粒する方法 | |
| JPH11123719A (ja) | 再生ｐｅｔ製品及びその製造方法 | |
| JPH10258426A (ja) | 廃プラスチックからポリエチレンおよびポリプロピレンの造粒物を造粒する方法 |