專利名稱：從聚對苯二甲酸乙二醇酯解聚溶液除去微粒的方法以及使用后濾材的再生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從聚對苯二甲酸乙二醇酯解聚溶液除去微粒的方法以及用于該方法的濾材的再生方法。更詳細(xì)地說，涉及除去在用乙二醇將聚對苯二甲酸乙二醇酯解聚得到的二(2-羥乙基)對苯二甲酸酯的乙二醇溶液中所含微粒的方法以及用于該方法的濾材的再生方法。
背景技術(shù)：
聚對苯二甲酸乙二醇酯由于在熱特性、物理特性、化學(xué)特性等方面優(yōu)良，廣泛用在纖維、膜、樹脂模制品，如瓶子等中。而且，用于這些用途的聚對苯二甲酸乙二醇酯通常通過使對苯二甲酸二甲酯或?qū)Ρ蕉姿崤c乙二醇反應(yīng)來制造。此時(shí)，為了滿足反應(yīng)催化劑和用途的要求特性，使用各種添加劑，例如著色劑、消光劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑等。
近年來，使用后的聚對苯二甲酸乙二醇酯模制品，特別是寵物瓶一次性使用導(dǎo)致自然環(huán)境惡化，成為社會(huì)問題，因此一直在研究其再利用的方法。而且，作為該方法之一的材料再循環(huán)方式，即，將回收的模制品粉碎，制成薄片或碎片，將其洗滌、精制，再用于成形原料的方式，已經(jīng)開始實(shí)際應(yīng)用。
另外，作為前述再利用法之一，有化學(xué)再循環(huán)方式，例如在特開2000-169623號公報(bào)中記載的那樣，提出了把通過對用完的聚對苯二甲酸乙二醇酯模制品，特別是寵物瓶等進(jìn)行回收處理，得到粗聚對苯二甲酸乙二醇酯的碎片或薄片，以其作為原料，用乙二醇將其解聚并精制，得到高純度的二(2-羥乙基)對苯二甲酸酯，接著在催化劑存在下，使該二(2-羥乙酯)對苯二甲酸酯縮聚，制造聚對苯二甲酸乙二醇酯的方法。
但是，在上述解聚溶液中，含有在聚對苯二甲酸乙二醇酯模制品中使用的例如著色劑(如銅酞菁類顏料等)、消光劑(如氧化鈦等)、其它添加劑(如二氧化硅、碳黑等)等微粒。另外，為了除去著色成分等，一般使用活性炭，但其一部分往往殘存、混雜在處理后的溶液中。另外，這些微粒如果混雜在上述解聚溶液中，在此后的工序中會(huì)產(chǎn)生一系列的問題造成在管路等中堆積并堵塞，造成附著在裝置內(nèi)表面導(dǎo)致其效率降低，造成裝置磨損，進(jìn)而在導(dǎo)熱面析出引起導(dǎo)熱不良等。另外，如果殘存、混雜在制品二(2-羥乙基)對苯二甲酸酯中，會(huì)產(chǎn)生產(chǎn)品質(zhì)量降低的問題。
根據(jù)本發(fā)明人的研究結(jié)果，顏料或活性炭的微粒在約1～500μm的寬粒徑分布范圍內(nèi)，用例如孔徑為數(shù)μm的筒式濾器、陶瓷過濾器、袋濾器等難以從解聚溶液中完全除去這些微粒。另一方面，使用孔徑約1μm的膜濾器或者硅藻土的預(yù)涂過濾器對除去這些微粒是有效的，但膜濾器價(jià)格昂貴，而且在因?yàn)V網(wǎng)堵塞需要交換的場合也不能再生。另外，用預(yù)涂過濾器下述問題解聚溶液被預(yù)涂材料吸收造成的損失較大，且由于需要預(yù)涂過濾器的轉(zhuǎn)換、預(yù)涂濾材層的排出除去、洗滌和通液的各項(xiàng)操作，操作性差，而且大量排出廢棄物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種將聚對苯二甲酸乙二醇酯的解聚溶液的損失抑制到最小限度，不產(chǎn)生大量廢棄物，便宜且簡便地除去在該解聚溶液中所含的平均粒徑1～500μm的微粒的方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種在通過過濾除去聚對苯二甲酸乙二醇酯的解聚溶液中所含的前述微粒時(shí)，過濾速度比較大、過濾材料的洗滌容易且過濾壽命長的過濾方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種洗滌用于除去在聚對苯二甲酸乙二醇酯的解聚溶液中所含前述微粒的過濾材料使之能夠再次使用，從而延長過濾材料壽命的方法。
本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)可以從下述說明中得知。
根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)在第1個(gè)方面通過從聚對苯二甲酸乙二醇酯解聚溶液除去微粒的方法實(shí)現(xiàn)，其特征在于，使將聚對苯二甲酸乙二醇酯用乙二醇解聚得到的且含有平均粒徑1～500μm的微粒的二(2-羥乙基)對苯二甲酸酯的乙二醇溶液，通過以70～98％的空隙率填充了由3～20dtex纖維構(gòu)成的濾材的過濾裝置，除去微粒。
根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)在第二個(gè)方面通過濾材的再生方法實(shí)現(xiàn)，其特征在于，從與過濾乙二醇溶液時(shí)通液方向相反的方向，使乙二醇通過上述除去方法中使用的濾材，將該濾材洗滌至能夠再次使用的狀態(tài)。


圖1是濾材的空隙率與能夠除去溶液中的微粒的空塔速度之間的關(guān)系。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明的方法，能夠以在化學(xué)再循環(huán)的工序上可充分采用的速度，從聚對苯二甲酸乙二醇酯的解聚溶液中除去微粒。另外，通過用解聚溶液的主要溶劑即乙二醇對使用的濾材進(jìn)行反洗，洗滌乙二醇再循環(huán)至解聚工序中，可以把工藝流體的損失抑制到最小限度，不產(chǎn)生大量的廢棄物，便宜且簡便地除去聚對苯二甲酸乙二醇酯的解聚溶液中所含的微粒。
本發(fā)明中的二(2-羥乙基)對苯二甲酸酯的乙二醇溶液是以用乙二醇將聚對苯二甲酸乙二醇酯解聚得到的二(2-羥乙基)對苯二甲酸酯為主要溶質(zhì)的乙二醇溶液(聚對苯二甲酸乙二醇酯的解聚溶液)。而且該溶液含有平均粒徑在1～500μm范圍內(nèi)的微粒。
前述聚對苯二甲酸乙二醇酯例如是將回收的聚對苯二甲酸乙二醇酯模制品(例如寵物瓶、膜、聚酯纖維等)或這些模制品的制造工序或者成形工序中產(chǎn)生的聚對苯二甲酸乙二醇酯屑粉碎得到的物質(zhì)(例如薄片、顆粒等)。而且，該聚對苯二甲酸乙二醇酯在化學(xué)組成上既可以是均聚物；也可以是使第三種成分，例如間苯二甲酸、己二酸、環(huán)己烷二甲醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇等，以小比例，例如相對于總酸成份在15摩爾％以下，進(jìn)一步10摩爾％以下共聚得到的共聚物。
上述聚對苯二甲酸乙二醇酯在解聚催化劑的存在下與過量的乙二醇反應(yīng)(解聚)，形成以二(2-羥乙基)對苯二甲酸酯為主要溶質(zhì)的乙二醇溶液。該解聚可以按照其本身公知的方法，例如特開2000-169623號公報(bào)中記載的方法進(jìn)行。該乙二醇溶液中的二(2-羥乙基)對苯二甲酸酯對乙二醇的重量比優(yōu)選是1∶2～1∶10，更優(yōu)選1∶3～1∶7，特別優(yōu)選1∶3.5～1∶5.0。由這種解聚得到的乙二醇溶液通常含有添加到聚對苯二甲酸乙二醇酯中的微?；蛘吣Ｖ破诽幚頃r(shí)伴隨的微粒。
前述乙二醇溶液中溶質(zhì)的組成優(yōu)選含有75重量％以上，甚至85重量％以上的二(2-羥乙基)對苯二甲酸酯。
本發(fā)明中的前述乙二醇溶液大多含有著色成分，為此通常優(yōu)選用活性炭施行脫色處理。另外，這時(shí)為了提高用活性炭進(jìn)行脫色處理的效率，最好在該脫色處理前，進(jìn)行下述過濾處理。而且，在該脫色處理之后，由于在濾液中混入少量活性炭，為了提高后面工序的效率，優(yōu)選進(jìn)行下述過濾處理。該脫色處理如下所述進(jìn)行，即，將乙二醇溶液加熱到溶質(zhì)的二(2-羥乙基)對苯二甲酸酯或其低聚物不析出的溫度，優(yōu)選50～100℃，更優(yōu)選65～90℃并維持在該溫度下進(jìn)行。而且，作為上述活性炭，可以例舉三菱化學(xué)株式會(huì)社生產(chǎn)的“ダィャホ—プ008”等。相對于活性炭的用量，乙二醇溶液的通液量優(yōu)選是50～200重量倍，更優(yōu)選70～140重量倍。通過進(jìn)行該活性炭處理，可以除去著色成分，但另一方面，也難以避免在乙二醇溶液中殘存少量的微粒狀活性炭。
在本發(fā)明中，將前述乙二醇溶液維持在二(2-羥乙基)對苯二甲酸酯及其低聚物不析出，且可以過濾溶液中所含的平均粒徑1～500μm的顏料(例如銅酞菁類顏料、氧化鈦、硅膠等)或活性炭等微粒的溫度，并在上述溫度條件下進(jìn)行過濾操作。具體地說，取決于濾材的種類和填充狀態(tài)，優(yōu)選在50～100℃的溫度，更優(yōu)選65～90℃的溫度下進(jìn)行。該溫度如果低于50℃，則二(2-羥乙基)對苯二甲酸酯及其低聚物易于析出，這些物質(zhì)恐怕會(huì)和微粒一起通過過濾從溶液中除去，另外，由于乙二醇的粘度增大，過濾的操作性易于降低。另一方面，溫度如果高于100℃，則乙二醇的蒸發(fā)速度增加，操作性也會(huì)降低，因而不優(yōu)選。
本發(fā)明中的聚對苯二甲酸乙二醇酯的解聚溶液，即以二(2-羥乙基)對苯二甲酸酯為主要溶質(zhì)的乙二醇溶液中所含的平均粒徑1～500μm的微粒的除去，可以采用自然過濾和強(qiáng)制過濾(減壓或加壓下的過濾)中任意一種方式進(jìn)行，優(yōu)選采用強(qiáng)制過濾方式進(jìn)行。在前述解聚反應(yīng)結(jié)束后的溶液中存在的不溶性微粒的量因作為原料的聚對苯二甲酸乙二醇酯的形態(tài)(例如瓶、膜、片材或者纖維)而異，一般約1～2000ppm。通過提高作為原料的廢棄物中不含有惰性粒子的寵物瓶或者膜等的比率，可以將該不溶性微粒的濃度控制在更低的濃度。另一方面，在進(jìn)行脫色處理的同時(shí)為了使活性炭再生從脫色裝置抽出一部分時(shí)，或者在重新補(bǔ)充活性炭時(shí)，為除去著色成分等使用的活性炭(微粒)混雜在解聚溶液中的濃度一次性達(dá)到約50ppm的濃度，但隨著解聚溶液的移動(dòng)以后減少，在約5～10ppm的濃度下達(dá)到穩(wěn)定。
因而，如果將前述著色劑等不溶性微粒的濃度控制在比較低的值，即使和活性炭微粒的濃度一致，也僅為約數(shù)10ppm，另外由于可以抑制到該水平，工業(yè)上可以適用澄清過濾方式，因而優(yōu)選。
本發(fā)明的乙二醇溶液由于以粘度比較高的乙二醇作為溶劑，且作為應(yīng)當(dāng)除去的粒子含有具有約1μm粒徑的微粒，因此在對其進(jìn)行過濾時(shí)，作為過濾材料通常使用的無煙煤、砂子、玻璃珠或者石榴石等由于空隙率小，過濾速度減小，而且過濾壽命也短，因而不適合。
構(gòu)成本發(fā)明的濾材的纖維是3～20dtex，優(yōu)選4～10dtex的纖維。該纖維的平均長度可以隨填充方式而改變，優(yōu)選10～1000mm，更優(yōu)選10～500mm，特別優(yōu)選30～100mm。而且，纖維的拉伸強(qiáng)度優(yōu)選為3cN/dtex以上，進(jìn)一步優(yōu)選4～50cN/dtex。另外，只要能夠達(dá)到所需的空隙率，該纖維既可以卷曲，也可以不卷曲。通常，由短纖維構(gòu)成的纖維(例如填料棉)卷曲，由長絲構(gòu)成的纖維不卷曲。卷曲數(shù)優(yōu)選0.3～1.0次/mm。這些纖維的斷面形狀是任意的，可以例舉圓形、三角形、正方形、菱形等。另外，纖維也可以是中實(shí)纖維、中空纖維等。更具體地可以舉出斷面形狀是中實(shí)圓狀、中空圓狀、中實(shí)三角狀、中空三角狀、中空菱形狀的纖維等。纖維為合成纖維、天然纖維均可。
纖維是合成纖維的場合，作為構(gòu)成它的原料，可以舉出例如聚酯、聚丙烯、聚酰胺、聚丙烯酸、ァラミド、聚丙烯酸酯(ポリァリレ一ト)、聚苯醚、聚酰亞胺等。其中，優(yōu)選與溶劑乙二醇沒有反應(yīng)性或者缺乏反應(yīng)性且過濾處理時(shí)具有形態(tài)保持性的纖維，例如聚丙烯纖維、聚丙烯酸纖維等；超纖維，例如ァラミド纖維、聚丙烯酸酯纖維、聚苯醚纖維、聚酰亞胺纖維等，更優(yōu)選聚丙烯纖維等。另外，由具有與乙二醇反應(yīng)的特性的聚合物，例如聚酯，構(gòu)成的纖維因長時(shí)間的過濾處理而導(dǎo)致纖維變細(xì)，不能保持作為濾材的特性，因此使用時(shí)要注意。不過，把聚酯纖維的填料棉作為濾材使用的場合，不能使用的濾材可以作為解聚的原料供于化學(xué)再循環(huán)。在這一點(diǎn)上，在本發(fā)明中聚酯纖維也是優(yōu)選的濾材。
前述濾材以空隙率70～98％，優(yōu)選80～96％填充。另外，該空隙率是前述乙二醇溶液通過對濾材施加負(fù)荷時(shí)的空隙率。而且，為了使這種施加負(fù)荷時(shí)的空隙率達(dá)到所需的值，可以通過使用例如設(shè)有數(shù)目(例如4目)的金屬網(wǎng)的空隙率調(diào)節(jié)板，調(diào)節(jié)濾材的用量和該空隙率調(diào)節(jié)板在過濾裝置內(nèi)的位置(例如，調(diào)節(jié)板的位置高則空隙率增大，低則空隙率減小)進(jìn)行。另外，也優(yōu)選用下述方法進(jìn)行填充。往過濾裝置中填充前述濾材應(yīng)滿足以下關(guān)系，即在過濾時(shí)，填充纖維的高度(L)和過濾裝置的直徑(D)的關(guān)系L/D優(yōu)選是0.5～5，更優(yōu)選是1～4，特別優(yōu)選是1.5～3。
另外，L具體地優(yōu)選20mm以上，更優(yōu)選50mm以上。
填充方法只要是保證濾液在過濾層上不偏流即可，方法任意。例如，在使用填料棉的場合，可以在過濾裝置的液下流側(cè)設(shè)置支撐濾材纖維的通液性支撐板(例如多孔板、金屬網(wǎng)、格子等)，將在其上適當(dāng)混合組合的填料棉放入到用設(shè)定高度的帶子制成懸吊形式的網(wǎng)制袋中，進(jìn)一步在網(wǎng)制袋中裝入的濾材層的上部設(shè)置纖維制動(dòng)器、處理液分散多孔板。另外，根據(jù)過濾裝置的直徑和溶液的粘度，也可以將粗細(xì)不同的填料棉和以超纖維作為素材的楊氏模量率大的纖維組合進(jìn)行填充。
另外，在使用長絲或者紗的場合，優(yōu)選例如在金屬網(wǎng)狀的多孔板上不規(guī)則植入10cm～1m長度的紗(直紗)、布鋏紗，植絨的長度在多孔板的下部短，上部長，且在過濾裝置中收納拖把狀的植絨棒。
對于在本發(fā)明方法中使用的過濾裝置，填充的濾材層既可以是單層也可以是多層。另外，濾材層可以是長度、dtex或者原料不同的纖維的混合物，也可以是與沒有卷曲的纖維混合物。另外，多個(gè)濾材層的各濾材層纖維的長度、dtex或者原料可以不同，各濾材層也可以包括卷曲的纖維構(gòu)成的層和沒有卷曲的纖維構(gòu)成的層。
在本發(fā)明中，如前所述，使乙二醇溶液通過由以70～98％的空隙率填充了3～20dtex的合成纖維構(gòu)成的濾材的過濾裝置中，除去在該溶液中所含的平均粒徑1～500μm的微粒。此時(shí)乙二醇溶液在過濾裝置中的空塔速度可以取最高值。該空塔速度優(yōu)選60m/h以下，更優(yōu)選13～56m/h。將乙二醇溶液供給到過濾裝置中的方法可以是從過濾材料的上部下降的方法、從下部流向上部的方法、或者從上下兩方供給并從中央部抽出的方法等各種方法。
根據(jù)本發(fā)明，為了進(jìn)一步除去略微殘存的微粒，例如粒徑小于1μm的微粒等，例如可以進(jìn)一步用砂濾器、膜濾器等對通過纖維濾材過濾得到的濾液進(jìn)行過濾。沙濾器或者膜濾器與纖維濾材相比易于堵塞，但在本發(fā)明中由于過濾后的濾液中只不過存在非常少量的微粒，所以不需要因堵塞而頻繁更換砂濾器或者膜濾器等。
圖1表示濾材的空隙率和可以除去溶液中的微粒的空塔速度之間的關(guān)系。在化學(xué)再循環(huán)過程中，從全部操作時(shí)間、操作處理量等的關(guān)系可采用的空塔速度優(yōu)選是60m/h以下，較優(yōu)選是13～56m/h。從圖1可以看出，采用本發(fā)明的濾材，在空隙率85％時(shí)，空塔速度達(dá)到32m/h，能夠以在前述工序中可充分采用的速度從解聚溶液中除去微粒。
在本發(fā)明中由纖維構(gòu)成的濾材具有可反復(fù)進(jìn)行洗滌再生的特征。優(yōu)選的濾材的再生方法是從與乙二醇溶液的過濾時(shí)的通液方向相反的方向，使乙二醇通過用于除去前述微粒的濾材，并進(jìn)行洗滌直至可再次使用該濾材的方法。此時(shí)，在填料棉方式中，如前所述通過將濾材投入到網(wǎng)制袋中使用，易于以反洗滌方式洗滌過濾材料，或進(jìn)一步從過濾裝置中取出進(jìn)行洗滌，從而可以使濾材的廢棄大幅度減少。另外，在使用長絲或者紗的場合，通入規(guī)定量的乙二醇溶液并過濾后，通過從反方向使洗滌液乙二醇流到濾材層，可以容易地進(jìn)行洗滌。由此，具有能夠提高過濾裝置的效率以及延長壽命的優(yōu)點(diǎn)。
在前述過濾材料的洗滌中，從反方向使乙二醇流過進(jìn)行洗滌時(shí)，優(yōu)選使過濾材料的空隙率為95％以上，進(jìn)一步為97％以上，使纖維之間的間隔增加至過濾時(shí)的3～20倍。另外，反洗的效果減小的場合，通過例如從洗滌裝置取出濾材后，進(jìn)行擠壓，擠出乙二醇溶液，在洗滌機(jī)中用水洗滌除去附著物，離心分離進(jìn)行脫水，在暖風(fēng)下進(jìn)行干燥，可以再次使用。而且，因使用導(dǎo)致纖維的壓縮恢復(fù)減弱的場合，通過進(jìn)行梳理，也可以恢復(fù)。過濾材料的洗滌液可以直接供給到解聚工序中，優(yōu)選進(jìn)行精制，然后供給到解聚工序中。
本發(fā)明具有以下的優(yōu)點(diǎn)。
(1)如果過濾材料由合成纖維，特別是聚丙烯纖維、超纖維構(gòu)成，即使相對于溫度50～100℃的乙二醇，也具有充分的耐腐蝕性。另外，由磨損引起的濾材減少降低，因此補(bǔ)充量也少。
(2)由于濾材的空隙率高，在低的過濾壓下，可以進(jìn)行大流量處理，同時(shí)過濾壽命長。
(3)濾材可以反洗(使洗滌液從與過濾時(shí)相反的方向流過的洗滌)，可以進(jìn)行低成本的再利用。另外，在反洗的效果減少的場合，從洗滌裝置取出濾材后，進(jìn)行壓縮，擠出乙二醇溶液，在洗滌機(jī)中用水洗滌除去附著物，通過離心分離進(jìn)行脫水，在暖風(fēng)下進(jìn)行干燥，可以進(jìn)行再使用。而且，在因使用導(dǎo)致纖維的壓縮恢復(fù)減弱的場合，通過進(jìn)行梳理，也可以恢復(fù)。
實(shí)施例為了說明本發(fā)明的更具體的方式，下面列舉實(shí)施例。本發(fā)明當(dāng)然不受這些實(shí)施例的限定。另外，例中的特性用下述方法測定。
(1)空塔速度通液速度除以過濾裝置例如填充塔的斷面積，用m/hr表示單位。
(2)空隙率使用的濾材的重量除以該濾材的比重，求出濾材本身的體積V0，另一方面從填充罐的內(nèi)徑及其濾材的填充高度求出填充體積Vt?？障堵师?％)用下式求出ε(％)＝100×(Vt-V0)/Vt實(shí)施例1將由含有藍(lán)色酞菁類顏料的10重量％的著色寵物瓶以及90重量％的非著色寵物瓶的混合物制備的約8mm×8mm的聚對苯二甲酸乙二醇酯的薄片75kg、乙二醇420kg和氫氧化鈉的結(jié)晶280g放入到高壓釜中，在攪拌下，在壓力0.15Mpa、溫度218℃下，反應(yīng)2小時(shí)，將聚對苯二甲酸乙二醇酯解聚，冷卻至85℃，得到黃綠色的解聚溶液。
將85℃的溫水夾套安裝到內(nèi)徑102.3mm、高度1000mm的SUS304柱上，將由6dtex的聚丙烯纖維構(gòu)成的填料棉放入網(wǎng)袋中，通過調(diào)節(jié)填塞量和設(shè)有SUS制的4目的金屬絲網(wǎng)的空隙率調(diào)節(jié)板的高度，以空隙率85％進(jìn)行填充，使L/D＝2。在濾材上部維持150mm高度的液層，同時(shí)連續(xù)供給前述解聚溶液，從在前端帶有填料棉止流口的150目的金屬絲網(wǎng)的抽出口抽出濾液。此時(shí)的空塔速度是32m/h。經(jīng)1.8小時(shí)過濾黃綠色的解聚溶液495kg(463升)，得到黃色的濾液。在圖1中，空塔速度和空隙率的關(guān)系作為a點(diǎn)標(biāo)出。
另外，為了評價(jià)前述過濾的效果，用孔徑1μm的膜濾器將解聚溶液100ml過濾，水洗所得固形物并干燥，測定固形物的質(zhì)量，從而求出通過過濾除去的顏料微粒及其它不溶性粒子的濃度，為63ppm。另一方面，也同樣測定求出解聚溶液的濾液中所含的顏料微粒及其它不溶性粒子的濃度，為1.3ppm。
然后，準(zhǔn)備在內(nèi)徑500mm、高度1500mm的柱中填充了活性炭的柱，調(diào)節(jié)溫度以使活性炭的溫度達(dá)到85℃，同時(shí)將使用前述纖維濾材過濾得到的黃色濾液供給到柱中，對濾液進(jìn)行脫色處理。用與上述同樣的方法，將該濾液以空塔速度32m/h通入到重新填充了聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維的填料棉的柱中，除去濾液中所含的活性炭微粒。濾液中所含的活性炭微粒的濃度相對于過濾前的47ppm，過濾后減少到0.6ppm。
實(shí)施例2反復(fù)使用在實(shí)施例1中使用的纖維濾材7次后，此前處于1～6kPa水平的過濾壓力超過了10kPa，因此停止過濾。提高空隙率調(diào)節(jié)板的高度，使空隙率提高到95％以上后，對纖維濾材從上部送入擠壓空氣(5kg/cm2G)，排出過濾材料中所含的解聚溶液。之后，從下部的濾液出口同時(shí)送入80℃的溫乙二醇10升和大致同量的擠壓空氣，從上部的解聚溶液投入口抽出，進(jìn)行反洗后，空隙率達(dá)到97％。之后，從上部送入擠壓空氣，排出在濾材中殘留的乙二醇。將該反洗操作進(jìn)行3次后，從上部流入8升的乙二醇，排出殘留在系統(tǒng)中的殘留物。進(jìn)一步通過送入擠壓空氣，排出殘留在過濾材料中的乙二醇后，降低空隙調(diào)節(jié)板的高度，返回到85％。使用這樣再生的纖維濾材，和實(shí)施例1一樣實(shí)施過濾。測定所得解聚溶液的濾液中所含的除顏料微粒及其它不溶性粒子的濃度，為1.5ppm，證實(shí)可以得到與使用新纖維濾材時(shí)同等的品質(zhì)。
另外，證實(shí)在該工序中產(chǎn)生的洗滌乙二醇可以在除去異物后再度供給到解聚工序中。
實(shí)施例3按照和實(shí)施例1相同的順序，將由含有藍(lán)色酞菁類顏料的5重量％的著色寵物瓶以及95重量％的非著色寵物瓶的混合物制備的約8mm×8mm的聚對苯二甲酸乙二醇酯的薄片75kg、乙二醇420kg和氫氧化鈉的結(jié)晶280g放入到高壓釜中，在攪拌下，在壓力0.15Mpa、溫度218℃下，反應(yīng)2小時(shí)，將聚對苯二甲酸乙二醇酯解聚后，冷卻至85℃，得到黃綠色的解聚溶液。
將85℃的溫水夾套安裝到內(nèi)徑102.3mm、高度1000mm的SUS304柱上，通過調(diào)節(jié)填塞量和設(shè)有SUS制4目金屬網(wǎng)的空隙率調(diào)節(jié)板的高度，以空隙率88％填充由6dtex的聚對苯二甲酸乙二醇酯構(gòu)成的填料棉，使L/D＝2。在過濾材料的上部維持150mm高度的液層，同時(shí)連續(xù)供給前述解聚溶液，從在前端帶有填料棉止流口的150目的金屬絲網(wǎng)的抽出口抽出濾液。此時(shí)的空塔速度是35m/h。經(jīng)1.6小時(shí)過濾黃綠色的解聚溶液495kg(463升)，得到黃色的濾液。在圖1中，空塔速度和空隙率的關(guān)系作為b點(diǎn)標(biāo)出。
為了評價(jià)前述過濾的效果，用孔徑1μm的膜過濾器將解聚溶液100ml過濾，水洗所得固形物并干燥，測定固形物的質(zhì)量，從而求出通過過濾除去的顏料微粒及其它不溶性粒子的濃度，為42ppm。另一方面，也同樣測定求出解聚溶液的濾液中所含的顏料微粒及其它不溶性粒子的濃度，為1.0ppm。
然后，準(zhǔn)備在內(nèi)徑500mm、高度1500mm的柱中填充了活性炭的柱，調(diào)節(jié)溫度以使活性炭的溫度達(dá)到85℃，同時(shí)將使用前述纖維濾材過濾得到的黃色濾液供給到柱中，對濾液進(jìn)行脫色處理。用與上述同樣的方法，將該濾液以空塔速度35m/h通入到重新填充了聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維的填料棉的柱中，除去濾液中所含的活性炭微粒。濾液中所含的活性炭微粒的濃度相對于過濾前的45ppm，過濾后減少到0.8ppm。
實(shí)施例4按照和實(shí)施例1相同的順序，得到解聚溶液。
將85℃的溫水夾套安裝到內(nèi)徑102.3mm、高度1000mm的SUS304柱上，通過調(diào)節(jié)填塞量和設(shè)有SUS制4目金屬網(wǎng)的空隙率調(diào)節(jié)板的高度，以空隙率93％填充由4dtex的聚丙烯纖維構(gòu)成的填料棉，使L/D＝2。在過濾材料的上部維持150mm高度的液層，同時(shí)連續(xù)供給前述解聚溶液，從在前端帶有填料棉止流口的150目的金屬絲網(wǎng)的抽出口抽出濾液。此時(shí)的空塔速度是49m/h。經(jīng)1.2小時(shí)過濾黃綠色的解聚溶液495kg(463升)，得到黃色的濾液。在圖1中，空塔速度和空隙率的關(guān)系作為e點(diǎn)標(biāo)出。
另外，為了評價(jià)前述過濾的效果，用孔徑1μm的膜濾器將解聚溶液100ml過濾，水洗所得固形物并干燥，測定固形物的質(zhì)量，從而求出通過過濾除去的顏料微粒及其它不溶性粒子的濃度，為63ppm。另一方面，也同樣測定求出解聚溶液的濾液中所含的顏料微粒及其它不溶性粒子的濃度，為1.8ppm。
然后，準(zhǔn)備在內(nèi)徑500mm、高度1500mm的柱中填充了活性炭的柱，調(diào)節(jié)溫度以使活性炭的溫度達(dá)到85℃，同時(shí)將使用前述纖維過濾材料過濾得到的黃色濾液供給到柱中，對濾液進(jìn)行脫色處理。用與上述同樣的方法，將該濾液以空塔速度49m/h通入到填充了聚丙烯纖維的填料棉的柱中，除去濾液中所含的活性炭微粒。濾液中所含的活性炭微粒的濃度相對于過濾前的47ppm，過濾后減少到0.9ppm。
比較例1和實(shí)施例1一樣，制備用乙二醇將聚對苯二甲酸乙二醇酯解聚的溶液，將前述解聚溶液以流速120升/h(空塔速度14.59m/h)通入到填充了平均粒徑40～60目、空隙率47％的硅砂以使L/D＝2的柱中，微?；烊氲綖V液中，從作為原液的解聚溶液幾乎不能除去微粒。為了除去微粒得到澄清的濾液，需要使流速為35升/h(空塔速度4.26m/h)以下。在圖1中，空塔速度和空隙率的關(guān)系作為點(diǎn)c標(biāo)出。
比較例2和實(shí)施例1一樣，制備用乙二醇將聚對苯二甲酸乙二醇酯解聚的溶液，將前述解聚溶液以流速120升/h(空塔速度14.59m/h)通入到填充了平均粒徑0.2～0.3mm、空隙率39％的玻璃珠以使L/D＝2的柱中，微?；烊氲綖V液中，從作為原液的解聚溶液幾乎不能除去微粒。為了除去微粒得到澄清的濾液，需要使流速為17升/h(空塔速度2.07m/h)以下。在圖1中，空塔速度和空隙率的關(guān)系作為點(diǎn)d標(biāo)出。
權(quán)利要求
1.一種從聚對苯二甲酸乙二醇酯解聚溶液除去微粒的方法，其特征在于，使將聚對苯二甲酸乙二醇酯用乙二醇解聚得到的且含有平均粒徑1～500μm微粒的二(2-羥乙基)對苯二甲酸酯的乙二醇溶液通過以70～98％的空隙率填充了由3～20dtex的纖維構(gòu)成的濾材的過濾裝置中，除去上述微粒。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，在上述乙二醇溶液中含有1～2000ppm濃度的上述微粒。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，濾材的纖維是4～10dtex。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的方法，纖維由拉伸強(qiáng)度為3.0cN/dtex以上的纖維構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的方法，纖維是選自聚酯纖維和聚丙烯纖維中的至少一種。
6.如權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的方法，濾材以空隙率80～96％填充。
7.如權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的方法，將纖維填充到過濾裝置內(nèi)，使過濾時(shí)填充高度對過濾裝置內(nèi)徑的比達(dá)到0.5～5。
8.如權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的方法，在50～100℃的溫度下，過濾乙二醇溶液。
9.如權(quán)利要求1～8中任一項(xiàng)所述的方法，通過的溶液的空塔速度是13～60m/h。
10.一種過濾材料的再生方法，其特征在于，從與乙二醇溶液過濾時(shí)通液溶液方向相反的方向，使乙二醇通過權(quán)利要求1的方法中使用的濾材，將該濾材洗滌至可再次使用的狀態(tài)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，用乙二醇洗滌時(shí)，將濾材的空隙率調(diào)節(jié)到95％以上后，過濾乙二醇。
12.如權(quán)利要求10或11所述的方法，濾材的纖維是選自聚酯纖維和聚丙烯纖維中的至少一種。
全文摘要
使將聚對苯二甲酸乙二醇酯用乙二醇解聚得到的且含有平均粒徑1～500μm微粒的二(2－羥乙基)對苯二甲酸酯的乙二醇溶液通過以70～98％的空隙率填充了由3～20dtex的纖維構(gòu)成的濾材的過濾裝置中，除去上述微粒。根據(jù)該方法，可以便宜且簡便地從聚對苯二甲酸乙二醇酯的解聚溶液中除去在該溶液中所含的平均粒徑1～500μm的微粒，將該溶液的損失抑制到最小限度，不會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄物。另外，使用的濾材可以用解聚工序的溶劑即乙二醇反洗后再次使用。
文檔編號B01D39/02GK1497011SQ0316495
公開日2004年5月19日 申請日期2003年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月6日
發(fā)明者稻田修司, 佐藤菊智, 野瀨三喜男, 喜男, 智 申請人:株式會(huì)社愛維塑