[发明专利]废旧聚酯塑料制备的水溶性聚酯浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用废旧聚酯塑料一步法制备水溶性聚酯浆料的方法，属于废旧聚酯塑料瓶、片加工回收利用技术领域。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)具有无嗅、无味、无毒、质量轻、强度大、气密性和透明性好等特点，在食品包装领域中应用广泛，尤其是碳酸饮料、矿泉水、食用油等产品包装几乎都是应用聚酯塑料瓶。废旧的聚酯塑料瓶不能自发降解，若不回收再利用，将会造成严重的环境污染和资源浪费。

目前，国内外废旧聚酯塑料PET、PTT的回收处理主要分为物理处理和化学处理两种方法，而聚酯再生行业主要是用其生产再生绦纶短纤。物理处理主要包括直接回收清洗后再使用和粉碎后重新生产包装物，虽然具有处理成本较低的优点，但是回收聚酯瓶等包装物的经济价值不大，并且回收的聚酯产品不能再用于食品包装领域。

化学处理主要是通过将收集的废旧聚酯塑料进行降解，使之分解成制造PET树脂的原料或中间体，达到重复使用的目的。化学处理方法具有较高的经济性，目前大多数企业倾向于用化学方法处理废旧聚酯塑料。

杜邦公司将粉碎的聚酯塑料加入到熔融的对苯二甲酸酯(DMT)中，加热到180℃-200℃保持60min-120min，反应在氮气保护下进行，直到聚酯塑料完全溶解，溶解料趁热过滤，滤液进行甲醇醇解得到DMT和乙二醇(EG)。将废旧聚酯塑料在甲醇溶液中醇解得到DMT和EG的工艺较简单，但产品提纯复杂，最终产品品质较低。

日本Kobe Steel公司利用超临界水将废旧聚酯塑料水解制成对苯二甲酸(PTA)和EG。在这个工艺中，固态的PET加热到熔点(245℃)，然后与水一起送到反应器中进行水解反应，控制水解时间，把水解产物送入分离器中，在室温下将PTA从水相中分离出来，乙二醇则留在溶液中。此工艺需要在高温下进行，给操作带来困难，并且此工艺也存在后分离的问题。

伊斯曼公司将废旧聚酯塑料与过量的乙二醇在180℃-240℃左右反应10min-4h，将PET降解成低聚物，把反应混合物溶解于热醇、酯、氯化烃、酮等溶剂中，热过滤除去不溶物，滤液送到PET装置参加缩聚反应，生产纤维级聚酯。

东南大学将废旧聚酯塑料溶解于二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、四氯乙烷等有机溶剂后，以2滴-10滴/min的速度加入氯磺酸、发烟硫酸或浓硫酸等，在20℃-100℃温度下重新进行聚合反应，制备得到一种磺化聚酯去污剂(中国专利200810022651.5)。该方法使用的有机溶剂有较强的刺激性气味，多数都有毒性，对环境污染较严重，而且该方法不能规模化生产，只能停留在实验室，不能广泛应用大规模化工业生产之中。

纺织业经纱上浆有悠久历史，我国唐代已采用整经后“过糊”以减少经纱断头；20世纪20年代，英国开始用糊精作为机械上浆的浆料，到40年代已广泛采用淀粉作为棉纱上浆浆料。20世纪70年代-90年代，聚乙烯醇、聚丙烯及其酯、聚丙烯酰胺、接枝共聚淀粉等人工合成浆料大量应用于纺织经纱上浆，逐渐形成了以变性淀粉、聚乙烯醇和聚丙烯酸类浆料的三大类浆料。但它们存在聚酯纤维粘附力小，且退浆废液中的聚乙烯醇(PVA)难以生物降解，环境污染大等问题。近年来，德国的BASF、美国的Eastman、印度Ranchmjcal pvt、法国Rhone-Poulenc、日本Gooh chemjcal industry等公司研制出新型的水溶性聚酯浆料，水溶性聚酯浆料的粘度、表面张力都较低，对纱线的润湿、渗透性较好，与其他浆料的混溶性好，易被微生物分解、环保性能好。但现有的水溶性聚酯浆料均是采用单体为合成原料，先进行酯交换反应、再进行缩聚反应得到，生产成本高，工艺复杂，而且产品质量不稳定，很难在纺织工业中大力推广。目前国内外都在寻求水溶性聚酯浆料更加廉价的合成原料和新工艺。

发明内容

本发明的目的在于克服现有回收废旧聚酯塑料工艺和水溶性聚酯浆料的生产工艺中所存在的不足，提供一种利用废旧聚酯塑料一步法生产的水溶性聚酯浆料及其制备方法和应用。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种废旧聚酯塑料制备的水溶性聚酯浆料，其包括以下物质的熔融反应产物：

废旧聚酯碎片、1，2-丙二醇、一缩二乙二醇、水系聚酯改性剂A、复合稳定剂和催化剂，

其中所述1，2-丙二醇的用量为废旧聚酯塑料碎片质量的60％-80％；

所述一缩二乙二醇的用量为废旧聚酯塑料碎片质量的40％-60％；