JP2002166420A - Method for recovering useful component from polyester resin waste - Google Patents
Method for recovering useful component from polyester resin wasteInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステルを主
成分とする樹脂屑に粉砕、洗浄、異物除去等の前処理を
施した後に化学的な反応処理を加え、有効成分としての
高純度のビスヒドロキシルテレフタレート、あるいはテ
レフタル酸成分とアルキレングリコールとを簡便かつ効
率よく回収する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a resin waste mainly composed of polyester, which is subjected to a pretreatment such as pulverization, washing, and removal of foreign matter, and then subjected to a chemical reaction treatment to obtain high-purity bis as an active ingredient. The present invention relates to a method for easily and efficiently recovering hydroxyl terephthalate or a terephthalic acid component and an alkylene glycol.
【0002】[0002]
【従来の技術】ポリエステル樹脂屑には食品などに由来
するもの、ラベル、シュリンクフィルム、ベースカッ
プ、キャップなどの異物樹脂、ポリ塩化ビニルやポリオ
レフィン系樹脂等の異プラスチック類、キャップ由来の
アルミ、接着剤、顔料、染料等が混入することがある。
そのためポリエステル樹脂屑から異物を分離する実際の
方法としては、比重分離を代表とする重力分離方法、静
電力や電磁石や渦電流で磁場を発生させて粉末、アル
ミ、鉄等を分離する電磁気的分離方法、色調で分離する
分光学的分離方法等を組み合わせて行うのが普通であ
る。2. Description of the Related Art Polyester resin waste is derived from foods, foreign materials such as labels, shrink films, base cups and caps, different plastics such as polyvinyl chloride and polyolefin resins, aluminum derived from caps, and adhesives. Agents, pigments, dyes, etc. may be mixed.
Therefore, the actual method of separating foreign matter from polyester resin waste is a gravity separation method typified by specific gravity separation, an electromagnetic separation method that separates powder, aluminum, iron, etc. by generating a magnetic field with electrostatic force, electromagnet or eddy current It is common to combine methods and spectroscopic separation methods that separate by color.
【0003】例えばポリ塩化ビニル製ボトルをポリアル
キレン樹脂から分離する場合にはX線を用いてボトルの
ままで分離し、ボトルを湿式粉砕してフレークス状にし
てからアルカリ洗浄液に浸漬攪拌し、水よりも比重の軽
いポリオレフィン系樹脂を分離する方法が採用されてい
る。また、分離する異物の部位や材質により分離工程や
分離のための補助工程を必要とする場合もあり、さらに
同一異物を除去する場合でも、複数回の分離工程を行う
ことも多く、フレークス状もしくは粉末状の再生ポリエ
ステル樹脂として再利用するマテリアルリサイクルでは
製品を得るまでの分離の工程数が10〜20工程に達す
る場合もある。[0003] For example, when a polyvinyl chloride bottle is separated from a polyalkylene resin, the bottle is separated as it is using X-rays, the bottle is wet-pulverized into flakes, and then immersed and stirred in an alkaline cleaning solution, A method of separating a polyolefin resin having a lower specific gravity than that of a polyolefin resin is employed. In addition, a separation step or an auxiliary step for separation may be required depending on the part or material of the foreign matter to be separated, and even when the same foreign matter is removed, the separation step is often performed a plurality of times. In material recycling for reuse as a powdery recycled polyester resin, the number of separation steps until a product is obtained may reach 10 to 20 steps.
【0004】また、ポリエステル樹脂廃棄物において
は、分別収集されたペットボトルのように異物混入の割
合が少ないものや、オーディオテープ、プリペイドカー
ドのように磁性粉とポリエステル樹脂が複合化されたも
のがある。特に後者においては異物を完全に除去するこ
とが非常に困難な場合が多く、マテリアルリサイクルで
は再生を繰り返す毎に異物の蓄積やポリエステル樹脂の
様々な劣化が起こるため再生前のポリエステル樹脂より
も品質が1ランク低下する。[0004] Further, in the case of polyester resin waste, there are ones such as PET bottles that are separated and collected, and those in which magnetic powder and polyester resin are complexed such as audio tapes and prepaid cards. is there. In particular, in the latter case, it is often very difficult to completely remove foreign matter.In material recycling, the quality of the material is lower than that of the polyester resin before regeneration because the accumulation of foreign matter and various deterioration of the polyester resin occur each time the regeneration is repeated. Decrease by one rank.
【0005】これに対して、水やメタノールやエチレン
グリコールなどの溶媒を用いてポリエステル樹脂を構成
するモノマーに分解して再利用するケミカルリサイクル
がある。ケミカルリサイクルはポリエステル廃棄物を化
学的な精製設備を使用して原料モノマーに再生するた
め、再生に伴う品質の低下が少なくクローズドループの
リサイクルとして適している。該ケミカルリサイクルの
例としては、特開平11−21374号公報記載のアル
カリ化合物の存在下にポリエステル廃棄物を加水分解す
る方法、米国特許第5952520号明細書記載のメタ
ノール中での気相メタノール分解によりテレフタル酸ジ
メチルとエチレングリコールを得る方法等がある。[0005] On the other hand, there is a chemical recycling method in which water, a solvent such as methanol or ethylene glycol is used to decompose the monomer constituting the polyester resin and reuse the monomer. Since chemical recycling regenerates polyester waste into raw material monomers using a chemical purification facility, the quality is not greatly reduced due to regeneration and is suitable as closed-loop recycling. Examples of the chemical recycling include a method of hydrolyzing polyester waste in the presence of an alkali compound described in JP-A-11-21374, and a gas-phase methanolysis in methanol described in US Pat. No. 5,952,520. There is a method of obtaining dimethyl terephthalate and ethylene glycol.
【0006】しかしこれらはいずれも、200℃以上の
高温の反応条件を必要とするため、190℃から分解が
開始し、その分解物が最終製品の品質悪化を起こすポリ
塩化ビニル等のポリエステルとは異プラスチック類の混
入に対する許容度が非常に低いという問題点があった。
さらに特開2000−169623号公報ではポリエチ
レンテレフタレート廃棄物をエチレングリコールで分解
し、回収したBHETを薄膜蒸発装置により精製した後
にBHETを溶融重縮合させてポリエチレンテレフタレ
ートポリマーを得るプロセスが提案されているが、この
場合も200℃以上の熱履歴を課す工程があり、ポリ塩
化ビニル等の熱分解する異プラスチック類の混入許容度
は低い。即ち、ケミカルリサイクルにおいてもマテリア
ルリサイクルよりは不純物混入の許容度は高いものの、
前処理工程においてほとんど完全に不純物を除去する必
要があった。However, all of these require high-temperature reaction conditions of 200 ° C. or higher, so that decomposition starts at 190 ° C., and the decomposed product degrades the quality of the final product. There is a problem that the tolerance for mixing different plastics is very low.
Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-169623 proposes a process in which polyethylene terephthalate waste is decomposed with ethylene glycol, and the recovered BHET is purified by a thin film evaporator, and then BHET is melt-polycondensed to obtain a polyethylene terephthalate polymer. In this case, too, there is a step of imposing a heat history of 200 ° C. or more, and the mixing tolerance of different plastics such as polyvinyl chloride which decomposes thermally is low. In other words, although chemical recycling has a higher tolerance for impurity contamination than material recycling,
It was necessary to remove impurities almost completely in the pretreatment step.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術が有していた問題点を解決し前処理工程を必要最小
限の簡潔な設備に留め、不純物の混入に対しても回収モ
ノマーを汚染させることなく高純度のものを得ることが
できる効率的かつ経済的な有効成分回収方法を確立する
ことにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the problems of the prior art, to keep the pretreatment steps to the minimum necessary and simple equipment, and to reduce the amount of monomer recovered even when impurities are mixed. It is an object of the present invention to establish an efficient and economical method for recovering an active ingredient which can obtain a high-purity product without contaminating the active ingredient.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討を
行った結果、前処理工程においては、後の反応工程の反
応を効率よく進行させるために適当な大きさに樹脂屑を
粉砕し、風力選別、樹脂の洗浄を兼ねたデカンターによ
る遠心分離によって不純物の大部分を粗選別し、前処理
工程の後に、不純物が分解しないような反応条件を備え
た反応工程を組み込むことで、前処理設備を簡素化しつ
つ高純度の回収モノマーを効率よく得る有効成分の回収
方法を見出し、本発明を完成するに至った。Means for Solving the Problems As a result of diligent studies, the present inventors have found that in the pretreatment step, resin waste is pulverized to an appropriate size in order to allow the reaction in the subsequent reaction step to proceed efficiently. By pre-treatment, the majority of impurities are roughly sorted by centrifugal separation using a decanter that also serves as a wind separator and resin washing, and a reaction step with reaction conditions that does not decompose impurities is incorporated after the pre-treatment step. The present inventors have found a method for recovering an effective component that can efficiently obtain a high-purity recovered monomer while simplifying the equipment, and have completed the present invention.
【0009】すなわち、本発明の目的は、梱包ベールを
解梱包することなく梱包状態のままで、または解梱包し
た後に粉砕機に投入して該樹脂廃棄物をまず30〜15
0mmに粉砕した後に、該粉砕物をさらに2〜30mm
に粉砕し、該粉砕物から風力選別によりポリエチレン、
ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等のポリエステルと異プ
ラスチックを除去した後、ポリエステル樹脂内外面の異
物及び/又はポリエステル樹脂容器内の中味残渣を水に
より洗浄除去することを兼ねるデカンターを用いて、水
よりも比重の小さいポリエチレン、ポリプロピレン等の
異プラスチックを除去して回収フレークスとした後に該
回収フレークスを空気輸送により後述の反応工程の反応
機へと輸送する前処理工程と以下の(a)〜(f)の反
応工程とを組み合わせることによりポリエチレンテレフ
タレート廃棄物から高純度の有効成分を回収する方法に
よって達成することができる。 (a)前記前処理工程で得られた回収フレークスを解重
合触媒を含む過剰のアルキレングリコール中に投入して
ビス−β−ヒドロキシテレフタレート(BHET)を得
る解重合反応工程; (b)前記解重合反応工程の反応中又は反応後にポリエ
ステル以外のポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピ
レン、ポリ塩化ビニル等の異プラスチック類を除去する
異物除去工程; (c)前記異物除去工程の後に未溶解の成分を濾過選別
する濾過選別工程; (d)前記濾過選別工程を経た粗製BHETと粗製アル
キレングリコール混合液に蒸留・蒸発操作を施してアル
キレングリコールを蒸留・蒸発させて濃縮BHETを得
るBHET濃縮工程; (e)前記BHET濃縮工程で得たBHETとアルキレ
ングリコールの混合液中にエステル交換触媒とメタノー
ルとを添加・投入してエステル交換を行うエステル交換
反応工程; (f)前記エステル交換反応工程で得られた粗製テレフ
タル酸ジメチル及び粗製メタノール及び粗製アルキレン
グリコールの混合物から精製テレフタル酸ジメチルおよ
び精製アルキレングリコールとを分離回収する精製工
程;[0009] That is, an object of the present invention is to leave the packing waste in a packed state without unpacking or after unpacking and then put it into a pulverizer to put the resin waste into 30 to 15 pieces.
After crushing to 0 mm, the crushed material was further
Crushed, polyethylene from the crushed material by wind separation,
After removing polyester and different plastics such as polystyrene and polyvinyl chloride, use a decanter that also serves to wash and remove foreign substances on the inner and outer surfaces of the polyester resin and / or contents residues in the polyester resin container with water. After removing the different plastics such as polyethylene and polypropylene having a small size into recovered flakes, the recovered flakes are transported by air to a reactor in a reaction step described below, and the following pretreatment steps (a) to (f) This can be achieved by a method of recovering a high-purity active ingredient from polyethylene terephthalate waste by combining the reaction step. (A) a depolymerization reaction step in which the recovered flakes obtained in the pretreatment step are introduced into an excess of alkylene glycol containing a depolymerization catalyst to obtain bis-β-hydroxyterephthalate (BHET); (b) the depolymerization Foreign matter removing step of removing foreign plastics such as polyethylene, polystyrene, polypropylene, polyvinyl chloride, etc. other than polyester during or after the reaction step; (c) Filtration for filtering out undissolved components after the foreign matter removing step (D) a BHET concentration step of subjecting the mixture of the crude BHET and the crude alkylene glycol having undergone the filtration and separation step to a distillation / evaporation operation to distill / evaporate the alkylene glycol to obtain a concentrated BHET; (e) the BHET concentration In the mixture of BHET and alkylene glycol obtained in the step, the transesterification catalyst and meta (F) purified dimethyl terephthalate and purified alkylene from a mixture of crude dimethyl terephthalate, crude methanol and crude alkylene glycol obtained in the transesterification reaction step; A purification step for separating and recovering glycol;
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】本発明の有効成分回収方法におい
ては、前処理工程後の反応工程における反応性の面、或
いは前処理工程後の空気輸送性の面から前処理工程にお
いて該ポリエステル樹脂を2〜30mm角に粉砕するこ
とが好ましい。該粉砕径はより好ましくは5〜20mm
である。該操作により解重合反応性が向上し、ポリエス
テル樹脂屑の処理能力が向上する。この効果はペットボ
トルの強度アップおよび寸法安定性のために結晶化処
理、白化させた部分の肉厚である箇所について特に有効
である。また粉砕の実施の形態としては、粉砕機を2段
式とするのが粉砕処理能力を向上させる上で好ましい。
即ち第1次粉砕機によって該屑を30〜150mmに粗
粉砕し、次いで第2次粉砕機で2〜30mmに粉砕す
る。第1次粉砕機において直接2〜30mmに該粉砕物
の大きさを規定した場合、粉砕機にかかる付加が過剰な
ものとなり、反って非効率的となる。また第1次の粉砕
後に、ポリエステル樹脂の梱包材である金属等を除去す
る磁力選別機を備えておけば第2次粉砕機のカッターへ
の負荷低減の面で効果がある。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the method for recovering an active ingredient according to the present invention, the polyester resin is used in the pretreatment step in view of the reactivity in the reaction step after the pretreatment step or the air transportability after the pretreatment step. It is preferable to pulverize to 2 to 30 mm square. The crushed diameter is more preferably 5 to 20 mm
It is. By this operation, the depolymerization reactivity is improved, and the processing capacity of the polyester resin waste is improved. This effect is particularly effective for a portion where the thickness of the portion that has been crystallized and whitened is increased for increasing the strength and dimensional stability of the PET bottle. As an embodiment of the pulverization, it is preferable to use a two-stage pulverizer in order to improve the pulverization processing capacity.
That is, the waste is roughly pulverized to 30 to 150 mm by a primary pulverizer, and then pulverized to 2 to 30 mm by a secondary pulverizer. When the size of the pulverized product is directly defined in the primary pulverizer to be 2 to 30 mm, the load applied to the pulverizer becomes excessive and inefficient. Further, if a magnetic separator for removing the metal or the like which is a packing material of the polyester resin after the primary pulverization is provided, it is effective in reducing the load on the cutter of the secondary pulverizer.
【0011】該粉砕物には、ポリエステル樹脂に不純物
として含まれるキャップまたはラベルの材質であるポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビ
ニル等のポリエステルとは異プラスチック類が混入する
場合が多い。本発明では該異プラスチック類の混入に対
して、後の反応工程で分解して回収モノマーの純度を低
下させることの無いような反応条件を選択しているもの
の、該異プラスチック類は反応機に付着する、フィルタ
ーの目詰まりを引き起こす等のハンドリング上好ましく
ない影響を及ぼす可能性があるため、前処理工程におい
て該異プラスチック類を除去し、反応工程への混入を極
力抑制することが反応を円滑に進める上で重要となる。
ただし、マテリアルリサイクルを実施する場合のように
該異プラスチック類を完全に除去するための多岐にわた
る工程は必要とせず、必要最小限の工程しか必要としな
い。In many cases, the pulverized material contains a different plastic from polyester such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride or the like, which is a cap or label material contained as an impurity in the polyester resin. In the present invention, reaction conditions are selected so as not to reduce the purity of the recovered monomer by decomposing in a later reaction step with respect to mixing of the different plastics, but the different plastics are supplied to the reactor. Since there is a possibility of unfavorable effects on handling such as sticking, causing filter clogging, etc., removing the different plastics in the pretreatment process and minimizing contamination in the reaction process is a smooth reaction. It is important in proceeding.
However, various steps for completely removing the different plastics as in the case of material recycling are not required, and only a minimum necessary step is required.
【0012】該粉砕物からポリエステルとは異なる、ラ
ベル等に使用している薄膜フィルム(ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリ塩化ビニル等)を除去するために、
まず風力選別によりラベルを除去する。この際にあまり
風量が大きいと有効成分であるポリエステル樹脂を同伴
して除去することになってしまうため、風量を適当に調
節する必要がある。この風力選別によりポリプロピレ
ン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルを主成分とするラベ
ルはほぼ完全に除去することができる。次いで風力選別
では除去不可能なキャップを除去するために該粉砕物を
デカンターに掛け、水よりも比重の軽いポリプロピレ
ン、ポリエチレン等の異プラスチック類を遠心分離法に
より除去して回収フレークスを得る。該デカンターはポ
リエステル樹脂に残留した食用などに由来する不純物
(醤油、清涼飲料等)を水洗する設備も兼ねているた
め、樹脂内に内容物が残留していても全く問題が無い。
遠心分離により分離された洗浄水は再度デカンターへと
リサイクルされ、一部はパージして排水処理にかけられ
る。In order to remove a thin film (polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, etc.) used for labels, which is different from polyester, from the pulverized material,
First, the labels are removed by wind sorting. At this time, if the air volume is too large, the polyester resin, which is an active ingredient, will be removed together with the air volume. Therefore, it is necessary to appropriately adjust the air volume. By this wind separation, labels mainly composed of polypropylene, polystyrene and polyvinyl chloride can be almost completely removed. Next, the pulverized material is decanted in order to remove caps that cannot be removed by wind separation, and different plastics such as polypropylene and polyethylene having a lower specific gravity than water are removed by centrifugation to obtain recovered flakes. Since the decanter also functions as a facility for washing impurities (such as soy sauce and soft drinks) derived from food and the like remaining in the polyester resin, there is no problem even if the contents remain in the resin.
The washing water separated by centrifugation is recycled to the decanter again, a part of which is purged and subjected to wastewater treatment.
【0013】デカンターから排出された回収フレークス
は空気輸送によって反応工程の反応機へと輸送される。
先の粉砕工程において粉砕後の大きさを30〜150m
mと比較的大きなものに規定した場合、この空気輸送工
程での輸送効率悪化、ロータリーバルブへの閉塞等の問
題点が生じるため、本発明のように2〜30mm程度に
粉砕することが有効である。また空気輸送前の回収フレ
ークスは先のデカンターによる遠心分離の際に使用した
水分が回収フレークスの重量を基準として約0.5%残
留している。これらの水分は解重合工程での反応速度に
悪影響を及ぼすことがあるが、空気輸送中に乾燥される
ため最終的には回収フレークスの重量を基準として0.
1%以下にまで水分含有率が低下するので反応進行上問
題は無い。The recovered flakes discharged from the decanter are transported to the reactor in the reaction step by air transport.
The size after grinding in the previous grinding step is 30-150m
When it is specified to be relatively large as m, problems such as deterioration of transport efficiency in this pneumatic transport step and blockage of a rotary valve occur, so that it is effective to pulverize to about 2 to 30 mm as in the present invention. is there. In the recovered flakes before the pneumatic transportation, about 0.5% of the water used in the centrifugation by the decanter remains based on the weight of the recovered flakes. These moistures may have an adverse effect on the reaction rate in the depolymerization step, but are eventually dried during pneumatic transportation, so that the water content is ultimately 0.1% based on the weight of the recovered flakes.
Since the water content is reduced to 1% or less, there is no problem in the progress of the reaction.
【0014】以上の前処理工程で大部分のポリエステル
以外の成分を除去することが可能であるが、マテリアル
リサイクルを実施する場合よりも大幅に少ない工程で前
処理工程が完了する。これは仮に不純物が残留していた
としても、次の反応工程で物理的・化学的な分離方法に
より該不純物を分離することが可能であるためである。
尚、マテリアルリサイクルでは着色ボトルは不純物とな
り、選別機によって除去されなければならないが、本発
明の方法では着色ボトルに含まれる顔料も後の反応工程
で除去可能であるため、前処理工程での除去は不要であ
りむしろ有効資源として利用可能である。また一連の前
処理工程は該ポリエステル屑を粉砕機へと投入すること
も含めて省人化が図れ、自動で行うことが可能である。Although it is possible to remove most of the components other than the polyester in the above pretreatment step, the pretreatment step is completed in much less steps than when material recycling is performed. This is because even if impurities remain, the impurities can be separated by a physical and chemical separation method in the next reaction step.
In the material recycling, the colored bottle becomes an impurity and must be removed by a sorter. However, in the method of the present invention, the pigment contained in the colored bottle can be removed in a subsequent reaction step. Is unnecessary and can be used as an effective resource. In addition, a series of pretreatment steps can be performed automatically, including saving the manpower including inputting the polyester waste into a pulverizer.
【0015】前処理工程を終了した回収フレークスは反
応工程へと輸送される。以下、反応工程の各工程につい
て説明する。[0015] The recovered flakes that have completed the pretreatment step are transported to the reaction step. Hereinafter, each of the reaction steps will be described.
【0016】工程(a)においては、前処理工程を通過
した回収フレークスを公知の解重合触媒、公知の触媒濃
度で120〜210℃の温度下、過剰のアルキレングリ
コール中で解重合反応させる。ここで、該アルキレング
リコールの温度が120℃未満であると、解重合時間が
非常に長くなり効率的ではなくなる。一方、200℃を
越えると該回収フレークスに残留したポリ塩化ビニルの
熱分解が顕著になり、分解して発生した塩素化合物が回
収モノマーに分散して後の工程では分離困難となる。該
温度は好ましくは、140〜190℃である。既存のケ
ミカルリサイクル技術では200℃以上の高温での操作
を必要とするため、ポリ塩化ビニルの混入への対応が困
難であり、高純度の回収モノマーを得るためには不純物
を前処理工程で完全に除去するしか方法がなかったが、
本発明の方法では反応時にポリ塩化ビニルが混入しても
回収モノマーの品質上問題ないような反応条件を選択し
ている。In the step (a), the recovered flakes that have passed through the pretreatment step are subjected to a depolymerization reaction in a known depolymerization catalyst at a known catalyst concentration of 120 to 210 ° C. in an excess of alkylene glycol. Here, when the temperature of the alkylene glycol is lower than 120 ° C., the depolymerization time becomes extremely long, and the efficiency becomes inefficient. On the other hand, when the temperature exceeds 200 ° C., the thermal decomposition of the polyvinyl chloride remaining in the recovered flakes becomes remarkable, and the chlorine compound generated by the decomposition is dispersed in the recovered monomer, making it difficult to separate in the subsequent step. The temperature is preferably between 140 and 190C. The existing chemical recycling technology requires operation at a high temperature of 200 ° C or higher, making it difficult to cope with the contamination of polyvinyl chloride. There was no other way but to remove
In the method of the present invention, reaction conditions are selected so that even if polyvinyl chloride is mixed during the reaction, there is no problem in the quality of the recovered monomer.
【0017】工程(b)では前処理工程で除去すること
ができなかったポリエチレン、ポリプロピレン、ポリス
チレン等の異プラスチックを解重合反応層で浮遊分離す
る。該異プラスチックは解重合反応の溶媒であるアルキ
レングリコールよりも比重が小さく、液面上に浮上して
くるのでこれらを異プラスチックの共融混合浮遊物塊と
して層分離させた後、該共融混合浮遊物層を解重合から
抜出し除去する。In the step (b), different plastics such as polyethylene, polypropylene and polystyrene which could not be removed in the pretreatment step are separated by floating in the depolymerization reaction layer. The different plastic has a lower specific gravity than the alkylene glycol which is a solvent for the depolymerization reaction, and floats on the liquid surface. Therefore, these are separated into layers as a eutectic mixed floating mass of the different plastic, and then the eutectic mixing is performed. The suspended matter layer is removed from the depolymerization and removed.
【0018】工程(c)では解重合反応後に未溶解の成
分を濾過選別する。工程(c)を通過した時点でポリエ
ステルはビス−β−ヒドロキシテレフタレート(以下、
BHETと略記することがある)に転化し、反応液はB
HETとアルキレングリコールの混合物となっている。In the step (c), undissolved components are filtered and separated after the depolymerization reaction. At the time of passing through the step (c), the polyester is bis-β-hydroxyterephthalate (hereinafter, referred to as “bis-β-hydroxyterephthalate”).
BHET), and the reaction solution is B
It is a mixture of HET and alkylene glycol.
【0019】工程(d)においては、工程(e)のエス
テル交換反応を効率的に進行させるために工程(c)を
通過したBHETとアルキレングリコールの混合物か
ら、アルキレングリコールとポリエステル樹脂廃棄物と
の重量比率が原料仕込比基準で0.5〜2.0倍になる
までアルキレングリコールを留去する。この際に留去し
たアルキレングリコールは再度工程(a)にリサイクル
する。In the step (d), the mixture of the alkylene glycol and the polyester resin waste is converted from the mixture of the BHET and the alkylene glycol passed through the step (c) in order to efficiently advance the transesterification reaction in the step (e). The alkylene glycol is distilled off until the weight ratio becomes 0.5 to 2.0 times based on the raw material charge ratio. The alkylene glycol distilled off at this time is recycled to the step (a) again.
【0020】工程(e)においては工程(d)でアルキ
レングリコールを留去したBHETとアルキレングリコ
ールの混合物を、公知のエステル交換触媒、公知の濃度
の存在下でメタノールとエステル交換反応させた後に、
遠心分離等の固液分離手段により固液分離する。In step (e), the mixture of BHET and alkylene glycol from which alkylene glycol has been distilled off in step (d) is subjected to a transesterification reaction with methanol in the presence of a known ester exchange catalyst and a known concentration.
Solid-liquid separation is performed by a solid-liquid separation means such as centrifugation.
【0021】工程(f)においては工程(e)で得られ
た粗製テレフタル酸ジメチル、粗製アルキレングリコー
ルを蒸留等の精製方法により精製し、高純度の精製テレ
フタル酸ジメチル、精製アルキレングリコールを得る。
この際に反応工程をも通り抜けた不純物は塔底に捕捉さ
れるため、回収モノマーには不純物は含まれず高純度の
ものが得られる。In step (f), the crude dimethyl terephthalate and crude alkylene glycol obtained in step (e) are purified by a purification method such as distillation to obtain high-purity purified dimethyl terephthalate and purified alkylene glycol.
At this time, the impurities that have passed through the reaction step are captured at the bottom of the column, and thus the recovered monomers contain no impurities and have high purity.
【0022】[0022]
【実施例】以下、実施例により本発明の内容を更に具体
的に説明するが、本発明はこれにより何ら限定を受ける
ものではない。EXAMPLES Hereinafter, the content of the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
【0023】[実施例1]市町村によって分別収集・回
収されたペットボトルベール(ベール寸法:900mm
×1000mm×550mmの120kgベール)を解
梱包した後に第1次粉砕機に投入し、粉砕機のスクリー
ン径を75mmに設定して1次粉砕を行い、次いで該粉
砕物を第2次粉砕機に投入して粉砕機のスクリーン径を
10mmに設定して2次粉砕を行った。その後該粉砕物
を風力選別機にかけ、ポリエチレン、ポリスチレン、ポ
リプロピレンを主成分とするボトルに付属したラベルを
除去した後、デカンターによって遠心分離を行い、ボト
ルの内容物を水洗・除去しつつポリプロプレン、ポリエ
チレンを主成分とするキャップおよび風力選別で除去さ
れなかったラベルを除去し、回収フレークスとした。該
回収フレークス100kgを空気輸送にて反応工程へと
輸送した。[Example 1] PET bottle bale which is separately collected and collected by municipalities (bale size: 900 mm)
After unpacking a 120 kg bale of × 1000 mm × 550 mm), put it into the primary crusher, set the screen diameter of the crusher to 75 mm, perform primary crushing, and then transfer the crushed material to the secondary crusher. It was charged and the screen diameter of the pulverizer was set to 10 mm to perform secondary pulverization. After that, the pulverized material was subjected to a wind separator, polyethylene, polystyrene, after removing the label attached to the bottle containing polypropylene as a main component, centrifuged by a decanter, while washing and removing the contents of the bottle, polypropylene, The cap mainly composed of polyethylene and the label not removed by the wind separation were removed to obtain a recovered flake. 100 kg of the recovered flakes was transported to the reaction step by air transport.
【0024】反応工程では該フレークスを予め185℃
まで加熱しておいたエチレングリコール(以下、EGと
略記することがある。)400kg、炭酸ナトリウム3
kgの混合物に仕込み、常圧で4h反応させた。この際
に前処理工程で除去され得なかったポリスチレン等のポ
リエステルと異プラスチックがEG液面上に浮上してき
たので、これを除去した。In the reaction step, the flakes are previously heated at 185 ° C.
400 kg of ethylene glycol (hereinafter, may be abbreviated as EG) heated to 3 kg, and sodium carbonate 3
kg of the mixture, and reacted at normal pressure for 4 h. At this time, polyester and other plastics, such as polystyrene, which could not be removed in the pretreatment step, floated on the EG liquid surface, and were removed.
【0025】反応終了後、BHETとEGの混合液を蒸
留塔に送液し、塔底温度140〜150℃、圧力13.
3kPaの条件でEGを300kg留去した。次いでE
Gを留去後のBHETとEGの混合物200kgに炭酸
ナトリウム3kg、メタノール200kgを添加して、
常圧、75〜80℃で1h反応させた。After the completion of the reaction, the mixture of BHET and EG is sent to the distillation column, the temperature at the bottom of the column is 140 to 150 ° C., and the pressure is 13.
300 kg of EG was distilled off under the condition of 3 kPa. Then E
3 kg of sodium carbonate and 200 kg of methanol were added to 200 kg of a mixture of BHET and EG after G was distilled off,
The reaction was carried out at normal pressure at 75 to 80 ° C. for 1 hour.
【0026】反応終了後該反応液を40℃まで冷却し、
遠心分離により粗テレフタル酸ジメチルを主成分とする
ケークとメタノール、粗EGを主成分とする濾液とに固
液分離した。次いで粗テレフタル酸ジメチルを圧力6.
7kPa、塔底温度180〜200℃、粗EGを圧力1
3.3kPa、塔底温度140〜150℃の条件でそれ
ぞれ蒸留により精製して、最終的にテレフタル酸ジメチ
ル、エチレングリコールを収率85%で得た。回収した
テレフタル酸ジメチルは外観、酸価、溶融比色、硫酸灰
分の検査項目において市販品のものと遜色なく、また回
収したエチレングリコールはジエチレングリコール濃
度、水分、溶融比色の検査項目において市販品と遜色な
く、いずれも高純度の回収モノマーが得られた。After completion of the reaction, the reaction solution is cooled to 40 ° C.
By centrifugation, solid-liquid separation was carried out into a cake mainly composed of crude dimethyl terephthalate and a filtrate mainly composed of methanol and crude EG. The crude dimethyl terephthalate is then pressured to 6.
7 kPa, tower bottom temperature 180-200 ° C, crude EG at pressure 1
Purification was performed by distillation under the conditions of 3.3 kPa and a tower bottom temperature of 140 to 150 ° C., and finally dimethyl terephthalate and ethylene glycol were obtained at a yield of 85%. The recovered dimethyl terephthalate is comparable to commercially available products in terms of appearance, acid value, melting color, and sulfated ash, and the recovered ethylene glycol is comparable to commercially available products in diethylene glycol concentration, water content, and melting color. In all cases, recovered monomers of high purity were obtained.
【0027】[比較例1]市町村によって分別収集・回
収されたペットボトルベール(ベール寸法:900mm
×1000mm×550mmの120kgベール)を解
梱包した後に第1次粉砕機に投入し、粉砕機のスクリー
ン径を75mmに設定して1次粉砕を行い、2次粉砕を
行わずに次前処理工程へと移行したところ、空気輸送後
に該破砕物がロータリーバルブを閉塞し、ラインが停止
する異常が発生した。[Comparative Example 1] PET bottle bale separated and collected and collected by municipalities (bale size: 900 mm)
After unpacking a 120 kg bale (× 1000 mm × 550 mm), put it into the primary pulverizer, set the screen diameter of the pulverizer to 75 mm, perform primary pulverization, and perform the next pretreatment step without performing secondary pulverization. Then, after pneumatic transportation, the crushed material clogged the rotary valve, and the line stopped.
【0028】[0028]
【発明の効果】前処理工程を必要最小限の簡潔な設備に
留め、不純物の混入に対しても回収モノマーを汚染させ
ることなく高純度のものを得ることができる効率的かつ
経済的な有効成分回収方法を確立することができる。Efficient and economical active ingredients that can keep the pretreatment process to the minimum necessary and simple equipment and can obtain high-purity products without contaminating the recovered monomer even when impurities are mixed. Recovery methods can be established.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 和広 愛媛県松山市北吉田町77番地 帝人株式会 社松山事業所内 Fターム(参考) 4F301 AA25 BF08 BF12 BF27 CA05 CA23 CA33 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Kazuhiro Sato 77 Kitayoshida-cho, Matsuyama-shi, Ehime Prefecture Teijin Limited Matsuyama Office F-term (reference)
Claims (3)
解梱包することなく梱包状態のままで、または解梱包し
た後に粉砕機に投入して該樹脂廃棄物をまず30〜15
0mmに粉砕した後に、該粉砕物をさらに2〜30mm
に粉砕し、該粉砕物から風力選別によりポリエチレン、
ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等から成るラベル薄膜フ
ィルムのポリエステルと異なる樹脂を除去した後、ポリ
エステル樹脂内外面の異物及び/又はポリエステル樹脂
容器内の中味残渣を水により洗浄除去することを兼ねる
デカンターを用いて水よりも比重の小さいポリエチレ
ン、ポリプロピレン等の異プラスチックを除去して回収
フレークスとした後に該回収フレークスを空気輸送によ
り後述の反応工程の反応機へと輸送する前処理工程と以
下の(a)〜(f)の反応工程とを組み合わせることに
よりポリエステル樹脂廃棄物から高純度の有効成分を回
収する方法。 (a)前記前処理工程で得られた回収フレークスを解重
合触媒を含む過剰のアルキレングリコール中に投入して
ビス−β−ヒドロキシテレフタレート(BHET)を得
る解重合反応工程; (b)前記解重合反応工程の反応中又は反応後にポリエ
ステル以外のポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピ
レン、ポリ塩化ビニル等の異プラスチック類を除去する
異物除去工程; (c)前記異物除去工程の後に未溶解の成分を濾過選別
する濾過選別工程; (d)前記濾過選別工程を経た粗製BHETと粗製アル
キレングリコール混合液に蒸留・蒸発操作を施してアル
キレングリコールを蒸留・蒸発させて濃縮BHETを得
るBHET濃縮工程; (e)前記BHET濃縮工程で得たBHETとアルキレ
ングリコールの混合液中にエステル交換触媒とメタノー
ルとを添加・投入してエステル交換を行うエステル交換
反応工程; (f)前記エステル交換反応工程で得られた粗製テレフ
タル酸ジメチル及び粗製メタノール及び粗製アルキレン
グリコールの混合物から精製テレフタル酸ジメチルおよ
び精製アルキレングリコールとを分離回収する精製工
程;1. A polyester resin waste packing bale is unpacked without being unpacked, or after being unpacked, put into a pulverizer to first put the resin waste into 30 to 15 pieces.
After crushing to 0 mm, the crushed material was further
Crushed, polyethylene from the crushed material by wind separation,
After removing the resin different from the polyester of the label thin film film composed of polystyrene, polyvinyl chloride, etc., using a decanter which also serves to wash and remove foreign substances on the inner and outer surfaces of the polyester resin and / or the content residue in the polyester resin container with water. A pretreatment step of removing the different plastics such as polyethylene and polypropylene having a lower specific gravity than water to obtain recovered flakes and then transporting the recovered flakes by air to a reactor in a reaction step described below, and the following (a) to A method of recovering a high-purity active ingredient from polyester resin waste by combining with the reaction step (f). (A) a depolymerization reaction step of introducing the recovered flakes obtained in the pretreatment step into an excess of alkylene glycol containing a depolymerization catalyst to obtain bis-β-hydroxyterephthalate (BHET); (b) the depolymerization Foreign matter removing step of removing foreign plastics such as polyethylene, polystyrene, polypropylene, polyvinyl chloride and the like other than polyester during or after the reaction step; (c) Filtration for filtering out undissolved components after the foreign matter removing step (D) a BHET concentration step of subjecting the mixture of the crude BHET and the crude alkylene glycol that has undergone the filtration and separation step to a distillation / evaporation operation to distill and evaporate the alkylene glycol to obtain a concentrated BHET; (e) the BHET concentration In the mixture of BHET and alkylene glycol obtained in the step, transesterification catalyst and meta (F) purified dimethyl terephthalate and purified alkylene glycol from a mixture of crude dimethyl terephthalate and crude methanol and crude alkylene glycol obtained in the transesterification reaction step; A purification step for separating and recovering glycol;
ートである請求項1記載の有効成分回収方法。2. The method according to claim 1, wherein the polyester is polyethylene terephthalate.
して省人化する、請求項1記載の有効成分回収方法。3. The method for recovering an active ingredient according to claim 1, wherein in the pretreatment step, an automatic transport device is employed to save labor.
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