Способ обработки полиэфирных отходов

005784 Настоящее изобретение относится к способу обработки полиэфирных отходов, в частности, использованных полиэфирных бутылок, включающему измельчение, промывание, сушку и расплавление смеси отходов для получения исходного сырьевого материала. Отходы включают материалы на основе полиэтилентерефталата, общеизвестного как ПЭТ, в частности, известного в технологии изготовления упаковок, например, так называемые ПЭТ бутылки. Полиэфиры относятся к хорошо известным и самым известным материалам, не оказывающим неблагоприятного воздействия на здоровье человека и используемым, например, в упаковочной промышленности, производстве пленок, копировальной технике и т.п. По-видимому, наиболее широко применяемым типом полиэфиров является полиэтилентерефталат (ПЭТ) и наиболее значительным источником ПЭТ отходов для производства являются использованные упаковочные материалы. Наиболее подходящим для окружающей среды способом обработки использованных полиэфирных пакетов является, конечно, их повторное использование, целью которого является получение полезных материалов, по возможности используемых по первоначальному назначению. Способы рециркуляции,например, способы, применяемые для обработки использованных ПЭТ бутылок, включают несколько стадий, а именно, измельчение отходов, промывание, сушку измельченной массы и ее последующее расплавление, обычно для образования гранулята, который является исходным сырьем для изготовления готовых упаковочных изделий, используя экструзионные или инжекционные формовочные устройства. Изготовление гранулята таким способом сопровождается нежелательными явлениями, такими как оксидирование и гидролиз макромолекул полиэфира, которые могут, в свою очередь, привести во время дальнейшей обработки рециркулированного сырья к получению более высокой доли отходов или к получению готовых продуктов с более низким качеством. Нежелательные свойства готовых продуктов могут включать желтый оттенок прозрачных форм. Другим нежелательным свойством может являться повышенный уровень проницаемости СО 2 и повышенное содержание низкомолекулярных фракций, включая альдегиды, в рециркулированном исходном материале. Такие фракции поступают из исходного материала в упаковочные изделия и ухудшают их пригодность для использования. Для устранения этих недостатков и обеспечения производства высококачественных упаковочных материалов для пищевых продуктов необходимо использовать более специализированные способы. Такие способы, в основном, очень сложны и в любом случае приводят к существенному повышению стоимости способа изготовления. Например, согласно патентам US 5395858 и 5580905 процесс рециркуляции включает превращение полиэфиров в исходные химические соединения. Полиэфирные материалы смешиваются со щелочной смесью и под воздействием высокой температуры превращаются в соли щелочных металлов посредством омыления. Таким образом, из отходов удаляются различные загрязнения, а также органические и неорганические соединения. Тем не менее, этот процесс довольно сложен с технической и экономической точек зрения. В чешской заявке PV 2001-926 раскрывается способ очистки измельченного полиэфира путем его нагревания в безводной щелочной смеси, которая предварительно была высушена, причем полиэфир частично омыляется, но не расплавляется, что делает возможным последующую физическую очистку и удаление примесей. Аналогично упомянутому выше способу, даже этот способ является многостадийным, включающим использование щелочей в виде гидроокисей щелочных металлов. Задачей изобретения является разработка способа, обеспечивающего превращение использованных ПЭТ бутылок, особенно путем измельчения и обработки таких полиэфирных отходов, с получением сырьевого материала, применяемого для изготовления высококачественных упаковочных материалов для пищевых продуктов, без необходимости использования каких-либо сложных или дорогостоящих способов во время приготовления рециркулированных исходных сырьевых материалов. Объектом изобретения является способ обработки полиэфирных отходов, особенно использованных полиэфирных бутылок, включающий измельчение, промывание, сушку и расплавление смеси отходов с получением исходного сырьевого материала, отличающийся добавлением модифицирующего агента, выбранного из группы, включающей комбинацию полисилоксана и пластификатора, выбранного из группы фталатов, или комбинацию силазанов и силанов, к измельченной и высушенной смеси отходов,причем количество модифицирующего агента составляет от 4 до 6 мас.% в расчете на смесь отходов. В предпочтительном варианте выполнения модифицирующий агент, выбранный из группы, включающей комбинацию полигидросилоксана и пластификатора, выбранного из группы диоктилфталата,динонилфталата, дибутилсебацината, или комбинацию гексаметилдисилазана и тетраэтоксисилана, добавляется к измельченной и высушенной смеси отходов, причем количество модифицирующего агента составляет от 4 до 6 мас.% в расчете на смесь отходов. Другой вариант выполнения включает следующие существенные признаки: модифицирующий агент содержит от 20 до 30 мас.% жидкого полигидросилоксана и от 70 до 80 мас.% пластификатора,выбранного из группы диоктилфталата, динонилфталата, дибутилсебацината, или от 55 до 65 мас.% гексаметилдисилазана и от 35 до 45 мас.% дифенилсиландиола. Модифицирующий агент добавляют к смеси отходов в реакторе-смесителе при температуре 1305 С и затем смесь отходов перемешивают в течение 50-100 мин.-1 005784 Смесь отходов обрабатывают для образования гранулята предпочтительно при температуре от 240 до 250 С. Посредством предлагаемого способа достигаются повышенная стойкость рециркулированных отходов полиэфира к деструкции, обусловленной оксидированием и гидролизом, и уменьшение времени,необходимого для обработки, при сохранении основных свойств на уровне, сравнимом со свойствами полиэфира, обработанного стандартными способами. В то же время происходит удаление нежелательных вредных фракций и уменьшение газовой проницаемости целевых продуктов. В отличие от стандартного типового сырья полученный исходный сырьевой материал имеет лучшую эластичность при сохранении требуемой прочности, лучшую термостабильность и более высокую температуру кристаллизации, вплоть до 110 С. Примеры выполнения изобретения Пример 1. 10 кг отходов из полиэфирных бутылок измельчали в дезинтеграторе, промывали в скруббере и полученную смесь отходов сушили в сушилке. Смесь отходов загружали в реактор-смеситель и нагревали до температуры 1305 С. При этой температуре в реактор добавляли модифицирующий агент в количестве 400 г. Модифицирующий агент имел следующий состав: 25 мас.% жидкого полигидросилоксана и 75 мас.% диоктилфталата в качестве пластификатора. Затем смесь перемешивали при этой температуре в течение 60 мин. Полученную смесь отходов затем обрабатывали в экструдере при температуре в диапазоне от 240 до 250 С для получения гранулята. Полученный гранулят был темно-серым и имел высокий уровень блеска. Пример 2. 10 кг отходов из полиэфирных пакетов измельчали в дезинтеграторе, промывали в скруббере и полученную смесь отходов сушили в сушилке. Смесь отходов загружали в реактор-смеситель и нагревали до температуры 1305 С. При этой температуре в реактор добавляли модифицирующий агент, состоящий из 60 мас.% гексаметилдисилазана и 40 мас.% дифенилсиландиола, в количестве 500 г. Затем смесь перемешивали при этой температуре в течение 60 мин. Полученную смесь отходов затем обрабатывали в экструдере при температуре в диапазоне от 240 до 250 С для получения гранулята. Полученный гранулят был прозрачным и имел высокий уровень блеска. По сравнению со стандартным продуктом сырьевые материалы, полученные в обоих этих случаях,имеют повышенную эластичность при сохранении требуемой прочности, лучшую термостабильность и более высокую температуру кристаллизации, вплоть до 110 С. Способ согласно изобретению может использоваться в процессе рециркуляции полиэфирных отходов, особенно так называемых ПЭТ-бутылок, для получения качественного стандартного сырьевого материала, который может применяться, помимо других областей, для изготовления упаковок для пищевых и других продуктов. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ обработки полиэфирных отходов, в частности использованных полиэфирных бутылок,включающий измельчение, промывание, сушку и расплавление смеси отходов с получением исходного сырьевого материала, отличающийся тем, что к измельченной и высушенной смеси отходов добавляют модифицирующий агент, выбранный из группы, включающей комбинацию полисилоксана и пластификатора, выбранного из группы фталатов, или комбинацию силазанов и силанов, при этом количество модифицирующего агента составляет от 4 до 6 мас.% в расчете на смесь отходов. 2. Способ обработки по п.1, отличающийся тем, что к измельченной и высушенной смеси отходов добавляют модифицирующий агент, выбранный из группы, включающей комбинацию полигидросилоксана и пластификатора, выбранного из группы диоктилфталата, динонилфталата, дибутилсебацината,или комбинацию гексаметилдисилазана и тетраэтоксисилана, при этом количество модифицирующего агента составляет от 4 до 6 мас.% в расчете на смесь отходов. 3. Способ обработки по п.1, отличающийся тем, что модифицирующий агент содержит от 20 до 30 мас.% жидкого полигидросилоксана и от 70 до 80 мас.% пластификатора, выбранного из группы диоктилфталата, динонилфталата, дибутилсебацината, или от 55 до 65 мас.% гексаметилдисилазана и от 35 до 45 мас.% дифенилсиландиола. 4. Способ обработки по п.1, отличающийся тем, что модифицирующий агент добавляют к смеси отходов в реакторе-смесителе при температуре 1305 С и затем отходы подвергают перемешиванию в течение 50-100 мин. 5. Способ обработки по п.3, отличающийся тем, что обработку отходов до получения гранулята проводят при температуре от 240 до 250 С. Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2/6