(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
色素により着色されたポリエステルと、大気圧下での沸点が１６０℃以上であり、かつ炭素原子数が８〜１５であるグリコールモノエーテルを９０質量％以上で含有する脱色剤とを準備する工程と、
前記脱色剤を前記ポリエステルの融点以下、かつ１７０〜２１０℃の温度に加熱するとともに、前記着色されたポリエステルに少なくとも１回接触させることにより、前記色素を除去して脱色されたポリエステルを得る工程とを有することを特徴とする脱色ポリエステルの製造方法。
【請求項２】
前記着色されたポリエステルと前記加熱された脱色剤との１回当たりの接触時間は、５〜３０分間である請求項１に記載の脱色ポリエステルの製造方法。
【請求項３】
前記着色されたポリエステルと前記加熱された脱色剤との接触回数は、１〜７回である請求項１または２に記載の脱色ポリエステルの製造方法。
【請求項４】
前記着色されたポリエステルと前記加熱された脱色剤との１回当たりの接触で、１質量部の前記着色されたポリエステルに対して接触させる前記加熱された脱色剤の量は、１〜１０質量部である請求項１〜３のいずれか１項に記載の脱色ポリエステルの製造方法。
【請求項５】
前記色素は、窒素原子を含有する発色団を有し、
前記脱色されたポリエステルに含まれる前記窒素原子の量は、３０ｐｐｍ以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載の脱色ポリエステルの製造方法。
【請求項６】
前記ポリエステルは、６５質量％以上のポリエチレンテレフタレートを含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の脱色ポリエステルの製造方法。
【請求項７】
前記色素は、分散染料を含む請求項１〜６のいずれか１項に記載の脱色ポリエステルの製造方法。
【請求項８】
前記ポリエステルは、繊維状またはフレーク状である請求項１〜７のいずれか１項に記載の脱色ポリエステルの製造方法。
【請求項９】
前記着色された繊維状のポリエステルは、衣料の形態をなしている請求項１〜８のいずれか１項に記載の脱色ポリエステルの製造方法。
【請求項１０】
色素により着色されたポリエステルから、前記色素を除去して脱色するのに使用される脱色剤であって、
大気圧下での沸点が１６０℃以上であり、かつ炭素原子数が８〜１５であるグリコールモノエーテルを９０質量％以上で含有することを特徴とする脱色剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱色ポリエステルの製造方法、脱色ポリエステルおよび脱色剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート）は、その優れた特性により、繊維、フィルム、樹脂成形品等として広く用いられている。ところが、これらの製造工程で発生するポリエステル屑（繊維屑、フィルム屑、樹脂屑）、および使用済みペットボトルのような廃棄物の有効利用は、コスト面のみならず、環境面からも大きな課題となっている。これらの処理方法として、マテリアルリサイクル、サーマルリサイクル、ケミカルリサイクル等が検討および提案されている。【０００３】
マテリアルリサイクルでは、使用済みペットボトルのようなポリエステル成形品の廃棄物に関しては、自治体を中心に回収され、積極的な再利用が実施されている。しかしながら、繊維屑に関しては、このリサイクル方法を適用することが極めて困難であり、再利用の実例は皆無である。
また、サーマルリサイクルでは、繊維屑を含むポリエステル廃棄物を燃料に転化し、燃焼熱を再利用可能であるという利点を有する。しかしながら、ポリエステルの発熱量は比較的低いので、燃焼熱を利用するためには、多量のポリエステル廃棄物を燃焼させざるを得ない。このため、ポリエステル原料の損失および二酸化炭素の発生という問題があり、省資源および環境保全の面から好ましくない。【０００４】
これに対して、ケミカルリサイクルでは、ポリエステル廃棄物を原料モノマーに再生し、この再生された原料モノマーを、再度、重縮合反応させて、新たなポリエステルを製造する（例えば、特許文献１参照）。このため、再生に伴うポリエステルの品質低下が少なく、クローズドループのリサイクルとして優れている。しかしながら、ケミカルリサイクルにおいても樹脂屑、フィルム屑を対象としたものが大部分である。
ここで、ポリエステル繊維は、衣料用途の場合、通常、染料により着色されている。したがって、廃棄された繊維屑から原料モノマーを経て、再度、ポリエステルを再生するためには、染料を除去することが重要である。再生された原料モノマーに染料が多く混入すると、再生されたポリエステルが着色（特に、黄色化）することが知られている。【０００５】
着色された繊維状ポリエステルから染料を除去した後、原料モノマーを経て、再度、再生ポリエステルを得るケミカルリサイクル手法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２には、加熱したモノエチレングリコールを染料の抽出溶剤として使用することが記載されている。
しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献２に記載の方法では、モノエチレングリコールに対する染料の溶解度が小さいため、繊維状ポリエステルと加熱した多量のモノエチレングリコールとを繰り返し接触させなければ、十分な染料の抽出効果（除去効果）を得ることができないことが判明した。また、特許文献２に記載の方法では、染料を抽出する際に、モノエチレングリコールに繊維状ポリエステルが溶解して、その減少する質量（減量）が１０〜１５％にも至り、原料収率の面からも課題があることも判明した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５１８９２６６号
【特許文献２】特開２００５−３３０４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、その目的は、色素により着色されたポリエステルから色素を除去して脱色されたポリエステルを効率よく得る脱色ポリエステルの製造方法、脱色ポリエステル、および脱色ポリエステルを製造するのに使用可能な脱色剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記（１）〜（１１）の本発明により達成される。
（１）  色素により着色されたポリエステルと、大気圧下での沸点が１６０℃以上であり、かつ炭素原子数が８〜１５であるグリコールモノエーテルを９０質量％以上で含有する脱色剤とを準備する工程と、
前記脱色剤を前記ポリエステルの融点以下、かつ１７０〜２１０℃の温度に加熱するとともに、前記着色されたポリエステルに少なくとも１回接触させることにより、前記色素を除去して脱色されたポリエステルを得る工程とを有することを特徴とする脱色ポリエステルの製造方法。
【００１０】
（２）  前記着色されたポリエステルと前記加熱された脱色剤との１回当たりの接触時間は、５〜３０分間である上記（１）に記載の脱色ポリエステルの製造方法。
（３）  前記着色されたポリエステルと前記加熱された脱色剤との接触回数は、１〜７回である上記（１）または（２）に記載の脱色ポリエステルの製造方法。
【００１１】
（４）  前記着色されたポリエステルと前記加熱された脱色剤との１回当たりの接触で、１質量部の前記着色されたポリエステルに対して接触させる前記加熱された脱色剤の量は、１〜１０質量部である上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の脱色ポリエステルの製造方法。
（５）  前記色素は、窒素原子を含有する発色団を有し、
前記脱色されたポリエステルに含まれる前記窒素原子の量は、３０ｐｐｍ以下である上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の脱色ポリエステルの製造方法。
【００１２】
（６）  前記ポリエステルは、６５質量％以上のポリエチレンテレフタレートを含む上記（１）〜（５）のいずれか１つに記載の脱色ポリエステルの製造方法。
（７）  前記色素は、分散染料を含む上記（１）〜（６）のいずれか１つに記載の脱色ポリエステルの製造方法。
（８）  前記ポリエステルは、繊維状またはフレーク状である上記（１）〜（７）のいずれか１つに記載の脱色ポリエステルの製造方法。
（９）  前記着色された繊維状のポリエステルは、衣料の形態をなしている上記（１）〜（８）のいずれか１つに記載の脱色ポリエステルの製造方法。
【００１３】
（１０）  窒素原子を含有する発色団を有する色素により着色されたポリエステルから、前記色素が除去されてなる脱色ポリエステルであって、
前記脱色ポリエステルに含まれる前記窒素原子の量は、３０ｐｐｍ以下であることを特徴とする脱色ポリエステル。
（１１）  色素により着色されたポリエステルから、前記色素を除去して脱色するのに使用される脱色剤であって、
大気圧下での沸点が１６０℃以上であり、かつ炭素原子数が８〜１５であるグリコールモノエーテルを９０質量％以上で含有することを特徴とする脱色剤。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、色素により着色されたポリエステルから、その減量を伴うことなく、あるいは大幅な減量を防止しつつ、効率よく色素を除去して脱色することができる。したがって、これまで殆どが焼却処理、埋立処理等されていた着色されたポリエステルを、ケミカルリサイクルプロセスの原料として再使用することができる。その結果、ポリエステルを再生ポリエステルとするクローズドループのリサイクルが可能となり、循環型社会の構築に寄与することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の脱色ポリエステルの製造方法、脱色ポリエステルおよび脱色剤の好適な実施形態について、詳細に説明する。
本発明の脱色ポリエステルの製造方法は、色素により着色されたポリエステル（以下、「着色ポリエステル」とも記載する。）と、大気圧下での沸点が１６０℃以上であるグリコールエーテル系化合物を含有する脱色剤とを準備する工程と、脱色剤をポリエステルの融点以下の温度に加熱するとともに、着色ポリエステルに少なくとも１回接触させることにより、色素を除去して脱色されたポリエステル（以下、「脱色ポリエステル」とも記載する。）を得る工程とを有する。
【００１６】
ポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフテレート（ＰＥＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）等が挙げられる。
本発明で対象とするポリエステルは、ＰＥＴを主成分として含むことが好適である。かかるポリエステルは、綿、ナイロン（ポリアミド）のような他の素材を含んでもよく、表面改質等の目的のために使用される他のプラスチック成分を含んでもよい。
【００１７】
ポリエステルに含まれるＰＥＴの量は、特に限定されないが、６５質量％以上であることが好ましく、７５質量％以上であることがより好ましく、８５質量％以上であることがさらに好ましく、９５質量％以上であることが特に好ましい。なお、その上限値は１００質量％である。このようなポリエステルが色素により着色された着色ポリエステルを脱色する場合に、本発明を使用すると効果が高い。
【００１８】
ポリエステルの着色（染色）に用いられる色素は、染料と顔料とに大別される。
染料としては、例えば、分散染料、ナフトール染料、媒染染料、建染染料等が挙げられるが、分散染料であることが好ましい。この分散染料は、ポリエステルと分子間力によって結合するため、ポリエステルの着色に最適である。また、本発明者の検討によれば、分散染料を除去するのに本発明を使用すると効果が高いことが判っている。
【００１９】
かかる分散染料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．  Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｂｌａｃｋに分類される化合物、Ｃ．Ｉ．  Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｂｌｕｅに分類される化合物、Ｃ．Ｉ．  Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｒｅｄに分類される化合物、Ｃ．Ｉ．  Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｏｒａｎｇｅに分類される化合物、Ｃ．Ｉ．  Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｙｅｌｌｏｗに分類される化合物，Ｃ．Ｉ．  Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｇｒｅｅｎに分類される化合物、Ｃ．Ｉ．  Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｖｉｏｌｅｔに分類される化合物、Ｃ．Ｉ．  Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｂｒｏｗｎに分類される化合物等が挙げられる。
【００２０】
一方、顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌａｃｋに分類される化合物、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅに分類される化合物、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄに分類される化合物、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｏｒａｎｇｅに分類される化合物，Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗに分類される化合物、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎに分類される化合物、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔに分類される化合物、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｒｏｗｎに分類される化合物等が挙げられる。
【００２１】
なお、本発明において、着色ポリエステルが脱色されるメカニズムは、明確ではないが、色素自体または色素が有する発色団が脱色剤に溶出（抽出）されて、ポリエステルから除去されることが要因であると考えられる。
したがって、例えば、窒素原子を含有する発色団を有する色素が着色に使用されている場合、脱色ポリエステルに含まれる窒素原子の量（残存量）を測定することで、脱色の程度を確認することができる。
【００２２】
具体的には、脱色ポリエステル（本発明の脱色ポリエステル）に含まれる窒素原子の量は、３０ｐｐｍ以下であることが好ましく、０．１〜２０ｐｐｍ程度であることがより好ましく、０．１〜１０ｐｐｍ程度であることがさらに好ましい。上記範囲の量で窒素原子を含む脱色ポリエステルであれば、ケミカルリサイクルで再生されるポリエステル製品の着色の程度が十分に低く（カラーｂ値で８未満に）なり高品質である。再生されるポリエステル製品の着色の程度をより低くする観点からは、脱色ポリエステルに含まれる窒素原子の量はできる限り少ない方が好ましい。ただし、若干量の窒素原子が脱色ポリエステルに残存することで、例えば、再生されたポリエステル製品であることを示すフットプリントマーク等として利用することができる。
【００２３】
脱色剤（本発明の脱色剤）は、大気圧下での沸点が１６０℃以上であるグリコールエーテル系化合物を含有する。グリコールエーテル系化合物の大気圧下での沸点は、１７０〜３３０℃程度であることが好ましく、１９０〜３１０℃程度であることがより好ましく、２１０〜２９０℃程度であることがさらに好ましい。
このように沸点が比較的高い脱色剤を使用すれば、加圧することなく、脱色剤を十分に加熱することができるため、脱色すべき着色ポリエステルに高い温度を付与することができる。その結果、ポリエステルの鎖状分子の運動を促し、色素または発色団が離脱できるだけ十分な分子間の隙間を形成することができ、加熱された脱色剤（以下、「加熱脱色剤」とも記載する。）に溶出させ易くなる。
【００２４】
また、本発明の効果をより高める観点からは、加熱脱色剤に一旦溶出された色素または発色団が、再度、ポリエステルに取り込まれるのを防止し得ること、すなわち、脱色剤は、色素または発色団の溶解度が大きいことが好ましい。
また、脱色剤は、色素または発色団の溶解度が高いことのみならず、ポリエステルに対してダメージを与え難いことも好ましい。
【００２５】
ここで、グリコールエーテル系化合物としては、グリコールモノエーテル、グリコールジエーテルが挙げられるが、グリコールモノエーテルであることが好ましい。グリコールモノエーテルは、色素または発色団の溶解度が十分に高い。一方で、グリコールモノエーテルは、ポリエステルに対してダメージをより与え難く、よって脱色後のポリエステルの減量を好適に防止または抑制することができる。また、脱色前の形状（例えば、繊維形状）を維持したい場合には、その形状を維持することもできる。
また、グリコールエーテル系化合物は、その炭素原子数が５〜１５であることが好ましく、６〜１２であることがより好ましく、８〜１０であることがさらに好ましい。かかる炭素原子数のグリコールエーテル系化合物を使用することにより、脱色剤による着色ポリエステルの脱色効果をより高めることができる。
【００２６】
グリコールエーテル系化合物の具体例としては、トリエチレングリコールモノヘキシルエーテル（沸点：３２１℃）、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル（沸点：２６１℃）、エチレングリコールモノヘキシルエーテル（沸点：２０８℃）、トリエチレングリコールモノブチルエーテル（沸点：２７６℃）、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（沸点：２３０℃）、エチレングリコールモノブチルエーテル（沸点：１７１℃）、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル（沸点：２４１℃）、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（沸点：１８８℃）、ジエチレングリコールモノメチルエーテル（沸点：１９４℃）、テトラエチレングリコールモノヘプチルエーテルのようなエチレングリコールモノ脂肪族エーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル（沸点：２３７℃）、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル（沸点：２９８℃）、プロピレングリコールモノフェニルエーテル（沸点：２４３℃）のようなエチレングリコールモノ芳香族エーテル等が挙げられる。なお、これらの化合物は、１種を単独で使用しても、２種以上を併用してもよい。
【００２７】
また、脱色剤は、グリコールエーテル系化合物に加えて、水、その他の有機溶剤を含有してもよい。有機溶剤としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジエチルエーテル、酢酸エチル、アセトン、エチレングリコール（モノエチレングリコール）、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等が挙げられる。
ただし、脱色剤の大気圧下での好ましい沸点２１０〜２９０℃程度の範囲を維持するためには、脱色剤に含まれるグリコールエーテル系化合物の量は、８０質量％以上であることが好ましく、９０質量％以上であることがより好ましく、１００質量％であることがさらに好ましい。かかる量でグリコールエーテル系化合物を含む脱色剤を使用することにより、ポリエステルのダメージを防止または抑制しつつ、着色ポリエステルの脱色効果をより高めることができる。
【００２８】
なお、本発明者の検討によれば、グリコールエーテル系化合物以外の化合物（例えば、モノエチレングリコール、キシレン等）を単独で含有する脱色剤を使用した場合には、十分な脱色効果が得られないことが判明している。
また、モノエチレングリコールのような分子鎖の両末端に水酸基を有するグリコール系化合物を単独で含有する脱色剤を使用した場合には、ポリエステルのダメージが極めて大きくなることも判明している。
【００２９】
脱色の際には、脱色剤は、ポリエステルの融点以下の温度に加熱して、加熱脱色剤として使用することが好ましい。
脱色剤の加熱温度（加熱脱色剤の温度）は、特に限定されないが、１６０〜２１０℃程度であることが好ましく、１７０〜２００℃程度であることがより好ましく、１７０〜１９５℃程度であることがさらに好ましい。かかる温度の加熱脱色剤を使用することにより、ポリエステルの鎖状分子の運動をより促進するとともに、色素または発色団の溶解度がより高まることで、脱色効果をより高めることができる。また、ポリエステルの減量をより確実に防止または抑制することもできる。
着色ポリエステルと加熱脱色剤との１回当たりの接触時間も、特に限定されないが、５〜３０分間程度であることが好ましく、７．５〜２５分間程度であることがより好ましく、１０〜２０分間程度であることがさらに好ましい。
【００３０】
着色ポリエステルと加熱脱色剤との接触回数は、色素の種類、量等に応じて適宜設定され、１〜７回であることが好ましく、１〜４回であることがより好ましく、２〜４回であることがさらに好ましい。なお、着色ポリエステルと加熱脱色剤との接触を複数回行う場合、２回目以降で使用する加熱脱色剤は、好ましくは新たな加熱脱色剤に変更される。
また、着色ポリエステルと加熱脱色剤との１回当たりの接触で、着色ポリエステル１質量部に対して接触させる加熱脱色剤の量は、１〜１０質量部程度であることが好ましく、３〜７質量部程度であることがより好ましい。
以上のような条件で脱色操作を行うことにより、脱色剤による着色ポリエステルの脱色効果をさらに高めることができる。
【００３１】
着色ポリエステルと加熱脱色剤との接触は、回分式（バッチ式）、加熱脱色剤を連続的にポリエステルに通過させる連続式、またはこれらの組み合わせのいずれであってもよい。
さらに、着色ポリエステルと加熱脱色剤との接触は、処理槽内に着色ポリエステルと脱色剤とを投入した後、脱色剤を加熱することにより行ってもよい。
【００３２】
使用済みの脱色剤は、蒸発操作、蒸留操作等により精製して、再使用することが好ましい。一方、色素成分（色素または発色団）は、蒸発残渣、蒸留缶残として濃縮され、産業廃棄物として処理することが好ましい。
したがって、蒸発操作、蒸留操作等を行う際の消費エネルギーを考慮すると、脱色剤には蒸発潜熱が小さい化合物を選定することが有利である。上述したグリコールエーテル系化合物の蒸発潜熱は、大気圧条件下で２６７〜３６８ｋＪ／ｋｇ（６４〜８８ｋｃａｌ／ｋｇ）と小さく、非常に経済的である。なお、ポリエステルの代表例であるＰＥＴの骨格構造を構成するエチレングリコール（モノエチレングリコール）の蒸発潜熱は、大気圧下で８５０ｋＪ／ｋｇ（２０３ｋｃａｌ／ｋｇ）と約３倍であり、上述したグリコールエーテル系化合物の優位性は明らかである。
【００３３】
脱色ポリエステルの表面に付着して残存する脱色剤を除去する方法としては、遠心分離法、乾燥法等を使用することができる他、ＰＥＴの骨格構造を構成するエチレングリコールで洗浄する方法を使用することもできる。この場合、洗浄効果を高めるため、エチレングリコールを１００〜１２０℃程度に加熱して使用することが好ましい。なお、使用後の脱色剤とエチレングリコールとは、それらの混合液から蒸留操作等で容易に分離して再使用することができる。
【００３４】
ポリエステルの形状としては、例えば、繊維状、フレーク状、粒子状、塊状等が挙げられるが、繊維状またはフレーク状（鱗片状）であることが好ましく、繊維状であることがより好ましい。着色された繊維状またはフレーク状のポリエステル（特に、繊維状のポリエステル、すなわちポリエステル繊維）であれば、加熱脱色剤との接触面積を増大させることができる。その結果、脱色剤による着色ポリエステルの脱色効果を高め易い。
【００３５】
また、着色されたポリエステル繊維は、裁断することなく衣料の形態であっても、裁断または破砕された薄片の形態であってもよいが、衣料の形態であることが好ましい。その嵩密度は、衣料の形態で０．１０〜０．１４ｇ／ｃｍ３（圧縮なし）、薄片の形態で０．０８〜０．１０ｇ／ｃｍ３（圧縮なし）である。すなわち、着色されたポリエステル繊維の嵩密度は、衣料の形態の方が薄片の形態より大きく維持される。
このため、加熱脱色剤を着色ポリエステル繊維に含浸させ易く、その使用量の増大を防止することができる。その結果、脱色剤の蒸発操作、蒸留操作等に要するエネルギー量を低減することができる。また、脱色後の裁断ポリエステル繊維（薄片）のハンドリング処理が煩雑になることも防止し得る。
【００３６】
以上、本発明の脱色ポリエステルの製造方法、脱色ポリエステルおよび脱色剤について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。
例えば、本発明の脱色ポリエステルの製造方法は、同様の効果が発揮される任意の工程と置換されてもよく、任意の目的の工程を追加するようにしてもよい。
また、本発明の脱色ポリエステルおよび脱色剤は、それぞれ同様の効果が発揮される任意の構成と置換されてもよく、任意の構成を追加するようにしてもよい。
【実施例】
【００３７】
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。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。【００３８】
１．着色されたＰＥＴ繊維（ポリエステル繊維）の衣料の脱色および再生ＰＥＴの製造
（実施例１）
まず、裁断されていない黒色分散染料および青色分散染料により着色されたＰＥＴ繊維の衣料（以下、「着色衣料」とも記載する。）を２着で合計４５０ｇ（嵩密度：０．１２ｇ／ｃｍ３、着色衣料に含まれる窒素原子の量：８５０ｐｐｍ）を、５Ｌのフラスコに投入して、脱色剤としてのジエチレングリコールモノヘキシルエーテル（炭素原子数：１０）を温度１８０℃に加熱した加熱脱色剤２，９７０ｇを加えて、撹拌することなく１０分間で、１回目の脱色操作を実施した。その後、金網で衣料（１回目の脱色操作後の衣料）と、染料を含む脱色剤とを固液分離した。【００３９】
次に、１回目に使用した脱色剤が表面に付着したままの衣料を、再度、５Ｌのフラスコに投入して、温度１８０℃の新たな加熱脱色剤（ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル）２，９７０ｇ加えて、撹拌することなく１０分間で、２回目の脱色操作を実施した。その後、金網で衣料（２回目の脱色操作後の衣料）と、染料を含む脱色剤とを固液分離した。
次に、上記と同様の方法および条件で、３回目の脱色操作を実施し、金網で衣料（３回目の脱色操作後の衣料）と、染料を含む脱色剤とを固液分離し、３回目に使用した脱色剤が表面に付着したままの衣料を回収した。【００４０】
次に、脱色された白色の衣料（以下、「脱色衣料」とも記載する。）を遠心分離機にかけて、表面に付着した３回目の脱色剤を分離し、乾燥脱色衣料を得た。なお、乾燥脱色衣料の減量（質量減少率）は４．８％でった。
また、乾燥脱色衣料に含まれる窒素原子の残存量は２０ｐｐｍであった。【００４１】
その後、乾燥脱色衣料４００ｇを、以下に示すケミカルリサイクルプロセスに従って処理し、ＰＥＴモノマーであるビス−２−ヒドロキシエチルテレフタレート（以下、「ＢＨＥＴ」とも記載する。）を得た後、再生ＰＥＴを製造した。
＜解重合反応工程＞
まず、乾燥脱色衣料４００ｇを、予め１９５℃まで加熱したエチレングリコール（ＥＧ）２，２４５ｇと、解重合触媒としての水酸化ナトリウム１ｇとの混合物に仕込み、撹拌することなく、常圧で５．５時間反応させた。これにより、ＢＨＥＴを含む解重合溶液を得た。【００４２】
＜固形物濾過工程＞
次に、解重合溶液を、目開き３０メッシュの金網ストレーナーにより固形物を熱時濾過し、固形物濾過解重合溶液を得た。この固形物濾過工程では、主に、ＰＥＴ以外の素材（衣料に使用されているファスナー、綿成分、ＰＥＴ以外のプラスチック成分等）を除去した。
＜解重合溶液濃縮工程＞
次に、固形物濾過解重合溶液を薄膜蒸発機に送液し、ジャケット加熱熱媒温度１４０℃、蒸発機内圧力４００Ｐａ（３．０ｍｍＨｇ）の条件で過剰のＥＧを留去して、ＢＨＥＴを含む固形成分が濃縮された濃縮解重合溶液を得た。【００４３】
＜ＢＨＥＴ蒸発精製工程＞
次に、濃縮解重合溶液を短行程薄膜蒸発機（ドイツＶＴＡ社製）に送液し、ジャケット加熱熱媒温度１９０℃、蒸発機内圧力１３Ｐａ（０．１ｍｍＨｇ）の条件でＢＨＥＴを蒸発留去させて、濃縮解重合溶液からＢＨＥＴを回収した。なお、回収されたＢＨＥＴに含まれる窒素原子の残存量は１６ｐｐｍであった。
＜ＢＨＥＴ晶析工程＞
次に、１重量部のＢＨＥＴと４重量部の蒸留水とを、５Ｌのフラスコに投入し、液内温が８０℃になるまで加熱してＢＨＥＴを蒸留水に溶解させた後、自然放冷で液温を２０℃まで降下させてＢＨＥＴの結晶を析出させた。【００４４】
＜固液分離工程＞
次に、ヌッチェ式固液分離機で析出したＢＨＥＴの結晶と蒸留水とを固液分離して、蒸留水を含有する晶析湿潤ＢＨＥＴを得た。次いで、この晶析湿潤ＢＨＥＴを４０℃の温度で低温乾燥して水分を除去し、晶析乾燥ＢＨＥＴを得た。最終的に得られた晶析乾燥ＢＨＥＴに含まれる窒素原子の残存量は６．５ｐｐｍであった。
次に、得られた晶析乾燥ＢＨＥＴを、常法に従って重縮合反応させてＰＥＴ（再生ＰＥＴ）を得た。【００４５】
（実施例２）
脱色剤として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、トリエチレングリコールモノブチルエーテル（炭素原子数：１０）を使用した以外は、実施例１と同様にして、晶析乾燥ＢＨＥＴおよび再生ＰＥＴを得た。【００４６】
（実施例３）
脱色剤として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル（炭素原子数：１０）を使用した以外は、実施例１と同様にして、晶析乾燥ＢＨＥＴおよび再生ＰＥＴを得た。【００４７】
（実施例４）
脱色剤として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、エチレングリコールモノヘキシルエーテル（炭素原子数：８）を使用した以外は、実施例１と同様にして、晶析乾燥ＢＨＥＴおよび再生ＰＥＴを得た。【００４８】
（比較例１）
脱色剤として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、エチレングリコールモノブチルエーテル（炭素原子数：６）を使用し、脱色剤の加熱温度を１７０℃に変更した以外は、実施例１と同様にして、晶析乾燥ＢＨＥＴおよび再生ＰＥＴを得た。
【００５０】
（実施例５）
脱色剤として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、トリエチレングリコールモノヘキシルエーテル（炭素原子数：１２）を使用した以外は、実施例１と同様にして、晶析乾燥ＢＨＥＴおよび再生ＰＥＴを得た。
【００５１】
（実施例６）
脱色剤として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、テトラエチレングリコールモノヘプチルエーテル（炭素原子数：１５）を使用した以外は、実施例１と同様にして、晶析乾燥ＢＨＥＴおよび再生ＰＥＴを得た。
【００５２】
（実施例７）
脱色剤として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、６０質量部のエチレングリコールモノヘキシルエーテル（炭素原子数：８）と４０質量部のジプロピレングリコールモノメチルエーテル（炭素原子数：８）とを含有する混合液を使用した以外は、実施例１と同様にして、晶析乾燥ＢＨＥＴおよび再生ＰＥＴを得た。
【００５３】
（比較例２）
脱色剤として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、９０質量部のジエチレングリコールモノメチルエーテル（炭素原子数：５）と１０質量部のジエチレングリコールジエチルエーテル（炭素原子数：８）とを含有する混合液を使用した以外は、実施例１と同様にして、晶析乾燥ＢＨＥＴおよび再生ＰＥＴを得た。
【００５４】
（比較例３）
脱色剤として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、８０質量部のエチレングリコールモノヘキシルエーテル（炭素原子数：８）と２０質量部のモノエチレングリコール（ＥＧ）とを含有する混合液を使用した以外は、実施例１と同様にして、晶析乾燥ＢＨＥＴおよび再生ＰＥＴを得た。
【００５５】
（参考例１）
脱色剤の加熱温度を１６５℃とし、着色衣料と加熱脱色剤との接触時間を２０分間とした以外は、実施例１と同様にして、晶析乾燥ＢＨＥＴおよび再生ＰＥＴを得た。
【００５６】
（比較例４）
脱色剤として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、モノエチレングリコール（炭素原子数：２）を使用した以外は、実施例１と同様にして、晶析乾燥ＢＨＥＴおよび再生ＰＥＴを得た。
【００５７】
（比較例５）
脱色剤の加熱温度を１９５℃とし、着色衣料と加熱脱色剤との接触時間を３０分間とした以外は、比較例４と同様にして、晶析乾燥ＢＨＥＴおよび再生ＰＥＴを得た。
【００５８】
２．測定
２−１．窒素原子の量の測定
着色衣料、脱色衣料および晶析乾燥ＢＨＥＴに含まれる窒素原子の量は、それぞれ微量全窒素分析装置（三菱ケミカルアナリテック社製、「ＴＮ―２１００Ｈ」）で測定した。
２−２．カラーｂ値の測定
再生ＰＥＴのカラーｂ値は、色差計（日本電色社製、「ＳＥ−７７００」）で測定した。
以上の結果を、表１にまとめて示す。
【００５９】
【表１】
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【００６０】
各実施例では、ＰＥＴの減量を抑制しつつ、着色衣料の十分な脱色が可能であった。
また、各実施例で得られた再生ＰＥＴのカラーｂ値は、市販品と同等または市販品に近い値であった。さらに、各実施例で得られた再生ＰＥＴは、極限粘度（ＩＶ）、ＤＥＧ含有量、カルボキシル末端基、融点等の検査項目においても、市販品と遜色ない値であった。
これに対して、各比較例では、ＰＥＴの減量が激しく、かつ着色衣料の脱色効果も十分に得られなかった。【００６１】
また、上記実施例と同様にして着色フレークの脱色を行うと、上記と同様の結果が得られる。
さらに、エチレングリコールモノ脂肪族エーテルに代えて、エチレングリコールモノ芳香族エーテルを使用し、上記実施例と同様にして着色衣料の脱色を行うと、上記と同様の結果が得られる。【００６２】
３．着色されたＰＥＴボトルフレーク（ポリエステルフレーク）の脱色および再生ＰＥＴの製造
８〜１０ｍｍ角に破砕された顔料により着色されたＰＥＴボトルフレーク（以下、「着色フレーク」とも記載する。）４５０ｇ（嵩密度：０．２８ｇ／ｃｍ３、着色フレークに含まれる窒素原子の量：４２０ｐｐｍ）を、５Ｌのフラスコに投入して、脱色剤としてのジエチレングリコールモノヘキシルエーテル（炭素原子数：１０）を温度１９５℃に加熱した加熱脱色剤２，９７０ｇを加えて、撹拌することなく１５分間で、１回目の脱色操作を実施した。その後、金網でフレーク（１回目の脱色操作後のフレーク）と、顔料を含む脱色剤とを固液分離した。【００６３】
次に、１回目に使用した脱色剤が表面に付着したままのフレークを、再度、５Ｌのフラスコに投入して、温度１９５℃の新たな加熱脱色剤（ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル）２，９７０ｇ加えて、撹拌することなく１５分間で、２回目の脱色操作を実施した。その後、金網でフレーク（２回目の脱色操作後のフレーク）と、顔料を含む脱色剤とを固液分離した。
次に、上記と同様の方法および条件で、３回目の脱色操作を実施し、金網でフレーク（３回目の脱色操作後のフレーク）と、顔料を含む脱色剤とを固液分離し、３回目に使用した脱色剤が表面に付着したままのフレークを回収した。【００６４】
次に、脱色されたフレーク（以下、「脱色フレーク」とも記載する。）を遠心分離機にかけて、表面に付着した３回目の脱色剤を分離し、乾燥脱色フレークを得た。なお、乾燥脱色フレークの減量（質量減少率）は７．８％でった。
また、乾燥脱色フレークに含まれる窒素原子の残存量は１６ｐｐｍであった。【００６５】
その後、乾燥脱色フレーク４００ｇを、実施例１と同様のケミカルリサイクルプロセスに従って処理し、ＢＨＥＴを得た後、再生ＰＥＴを製造した。
なお、上記「２．測定」の項目で示したのと同様の方法で、着色フレーク、脱色フレークおよび晶析乾燥ＢＨＥＴに含まれる窒素原子の量、ならびに再生ＰＥＴのカラーｂ値を測定した。その結果、晶析乾燥ＢＨＥＴに含まれる窒素原子の残存量は５．１ｐｐｍであった。また、晶析乾燥ＢＨＥＴを常法に従って重縮合反応させて得られたＰＥＴ（再生ＰＥＴ）のカラーｂ値は、４．５であり、極限粘度（ＩＶ）、ＤＥＧ含有量、カルボキシル末端基、融点等の検査項目においても、市販品と遜色ない値であった。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明により、着色ポリエステルから色素または発色団を除去することにより、脱色ポリエステルを提供することができる、また、ケミカルリサイクル手法との併用によりこれまで焼却、埋立されていた着色ポリエステルを、再度、高品質のポリエステル製品にリサイクルすることができる。これは、省資源、環境保全の点から非常に有意義である。
【要約】
【課題】色素により着色されたポリエステルから色素を除去して脱色されたポリエステルを効率よく得る脱色ポリエステルの製造方法、脱色ポリエステル、および脱色ポリエステルを製造するのに使用可能な脱色剤を提供すること。
【解決手段】本発明の脱色ポリエステルの製造方法は、色素により着色されたポリエステルと、大気圧下での沸点が１６０℃以上であるグリコールエーテル系化合物を含有する脱色剤とを準備する工程と、前記脱色剤を前記ポリエステルの融点以下の温度に加熱するとともに、前記着色されたポリエステルに少なくとも１回接触させることにより、前記色素を除去して脱色されたポリエステルを得る工程とを有することを特徴とする。
【選択図】なし