[发明专利]用于使得用于回收利用的热塑性材料再生的方法

说明书

提出并描述了一种用于使薄片形式的用于回收利用的热塑性材料再生的方法，所述热塑性材料例如为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。根据本发明，在第一步中，将薄片暴露于氧化性流体并加热，直至被污染的薄片被改性，从而在第二步中，由于所述改性，可以将它们与剩余的薄片分离。

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的方法，本发明还涉及一种半成品或塑料包装，例如饮料瓶，其用根据所述方法再生的热塑性材料制成，以及涉及一种用于进行所述方法的再生设备。

聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称：PET)，一种热塑性材料，目前非常经常地用于食品、软饮料和水的包装领域中。这种塑料包装将在很大程度上被供入回收利用料流中，并因此被反复加工。完全由回收利用的PET制成的PET包装，特别是PET瓶被用于食物、软饮料、水等的包装。这种100%的回收利用率是可能的，但是例外，因为PET中的杂质通常不允许达到所述100%。

重复回收利用引起的已知问题之一是PET逐渐变黄、变混浊和变灰。随着随后的每一次回收利用循环，PET变得更黄、更混浊和更灰。黄色色调可以通过添加蓝色颜料来补偿。然而，用这种颜色补偿，PET变得更暗和更灰。随着连续的回收利用阶段而连续变得更黄和/或更暗的PET通常不再能够满足高品质包装的光学要求。

连续回收利用引起的另一问题是在再生时异物(碎玻璃、外来聚合物、纸、木材等)的数量增加，其随着随后的每一次循环而增加。这些异物本身使PET混浊，或者它们充当结晶核的种晶，这导致PET局部地结晶出来，由于附加的晶体结构使混浊增加。

化学杂质也被证明是有问题的，其不再允许再生品被直接用于食品领域，或者在进一步加工期间形成不期望的不再允许用于食品领域或用于日用消费品的反应产物。

此外，PET瓶可以分层或混合地包含聚酰胺，以提供对氧气和二氧化碳的阻隔。这样的提供有聚酰胺的PET瓶对再生品的黄色色调具有特别不利的影响，因为随着时间的推移和在升高的温度下，聚酰胺比PET更强烈得多地变黄。此外，聚酰胺在PET再生品中形成小的聚酰胺域，其散射光并因此额外使所述PET再生品混浊。因此，尝试在回收利用料流中不包括具有聚酰胺的PET瓶。

此外，PET瓶可以与基于聚苯乙烯或PET G的标签或套筒层压，它们不能被完全分离，并且在升高的温度下可导致强烈变黄和粘结结合。不能与再生品分离并且在升高的温度下可导致不希望的反应产物的瓶上的粘合剂、颜料和涂漆也是特别危险的。

已知通过热塑性材料的物理性质例如近红外吸收或密度来将不同的热塑性材料分离。在分离之后，洗涤基本上同质的热塑性材料，并且在这样做时，去除污染物，例如纸或粘合剂。在洗涤热塑性材料时，所述热塑性材料基本上不被改性。热塑性材料仅被清除杂质并形成能够进一步加工或再生的形式，例如作为薄片，其通常为2至30 mm²大小，作为研磨材料。还已知通过在真空中或在缺氧环境中加热薄片来使薄片除湿，并且在这样做时，去除任何挥发性污染物。在特殊方法例如固态聚合(SSP方法)中，也可通过在真空中或在排除氧气的情况下加热引发另一缩聚。在此，可以将聚合物链长度提高到最初的原材料的水平。也已知在挤出之前热或冷干燥薄片；但是，即使采用这些已知的方法，也试图尽可能温和地干燥，以保持反应或其后果如变黄尽可能低。

在回收利用的薄片的随后进一步加工中的另一个已知问题是，升高的温度重复地导致变黄，如上所述，这限制了回收利用的薄片和由其生产的中间产物的有用性。

为了抵消这种变黄，通常在包装，特别是瓶的生产中，不仅使用回收利用的热塑性材料，而且使用回收利用的和新生产的热塑性材料的同质共混物。迄今为止，例如，对于欧盟中的PET瓶，通常使用30%回收利用的PET和70%原生PET的混合物。

一般而言，目的是增加回收利用的热塑性材料的比例。然而，在此，由于变色，即变黄、变灰、混浊等，以及由于回收利用的热塑性材料的化学污染而显露出局限性。如果回收利用的热塑性材料的比例变得过高，则通常不再可能获得为了能够生产高品质的包装而需要的光学和化学性质。