[发明专利]一种从废弃塑料制品中回收邻苯二甲酸酯类增塑剂的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工产品回收技术领域，涉及废弃塑料制品中增塑剂的回收，具体涉及一种从废弃塑料制品中回收邻苯二甲酸酯类增塑剂的方法。

背景技术

近年来，我国塑料工业制品以年平均约18%的速度增长，塑料包装材料、医疗材料、一次性日杂用品、地膜、育秧钵、农副产品保鲜膜等中难以收集或不宜回收利用的废弃塑料制品总量巨大。

增塑剂是塑料加工中必不可少的重要添加物，主要作用是柔软塑料、增加可塑性，在建材、汽车、家居、包装和医药产品等产业均有使用，是一类高污染的环境激素污染物。邻苯二甲酸酯类作为一种性能良好的增塑剂在各类塑料制品中均有广泛使用。随着塑料制品的大量生产，广泛使用以及随意的废弃，邻苯二甲酸酯类增塑剂也愈来愈多地进入到环境水体、土壤和大气中，成为全球性的环境污染物。

目前，塑料废弃物的主要处理方法包括填埋、焚烧处理和降级回收。填埋和焚烧最终无法避免增塑剂通过土壤、水体和空气流失到环境中；降级回收则需要将起粘结作用的增塑剂与塑料聚合物分离，从而提高回收塑料材料的再加工性能，成本较高。因此，从废弃塑料制品中有效回收增塑剂是减少增塑剂环境污染、提高废弃塑料资源再利用价值的根本途径，有利于增塑剂资源的再利用，具有良好的社会意义和经济价值。

国内外在从塑料中抽提增塑剂方面进行了积极探索，其中抽提溶剂的选择是关键。例如，日本专利JP50022074采用甲醇、乙醚、三氯乙烯处理PVC塑料获得增塑剂；日本专利JP53142476采用煤油、醋酸丁酯等多种溶剂混合，在特定的稳定剂存在下，高温萃取，分离得到增塑剂；日本专利JP2004359880A也提出在高温下通过高沸点2-乙基-1-己醇提取增塑剂；日本专利JP57038834提出采用良溶剂和不良溶剂混合处理来处理废旧软质聚氯乙烯制品回收增塑剂。中国专利CN101363782A公开了一种由异丙醇、正己烷、正辛烷等主萃取剂和二氯甲烷、三氯甲烷和乙醚等辅助萃取剂从PVC制品中萃取增塑剂的方法；另有于丽萍[于丽萍, 1999,从废农膜中提取增塑剂.安徽科技,(4):23]报道了以苯－甲醇混合溶剂抽提农用薄膜中增塑剂的方法。上述高温萃取、采用混合溶剂萃取成为增塑剂回收方法的主要发展趋势。但是，仍然存在高温对增塑剂结构的破坏以及混合溶剂的回收再利用效率不高等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种从废弃塑料制品中回收邻苯二甲酸酯类增塑剂的方法。

本发明的原理基于增塑剂与塑料聚合物之间没有共价键连接，而是由氢键或范德华力连结，彼此保持各自独立的化学性质的理论，结合塑料高分子在极性溶剂中的溶胀使得高分子紧密的空间结构变得松散，有利于增塑剂向塑料表面的迁移，以及超声波空化能对增塑剂-塑料聚合物分子间分子作用力的机械断裂作用，从而提高增塑剂的抽提效率。

本发明在超声波作用下利用极性溶剂对塑料制品充分润胀和预提取，然后蒸发回收极性溶剂；再以非极性溶剂在索式提取器中循环抽提，并通过减压蒸发实现提取溶剂和所回收增塑剂的分离。本发明的方法通过预提取大大提高增塑剂从塑料中迁出的速度，提高回收率，并实现提取溶剂的重复使用。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案。

一种从废弃塑料制品中回收邻苯二甲酸酯类增塑剂的方法，包括如下步骤：

（1）将废弃塑料制品用洗涤剂浸泡，再用清水冲洗干净，除去表面污迹，干燥备用；

（2）将步骤（1）得到的干燥的废弃塑料制品粉碎成尺寸为10mm×10mm左右的塑料碎片；

（3）将步骤（2）得到的塑料碎片投入极性溶剂中，进行超声处理，使塑料碎片充分润胀并对增塑剂进行预提取，减压蒸馏除去并回收极性溶剂；

（4）将步骤（3）得到的润胀的塑料碎片转入索式提取器中，依次分批加入非极性萃取剂进行循环萃取，过滤除去塑料碎片，萃取液经过减压蒸馏搜集萃取剂进行循环利用，蒸发容器中的剩余物质即为回收得到的邻苯二甲酸酯类增塑剂。

本发明步骤（1）中，所述洗涤剂为5~10%（w/v）的洗衣粉水溶液或4~10%（w/v）的氢氧化钠水溶液；所述浸泡的温度为40~50℃，时间为0.5~3h。

本发明步骤（3）中，所述极性溶剂为甲醇、乙醇或丙酮；所述塑料碎片和极性溶剂的质量体积比为1:（40~80）kg/L。

本发明步骤（3）中，所述超声处理的温度为20~40℃，时间为1~3h。

本发明步骤（3）中，所述减压蒸馏的温度为50~70℃，时间为3~5h，转速为60~100rpm，真空度为2~4mbar。