СПОСОБ ОТДЕЛЕНИЯ ПОЛИМЕРОВ ОТ РЕГЕНЕРИРОВАННОГО ПРОДУКТА И ИХ ОЧИСТКИ
METHOD OF SEPARATING POLYMERS FROM REGENERATED PRODUCT AND CLEANING THEREOF

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение по существу относится к способу отделения полимеров от регенерированного продукта (rP) и их очистки с использованием нагретого растворителя под давлением и твердой среды. Более конкретно, отделенные и очищенные полимеры являются бесцветными или прозрачными, не имеют запаха и подобны исходным полимерам. Регенерированная пленка (rF) и регенерированный абсорбирующий предмет гигиены (rAHP) являются примерами rP, которые содержат по меньшей мере два полимера и могут являться продуктами после бытового использования и/или после промышленного использования. Способ особенно полезен для отделения адгезивов (ADH), термоэластопластов (ТЭП), полипропилена (ПП), полиэтилена (ПЭ), сложного полиэфира, целлюлозы и поли(акриловой кислоты) (РАА) от rAHP и их очистки.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
2
Полимеры, в частности синтетические пластмассы, широко используются в повседневной жизни благодаря их сравнительно низкой себестоимости и оптимальному сочетанию свойств материалов. Синтетические пластмассы используются в самых разных областях, например как упаковочные материалы, компоненты автомобилей, медицинские устройства и потребительские товары. Чтобы удовлетворить высокий спрос для этих видов применения, ежегодно в мире производятся сотни миллиардов фунтов синтетических пластмасс. Подавляющее большинство синтетических пластмасс производится из постепенно истощающегося ископаемого сырья, например из нефти и природного газа. Кроме того, производство синтетических пластмасс из ископаемого сырья приводит к образованию СО в качестве побочного продукта, который является потенциально парниковым газом.
Повсеместное применение синтетических пластмасс привело к ежегодному образованию миллионов тонн отходов пластмасс. Несмотря на то что большая часть отходов пластмасс захораниваются в рамках муниципальных программ утилизации твердых отходов, значительная часть отходов пластмасс попадает в окружающую среду в виде мусора, который неприглядно смотрится и потенциально опасен для экосистем. Отходы пластмасс часто смываются в речные системы и в конечном счете попадают в море.
Переработка пластмасс стала одним из решений, позволяющих уменьшить проблемы, связанные с повсеместным использованием пластмасс. Извлечение и повторное использование пластмасс позволяет перенаправлять отходы со свалок и снижает потребность в исходных пластмассах, производимых из ископаемых ресурсов, что, соответственно, снижает выбросы парниковых газов. В развитых регионах, например США и Европейском союзе, уровни переработки пластмасс возрастают благодаря более широкой информированности потребителей, торговых и промышленных предприятий. Большинство повторно переработанных материалов, в том числе пластмасс, объединяется в единый поток, который собирается и перерабатывается на специализированных предприятиях по повторной переработке материалов (MRF). На MRF производится сортировка, промывка и упаковка материалов для последующей перепродажи. Пластмассы можно сортировать по отдельным материалам, таким как полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) или полиэтилентерефталат (ПЭТФ), или по смешанным потокам других распространенных пластмасс, таких как ПП, полиэтилен низкой плотности (ПЭНП), поливинилхлорид (ПВХ), полистирол (ПС), поликарбонат (ПК) и полиамиды (ПА). Отдельные или смешанные потоки могут затем проходить дополнительную сортировку, промывку и перерабатываться в гранулы, подходящие для повторного использования в переработке пластмасс, например для литья с раздувом и литья под давлением.
Несмотря на то что повторно переработанные пластмассы преимущественно сортируются по однородным потокам и промываются водными и/или щелочными растворами, конечные переработанные гранулы часто сохраняют высокий уровень загрязнений с нежелательными примесями отходов, такими как остатки разложившихся продуктов питания и остатки компонентов ароматических веществ. Кроме того, гранулы переработанных пластмасс, за исключением переработанных контейнеров от напитков, имеют темную окраску из-за смеси красителей и пигментов, широко используемых для окрашивания изделий из пластмассы. Несмотря на то что для некоторых видов применения окраска и загрязнение не имеют значения (например, черные пластмассовые контейнеры для краски и не скрытые от глаз автомобильные компоненты), для большинства видов применения необходимы бесцветные гранулы. Потребность в высококачественных близких к исходным переработанных смолах особенно важна для тех видов применения, в которых полимер контактирует с продуктами питания или лекарственными средствами, например для упаковки продуктов питания. Кроме загрязнений примесями и смесью красящих веществ, многие переработанные продукты из смол часто неоднородны по своему химическому составу и могут содержать значительное количество полимерных загрязняющих примесей, например загрязнение полиэтилена (ПЭ) вторичным ПП и наоборот.
Механическая переработка, также известная как вторичная переработка, представляет собой процесс преобразования повторно переработанных отходов пластмасс в повторно используемую форму для последующего производства. Более подробный обзор механической переработки и других способов извлечения пластмасс приведен в статье S.M. Al-Salem, P. Lettieri и J. Baeyens "Recycling and recovery routes of plastic solid waste (PSW): A review", Waste Management, Volume 29, Issue 10, October 2009, Pages 2625-2643, ISSN 0956-053Х. Несмотря на то что достижения в области механических технологий переработки позволили до некоторой степени улучшить качество переработанных полимеров, способы механической очистки имеют фундаментальные ограничения, такие как физический захват пигментов полимерной матрицей. Таким образом, даже при всех усовершенствованиях технологий механической переработки темная окраска и высокие уровни химического загрязнения в доступных в настоящее время переработанных пластмассах препятствуют более широкому использованию переработанных смол в производстве пластмасс.
Для преодоления фундаментальных ограничений механической переработки было разработано множество способов очистки загрязненных полимеров с использованием химических способов или способов химической переработки. В большинстве таких способов для удаления примесей и очистки полимеров используются растворители. Применение растворителей позволяет экстрагировать примеси и растворять полимеры, что дополнительно позволяет применять альтернативные технологии разделения.
Например, в патенте США №7,935,736 описан способ переработки сложного полиэфира из отходов, содержащих сложный полиэфир, с использованием растворителя для растворения сложного полиэфира перед очисткой. В патенте '736 также описана необходимость использования осаждающего реагента для извлечения сложного полиэфира из растворителя.
В другом примере в патенте США №6,555,588 описан способ получения смеси полипропиленов из смеси пластмасс, содержащей другие полимеры. В патенте '588 описана экстракция загрязнителей из полимера при температуре ниже температуры растворения полимера в выбранном растворителе, например в гексане, в течение определенного периода обработки. В патенте '588 дополнительно описано увеличение температуры растворителя (или второго растворителя) для растворения полимера перед фильтрованием. В патенте '588 дополнительно описано использование усилий сдвига или потока для осаждения ПП из раствора. Смесь полипропиленов, описанная в патенте '588, содержала загрязняющие примеси полиэтилена в количестве до 5,6 масс. %.
В другом примере в заявке на европейский патент №849,312 (в переводе с немецкого языка на английский) описан способ получения очищенных полиолефинов из содержащей полиолефины смеси пластмасс или содержащих полиолефины отходов. В заявке на патент '312 описана экстракция полиолефиновых смесей или отходов углеводородной фракцией бензина или дизельного топлива с температурой кипения выше 90°С при температурах от 90°С до температуры кипения углеводородного растворителя. В заявке на патент '312 дополнительно описано приведение горячего раствора полиолефинов в контакт с отбеливающей глиной и/или активированным углем для удаления посторонних компонентов из раствора. В патенте '312 также дополнительно описано охлаждение раствора до температур ниже 70°С для кристаллизации полиолефина и последующее удаление присоединенного растворителя посредством нагревания полиолефина выше температуры плавления полиолефина, или выпаривания присоединенного растворителя под вакуумом, или пропускания потока газа через осадок полиолефина, и/или экстракции растворителя спиртом или кетоном, которые кипят при температуре ниже температуры плавления полиолефина.
В другом примере в патенте США №5,198,471 описан способ отделения полимеров от физически соединенной твердой смеси (например, отходов пластмасс), содержащей множество полимеров, с использованием растворителя при первой более низкой температуре с образованием первого однофазного раствора и остатков твердого компонента. В патенте '471 дополнительно описано нагревание растворителя до более высоких температур для растворения дополнительных полимеров, которые не растворились при первой более низкой температуре. В патенте '471 описано фильтрование нерастворимых полимерных компонентов.
В другом примере в патенте США №5,233,021 описан способ экстракции чистых полимерных компонентов из многокомпонентной структуры (например, отходов ковровой ткани) посредством растворения каждого компонента при соответствующих температуре и давлении в сверхкритической текучей среде с последующим изменением температуры и/или давления для последовательной экстракции определенных компонентов. Однако, как и в патенте '471, в патенте '021 описано только фильтрование нерастворенных компонентов.
В другом примере в патенте США №5,739,270 описан способ и устройство для непрерывного отделения полимерного компонента пластмассы от загрязняющих примесей и других компонентов пластмассы с использованием вспомогательного растворителя и рабочей текучей среды. Вспомогательный растворитель по меньшей мере частично растворяет полимер, а вторая текучая среда (которая находится в жидком, критическом или сверхкритическом состоянии) растворяет компоненты полимера и осаждает часть растворенного полимера из вспомогательного растворителя. В патенте '270 дополнительно описана стадия фильтрования смеси термопласта и вспомогательного растворителя (в присутствии или при отсутствии рабочей текучей среды) для удаления загрязняющих частиц, таких как частицы стекла.
Известные способы очистки загрязненных полимеров с использованием растворителей, которые описаны выше, не позволяют получать подобный исходному полимер. В предлагаемых ранее способах часто происходит совместное растворение, что приводит к перекрестному загрязнению другими полимерами. При использовании адсорбента часто используется стадия фильтрования и/или центрифугирования для удаления адсорбента из раствора. Кроме того, для получения полимера, не содержащего остаточного растворителя, применяются процессы выделения для удаления растворителя, например нагревание, выпаривание под вакуумом и/или осаждение с использованием осаждающего химического агента.
Кроме того, абсорбирующие гигиенические изделия (АНР), такие как детские подгузники, женские защитные прокладки и прокладки для страдающих недержанием взрослых, а также продукты и упаковочные пленки (F), как правило, захоранивают на свалках и не используют повторно. Однако эти продукты содержат различные полимеры, такие как, например, АНР, ADH, ТРЕ, ПП, ПЭ, PET, целлюлоза и РАА, которые могут быть переработаны в виде отдельных потоков.
Соответственно, по-прежнему существует потребность в усовершенствованном способе очистки загрязненных полимеров, основанном на применении растворителей, который: использует растворитель, который можно простым и экономически выгодным образом удалять из полимера; относительно прост с точки зрения числа отдельных операций; обеспечивает получение полимера без значительного количества полимерных перекрестных примесей; обеспечивает получение по существу бесцветного полимера; и обеспечивает получение полимера, который по существу не имеет запаха. Также существует потребность в разделении и очистке различных полимеров, которые представляют собой rAHP и rF, так чтобы эти разделенные и очищенные полимеры можно было снова использовать при производстве АНР и F или в других областях применения.
ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимеров от регенерированного продукта (rP) и их очистки, в котором указанный rP содержит указанные полимеры и загрязняющие примеси; в котором указанный полимер содержит основной полимер, твердые частицы, связанные с указанным полимером, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером; в котором указанные твердые частицы, связанные с каждым полимером, диспергированы в указанном основном полимере в некоторой концентрации; в котором указанный полимер выбран из группы, состоящей из растворимого полимера, нерастворимого полимера и их смесей; в котором указанные загрязняющие вещества содержат материал в виде частиц, связанный с указанными загрязнителями, и экстрагируемые материалы, связанные с указанными загрязнителями; в котором указанные экстрагируемые материалы в указанном rP содержат указанные экстрагируемые материалы, связанные с указанными полимерами, и указанные экстрагируемые материалы, связанные с указанными загрязнителями; и в котором указанные экстрагируемые материалы в указанном rP находятся в некоторой концентрации в указанном rP. Указанный способ включает в себя: (а) получение указанного rP; где указанный rP выбран из группы, состоящей из полимеров после бытового использования, полимеров после промышленного использования и их комбинаций; (b) извлечение указанного rP экстрагирующим растворителем при температуре выше около 100°С и при давлении выше чем около 150 фунтов/кв. дюйм изб. (1 МПа); где экстрагирующий растворитель имеет стандартную температуру кипения менее около 70°С; при этом получают экстрагированный rP (erP); и где указанные экстрагируемые материалы имеют концентрацию в указанном erP, которая ниже указанной концентрации указанных экстрагируемых материалов в указанном rP; (с) растворение первого растворимого основного полимера указанного rP посредством приведения указанного erP в контакт с растворителем стадии растворения в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для того, чтобы указанный первый растворимый основной полимер растворился в указанном растворителе стадии растворения; при этом получают начальную суспензию; где указанная начальная суспензия содержит суспензию указанных твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером, и домены всех остальных полимеров в растворе первого растворимого основного полимера; и где указанный первый растворимый основной полимер имеет диапазон растворимости ниже диапазона растворимости оставшихся растворимых основных полимеров; (d) осаждение указанной первоначальной суспензии в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения совокупности осажденных твердых частиц и указанных доменов всех оставшихся полимеров и промежуточной суспензии; где указанная совокупность осажденных твердых частиц состоит из твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером; и где указанная промежуточная суспензия состоит из суспензии неосажденных твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером в указанном растворе первого растворимого основного полимера; (е) очистку указанной промежуточной суспензии с применением твердой среды в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения конечной суспензии; где часть указанных твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером, удерживается указанной твердой средой; и где указанная конечная суспензия состоит из суспензии неудерживаемых твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером в указанном растворе первого растворимого основного полимера; (f) отделение указанного растворителя стадии растворения от указанной конечной суспензии в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения отделенного и очищенного первого растворимого полимера; и где указанный отделенный и очищенный первый растворимый полимер содержит указанный первый растворимый основной полимер и указанные твердые частицы, связанные с указанным первым растворимым полимером, диспергированные в указанном отделенном и очищенном первом растворимом полимере в концентрации ниже указанной концентрации указанных твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером в указанном первом растворимом полимере в указанном rP; и (g) повторение стадий b (стадия экстракции), с (стадия растворения), d (стадия осаждения), е (стадия очистки) и f (стадия разделения) с каждой совокупностью осажденных твердых частиц и указанных доменов всех оставшихся полимеров из предыдущего повторения стадий b-f для получения разделенных и очищенных растворимых полимеров путем экстракции, растворения, осаждения, очистки и отделения указанных растворимых основных полимеров по отдельности и последовательно, сначала указанного второго растворимого полимер, а затем дополнительных растворимых полимеров в порядке, начиная с растворимого основного полимера с наименьшим диапазоном растворимости и до полимера с самым высоким диапазоном растворимости, пока каждый отдельный растворимый полимер из указанного rP не будет получен в отделенном и очищенном виде и не будет получена окончательная совокупность осажденных твердых частиц и указанных доменов всех нерастворимых основных полимеров.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимеров ADH, ТРЕ, ПП, ПЭ, PET, целлюлозы и РАА от регенерированного абсорбирующего предмета гигиены (rAHP) и их очистки, в котором указанный rAHP содержит указанные полимеры и загрязняющие примеси; в котором каждый указанный полимер содержит основной полимер, твердые частицы, связанные с каждым указанным полимером, и экстрагируемые материалы, связанные с каждым указанным полимером; в котором указанные твердые частицы, связанные с каждым указанным полимером, диспергированы в каждом указанном основном полимере в некоторой концентрации; где каждый указанный полимер выбран из группы, состоящей из растворимого полимера, нерастворимого полимера и их смесей; в котором указанные загрязняющие вещества содержат материал в виде частиц, связанный с указанными загрязнителями, и экстрагируемые материалы, связанные с указанными загрязнителями; в котором указанные экстрагируемые материалы в указанном rAHP содержат указанные экстрагируемые материалы, связанные с указанными полимерами, и указанные экстрагируемые материалы, связанные с указанными загрязнителями; и в котором указанные экстрагируемые материалы в указанном rAHP находятся в концентрации в указанном rAHP. Указанный способ включает в себя: (а) получение указанного rAHP; где указанный rAHP выбран из группы, состоящей из полимеров после бытового использования, полимеров после промышленного использования и их комбинаций; (b) извлечение указанного rAHP экстрагирующим растворителем при температуре выше около 100°С и давлении более чем около 150 фунтов/кв. дюйм изб. (1 МПа); где экстрагирующий растворитель имеет стандартную температуру кипения менее около 70°С; при этом получают экстрагированный rAHP (erAHP); и при этом указанные экстрагируемые материалы имеют концентрацию в указанном erAHP, которая ниже, чем концентрация указанных экстрагируемых материалов в указанном rAHP; (с) растворение указанного основного полимера ADH указанного rAHP посредством приведения указанного erAHP в контакт с растворителем стадии растворения в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для того, чтобы указанный основной полимер ADH растворился в указанном растворителе стадии растворения; при этом получают начальную суспензию; где указанная начальная суспензия состоит из суспензии указанных твердых частиц, связанных с указанным полимером ADH, и доменов полимеров ТРЕ, ПП, ПЭ, PET, целлюлозы и РАА в растворе основного полимера ADH; и где указанный основной полимер ADH имеет диапазон растворимости ниже диапазона растворимости указанных основных полимеров ТРЕ, ПП, ПЭ и PET; (d) осаждение указанной начальной суспензии при диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения совокупности осажденных твердых частиц и указанных доменов полимеров ТРЕ, ПП, ПЭ, PET, целлюлозы и РАА и промежуточной суспензии; где указанная совокупность осажденных твердых частиц состоит из твердых частиц, связанных с указанным полимером ADH; и где указанная промежуточная суспензия состоит из суспензии неосажденных твердых частиц, связанных с указанным полимером ADH в указанном растворе основного полимера ADH; (е) очистку указанной промежуточной суспензии с применением твердой среды в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения конечной суспензии; где часть указанных твердых частиц, связанных с указанным полимером ADH, удерживается указанной твердой средой; и где указанная конечная суспензия состоит из суспензии неудерживаемых твердых частиц, связанных с указанным полимером ADH в указанном растворе основного полимера ADH; (f) отделение указанного растворителя стадии растворения от указанной конечной суспензии в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения отделенного и очищенного полимера ADH; и где указанный отделенный и очищенный полимер ADH содержит указанный основной полимер ADH и указанные твердые частицы, связанные с указанным полимером ADH, диспергированные в указанном отделенном и очищенном полимере ADH при концентрации ниже указанной концентрации указанных твердых частиц, связанных с указанным полимером ADH в указанном полимере ADH в указанном rAHP; и (g) повторение стадий b (стадия экстракции), с (стадия растворения), d (стадия осаждения), е (стадия очистки) и f (стадия разделения) с каждой совокупностью осажденных твердых частиц и указанных доменов полимеров ТРЕ, ПП, ПЭ, PET, целлюлозы и РАА из предыдущего повторения стадий b-f для получения разделенных и очищенных растворимых полимеров путем экстракции, растворения, осаждения, очистки и отделения указанных основных полимеров ТРЕ, ПП, ПЭ и PET по отдельности и последовательно, сначала указанного основного полимера ТРЕ, затем указанного основного полимера ПП, затем указанного основного полимера ПЭ и, наконец, указанного основного полимера PET, пока не будет получен выделенный и очищенный полимер ТРЕ, получен выделенный и очищенный полимер ПП, выделенный и очищенный полимер ПЭ, получен выделенный и очищенный полимер ТРЕ и получена окончательная совокупность осажденных твердых частиц и указанных доменов полимеров целлюлозы и РАА.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимеров ПП, целлюлозы и РАА от регенерированного абсорбирующего предмета гигиены (rAHP) и их очистки, в котором указанный rAHP содержит указанные полимеры и загрязняющие примеси; в котором указанный полимер ПП содержит основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП; в котором указанные твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, диспергированы в указанном основном полимере ПП в некоторой концентрации; в котором указанный полимер ПП представляет собой растворимый полимер; в котором указанные полимеры целлюлозы и указанные полимеры РАА являются нерастворимыми полимерами; в котором указанные загрязняющие вещества содержат материал в виде частиц, связанный с указанными загрязнителями, и экстрагируемые материалы, связанные с указанными загрязнителями; в котором указанные экстрагируемые материалы в указанном rAHP содержат указанные экстрагируемые материалы, связанные с указанными полимерами, и указанные экстрагируемые материалы, связанные с указанными загрязнителями; и в котором указанные экстрагируемые материалы в указанном rAHP находятся в концентрации в указанном г АНР. Указанный способ включает в себя: (а) получение указанного rAHP; где указанный rAHP выбран из группы, состоящей из полимеров после бытового использования, полимеров после промышленного использования и их комбинаций; (b) извлечение указанного rAHP экстрагирующим растворителем при температуре выше около 100°С и давлении более чем около 150 фунтов/кв. дюйм изб. (1 МПа); где экстрагирующий растворитель имеет стандартную температуру кипения менее около 70°С; при этом получают экстрагированный rAHP (erAHP); и при этом указанные экстрагируемые материалы имеют концентрацию в указанном erAHP, которая ниже, чем концентрация указанных экстрагируемых материалов в указанном rAHP; (с) растворение указанного основного полимера ПП указанного rAHP посредством приведения указанного erAHP в контакт с растворителем стадии растворения в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для того, чтобы указанный основной полимер ПП растворился в указанном растворителе стадии растворения; при этом получают начальную суспензию; и где указанная начальная суспензия содержит суспензию указанных твердых частиц, связанных с указанным полимером ПП, и домены полимеров целлюлозы и РАА в растворе основного полимера ПП; (d) осаждение указанной начальной суспензии в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения совокупности осажденных твердых частиц и указанных доменов полимеров целлюлозы и РАА, и промежуточной суспензии; где указанная совокупность осажденных твердых частиц состоит из твердых частиц, связанных с указанным полимером ПП; и где указанная промежуточная суспензия состоит из суспензии неосажденных твердых частиц, связанных с указанным полимером ПП, в указанном растворе основного полимера ПП; (е) очистку указанной промежуточной суспензии с применением твердой среды в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения конечной суспензии; где часть указанных твердых частиц, связанных с указанным полимером ПП, удерживается указанной твердой средой; и где указанная конечная суспензия состоит из суспензии неудерживаемых твердых частиц, связанных с указанным полимером ПП, в указанном растворе основного полимера ПП; (f) отделение указанного растворителя стадии растворения от указанной конечной суспензии в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения отделенного и очищенного полимера ПП; и где указанный выделенный и очищенный полимер ПП содержит указанный основной полимер ПП и указанные твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, диспергированные в указанном отделенном и очищенном полимере ПП в концентрации ниже указанной концентрации указанных твердых частиц, связанных с указанным полимером ПП, в указанном полимере ПП в указанном rAHP.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимеров от регенерированного продукта (rP) и их очистки, в котором указанный rP содержит указанные полимеры и загрязняющие примеси; в котором указанный полимер содержит основной полимер, твердые частицы, связанные с указанным полимером, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером; в котором указанные твердые частицы, связанные с каждым полимером, диспергированы в указанном основном полимере в некоторой концентрации; в котором указанный полимер выбран из группы, состоящей из растворимого полимера, нерастворимого полимера и их смесей; в котором указанные загрязняющие вещества содержат материал в виде частиц, связанный с указанными загрязнителями, и экстрагируемые материалы, связанные с указанными загрязнителями; в котором указанные экстрагируемые материалы в указанном rP содержат указанные экстрагируемые материалы, связанные с указанными полимерами, и указанные экстрагируемые материалы, связанные с указанными загрязнителями; и в котором указанные экстрагируемые материалы в указанном rP находятся в некоторой концентрации в указанном rP. Указанный способ включает в себя: (а) получение указанного rP; где указанный rP выбран из группы, состоящей из полимеров после бытового использования, полимеров после промышленного использования и их комбинаций; (b) уменьшение размера упомянутого rP до частиц с наибольшим размером менее чем около 10 мм; (с) отделение каждого из твердых полимеров указанного rP в полимерном потоке и обработка каждого полимерного потока, содержащего растворимый полимер, по отдельности с применением способа, включающего: (1) извлечение указанного полимерного потока, содержащего указанный растворимый полимер, экстрагирующим растворителем при температуре выше около 100°С и давлении более чем около 150 фунтов/кв. дюйм изб. (1 МПа); где экстрагирующий растворитель имеет стандартную температуру кипения менее около 70°С; где получают экстрагированный полимер; и где указанные экстрагируемые материалы имеют концентрацию в указанном экстрагированном полимере, которая ниже указанной концентрации указанных экстрагируемых материалов в указанном rP; (2) растворение указанного растворимого полимера путем приведения указанного экстрагированного полимера в контакт с растворителем стадии растворения в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для того, чтобы указанный растворимый основной полимер растворился в указанном растворителе стадии растворения; при этом получают начальную суспензию; и где указанная начальная суспензия состоит из суспензии указанных твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером; (3) осаждение указанной первоначальной суспензии в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения совокупности осажденных твердых частиц и промежуточной суспензии; где указанная совокупность осажденных твердых частиц состоит из твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером; и где указанная промежуточная суспензия состоит из суспензии неосажденных твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером в указанном растворе первого растворимого основного полимера; (4) очистка указанной промежуточной суспензии твердой средой в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения конечной суспензии; где часть указанных твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером, удерживается указанной твердой средой; и где указанная конечная суспензия состоит из суспензии неудерживаемых твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером в указанном растворе первого растворимого основного полимера; (5) отделение упомянутого растворителя стадии растворения от указанной конечной суспензии в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения отделенного и очищенного первого растворимого полимера; и где указанный отделенный и очищенный первый растворимый полимер содержит указанный первый растворимый основной полимер и указанные твердые частицы, связанные с указанным первым растворимым полимером, диспергированные в указанном отделенном и очищенном первом растворимом полимере в концентрации ниже указанной концентрации указанных твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером в указанном первом растворимом полимере в указанном rP.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На ФИГ. 1 представлена технологическая блок-схема, отражающая основные стадии одного варианта осуществления настоящего изобретения.
На ФИГ. 2 представлена технологическая блок-схема, отражающая основные стадии другого варианта осуществления настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
I. Определения
Используемый в настоящем документе термин «регенерированный продукт» (rP) относится к продукту, использованному для какой-либо предыдущей цели, а затем извлеченному для дополнительной переработки.
Используемый в настоящем документе термин «регенерированная пленка» (rF) относится к пленке, использованной для какой-либо предыдущей цели, а затем извлеченной для дополнительной переработки.
Используемый в настоящем документе термин «регенерированный абсорбирующий предмет гигиены» (rAHP) относится к абсорбирующему гигиеническому изделию (АНР; например, детский подгузник, женское защитное изделие и изделие для страдающих недержанием взрослых), использованные для предыдущей цели, а затем извлеченные для дополнительной переработки.
В настоящем документе термин «изделие после бытового использования» относится к изделию, которое использовалось конечным потребителем и было утилизировано в поток отходов.
Используемый в настоящем документе термин «изделие после промышленного использования» относится к изделию, которое было изготовлено, но еще не использовалось потребителем, и, как правило, представляет собой отходы, полученные в процессе производства.
Термин «переработанный материал после бытового использования» (PCR) в контексте настоящего документа относится к материалу, получаемому после того, как потребитель использовал и утилизировал материал, направив его в поток отходов.
В настоящем документе термин «полимер» относится к материалу, который содержит основной полимер, твердые частицы, связанные с полимером, и экстрагируемые материалы, связанные с полимером.
Используемый в настоящем документе термин «основной полимер» относится к полимеру перед добавлением к нему любых пакетов добавок (либо твердых, либо экстрагируемых) (т.е. основной полимер не подвергается модификации).
В настоящем документе термин «твердые частицы» относится к частицам, которые добавляются к основному полимеру до того, как полимер или изделие поступают в продажу. Не имеющие ограничительного характера примеры таких твердых частиц, которые можно использовать в обоих случаях растворимых и нерастворимых основных полимеров, представляют собой осветлители, замедлители горения, наполнители, усилители, антациды, стабилизаторы, антиоксиданты, скользящие агенты, агенты, препятствующие слипанию, смазывающие вещества, разделительные агенты для пресс-форм, нуклеирующие агенты и пигменты.
В настоящем документе термин «экстрагируемые материалы» относится к материалам, которые могут быть экстрагированы с помощью экстрагирующего растворителя.
В настоящем документе термин «растворимый полимер» относится к полимеру, который способен растворяться в растворителе на молекулярном уровне. Кроме того, термодинамическая стабильность раствора с полимером/растворителем может описываться следующим уравнением 1:
mix
mix
mix
где ΔG - изменение свободной энергии Гиббса при смешивании растворимого полимера с растворителем, ΔH - изменение энтальпии при смешивании, Т - абсолютная температура и ΔS - энтропия при смешивании. Для сохранения стабильного раствора растворимого полимера в растворителе свободная энергия Гиббса должна быть отрицательной и достигать минимума. Таким образом, в настоящем изобретении может использоваться любая комбинация растворимого полимера и растворителя, для которой свободная энергия Гиббса при соответствующих значениях температуры и давления является отрицательной и достигает минимума.
В настоящем документе термин «нерастворимый полимер» относится к полимеру, который не может быть растворен в растворителе на молекулярном уровне.
Используемый в настоящем документе термин «загрязнители» относится к нежелательным или посторонним материалам, которые присутствуют в rP и не являются частью полимеров, используемых для изготовления продукта (например, загрязнители представляют собой материалы, наносимые на продукт в процессе его применения, процессе утилизации или процессе регенерации rP). Эти загрязнители содержат материал в виде частиц, связанный с загрязнителями, и экстрагируемые материалы, связанными с загрязнителями.
Используемые в настоящем документе термины «экстрагирующий растворитель» и «растворитель стадии растворения» относятся к веществам, которые могут существовать в жидком состоянии при заданных значениях температуры и давления. В некоторых вариантах осуществления экстрагирующий растворитель и растворитель стадии растворения могут быть преимущественно однородной химической композицией из одной молекулы или изомера, тогда как в других вариантах осуществления экстрагирующий растворитель и растворитель стадии растворения могут представлять собой смесь нескольких различных молекулярных композиций или изомеров. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения термины «экстрагирующий растворитель» и «растворитель стадии растворения» могут также применяться в отношении веществ, которые находятся при критической температуре и критическом давлении (в критической точке) данного вещества, вблизи этой точки или выше нее. Специалистам в данной области хорошо известно, что вещества, находящиеся выше критической точки такого вещества, известны как сверхкритические текучие среды, которые не обладают характерными физическими свойствами жидкости (например, плотностью).
Используемый в настоящем документе термин «стандартная температура кипения» относится к температуре кипения при абсолютном давлении, равном точно 100 кПа (1 бар, 14,5 фунтов на кв. дюйм абс, 0,9869 атм), в соответствии с правилами Международного союза теоретической и прикладной химии (ИЮПАК).
Используемый в настоящем документе термин «стандартное изменение энтальпии при испарении» относится к изменению энтальпии, которое требуется для преобразования определенного количества вещества из жидкого в газообразное состояние при стандартной температуре кипения вещества.
Используемый в настоящем документе термин «раствор полимера» относится к раствору основного полимера, растворенного в растворителе.
В настоящем документе термин «осаждение» относится к процессу осаждения взвешенных частиц в ответ на усилие (как правило, гравитационное усилие), воздействующее на частицы. Для целей настоящего изобретения термины «осаждение» и «седиментация» используются взаимозаменяемо.
Используемый в настоящем документе термин «твердая среда» относится к веществу, которое в условиях его использования существует в твердом состоянии. Твердая среда может быть кристаллической, полукристаллической или аморфной. Твердая среда может быть гранулированной и может поставляться в гранулах различной формы (например, сферы, цилиндры, шарики и т.п.). В случае гранулированной твердой среды размер частиц и распределение частиц твердой среды по размерам могут определяться размером ячейки сита, используемого для сортировки гранулированной среды. Пример стандартных обозначений размеров ячейки сита можно найти в стандарте ASTM E11 Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM), имеющем название «Стандартная спецификация на металлотканую испытательную ситовую ткань и испытательные сита». Твердая среда также может представлять собой нетканый волокнистый мат или тканое полотно.
Используемый в настоящем документе термин «очищенный полимер» относится к полимеру, в котором твердые частицы и экстрагируемые материалы имеют более низкую концентрацию, чем их концентрация, в том же полимере перед стадиями экстракции, растворения, осаждения и очистки. Для целей настоящего изобретения термины «очищенный полимер» и «более чистый полимер» имеют одинаковый смысл и используются взаимозаменяемо.
В настоящем документе термин «отделенный и очищенный полимер» относится к очищенному полимеру, отделенному от других полимеров.
Используемый в настоящем документе термин «экстракция» относится к процессу переноса растворенного вещества из жидкой фазы (или твердой матрицы) через границу раздела фаз в отдельную несмешивающуюся жидкую фазу. Движущая сила (силы) для экстракции описана в теории разделения.
В настоящем документе термин «экстрагированный» относится к материалу, имеющему меньшее количество растворенных веществ (т.е. экстрагируемых материалов) по сравнению с тем же материалом до стадии экстракции.
Используемый в настоящем документе термин «экстрагированный rAHP» относится к rAHP, имеющему меньшее количество растворенных веществ (т.е. экстрагируемых материалов) по сравнению с тем же rAHP перед стадией экстракции.
В настоящем документе термин «подобный исходному полимер» относится к полимеру, по существу не содержащему твердых частиц, экстрагируемых материалов и загрязняющих примесей; однородному; и имеющему свойства, схожие со свойствами его основного полимера. Для целей настоящего изобретения термины «подобный исходному полимер» и «основной полимер» используются взаимозаменяемо.
Используемый в настоящем документе термин «олигомерная акриловая кислота» (ОАА) относится к молекулярному комплексу, содержащему менее 1000 единиц АА, в отличие от полимера АА (РАА), который относится к молекулярному комплексу, содержащему более 1000 единиц АА.
В настоящем документе термины «поли(акриловая кислота)» и «РАА» обозначают полимеры акриловой кислоты, используемые в различных областях применения, такие как суперабсорбирующие полимеры (SAP), адгезивы, покрытия, флокулирующие агенты и т.п.
В настоящем документе любое упоминание международных единиц давления (например, МПа) относится к избыточному манометрическому давлению.
II Способ отделения и очистки полимеров
Е
Е
D
D
D
D
D
D
Неожиданно было обнаружено, что некоторые растворители, которые в предпочтительном варианте осуществления демонстрируют зависящую от температуры и давления растворимость полимеров, при использовании в сравнительно простом способе могут вызывать разделение и очистку полимеров, особенно полимеров в переработанных или регенерированных продуктах, до почти исходного качества. Каждый из этих полимеров содержит основной полимер, твердые частицы и извлекаемые материалы. Процесс, приведенный в качестве примера на ФИГ. 1, включает получение регенерированного продукта (стадия а на ФИГ. 1) с последующим извлечением экстрагируемых материалов из регенерированного продукта экстрагирующим растворителем при температуре экстракции (Т) и при давлении экстракции (Р) (стадия b на ФИГ. 1) с последующим растворением основного полимера в растворителе стадии растворения при температуре растворения (T) и при давлении растворения (P) (стадия с на ФИГ. 1) и образованием суспензии твердых частиц в растворе основного полимера с последующим осаждением полимерной суспензии при температуре растворения (T) и при давлении растворения (P) (стадия d на ФИГ. 1) и образованием суспензии твердых частиц, которые не были осаждены на предыдущей стадии в растворе основного полимера с последующей очисткой суспензии путем приведения ее в контакт с твердой средой при температуре растворения (T) и давлении растворения (P) (стадия е на ФИГ. 1) для снижения концентрации твердых частиц в растворе основного полимера и с последующим отделением полимера от растворителя стадии растворения (стадия f на ФИГ. 1) с получением отделенного и очищенного полимера. Затем стадии растворения, осаждения, очистки и разделения способа повторяют для каждого из растворимых полимеров в регенерированном продукте.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения отделенные и очищенные полимеры, источником которых могут быть потоки отходов после бытового использования, по существу не содержат никаких твердых частиц (например, не содержат пигментов), не содержат загрязняющих примесей, не содержат экстрагируемых материалов (например, не имеют запаха), однородны и похожи по свойствам на исходные полимеры. Более того, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения физические свойства растворителя стадии растворения настоящего изобретения могут обеспечить более энергетически эффективные способы отделения данного растворителя от очищенных полимеров.
Регенерированный продукт
Для целей настоящего изобретения регенерированный продукт (rP) относится либо к продукту, либо к упаковке. Не имеющие ограничительного характера примеры продуктов или упаковки после бытового использования представляют собой продукты или упаковки, полученные из потоков перерабатываемого уличного мусора, в которые конечные потребители помещают использованные продукты или упаковки, складывая их в специально обозначенные контейнеры для сбора мусоровозами или компаниями по переработке, и продукты или упаковки, полученные в магазинах по программам возврата, в рамках которых потребитель приносит отходы или упаковку в магазин и помещает отходы или упаковку в специально предназначенный контейнер для сбора мусора. Не имеющим ограничительного характера примером отходов продуктов после промышленного использования могут быть отходы полимеров, которые образуются в процессе производства или отгрузки товара или изделия и которые собираются производителем в качестве не подлежащего использованию материала (например, кромочная обрезь, не соответствующий спецификации материал, брак, полученный в ходе наладки). Не имеющие ограничительного характера примеры отходов из специфичных потоков отходов - это отходы, полученные в результате переработки электронных отходов, также называемых электронным ломом, автомобилей, и использованных ковровых и текстильных изделий.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный rP выбран из группы, состоящей из продуктов после бытового использования, продуктов после промышленного использования, продуктов после коммерческого использования, специфичных потоков отходов и их комбинаций. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанный rP выбран из группы, состоящей из продуктов после бытового использования, продуктов после промышленного использования и их комбинаций. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимеров от регенерированного продукта (rP) и их очистки включает в себя получение указанного rP.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный rP представляет собой регенерированную пленку. В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная rF содержит по меньшей мере 2 полимера. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанная rF содержит по меньшей мере 4 полимера. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная rF включает многослойную пленку. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная rF содержит пленку по меньшей мере с двумя слоями. Данные слои в rF могут включать в себя связующие слои, известные специалистам в данной области. Не имеющие ограничительного характера примеры полимеров, используемых в слоях многослойной пленки, представляют собой ПЭ, ПП, PET, полистирол (PS), полимолочную кислоту (PLA), иономер, полиамиды (РА) и полибутиленсукцинат (PBS).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный rP представляет собой регенерированный абсорбирующий предмет гигиены (rAHP). В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанный rAHP выбран из группы, состоящей из детского подгузника, женского защитного изделия и изделия для страдающих недержанием взрослых.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный rP содержит указанные полимеры и загрязняющие вещества. Для целей настоящего изобретения полимеры в регенерированном продукте представляют собой однородные полимеры или смеси нескольких различных композиций полимеров. Не имеющие ограничительного характера примеры полимеров представляют собой ПЭ, ПП, PET, ADH, ТРЕ, целлюлозу, гемицеллюлозу, лигнин, РАА, PLA, иономер, РА и PBS. Не имеющие ограничительного характера примеры композиций ПП включают гомополимеры пропилена, сополимеры пропилена и этилена (в том числе ударопрочные и случайным образом осветленные сополимеры), сополимеры пропилена и альфа-олефинов, полипропиленовые каучуки и другие растворимые композиции полипропилена, которые могут быть очевидны специалистам в данной области. В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанные полимеры являются растворимыми. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанные полимеры являются нерастворимыми. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный полимер выбран из группы, состоящей из растворимого полимера, нерастворимого полимера и их смесей. В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанные растворимые полимеры выбраны из группы, состоящей из ПП, ПЭ, PET, ADH, ТРЕ и их смесей. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанный первый растворимый полимер представляет собой ADH, указанный второй растворимый полимер представляет собой ТРЕ, указанный третий растворимый полимер представляет собой ПП, указанный четвертый растворимый полимер представляет собой ПЭ, а указанный пятый растворимый полимер представляет собой PET. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанные нерастворимые полимеры выбраны из группы, состоящей из целлюлозы, гемицеллюлозы, лигнина и РАА и их смесей. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанными нерастворимыми полимерами являются целлюлоза и РАА.
Не имеющие ограничительного характера примеры загрязняющих веществ представляют собой частицы пыли, почвы, образованные в процессе применения, утилизации и регенерации продуктов, специфические запахи и части других продуктов. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанные загрязняющие вещества содержат материал в виде частиц, связанный с указанными загрязнителями, и экстрагируемые материалы, связанные с указанными загрязнителями.
Полимеры в регенерированном продукте содержат основной полимер, твердые частицы, связанные с полимером, и экстрагируемые материалы, связанные с полимером. Твердые частицы добавляют к основным полимерам в процессе полимеризации или превращения основного полимера в продукт. Не имеющие ограничительного характера примеры твердых частиц содержат осветлители, замедлители горения, наполнители, армирующие наполнители, антациды, стабилизаторы, антиоксиданты, скользящие агенты, агенты, препятствующие слипанию, смазывающие вещества, разделительные агенты для пресс-форм, нуклеирующие агенты, пигменты и пластификаторы. Не имеющими ограничительного характера примерами пигментов являются органические пигменты, например фталоцианин меди, неорганические пигменты, например диоксид титана, и другие пигменты, которые могут быть очевидны специалистам в данной области. Не имеющим ограничительного характера примером органического красителя является желтый краситель Basic Yellow 51. Не имеющие ограничительного характера примеры антистатических агентов представляют собой моностеарат глицерина, а примеры скользящих агентов представляют собой эрукамид. Не имеющим ограничительного характера примером стабилизатора является октадецил-3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат. Не имеющими ограничительного характера примерами наполнителей являются карбонат кальция, тальк и стекловолокна.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанные твердые частицы выбраны из группы, состоящей из осветлителей, замедлителей горения, наполнителей, армирующих наполнителей, антацидов, стабилизаторов, антиоксидантов, скользящих агентов, агентов, препятствующих слипанию, смазочных веществ, разделительных агентов для пресс-форм, нуклеирующих агентов, пигментов и их смесей. В другом варианте осуществления настоящего изобретения твердые частицы, связанные с полимером, диспергированы в указанном основном полимере в некоторой концентрации.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных твердых частиц, связанных с каждым растворимым полимером, диспергированных в указанном каждом растворимом основном полимере в указанном rP, составляет менее чем около 5%. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных твердых частиц, связанных с каждым растворимым полимером, диспергированных в указанном каждом растворимом основном полимере в указанном rP, составляет около 3%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных твердых частиц, связанных с каждым растворимым полимером, диспергированных в указанном каждом растворимом основном полимере в указанном rP, составляет менее чем около 3%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных твердых частиц, связанных с каждым растворимым полимером, диспергированных в указанном каждом растворимом основном полимере в указанном rP, составляет менее чем около 1%. В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных твердых частиц, связанных с каждым растворимым полимером, диспергированных в указанном каждом растворимом основном полимере в указанном rP, составляет менее чем около 0,1%.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных твердых частиц, связанных с каждым растворимым полимером, диспергированных в указанном каждом растворимом основном полимере в указанном rAHP, составляет менее чем около 5%. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных твердых частиц, связанных с каждым растворимым полимером, диспергированных в указанном каждом растворимом основном полимере в указанном rAHP, составляет около 3%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных твердых частиц, связанных с каждым растворимым полимером, диспергированных в указанном каждом растворимом основном полимере в указанном rAHP, составляет менее чем около 3%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных твердых частиц, связанных с каждым растворимым полимером, диспергированных в указанном каждом растворимом основном полимере в указанном rAHP, составляет менее чем около 1%. В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных твердых частиц, связанных с каждым растворимым полимером, диспергированных в указанном каждом растворимом основном полимере в указанном rAHP, составляет менее чем около 0,1%.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных твердых частиц, связанных с полимером ПП, диспергированных в указанном основном полимере ПП в указанном rP, составляет менее чем около 5%. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных твердых частиц, связанных с полимером ПП, диспергированных в указанном основном полимере ПП в указанном rP, составляет около 3%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных твердых частиц, связанных с полимером ПП, диспергированных в указанном основном полимере ПП в указанном rP, составляет менее чем около 3%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных твердых частиц, связанных с полимером ПП, диспергированных в указанном основном полимере ПП в указанном rP, составляет менее чем около 1%. В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных твердых частиц, связанных с полимером ПП, диспергированных в указанном основном полимере ПП в указанном rP, составляет менее чем около 0,1%.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных твердых частиц, связанных с полимером ПП, диспергированных в указанном основном полимере ПП в указанном rAHP, составляет менее чем около 5%. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных твердых частиц, связанных с полимером ПП, диспергированных в указанном основном полимере ПП в указанном rAHP, составляет около 3%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных твердых частиц, связанных с полимером ПП, диспергированных в указанном основном полимере ПП в указанном rAHP, составляет менее чем около 3%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных твердых частиц, связанных с полимером ПП, диспергированных в указанном основном полимере ПП в указанном rAHP, составляет менее чем около 1%. В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных твердых частиц, связанных с полимером ПП, диспергированных в указанном основном полимере ПП в указанном rAHP, составляет менее чем около 0,1%.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанные экстрагируемые материалы в указанном rP содержат указанные экстрагируемые материалы, связанные с указанными полимерами, и указанные экстрагируемые материалы, связанные с указанными загрязнителями. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанные экстрагируемые материалы в указанном rP находятся в некоторой концентрации в указанном rP. Не имеющие ограничительного характера примеры экстрагируемых материалов, связанных с полимерами или загрязнителями, представляют собой красители, ароматические вещества, ароматизаторы и их смеси. К экстрагируемым материалам, связанным с полимерами или загрязняющими примесями, могут относиться остаточные технологические вспомогательные вещества, добавляемые в полимер, остаточные компоненты изделия, которое контактировало с полимером во время использования продукта, и любые другие экстрагируемыми материалы, которые могли быть специально добавлены или случайно включены в полимер, например, в процессе сбора отходов и их последующего накопления вместе с другими отходами.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный способ дополнительно включает стерилизацию указанного rP после указанной стадии получения. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанный способ дополнительно включает стерилизацию указанного rAHP после указанной стадии получения. Стерилизация необходима для устранения микробной нагрузки на rP и, более конкретно, на rAHP, поскольку АНР считается биоопасным продуктом после применения. Способы и условия стерилизации хорошо известны специалистам в данной области и могут быть выполнены в автоклавах, реакторах компании Parr и аналогичном оборудовании.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный способ дополнительно включает в себя уменьшение размера упомянутого rAHP после указанной стадии получения и перед указанной стадией экстракции. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанная стадия измельчения включает перемалывание, резку, срезание или их комбинации.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный способ включает получение указанного rP, экстрагирование указанного rP экстрагирующим растворителем, растворение указанного первого растворимого основного полимера растворителем стадии растворения для получения начальной суспензии, осаждение указанной начальной суспензии для получения промежуточной суспензии, очистку указанной промежуточной суспензии твердой средой для получения конечной суспензии, отделение указанного растворителя стадии растворения от указанной конечной суспензии для получения отделенного и очищенного первого растворимого полимера; и повторение указанной стадии растворения, указанной стадии сушки, указанной стадии очистки и указанной стадии разделения для всех оставшихся растворимых полимеров.
Стадия экстракции
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимеров от регенерированного продукта (rP) и очистки включает получение указанного rP экстрагирующим растворителем при температуре выше около 100°С и давлении более чем около 150 фунтов/кв. дюйм изб. (1 МПа); где экстрагирующий растворитель имеет стандартную температуру кипения менее около 70°С; при этом получают экстрагированный rP (erP); и при этом указанные экстрагируемые материалы имеют концентрацию в указанном erP, которая ниже указанной концентрации указанных экстрагируемых материалов в указанном rP. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанная стадия экстракции включает в себя экстракцию указанного rAHP экстрагирующим растворителем при температуре выше около 100°С и под давлением более чем около 150 фунтов/кв. дюйм изб. (1 МПа); где экстрагирующий растворитель имеет стандартную температуру кипения менее около 70°С; при этом получают экстрагированный rAHP (erAHP); и где указанные экстрагируемые материалы имеют концентрацию в указанном erAHP, которая ниже, чем указанная концентрация указанных экстрагируемых материалов в указанном rAHP. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная стадия экстракции включает в себя экстракцию указанной rF экстрагирующим растворителем при температуре выше около 100°С и под давлением более чем около 150 фунтов/кв. дюйм изб. (1 МПа); где экстрагирующий растворитель имеет стандартную температуру кипения менее около 70°С; где получают экстрагированную rF (erF); где указанные экстрагируемые материалы имеют концентрацию в указанной erF, которая ниже указанной концентрации указанных экстрагируемых материалов в указанной rF.
Экстрагирующий растворитель настоящего изобретения имеет стандартную температуру кипения менее чем около 70°С. Повышение давления позволяет поддерживать температуру экстрагирующих растворителей, имеющих стандартные температуры кипения, ниже диапазона рабочих температур настоящего изобретения в состоянии, при котором наблюдаются незначительное испарение растворителя или полное отсутствие испарения. В одном варианте осуществления настоящего изобретения экстрагирующий растворитель со стандартной температурой кипения меньше около 70°С выбран из группы, состоящей из диоксида углерода, кетонов, спиртов, простых эфиров, сложных эфиров, алкенов, алканов и их смесей. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанный экстрагирующий растворитель выбран из группы, состоящей из олефиновых углеводородов, алифатических углеводородов и их смесей. Не имеющими ограничительного характера примерами экстрагирующих растворителей со стандартными температурами кипения меньше около 70°С являются диоксид углерода, ацетон, метанол, диметиловый простой эфир, диэтиловый простой эфир, этилметиловый эфир, тетрагидрофуран, метилацетат, этилен, пропилен, 1-бутен, 2-бутен, изобутилен, 1-пентен, 2-пентен, разветвленные изомеры пентена, 1-гексен, 2-гексен, метан, этан, пропан, н-бутан, изобутан, н-пентан, изопентан, неопентан, н-гексен, изомеры изогексана и другие вещества, которые могут быть очевидны специалистам в данной области. В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный экстрагирующий растворитель является н-бутаном; В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанный экстрагирующий растворитель является пропаном; В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный экстрагирующий растворитель является пентаном; В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный экстрагирующий растворитель является гексаном;
Выбор используемого экстрагирующего растворителя, а также растворителя стадии растворения будет определять диапазоны температуры и давления, применяемые для осуществления стадий настоящего изобретения. Ниже приведена ссылка на обзор поведения фазы полимера в растворителях, подобных описанным в настоящем изобретении: Kirby and McHugh. (1999) Chem. Rev. 99:565-602.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера от регенерированного продукта (rP) и его очистки включает приведение указанного rP в контакт с экстрагирующим растворителем при температуре и давлении, при которых указанный полимер по существу нерастворим в экстрагирующем растворителе. Без привязки к какой-либо теории заявители полагают, что зависимую от температуры и давления растворимость можно контролировать таким образом, чтобы исключить полное растворение полимера экстрагирующим растворителем, при этом экстрагирующий растворитель может диффундировать в полимер для экстракции из него любых экстрагируемых материалов.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения экстракция может осуществляться посредством фиксации температуры в системе полимер / экстрагирующий растворитель с последующим снижением давления ниже уровня или диапазона давлений, при которых полимер растворяется в экстрагирующем растворителе. В другом варианте осуществления настоящего изобретения экстракция может осуществляться посредством фиксации давления в системе полимер / экстрагирующий растворитель с последующим снижением температуры ниже уровня или диапазона температур, при которых полимер растворяется в экстрагирующем растворителе. Для экстракции полимера экстрагирующим растворителем при контролируемой температуре и давлении используется подходящий аппарат высокого давления, который может быть выполнен таким образом, чтобы обеспечивать возможность непрерывной экстракции полимера экстрагирующим растворителем. В одном варианте осуществления настоящего изобретения аппарат высокого давления может представлять собой колонну непрерывного действия для жидкостно-жидкостной экстракции, при этом расплавленный полимер подается через один конец такой экстракционной колонны, а экстрагирующий растворитель подается через тот же или противоположный конец экстракционной колонны. В другом варианте осуществления настоящего изобретения процесс предусматривает отвод жидкости, содержащей экстрагированные загрязняющие примеси. В другом варианте осуществления настоящего изобретения жидкость, содержащая экстрагированные материалы, очищается, регенерируется и возвращается для использования на стадии экстракции или на другой стадии процесса.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения стадия экстракции может быть реализована периодическим способом, при котором регенерированный продукт представляет собой неподвижный слой в аппарате высокого давления, а жидкий растворитель непрерывно пропускают через фазу неподвижного слоя продукта. Время экстракции или количество используемого экстракционного растворителя будет зависеть от желаемой чистоты отделенных и очищенных полимеров и количества экстрагируемых материалов в исходном регенерированном продукте.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная стадия экстракции реализуется в периодическом режиме. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанная стадия экстракции реализуется в непрерывном режиме.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения erP контактирует с твердой средой на отдельной стадии, как описано ниже в разделе «Стадия очистки». В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная стадия экстракции включает использование адсорбирующих материалов для экстракции фракции указанных экстрагируемых материалов. Не имеющие ограничительного характера примеры адсорбирующих материалов представляют собой оксид кремния (кремнезем), силикагель, оксид алюминия (глинозем), оксид железа, силикат алюминия, силикат магния, аморфное вулканическое стекло, регенерированное стекло, песок, кварц, диатомовую землю, цеолит, перлит, глину, фуллерову землю, бентонитовую глину, металлоорганическую каркасную структуру (MOF), ковалентную органическую каркасную структуру (COF), цеолитоподобную имидазолятную каркасную структуру (ZIF), антрацитовый уголь, сажу, кокс и активированный уголь. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанные адсорбирующие материалы выбраны из группы, состоящей из активированного угля, цеолита, MOF, COF (ZIF) и их смесей.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный способ включает приведение указанного rP в контакт с экстрагирующим растворителем при таких температуре и давлении, при которых указанные полимеры находятся в расплавленном и жидком состоянии. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанный rP контактирует с указанным экстрагирующим растворителем при температуре и давлении, при которых указанные полимеры находятся в твердом состоянии.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения ПП от rP и его очистки включает контакт ПП с экстрагирующим растворителем при таких температуре и давлении, при которых ПП остается по существу нерастворенным. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения ПП от rP и его очистки включает контакт указанного ПП с н-бутаном при температуре от около 80°С до около 220°С. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения ПП от rP и его очистки включает контакт указанного ПП с н-бутаном при температуре от около 100°С до около 200°С. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения ПП от rP и его очистки включает контакт указанного ПП с н-бутаном при температуре от около 130°С до около 180°С. В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения ПП от rP и его очистки включает контакт указанного ПП с н-бутаном при температуре от около 110°С до около 170°С.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения ПП от rP и его очистки включает контакт указанного ПП с н-бутаном при давлении от около 150 фунтов/кв. дюйм изб. (1 МПа) до около 3000 фунтов/кв. дюйм изб. (20,7 МПа). В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения ПП от rP и его очистки включает контакт указанного ПП с н-бутаном при давлении от около 1000 фунтов/кв. дюйм изб. (6,9 МПа) до около 2750 фунтов/кв. дюйм изб. (19 МПа). В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения ПП от rP и его очистки включает контакт указанного ПП с н-бутаном при давлении от около 1500 фунтов/кв. дюйм изб. (10,3 МПа) до около 2500 фунтов/кв. дюйм изб. (17,2 МПа). В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения ПП от rP и его очистки включает контакт указанного ПП с н-бутаном при давлении от около 1100 фунтов/кв. дюйм изб. (7,6 МПа) до около 2100 фунтов/кв. дюйм изб. (14,5 МПа).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения ПП от rP и его очистки включает контакт указанного ПП с пропаном при температуре от около 80°С до около 220°С. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения ПП от rP и его очистки включает контакт указанного РР с пропаном при температуре от около 100°С до около 200°С. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения ПП от rP и его очистки включает контакт указанного ПП с пропаном при температуре от около 130°С до около 180°С.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения ПП от rP и его очистки включает контакт указанного ПП с пропаном при давлении от около 200 фунтов/кв. дюйм изб. (1,4 МПа) до около 8000 фунтов/кв. дюйм изб. (55,2 МПа). В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения ПП от rP и его очистки включает контакт указанного ПП с пропаном при давлении от около 1000 фунтов/кв. дюйм изб. (6,9 МПа) до около 6000 фунтов/кв. дюйм изб. (41,4 МПа). В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения ПП от rP и его очистки включает контакт указанного ПП с пропаном при давлении от около 2000 фунтов/кв. дюйм изб. (13,8 МПа) до около 4000 фунтов/кв. дюйм изб. (27,6 МПа).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных экстрагируемых материалов в указанном erP составляет менее чем около 90% от указанной концентрации указанных экстрагируемых материалов в указанном rP. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных экстрагируемых материалов в указанном erP составляет менее чем около 75% от указанной концентрации указанных экстрагируемых материалов в указанном rP. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных экстрагируемых материалов в указанном erP составляет менее чем около 50% от указанной концентрации указанных экстрагируемых материалов в указанном rP. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных экстрагируемых материалов в указанном erP составляет примерно половину указанной концентрации указанных экстрагируемых материалов в указанном rP.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных экстрагируемых материалов в указанном erAHP составляет менее чем около 90% от указанной концентрации указанных экстрагируемых материалов в указанном rAHP. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных экстрагируемых материалов в указанном erAHP составляет менее чем около 75% от указанной концентрации указанных экстрагируемых материалов в указанном rAHP. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных экстрагируемых материалов в указанном erAHP составляет менее чем около 50% от указанной концентрации указанных экстрагируемых материалов в указанном rAHP. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных экстрагируемых материалов в указанном erAHP составляет примерно половину указанной концентрации указанных экстрагируемых материалов в указанном rAHP.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный erP по существу не содержит указанных экстрагируемых материалов. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанный erAHP по существу не содержит указанных экстрагируемых материалов. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных экстрагируемых материалов в указанном erP дополнительно снижается во время указанной стадии очистки. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная концентрация указанных экстрагируемых материалов в указанном erAHP дополнительно снижается во время указанной стадии очистки.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимера ПП от rAHP и его очистки, в котором указанный диапазон температур на указанной стадии экстракции составляет от около 110°С до около 170°С и в котором указанный диапазон давления на указанной стадии экстракции составляет от около 1100 фунтов/кв. дюйм изб. (7,6 МПа) до около 2100 фунтов/кв. дюйм изб. (14,5 МПа).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимеров от rP и их очистки, в котором указанный экстрагирующий растворитель представляет собой пропан, где указанная температура на указанной стадии экстракции превышает примерно 100°С и где указанное давление на указанной стадии экстракции больше чем около 150 фунтов/кв. дюйм изб. (1 МПа) и ниже чем около 1500 фунтов/кв. дюйм изб. (10,3 МПа). В другом варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимеров от rP и их очистки, в котором указанный экстрагирующий растворитель представляет собой н-бутан, где указанная температура на указанной стадии экстракции превышает около 100°С, и где указанное давление на указанной стадии экстракции составляет более примерно 150 фунтов/кв. дюйм изб. (1 МПа) и ниже примерно 900 фунтов/кв. дюйм изб. (6,2 МПа). В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимеров от rP и их очистки, в котором указанный экстрагирующий растворитель представляет собой пентан, где указанная температура на указанной стадии экстракции превышает примерно 100°С и где указанное давление на указанной стадии экстракции составляет более примерно 150 фунтов/кв. дюйм изб. (1 МПа) и ниже примерно 500 фунтов/кв. дюйм изб. (3,4 МПа). В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимеров от rP и их очистки, в котором указанный растворитель для экстракции представляет собой гексан, где указанная температура на указанной стадии экстракции превышает около 100°С, и где указанное давление на указанной стадии экстракции составляет около 150 фунтов/кв. дюйм изб. (1 МПа).
Стадия растворения
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимеров от регенерированного продукта (rP) и их очистки включает растворение первого растворимого основного полимера указанного rP посредством приведения указанного erP в контакт с растворителем стадии растворения в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для того, чтобы указанный первый растворимый основной полимер растворился в указанном растворителе стадии растворения; при этом получают начальную суспензию; где указанная начальная суспензия содержит суспензию указанных твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером, и домены всех остальных полимеров в растворе первого растворимого основного полимера; и где указанный первый растворимый основной полимер имеет диапазон растворимости ниже диапазона растворимости оставшихся растворимых основных полимеров. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимеров от регенерированного абсорбирующего предмета гигиены (rAHP) и их очистки включает растворение первого растворимого основного полимера указанного rAHP посредством контакта указанного rAHP с растворителем стадии растворения в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для того, чтобы указанный первый растворимый основной полимер растворился в указанном растворителе стадии растворения; при этом получают начальную суспензию; где указанная начальная суспензия содержит суспензию указанных твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером, и домены всех остальных полимеров в растворе первого растворимого основного полимера; и где указанный первый растворимый основной полимер имеет диапазон растворимости ниже диапазона растворимости оставшихся растворимых основных полимеров. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимеров от регенерированной пленки (rF) и их очистки включает растворение первого растворимого основного полимера указанной rF посредством приведения указанной rF в контакт с растворителем стадии растворения в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для того, чтобы указанный первый растворимый основной полимер растворился в указанном растворителе стадии растворения; при этом получают начальную суспензию; где указанная начальная суспензия содержит суспензию указанных твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером, и домены всех остальных полимеров в растворе первого растворимого основного полимера; и где указанный первый растворимый основной полимер имеет диапазон растворимости ниже диапазона растворимости оставшихся растворимых основных полимеров. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ADH от регенерированного абсорбирующего предмета гигиены (rAHP) и очистки этого полимера включает растворение указанного основного полимера ADH указанного rAHP путем приведения указанного erAHP в контакт с растворителем стадии растворения в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для растворения основного полимера ADH в указанном растворителе стадии растворения; при этом получают начальную суспензию; где указанная начальная суспензия состоит из суспензии указанных твердых частиц, связанных с указанным полимером ADH, и доменов полимеров ТРЕ, ПП, ПЭ, PET, целлюлозы и РАА в растворе основного полимера ADH; и где указанный основной полимер ADH имеет диапазон растворимости ниже диапазона растворимости указанных основных полимеров ТРЕ, ПП, ПЭ и PET; и где указанные домены стадии растворения содержат указанные полимеры ТРЕ, ПП, ПЭ, PET, целлюлозы и РАА. В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от регенерированного абсорбирующего предмета гигиены (rAHP) и очистки этого полимера включает растворение указанного основного полимера ПП указанного rAHP путем приведения указанного erAHP в контакт с растворителем стадии растворения в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для растворения основного полимера ПП в указанном растворителе стадии растворения; при этом получают начальную суспензию; где указанная начальная суспензия содержит суспензию указанных твердых частиц, связанных с указанным полимером ПП, и домены полимеров целлюлозы и РАА в растворе основного полимера ПП.
Без привязки к какой-либо теории заявители полагают, что температуру и давление можно контролировать таким образом, чтобы обеспечить термодинамически благоприятное растворение полимеров в растворителе стадии растворения. Кроме того, температуру и давление можно контролировать таким образом, чтобы обеспечить растворение конкретного полимера или смеси полимеров, не допуская растворения других полимеров или смесей полимеров. Такое контролируемое растворение позволяет отделять полимеры от смесей полимеров или регенерированных продуктов.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения и очистки полимеров включает растворение регенерированного продукта, содержащего данные полимеры, в растворителе стадии растворения, который растворяет один из полимеров и при тех же значениях температуры и давления не растворяет другие полимеры, которые остаются в суспензии в качестве доменов. Описанный выше процесс повторяют для других полимеров.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимера ПП от регенерированного абсорбирующего предмета гигиены (rAHP) и очистки этого полимера, в котором указанный полимер ПП включает основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП указанного rAHP путем приведения указанного rAHP в контакт с растворителем стадии растворения при температуре и давлении, при которых указанный основной полимер ПП растворяется в указанном растворителе стадии растворения. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки этого полимера, в котором указанный полимер ПП включает основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП в н-бутане при температуре от около 90°С до около 220°С. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки этого полимера, в котором указанный полимер ПП содержит основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП в н-бутане при температуре от около 100°С до около 200°С. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки этого полимера, в котором указанный полимер ПП включает основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП в н-бутане при температуре от около 130°С до около 180°С.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки этого полимера, в котором указанный полимер ПП включает основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП в н-бутане при давлении от около 350 фунтов/кв. дюйм изб. (2,4 МПа) до около 20000 фунтов/кв. дюйм изб. (137,9 МПа). В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки этого полимера, в котором указанный полимер ПП включает основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП в н-бутане при давлении от около 350 фунтов/кв. дюйм изб. (2,4 МПа) до около 4000 фунтов/кв. дюйм изб. (27,6 МПа). В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки этого полимера, в котором указанный полимер ПП содержит основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП в н-бутане при давлении от около 1000 фунтов/кв. дюйм изб. (6,9 МПа) до около 3500 фунтов/кв. дюйм изб. (24,1 МПа). В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки этого полимера, в котором указанный полимер ПП включает основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП в н-бутане при давлении от около 2000 фунтов/кв. дюйм изб. (13,8 МПа) до около 3000 фунтов/кв. дюйм изб. (20,7 МПа).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки этого полимера, в котором указанный диапазон температур на указанной стадии растворения составляет от около 90°С до около 220°С, и в котором указанный диапазон давления на указанной стадии растворения составляет от около 350 фунтов/кв. дюйм изб. (2,4 МПа) до около 20000 фунтов/кв. дюйм изб. (137,9 МПа).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП из восстановленного абсорбирующего предмета гигиены (rAHP) и очистки этого полимера, в котором указанный полимер ПП включает основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП указанного rAHP путем приведения указанного rAHP в контакт с н-бутаном при массовой концентрации по меньшей мере 0,5%. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки этого полимера, в котором указанный полимер ПП включает основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП в н-бутане при массовой концентрации по меньшей мере около 1%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера, в котором указанный полимер ПП содержит основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП в н-бутане при массовой концентрации по меньшей мере около 2%. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера, в котором указанный полимер ПП включает основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП в н-бутане при массовой концентрации по меньшей мере около 3%. В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП из восстановленного абсорбирующего предмета гигиены (rAHP) и очистки этого полимера, в котором указанный полимер ПП включает основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП указанного rAHP путем приведения указанного rAHP в контакт с н-бутаном при массовой концентрации по меньшей мере 4%. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки этого полимера, в котором указанный полимер ПП включает основной РР-полимер, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП в н-бутане при массовой концентрации по меньшей мере около 5%.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от восстановленного абсорбирующего предмета гигиены (rAHP) и очистки указанного полимера, в котором указанный полимер ПП включает основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП указанного rAHP путем приведения указанного rAHP в контакт с растворителем стадии растворения при массовой концентрации до около 20%. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера, в котором указанный полимер ПП включает основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП в н-бутане при массовой концентрации до около 18%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера, в котором указанный полимер ПП содержит основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП в н-бутане при массовой концентрации до около 16%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера, в котором указанный полимер ПП включает основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП в н-бутане при массовой концентрации до около 14%. В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от восстановленного абсорбирующего предмета гигиены (rAHP) и очистки указанного полимера, в котором указанный полимер ПП включает основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП указанного rAHP путем приведения указанного rAHP в контакт с растворителем стадии растворения при массовой концентрации до около 12%.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимера ПП от регенерированного абсорбирующего предмета гигиены (rAHP) и очистки указанного полимера, в котором указанный полимер ПП включает основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП указанного rAHP путем приведения указанного rAHP в контакт с пропаном при температуре и давлении, при которых указанный основной полимер ПП растворяется в указанном растворителе стадии растворения. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера, в котором указанный полимер ПП включает основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП в пропане при температуре от около 90°С до около 220°С. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера, в котором указанный полимер ПП содержит основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП в пропане при температуре от около 100°С до около 200°С. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера, в котором указанный полимер ПП включает основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП в пропане при температуре от около 130°С до около 180°С.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера, в котором указанный полимер ПП включает основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП в пропане при давлении от около 2000 фунтов/кв. дюйм изб. (13,8 МПа) до около 8000 фунтов/кв. дюйм изб. (55,2 МПа). В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера, в котором указанный полимер ПП включает основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП в пропане при давлении от около 3000 фунтов/кв. дюйм изб. (20,7 МПа) до около 6000 фунтов/кв. дюйм изб. (41,4 МПа). В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера, в котором указанный полимер ПП содержит основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП в пропане при давлении от около 3500 фунтов/кв. дюйм изб. (24,1 МПа) до около 5000 фунтов/кв. дюйм изб. (34,5 МПа).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от восстановленного абсорбирующего предмета гигиены (rAHP) и очистки указанного полимера, в котором указанный полимер ПП включает основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП указанного rAHP путем приведения указанного rAHP в контакт с пропаном при массовой концентрации по меньшей мере около 0,5%. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера, в котором указанный полимер ПП включает основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП в пропане при массовой концентрации по меньшей мере около 1%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера, в котором указанный полимер ПП содержит основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП в пропане при массовой концентрации по меньшей мере около 2%. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера, в котором указанный полимер ПП включает основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП в пропане при массовой концентрации по меньшей мере около 3%. В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от восстановленного абсорбирующего предмета гигиены (rAHP) и очистки указанного полимера, в котором указанный полимер ПП включает основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП указанного rAHP путем приведения указанного rAHP в контакт с пропаном при массовой концентрации по меньшей мере около 4%. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера, в котором указанный полимер ПП включает основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП в пропане при массовой концентрации по меньшей мере около 5%.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от восстановленного абсорбирующего предмета гигиены (rAHP) и очистки указанного полимера, в котором указанный полимер ПП включает основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП указанного rAHP путем приведения указанного rAHP в контакт с пропаном при массовой концентрации до около 20%. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера, в котором указанный полимер ПП включает основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП в пропане при массовой концентрации до около 18%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера, в котором указанный полимер ПП содержит основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП в пропане при массовой концентрации до около 16%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения и очистки полимера ПП из rAHP, в котором указанный полимер ПП содержит основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП в пропане при массовой концентрации до около 14%. В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от восстановленного абсорбирующего предмета гигиены (rAHP) и очистки указанного полимера, в котором указанный полимер ПП включает основной полимер ПП, твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером ПП, включает растворение указанного основного полимера ПП указанного rAHP путем приведения указанного rAHP в контакт с пропаном при массовой концентрации до около 12%.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный растворитель стадии растворения выбран из группы, состоящей из олефиновых углеводородов, алифатических углеводородов и их смесей. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанный экстрагирующий растворитель является таким же, как указанный растворитель стадии растворения.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная стадия растворения реализуется в периодическом режиме. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанная стадия растворения реализуется в непрерывном режиме.
На стадии растворения образуется начальная суспензия. Начальная суспензия содержит суспензию твердых частиц, связанных с растворимым полимером в растворе растворимого основного полимера, и домены всех оставшихся полимеров.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанные домены всех остальных полимеров содержат полимеры целлюлозы и РАА. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанные домены всех оставшихся полимеров разделены на указанный полимер РАА и указанный полимер целлюлозы. Одной из целей разделения полимера РАА и полимера целлюлозы является их повторное использование в будущем АНР. В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный полимер РАА, отделенный от указанных доменов стадии растворения, содержит воду в количестве, превышающем 30 г воды/г полимера РАА. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанный полимер РАА дополнительно дегидратируют до менее чем 1 г воды / г полимера РАА в ходе процесса дегидратации. Не имеющие ограничительного характера примеры способов дегидратации включают приведение полимера РАА в контакт с раствором соли, раствором кислоты, раствором основания и растворителем, который образует азеотропную смесь с водой; создание повышенного давления; и центрифугирование. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный процесс дегидратации выбран из группы, состоящей из приведения указанного полимера РАА в контакт с раствором соли, раствором кислоты, раствором основания и растворителем, который образует азеотропную смесь с водой; создание повышенного давления; центрифугирование; и их комбинации. Не имеющие ограничительного характера примеры растворителей, которые образуют азеотропную смесь с водой, представляют собой метанол, этанол, н-пропанол, изопропиловый спирт, н-бутанол, изобутанол и 2-бутанол. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный растворитель представляет собой спирт, который выбран из группы, состоящей из метанола, этанола, н-пропанола, изопропилового спирта, н-бутанола, изобутанола, 2-бутанола и их смесей.
2
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный дегидратированный полимер РАА используется для получения нового АНР. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанный полимер РАА подвергают деполимеризации с получением мономерной акриловой кислоты (АА) или олигомерной акриловой кислоты (ОАА). В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанные АА или ОАА дополнительно полимеризуют с исходным полимером РАА и используют для получения нового АНР. Не имеющими ограничительного характера примерами деполимеризации полимеров РАА являются деполимеризация в присутствии растворенного CO, деполимеризация с помощью ультразвука и солнечного излучения, термическое разложение и механохимические процессы (например, применение механических усилий для осуществления деполимеризации).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимера ADH от rP и очистки этого полимера, где указанный растворитель стадии растворения представляет собой пропан, где указанный температурный диапазон на указанном стадии растворения начинается при температуре около 100°С и где указанный диапазон давлений на указанном стадии растворения начинается при давлении около 1500 фунтов/кв. дюйм изб. (10,3 МПа). В другом варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимера ADH от rP и очистки этого полимера, в котором указанный растворитель стадии растворения представляет собой н-бутан, где указанный температурный диапазон на указанной стадии растворения начинается при температуре около 100°С, и где указанный диапазон давления на указанной стадии растворения начинается при давлении около 900 фунтов/кв. дюйм изб. (6,2 МПа). В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимера ADH от rP и очистки указанного полимера, в котором указанный растворитель стадии растворения представляет собой пентан, где указанный температурный диапазон на указанной стадии растворения начинается около при 100°С и где указанный диапазон давления на указанной стадии растворения начинается при давлении около 500 фунтов/кв. дюйм изб. (3,4 МПа). В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимера ADH от rP и очистки указанного полимера, где указанный растворитель стадии растворения представляет собой гексан, где указанный температурный диапазон на указанной стадии растворения начинается при температуре около 100°С и где указанный диапазон давлений на указанной стадии растворения начинается при давлении около 150 фунтов/кв. дюйм изб. (1 МПа).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимера ТРЕ от rP и очистки указанного полимера, где указанный растворитель стадии растворения представляет собой пропан, где указанный температурный диапазон на указанной стадии растворения начинается при температуре около 100°С и где указанный диапазон давлений на указанной стадии растворения начинается при давлении около 3000 фунтов/кв. дюйм изб. (20,7 МПа). В другом варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимера ТРЕ от rP и очистки указанного полимера, в котором указанный растворитель стадии растворения представляет собой н-бутан, где указанный температурный диапазон на указанной стадии растворения начинается при температуре около 100°С, и где указанный диапазон давления на указанной стадии растворения начинается при давлении около 1200 фунтов/кв. дюйм изб. (8,3 МПа). В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимера ТРЕ от rP и очистки указанного полимера, в котором указанный растворитель стадии растворения представляет собой пентан, где указанный температурный диапазон на указанной стадии растворения начинается около при 100°С и где указанный диапазон давления на указанной стадии растворения начинается при давлении около 700 фунтов/кв. дюйм изб. (4,8 МПа). В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимера ТРЕ от rP и очистки указанного полимера, где указанный растворитель стадии растворения представляет собой гексан, где указанный температурный диапазон на указанной стадии растворения начинается при температуре около 100°С и где указанный диапазон давлений на указанной стадии растворения начинается при давлении около 200 фунтов/кв. дюйм изб. (1,4 МПа).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимера ПП от rP и очистки указанного полимера, где указанный растворитель стадии растворения представляет собой пропан, где указанный температурный диапазон на указанной стадии растворения начинается при температуре около 100°С и где указанный диапазон давлений на указанной стадии растворения начинается при давлении около 7000 фунтов/кв. дюйм изб. (48,3 МПа). В другом варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимера ПП от rP и очистки указанного полимера, в котором указанный растворитель стадии растворения представляет собой н-бутан, где указанный температурный диапазон на указанной стадии растворения начинается при температуре около 100°С, и где указанный диапазон давления на указанной стадии растворения начинается при давлении около 1800 фунтов/кв. дюйм изб. (12,4 МПа). В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимера ПП от rP и очистки указанного полимера, в котором указанный растворитель стадии растворения представляет собой пентан, где указанный температурный диапазон на указанной стадии растворения начинается около при 100°С и где указанный диапазон давления на указанной стадии растворения начинается при давлении около 1400 фунтов/кв. дюйм изб. (9,7 МПа). В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимера ПП от rP и очистки указанного полимера, где указанный растворитель стадии растворения представляет собой гексан, где указанный температурный диапазон на указанной стадии растворения начинается при температуре около 100°С и где указанный диапазон давлений на указанной стадии растворения начинается при давлении около 350 фунтов/кв. дюйм изб. (2,4 МПа).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимера ПЭ от rP и очистки указанного полимера, где указанный растворитель стадии растворения представляет собой пропан, где указанный температурный диапазон на указанной стадии растворения начинается при температуре около 100°С и где указанный диапазон давлений на указанной стадии растворения начинается при давлении около 10000 фунтов/кв. дюйм изб. (68,9 МПа). В другом варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимера ПЭ от rP и очистки указанного полимера, в котором указанный растворитель стадии растворения представляет собой н-бутан, где указанный температурный диапазон на указанной стадии растворения начинается при температуре около 100°С, и где указанный диапазон давления на указанной стадии растворения начинается при давлении около 4500 фунтов/кв. дюйм изб. (31 МПа). В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимера ПЭ от rP и очистки указанного полимера, в котором указанный растворитель стадии растворения представляет собой пентан, где указанный температурный диапазон на указанной стадии растворения начинается около при 100°С и где указанный диапазон давления на указанной стадии растворения начинается при давлении около 2900 фунтов/кв. дюйм изб. (20 МПа). В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимера ТРЕ от rP и очистки указанного полимера, где указанный растворитель стадии растворения представляет собой гексан, где указанный температурный диапазон на указанной стадии растворения начинается при температуре около 100°С и где указанный диапазон давлений на указанной стадии растворения начинается при давлении около 1000 фунтов/кв. дюйм изб. (6,9 МПа).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимера PET от rP и очистки указанного полимера, где указанный растворитель стадии растворения представляет собой пропан, где указанный температурный диапазон на указанной стадии растворения начинается при температуре около 100°С и где указанный диапазон давлений на указанной стадии растворения начинается при давлении около 34000 фунтов/кв. дюйм изб. (234,4 МПа). В другом варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимера PET от rP и очистки указанного полимера, в котором указанный растворитель стадии растворения представляет собой н-бутан, где указанный температурный диапазон на указанной стадии растворения начинается при температуре около 100°С, и где указанный диапазон давления на указанной стадии растворения начинается при давлении около 15000 фунтов/кв. дюйм изб. (103,4 МПа). В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимера PET от rP и очистки указанного полимера, в котором указанный растворитель стадии растворения представляет собой пентан, где указанный температурный диапазон на указанной стадии растворения начинается около при 100°С и где указанный диапазон давления на указанной стадии растворения начинается при давлении около 10000 фунтов/кв. дюйм изб. (68,9 МПа). В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимера PET от rP и очистки указанного полимера, где указанный растворитель стадии растворения представляет собой гексан, где указанный температурный диапазон на указанной стадии растворения начинается при температуре около 100°С и где указанный диапазон давлений на указанной стадии растворения начинается при давлении около 3500 фунтов/кв. дюйм изб. (24,1 МПа).
Стадия осаждения
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимеров от регенерированного продукта (rP) и их очистки включает осаждение указанной начальной суспензии в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения совокупности осажденных твердых частиц и указанных доменов всех оставшихся полимеров и промежуточной суспензии; где указанная совокупность осажденных твердых частиц состоит из твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером; и где указанная промежуточная суспензия состоит из суспензии неосажденных твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером в указанном растворе первого растворимого основного полимера. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимеров от регенерированного абсорбирующего предмета гигиены (rAHP) и их очистки включает осаждение указанной начальной суспензии в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения совокупности осажденных твердых частиц и указанных доменов всех оставшихся полимеров и промежуточной суспензии; где указанная совокупность осажденных твердых частиц состоит из твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером; и где указанная промежуточная суспензия состоит из суспензии неосажденных твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером в указанном растворе первого растворимого основного полимера. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимеров от регенерированной пленки (rF) и их очистки включает осаждение указанной начальной суспензии в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения совокупности осажденных твердых частиц и указанных доменов всех оставшихся полимеров и промежуточной суспензии; где указанная совокупность осажденных твердых частиц состоит из твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером; и где указанная промежуточная суспензия состоит из суспензии неосажденных твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером в указанном растворе первого растворимого основного полимера. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ADH из регенерированного абсорбирующего предмета гигиены (rAHP) и очистки указанного полимера включает осаждение указанной начальной суспензии в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения совокупности осажденных твердых частиц и указанных доменов ТРЕ, ПП, ПЭ, PET, полимеров целлюлозы и РАА и промежуточной суспензии; где указанная совокупность осажденных твердых частиц состоит из твердых частиц, связанных с указанным полимером ADH; и где указанная промежуточная суспензия состоит из суспензии неосажденных твердых частиц, связанных с указанным полимером ADH в указанном растворе основного полимера ADH. В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП из регенерированного абсорбирующего предмета гигиены (rAHP) и очистки указанного полимера включает осаждение указанной начальной суспензии в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения совокупности осажденных твердых частиц и указанных доменов полимеров целлюлозы и РАА и промежуточной суспензии; где указанная совокупность осажденных твердых частиц состоит из твердых частиц, связанных с указанным полимером ПП; и где указанная промежуточная суспензия состоит из суспензии неосажденных твердых частиц, связанных с указанным полимером ПП в указанном растворе основного полимера ПП.
Стадия осаждения приводит к тому, что нерастворенные твердые частицы, связанные с полимерами, и частицы материала, связанные с загрязнителями, подвергаются воздействию силы, которая равномерно перемещает твердые частицы и материал в направлении действия силы. Обычно действующая осаждающая сила представляет собой силу тяжести, но она также может представлять собой центробежную, центростремительную или какую-либо другую силу. Величина приложенной силы и продолжительность осаждения будут зависеть от нескольких параметров, включая без ограничений: размер частиц и плотность частиц и материала, а также плотность и вязкость раствора основного полимера (т.е. раствора основного полимера, растворенного в растворителе стадии растворения). Приведенное ниже Уравнение 2 представляет собой соотношение между указанными выше параметрами и скоростью осаждения, которая является мерой скорости оседания:
р
f
где ν - скорость осаждения, ρ - плотность частиц вещества и материала, ρ - плотность раствора основного полимера, g - ускорение в результате действия приложенной силы (обычно, сила тяжести), d - диаметр частиц и η - динамическая вязкость раствора основного полимера. Некоторые из ключевых параметров, определяющих вязкость раствора, представляют собой: химическую композицию раствора основного полимера, молекулярную массу и концентрацию основного полимера, растворенного в растворе основного полимера, и температуру и давление раствора основного полимера.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает в себя н-бутан в качестве растворителя стадии растворения, а температурный диапазон на стадии осаждения составляет от около 90°С до около 220°С. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает в себя н-бутан в качестве растворителя стадии растворения, а температурный диапазон на стадии осаждения составляет от около 100°С до около 200°С. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения, а температурный диапазон на стадии осаждения составляет от около 130°С до около 180°С.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения, а диапазон давлений на стадии осаждения составляет от около 350 фунтов/кв. дюйм изб. (2,4 МПа) до около 4000 фунтов/кв. дюйм изб. (27,6 МПа). В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает в себя н-бутан в качестве растворителя стадии растворения, а диапазон давления на стадии осаждения составляет от около 1000 фунтов/кв. дюйм изб. (6,9 МПа) до около 3500 фунтов/кв. дюйм изб. (24,1 МПа). В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения, а диапазон давления на стадии осаждения составляет от около 2000 фунтов/кв. дюйм изб. (13,8 МПа) до около 3000 фунтов/кв. дюйм изб. (20,7 МПа).
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера, в котором указанный диапазон температур на указанной стадии осаждения составляет от около 90°С до около 220°С и в котором указанный диапазон давления на указанной стадии осаждения составляет от около 350 фунтов/кв. дюйм изб. (2,4 МПа) до около 20000 фунтов/кв. дюйм изб. (137,9 МПа).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП на указанной стадии осаждения по меньшей мере около 0,5%. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП на указанной стадии осаждения по меньшей мере около 1%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения и очистки полимера ПП из rAHP включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП на указанной стадии осаждения по меньшей мере около 2%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП на указанной стадии осаждения по меньшей мере около 3%. В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП на указанной стадии осаждения по меньшей мере около 4%. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП на указанной стадии осаждения по меньшей мере около 5%.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП на указанной стадии осаждения до около 20%. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает в себя н-бутан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП на указанной стадии осаждения до около 18%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения и очистки полимера ПП из rAHP включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП на указанной стадии осаждения до около 16%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП на указанной стадии осаждения до около 14%.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП на указанной стадии осаждения до около 12%.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает в себя пропан в качестве растворителя стадии растворения, а температурный диапазон на стадии осаждения составляет от около 90°С до около 220°С. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает в себя пропан в качестве растворителя стадии растворения, а температурный диапазон на стадии осаждения составляет от около 100°С до около 200°С. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения, а температурный диапазон на стадии осаждения составляет от около 130°С до около 180°С.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения, а диапазон давлений на стадии осаждения составляет от около 2000 фунтов/кв. дюйм изб. (13,8 МПа) до около 8000 фунтов/кв. дюйм изб. (55,2 МПа). В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает в себя пропан в качестве растворителя стадии растворения, а диапазон давления на стадии осаждения составляет от около 3000 фунтов/кв. дюйм изб. (20,7 МПа) до около 6000 фунтов/кв. дюйм изб. (41,4 МПа). В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения, а диапазон давления на стадии осаждения составляет от около 3500 фунтов/кв. дюйм изб. (24,1 МПа) до около 5000 фунтов/кв. дюйм изб. (34,5 МПа).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП на указанной стадии осаждения по меньшей мере около 0,5%. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП на указанной стадии осаждения по меньшей мере около 1%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения и очистки полимера ПП из rAHP включает пропан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП на указанной стадии осаждения по меньшей мере около 2%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП на указанной стадии осаждения по меньшей мере около 3%. В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП на указанной стадии осаждения по меньшей мере около 4%. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП на указанной стадии осаждения по меньшей мере около 5%.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП на указанной стадии осаждения до около 20%. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП на указанной стадии осаждения до около 18%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП на указанной стадии осаждения до около 16%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП на указанной стадии осаждения до около 14%. В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП на указанной стадии осаждения до около 12%.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная стадия осаждения реализуется в периодическом режиме.
На стадии осаждения получают смесь осажденных твердых частиц и доменов всех остальных полимеров, а также промежуточную суспензию, и стадия осаждения длится в течение времени осаждения. Совокупность осажденных твердых частиц содержит твердые частицы, связанные с растворимым полимером, а промежуточная суспензия содержит суспензию неосажденных твердых частиц, связанных с растворимым полимером в растворе растворимого основного полимера. В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная совокупность осажденных твердых частиц содержит твердые частицы, связанные с растворимым полимером, и частицы материала, связанные с указанными загрязнителями. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанная промежуточная суспензия содержит суспензию неосажденных твердых частиц, связанных с растворимым полимером в растворимом растворе основного полимера, и неосажденные твердые частицы, связанные с указанными загрязнителями.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная совокупность осажденных твердых частиц содержит частицы диаметром более около 1 мм. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанная совокупность осажденных твердых частиц содержит частицы диаметром более около 0,75 мм. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная совокупность осажденных твердых частиц содержит частицы диаметром более около 0,5 мм. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная совокупность осажденных твердых частиц содержит частицы диаметром более около 300 мкм. В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная совокупность осажденных твердых частиц содержит частицы диаметром более около 100 мкм. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанная коллекция осажденных твердых частиц содержит частицы с диаметром более около 50 мкм. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная совокупность осажденных твердых частиц содержит частицы диаметром более около 20 мкм.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанное время осаждения составляет более около 24 ч. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанное время оседания осаждения более около 12 ч. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанное время осаждения составляет более около 6 ч. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанное время осаждения составляет более около 3 ч. В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанное время осаждения составляет более около 1 ч. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанное время осаждения составляет более около 0,5 ч.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанное время осаждения составляет от около от 24 ч до 0,1 ч. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанное время осаждения составляет от около 18 ч до около 0,25 ч. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения упомянутое время осаждения составляет от около 12 ч до около 0,5 ч. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения упомянутое время осаждения составляет от около 12 ч до около 1 ч. В одном варианте осуществления настоящего изобретения упомянутое время осаждения составляет от около 6 ч до около 2 ч. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанное время осаждения составляет около 4 ч.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная плотность твердых частиц и частиц материала составляет более около 9 г/мл. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанная плотность твердых частиц и частиц материала составляет от около 1 г/мл до около 9 г/мл. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная плотность твердых частиц и частиц материала составляет от около 1 г/мл до около 4 г/мл. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная плотность твердых частиц и частиц материала составляет от около 2 г/мл до около 3,5 г/мл.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная плотность раствора основного полимера составляет около более 0,8 г/мл. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанная плотность раствора основного полимера составляет от около 0,8 г/мл до около 3 г/мл. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная плотность раствора основного полимера составляет от около 0,9 г/мл до около 2 г/мл. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная плотность раствора основного полимера составляет от около 1 г/мл до около 1,5 г/мл.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная динамическая вязкость раствора основного полимера составляет около более 0,5 мПа⋅с. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанная динамическая вязкость раствора основного полимера составляет от около 0,6 мПа⋅с до около 100 мПа⋅с. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная динамическая вязкость раствора основного полимера составляет от около 1 мПа⋅с до около 20 мПа⋅с. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная динамическая вязкость раствора основного полимера составляет от около 2 мПа⋅с до около 10 мПа⋅с.
Стадия очистки
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимеров от регенерированного продукта (rP) и их очистки включает очистку указанной промежуточной суспензии твердой средой в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения конечной суспензии; где часть указанных твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером, удерживается указанной твердой средой; и где указанная конечная суспензия состоит из суспензии неудерживаемых твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером в указанном растворе первого растворимого основного полимера. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимеров от регенерированного абсорбирующего предмета гигиены (rAHP) и их очистки включает очистку указанной промежуточной суспензии твердой средой в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения конечной суспензии; где часть указанных твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером, удерживается указанной твердой средой; и где указанная конечная суспензия состоит из суспензии неудерживаемых твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером в указанном растворе первого растворимого основного полимера. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимеров от регенерированной пленки (rF) и их очистки включает очистку указанной промежуточной суспензии твердой средой в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения конечной суспензии; где часть указанных твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером, удерживается указанной твердой средой; и где указанная конечная суспензия состоит из суспензии неудерживаемых твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером в указанном растворе первого растворимого основного полимера. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ADH от регенерированного абсорбирующего предмета гигиены (rAHP) и очистки указанного полимера включает очистку указанной промежуточной суспензии твердой средой в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения конечной суспензии; где часть указанных твердых частиц, связанных с указанным полимером ADH, удерживается указанной твердой средой; и где указанная конечная суспензия состоит из суспензии неудерживаемых твердых частиц, связанных с указанным полимером ADH в указанном растворе основного полимера ADH. В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от регенерированного абсорбирующего предмета гигиены (rAHP) и очистки указанного полимера включает очистку указанной промежуточной суспензии твердой средой в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения конечной суспензии; где часть указанных твердых частиц, связанных с указанным полимером ПП, удерживается указанной твердой средой; и где указанная конечная суспензия состоит из суспензии неудерживаемых твердых частиц, связанных с указанным полимером ПП, в указанном растворе основного полимера ПП.
Твердая среда настоящего изобретения представляет собой любой твердый материал, который удерживает часть указанных твердых частиц из конечной суспензии. Указанная твердая среда также может удерживать часть указанных частиц материала, связанных с указанными загрязнителями, и часть указанных экстрагируемых материалов в указанном rP, которые не были удалены на указанной стадии экстракции.
Без привязки к какой-либо теории заявители полагают, что твердая среда удаляет указанные твердые частицы и частицы материала посредством различных механизмов. Не имеющие ограничительного характера примеры возможных механизмов включают адсорбцию, абсорбцию, эксклюзию по размерам, эксклюзию ионов, ионный обмен и другие механизмы, которые могут быть очевидны специалистам в данной области. Кроме того, пигменты и другие материалы, которые обычно присутствуют в регенерированных продуктах, могут представлять собой полярные соединения и могут предпочтительным образом взаимодействовать с твердой средой, которая также может быть по меньшей мере малополярной. Взаимодействия между полярными компонентами могут быть особенно эффективными, если в качестве растворителя стадии растворения используются неполярные растворители, например алканы.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения твердую среду выбирают из группы, состоящей из неорганических соединений, углеродсодержащих соединений и их смесей. Не имеющие ограничительного характера примеры неорганических веществ представляют собой оксид кремния (кремнезем), силикагель, оксид алюминия (глинозем), оксид железа, силикат алюминия, силикат магния, аморфное вулканическое стекло, регенерированное стекло, песок, кварц, диатомовую землю, цеолит, перлит, глина, фуллерову землю, бентонитовую глину, металлоорганическую каркасную структуру (MOF), ковалентную органическую каркасную структуру (COF) и цеолитоподобную имидазолятную каркасную структуру (ZrF). Не имеющие ограничительного характера примеры углеродсодержащих веществ представляют собой антрацитовый уголь, углеродную сажу, кокс и активированный уголь. В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанные неорганические вещества выбраны из группы, состоящей из диоксида кремния (кремнезем), силикагель, оксида алюминия (глинозем), оксида железа, силиката алюминия, силиката магния, аморфного вулканического стекла, регенерированного стекла, песка, кварца, диатомовой земли, цеолита, перлита, глины, фуллеровой земли, бентонитовой глины, металлоорганической каркасной структуры (MOF), ковалентной органической каркасной структуры (COF) и цеолитоподобной имидазолятной каркасной структуры (ZIF) и их смесей. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанные неорганические вещества выбраны из группы, состоящей из оксида кремния (кремнезем), силикагеля, оксида алюминия (глинозем), аморфного вулканического стекла, регенерированного стекла, песка, кварца, диатомовой земли, цеолита, глины, фуллеровой земли, бентонитовой глины и их смесей. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанные углеродсодержащие вещества выбраны из группы, состоящей из антрацитового угля, углеродной сажи, кокса, активированного угля и их смесей. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения твердая среда представляет собой регенерированное стекло.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения твердая среда контактирует с указанной промежуточной суспензией в реакторе в течение заданного периода времени, при этом твердую среду перемешивают. В другом варианте осуществления настоящего изобретения твердую среду удаляют из указанной конечной суспензии на стадии разделения твердой и жидкой фаз. Не имеющие ограничительного характера примеры стадий разделения твердой и жидкой фаз включают фильтрование, декантацию, центрифугирование и осаждение. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанную промежуточную суспензию пропускают через неподвижный слой твердой среды. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная твердая среда располагается в конфигурации с неподвижным слоем. Такая конфигурация с неподвижным слоем включает в себя осевой фильтр, радиальный фильтр или их комбинацию. В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная конфигурация с неподвижным слоем содержит по меньшей мере 2 неподвижных слоя, расположенных последовательно. В другом варианте осуществления настоящего изобретения высота или длина неподвижного слоя указанной твердой среды составляет более около 5 см. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения высота или длина неподвижного слоя указанной твердой среды составляет более около 10 см. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения высота или длина неподвижного слоя указанной твердой среды составляет более около 20 см. В одном варианте осуществления настоящего изобретения диаметр неподвижного слоя указанной твердой среды составляет более около 1 см. В другом варианте осуществления настоящего изобретения диаметр неподвижного слоя указанной твердой среды составляет более около 2 см. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения диаметр неподвижного слоя указанной твердой среды составляет более около 5 см. В одном варианте осуществления настоящего изобретения отношение длины к диаметру указанного неподвижного слоя указанной твердой среды составляет более около 1. В другом варианте осуществления настоящего изобретения отношение длины к диаметру указанного неподвижного слоя указанной твердой среды составляет более около 5. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения отношение длины к диаметру указанного неподвижного слоя указанной твердой среды составляет более около 10. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения отношение длины к диаметру указанного неподвижного слоя указанной твердой среды составляет более около 20.
ν0,50
ν0,10
ν0,90
ν0,90
ν0,10
ν0,50
В контексте настоящего документа термин «медианный размер частиц твердой среды» относится к диаметру частиц твердой среды, ниже или выше которого находятся 50% от общего объема частиц, и обозначается как D. Кроме того, термин «поперечный размер частиц твердой среды» представляет собой статистическое представление данной фракции частиц твердой среды и может быть рассчитано следующим образом. Сначала рассчитывают медианный размер, как описано выше. Затем аналогичным способом определяют размер частиц твердой среды, который отделяет фракцию частиц, занимающую 10% по объему D и затем определяют размер частиц твердой среды, который отделяет фракцию частиц, занимающую 90% по объему D. Таким образом, поперечный размер частиц твердой среды равен: (D - D) / D. В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный поперечный размер частиц твердой среды составляет менее около 2. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанный поперечный размер частиц твердой среды составляет менее около 1,5. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный поперечный размер частиц твердой среды составляет менее около 1,5. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный поперечный размер частиц твердой среды составляет менее около 1,3. В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный поперечный размер частиц твердой среды составляет от около 1,1 до около 2. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанный поперечный размер частиц твердой среды составляет от около 1,3 до около 1,5.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения твердую среду при необходимости заменяют для поддержания желаемой композиции указанной конечной суспензии. В другом варианте осуществления настоящего изобретения твердую среду регенерируют и повторно используют на стадии очистки. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения твердую среду регенерируют, создавая псевдоожиженный слой твердой среды, на стадии обратной промывки.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная стадия очистки реализуется в непрерывном режиме. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанная стадия очистки реализуется в периодическом режиме.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает в себя н-бутан в качестве растворителя стадии растворения, а температурный диапазон на стадии очистки составляет от около 90°С до около 220°С. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает в себя н-бутан в качестве растворителя стадии растворения, а температурный диапазон на стадии очистки составляет от около 100°С до около 200°С. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения, а температурный диапазон на стадии очистки составляет от около 130°С до около 180°С.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения, а диапазон давлений на стадии очистки составляет от около 350 фунтов/кв. дюйм изб. (2,4 МПа) до около 4000 фунтов/кв. дюйм изб. (27,6 МПа). В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает в себя н-бутан в качестве растворителя стадии растворения, а диапазон давления на стадии очистки составляет от около 1000 фунтов/кв. дюйм изб. (6,9 МПа) до около 3500 фунтов/кв. дюйм изб. (24,1 МПа). В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения, а диапазон давления на стадии очистки составляет от около 2000 фунтов/кв. дюйм изб. (13,8 МПа) до около 3000 фунтов/кв. дюйм изб. (20,7 МПа).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки этого полимера, в котором указанный диапазон температур на указанной стадии очистки составляет от около 90°С до около 220°С, и в котором указанный диапазон давления на указанной стадии очистки составляет от около 350 фунтов/кв. дюйм изб. (2,4 МПа) до около 20000 фунтов/кв. дюйм изб. (137,9 МПа).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП в указанной промежуточной суспензии по меньшей мере около 0,5%. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП в указанной промежуточной суспензии по меньшей мере около 1%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП в указанной промежуточной суспензии по меньшей мере около 2%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП в указанной промежуточной суспензии по меньшей мере около 3%. В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП в указанной промежуточной суспензии по меньшей мере около 4%. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП в указанной промежуточной суспензии по меньшей мере около 5%.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП в указанной промежуточной суспензии до около 20%. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает в себя н-бутан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП в указанной промежуточной суспензии до около 18%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения и очистки полимера ПП из rAHP включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП в указанной промежуточной суспензии до около 16%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП в указанной промежуточной суспензии до около 14%. В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП в указанной промежуточной суспензии до около 12%.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает в себя пропан в качестве растворителя стадии растворения, а температурный диапазон на стадии очистки составляет от около 90°С до около 220°С. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает в себя пропан в качестве растворителя стадии растворения, а температурный диапазон на стадии очистки составляет от около 100°С до около 200°С. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения, а температурный диапазон на стадии очистки составляет от около 130°С до около 180°С.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения, а диапазон давлений на стадии очистки составляет от около 2000 фунтов/кв. дюйм изб. (13,8 МПа) до около 8000 фунтов/кв. дюйм изб. (55,2 МПа). В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает в себя пропан в качестве растворителя стадии растворения, а диапазон давления на стадии очистки составляет от около 3000 фунтов/кв. дюйм изб. (20,7 МПа) до около 6000 фунтов/кв. дюйм изб. (41,4 МПа). В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения, а диапазон давления на стадии очистки составляет от около 3500 фунтов/кв. дюйм изб. (24,1 МПа) до около 5000 фунтов/кв. дюйм изб. (34,5 МПа).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП в указанной промежуточной суспензии по меньшей мере около 0,5%. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП в указанной промежуточной суспензии по меньшей мере около 1%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП в указанной промежуточной суспензии по меньшей мере около 2%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП в указанной промежуточной суспензии по меньшей мере около 3%. В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП в указанной промежуточной суспензии по меньшей мере около 4%. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП в указанной промежуточной суспензии по меньшей мере около 5%.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП в указанной промежуточной суспензии до около 20%. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает в себя пропан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП в указанной промежуточной суспензии до около 18%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения и очистки полимера ПП из rAHP включает пропан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП в указанной промежуточной суспензии до около 16%. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП в указанной промежуточной суспензии до около 14%. В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения и массовую концентрацию указанного основного полимера ПП в указанном растворе основного полимера ПП в указанной промежуточной суспензии до около 12%.
Стадия разделения
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимеров от регенерированного продукта (rP) и их очистки включает отделение указанного растворителя стадии растворения от указанной конечной суспензии в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения отделенного и очищенного первого растворимого полимера; и где указанный отделенный и очищенный первый растворимый полимер содержит указанный первый растворимый основной полимер и указанные твердые частицы, связанные с указанным первым растворимым полимером, диспергированные в указанном отделенном и очищенном первом растворимом полимере в концентрации ниже указанной концентрации указанных твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером в указанном первом растворимом полимере в указанном rP. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимеров от регенерированного абсорбирующего изделия гигиены (rAHP) и их очистки включает отделение указанного растворителя стадии растворения от указанной конечной суспензии в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения отделенного и очищенного первого растворимого полимера; и где указанный отделенный и очищенный первый растворимый полимер содержит указанный первый растворимый основной полимер и указанные твердые частицы, связанные с указанным первым растворимым полимером, диспергированные в указанном отделенном и очищенном первом растворимом полимере в концентрации ниже указанной концентрации указанных твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером в указанном первом растворимом полимере в указанном rAHP; В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимеров от регенерированной пленки (rF) и их очистки включает отделение указанного растворителя стадии растворения от указанной конечной суспензии в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения отделенного и очищенного первого растворимого полимера; и где указанный отделенный и очищенный первый растворимый полимер содержит указанный первый растворимый основной полимер и указанные твердые частицы, связанные с указанным первым растворимым полимером, диспергированные в указанном отделенном и очищенном первом растворимом полимере в концентрации ниже указанной концентрации указанных твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером в указанном первом растворимом полимере в указанной rF; В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ADH от регенерированного абсорбирующего изделия гигиены (rAHP) и его очистки включает отделение указанного растворителя стадии растворения от указанной конечной суспензии в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения отделенного и очищенного полимера ADH; и где указанный отделенный и очищенный полимер ADH содержит указанный основной полимер ADH и указанные твердые частицы, связанные с указанным полимером ADH, диспергированные в указанном отделенном и очищенном полимере ADH при концентрации ниже указанной концентрации указанных твердых частиц, связанных с указанным полимером ADH в указанном полимере ADH в указанном rAHP. В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от регенерированного абсорбирующего изделия гигиены (rAHP) и очистки указанного полимера включает отделение указанного растворителя стадии растворения от указанной конечной суспензии в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения отделенного и очищенного полимера ПП; и где указанный выделенный и очищенный полимер ПП содержит указанный первый основной полимер ПП и указанные твердые частицы, связанные с указанным полимером ПП, диспергированные в указанном отделенном и очищенном полимере ПП в концентрации ниже указанной концентрации указанных твердых частиц, связанных с указанным полимером ПП, в указанном полимере ПП в указанном rAHP.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения стадию разделения осуществляют при температуре и давлении, при которых полимер осаждается из раствора и более не растворяется в растворителе стадии растворения. В другом варианте осуществления настоящего изобретения стадию разделения осуществляют путем снижения давления при фиксированной температуре. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения стадию разделения осуществляют путем снижения температуры при фиксированном давлении. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения стадию разделения осуществляют путем повышения температуры при фиксированном давлении. В одном варианте осуществления настоящего изобретения стадию разделения осуществляют путем снижения как температуры, так и давления. Растворитель стадии растворения может быть частично или полностью преобразован из жидкой фазы в парообразную посредством управления температурой и давлением.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения осажденный полимер отделяют от растворителя стадии растворения без полного превращения растворителя стадии растворения в 100% парообразную фазу посредством управления температурой и давлением растворителя стадии растворения на стадии разделения. Отделение осажденного полимера осуществляется любым способом разделения жидких фаз или твердой и жидкой фазы. Не имеющими ограничительного характера примерами разделения жидких фаз или твердой и жидкой фазы являются фильтрование, декантация, центрифугирование и осаждение.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает в себя н-бутан в качестве растворителя стадии растворения температурный диапазон на стадии разделения составляет от около 0°С до около 220°С. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает в себя н-бутан в качестве растворителя стадии растворения температурный диапазон на стадии разделения составляет от около 100°С до около 220°С. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения температурный диапазон на стадии разделения составляет от около 130°С до около 180°С.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения, а диапазон давлений на стадии разделения составляет от около 0 фунтов/кв. дюйм изб. (0 МПа) до около 2000 фунтов/кв. дюйм изб. (13,8 МПа). В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает в себя н-бутан в качестве растворителя стадии растворения, а диапазон давления на стадии разделения составляет от около 50 фунтов/кв. дюйм изб. (0,34 МПа) до около 1 500 фунтов/кв. дюйм изб. (10,3 МПа). В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает н-бутан в качестве растворителя стадии растворения, а диапазон давления на стадии разделения составляет от около 75 фунтов/кв. дюйм изб. (0,52 МПа) до около 1000 фунтов/кв. дюйм изб. (6,9 МПа).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает в себя пропан в качестве растворителя стадии растворения, а температурный диапазон на стадии разделения составляет от около -42°С до около 220°С. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает в себя пропан в качестве растворителя стадии растворения, а температурный диапазон на стадии разделения составляет от около 0°С до около 150°С. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения, а температурный диапазон на стадии разделения составляет от около 50°С до около 130°С.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения, а диапазон давлений на стадии осаждения составляет от около 0 фунтов/кв. дюйм изб. (0 МПа) до около 6000 фунтов/кв. дюйм изб. (41,4 МПа). В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения, а диапазон давления на стадии разделения составляет от около 50 фунтов/кв. дюйм изб. (0,34 МПа) до около 3000 фунтов/кв. дюйм изб. (20,7 МПа). В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера включает пропан в качестве растворителя стадии растворения, а диапазон давления на стадии разделения составляет от около 75 фунтов/кв. дюйм изб. (0,52 МПа) до около 1000 фунтов/кв. дюйм изб. (6,9 МПа).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимера ПП от rAHP и очистки указанного полимера, в котором указанный диапазон температур на указанной стадии разделения составляет от около 0°С до около 220°С и в котором указанный диапазон давления на указанной стадии разделения составляет от около 0 фунтов/кв. дюйм изб. (0 МПа) до около 2000 фунтов/кв. дюйм изб. (13,8 МПа).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения отделенный и очищенный полимер, полученный на стадии разделения, содержит основной полимер и твердые частицы, связанные с полимером, диспергированные в отделенном и очищенном полимере в концентрации ниже, чем концентрация твердых частиц, связанных с полимером, диспергированных в основном полимере в rP. В другом варианте осуществления настоящего изобретения отделенный и очищенный полимер, полученный на стадии разделения, содержит основной полимер и твердые частицы, связанные с полимером, диспергированные в отделенном и очищенном полимере в концентрации ниже, чем концентрация твердых частиц, связанных с полимером, диспергированных в основном полимере в rAHP. В другом варианте осуществления настоящего изобретения отделенный и очищенный полимер, полученный на стадии разделения, содержит основной полимер и твердые частицы, связанные с полимером, диспергированные в отделенном и очищенном полимере в концентрации ниже, чем концентрация твердых частиц, связанных с полимером, диспергированных в основном полимере в rF.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения концентрация твердых частиц, связанных с каждым растворимым полимером, диспергированных в растворимом основном полимере в отделенном и очищенном растворимом полимере, ниже, чем концентрация твердых частиц, связанных с полимером, диспергированных в основном полимере в rAHP. В другом варианте осуществления настоящего изобретения концентрация указанных твердых частиц, связанных с каждым растворимым полимером, диспергированных в указанном растворимом основном полимере в указанном отделенном и очищенном растворимом полимере, составляет менее чем около 3% мае. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения концентрация указанных твердых частиц, связанных с каждым растворимым полимером, диспергированных в указанном растворимом основном полимере в указанном отделенном и очищенном растворимом полимере, составляет менее чем около 1% мае. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения концентрация указанных твердых частиц, связанных с каждым растворимым полимером, диспергированных в указанном растворимом основном полимере в указанном отделенном и очищенном растворимом полимере, составляет менее чем около 0,1% мае. В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный растворимый полимер по существу не содержит указанных твердых частиц, связанных с каждым растворимым основным полимером в указанном отделенном и очищенном растворимом полимере.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная стадия разделения реализуется в периодическом режиме. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанная стадия разделения реализуется в непрерывном режиме.
Растворитель стадии растворения, который отделяется на стадии разделения, может быть возвращен обратно в стадию растворения до либо после очистки с использованием способов, хорошо известных специалистам в данной области.
Повторение стадий
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимеров от регенерированного продукта (rP) и их очистки включает повторение стадии экстракции, стадии растворения, стадии осаждения, стадии очистки и стадии разделения с каждой совокупностью осажденных твердых частиц и указанных доменов всех полимеров, оставшихся после предыдущего повторения стадий b-f для получения отделенных и очищенных растворимых полимеров путем экстракции, растворения, осаждения, очистки и разделения указанных растворимых основных полимеров по отдельности и последовательно, сначала указанного второго растворимого полимера, а затем дополнительных растворимых полимеров в порядке, начиная с растворимого основного полимера с наименьшим диапазоном растворимости и до полимера с самым высоким диапазоном растворимости, пока каждый отдельный растворимый полимер из указанного rP не будет получен в разделенном и очищенном виде и не будет получена окончательная совокупность осажденных твердых частиц и указанных доменов всех нерастворимых основных полимеров. В другом варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимеров от регенерированного абсорбирующего предмета гигиены (rAHP) и их очистки включает повторение стадии экстракции, стадии растворения, стадии осаждения, стадии очистки и стадии разделения с каждой совокупностью осажденных твердых частиц и указанных доменов всех полимеров, оставшихся после предыдущего повторения стадий b-f, для получения отделенных и очищенных растворимых полимеров путем экстракции, растворения, осаждения, очистки и разделения указанных растворимых основных полимеров по отдельности и последовательно, сначала указанного второго растворимого полимера, а затем дополнительных растворимых полимеров в порядке, начиная с растворимого основного полимера с наименьшим диапазоном растворимости и до полимера с самым высоким диапазоном растворимости, пока каждый отдельный растворимый полимер из указанного rP не будет получен в разделенном и очищенном виде и не будет получена окончательная совокупность осажденных твердых частиц и указанных доменов всех нерастворимых основных полимеров. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимеров от регенерированной пленки (rF) и их очистки включает повторение стадии экстракции, стадии растворения, стадии осаждения, стадии очистки и стадии разделения с каждой совокупностью осажденных твердых частиц и указанных доменов всех полимеров, оставшихся после предыдущего повторения стадий, для получения отделенных и очищенных растворимых полимеров путем экстракции, растворения, осаждения, очистки и разделения указанных растворимых основных полимеров по отдельности и последовательно, сначала указанного второго растворимого полимера, а затем дополнительных растворимых полимеров в порядке, начиная с растворимого основного полимера с наименьшим диапазоном растворимости и до полимера с самым высоким диапазоном растворимости, пока каждый отдельный растворимый полимер из указанного rF не будет получен в разделенном и очищенном виде и не будет получена окончательная совокупность осажденных твердых частиц и указанных доменов всех нерастворимых основных полимеров.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ отделения полимеров ADH, ТРЕ, ПП, ПЭ, PET, целлюлозы и РАА от регенерированного абсорбирующего предмета гигиены (rAHP) и их очистки включает в себя повторение стадии экстракции, стадии растворения, стадии осаждения, стадии очистки и стадии разделения с каждой совокупностью стадии растворения осажденных твердых частиц и доменов полимеров ТРЕ, ПП, ПЭ, PET, целлюлозы и РАА из предыдущего повторения стадий для получения отделенных и очищенных растворимых полимеров путем экстракции, растворения, осаждения, очистки и разделения указанных основных полимеров ТРЕ, ПП, ПЭ и PET по отдельности и последовательно, начиная от указанного основного полимера ТРЕ, до указанного основного полимера ПП, затем до указанного основного полимера ПЭ и, наконец, до указанного основного полимера PET до получения отделенного и очищенного полимера ТРЕ, получения отделенного и очищенного полимера ПП, получения отделенного и очищенного полимера ПЭ, получения отделенного и очищенного полимера PET и конечной совокупности осажденных твердых частиц и указанных доменов полимеров целлюлозы и РАА.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная конечная совокупность доменов содержит полимеры целлюлозы и РАА. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанная конечная совокупность доменов разделена на указанный полимер РАА и указанный целлюлозный полимер. Одной из целей разделения полимера РАА и полимера целлюлозы является их повторное использование в будущем АНР. В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный полимер РАА, отделенный от указанной конечной совокупности доменов, содержит воду в количестве, превышающем 30 г воды / г полимера РАА. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанный полимер РАА дополнительно дегидратируют до менее чем 1 г воды / г полимера РАА в ходе процесса дегидратации. Не имеющие ограничительного характера примеры способов дегидратации включают приведение полимера РАА в контакт с раствором соли, раствором кислоты, раствором основания и растворителем, который образует азеотропную смесь с водой; создание повышенного давления; и центрифугирование. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный процесс дегидратации выбран из группы, состоящей из приведения указанного полимера РАА в контакт с раствором соли, раствором кислоты, раствором основания и растворителем, который образует азеотропную смесь с водой; создание повышенного давления; центрифугирование; и их комбинации. Не имеющие ограничительного характера примеры растворителей, которые образуют азеотропную смесь с водой, представляют собой метанол, этанол, н-пропанол, изопропиловый спирт, н-бутанол, изобутанол и 2-бутанол. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный растворитель представляет собой спирт, который выбран из группы, состоящей из метанола, этанола, н-пропанола, изопропилового спирта, н-бутанола, изобутанола, 2-бутанола и их смесей.
2
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный дегидратированный полимер РАА используется для получения нового АНР. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанный полимер РАА подвергают деполимеризации с получением мономерной акриловой кислоты (АА) или олигомерной акриловой кислоты (ОАА). В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанные АА или ОАА дополнительно полимеризуют с исходным полимером РАА и используют для получения нового АНР. Не имеющими ограничительного характера примерами деполимеризации полимеров РАА являются деполимеризация в присутствии растворенного CO, деполимеризация с помощью ультразвука и солнечного излучения, термическое разложение и механохимические процессы (например, применение механических усилий для осуществления деполимеризации).
На ФИГ. 1 представлена схема процесса со стадией получения (а), стадией экстракции (b), стадией растворения (с), стадией осаждения (d), стадией очистки (е), стадией разделения (f) и повторением стадий (b)-(f).
Стадия уменьшения размера
В одном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ отделения полимеров от регенерированного продукта (rP) и их очистки, в котором указанный rP содержит указанные полимеры и загрязняющие примеси; в котором указанный полимер содержит основной полимер, твердые частицы, связанные с указанным полимером, и экстрагируемые материалы, связанные с указанным полимером; в котором указанные твердые частицы, связанные с каждым полимером, диспергированы в указанном основном полимере в некоторой концентрации; в котором указанный полимер выбран из группы, состоящей из растворимого полимера, нерастворимого полимера и их смесей; в котором указанные загрязняющие вещества содержат материал в виде частиц, связанный с указанными загрязнителями, и экстрагируемые материалы, связанные с указанными загрязнителями; в котором указанные экстрагируемые материалы в указанном rP содержат указанные экстрагируемые материалы, связанные с указанными полимерами, и указанные экстрагируемые материалы, связанные с указанными загрязнителями; и в котором указанные экстрагируемые материалы в указанном rP находятся в некоторой концентрации в указанном rP. Указанный способ включает в себя: (а) получение указанного rP; где указанный rP выбран из группы, состоящей из полимеров после бытового использования, полимеров после промышленного использования и их комбинаций; (b) уменьшение размера упомянутого rP до частиц с наибольшим размером менее чем около 10 мм; (с) отделение каждого из твердых полимеров указанного rP в полимерном потоке и обработка каждого полимерного потока, содержащего растворимый полимер, по отдельности с применением способа, включающего: (1) извлечение указанного полимерного потока, содержащего указанный растворимый полимер, экстрагирующим растворителем при температуре выше около 100°С и давлении более чем около 150 фунтов/кв. дюйм изб. (1 МПа); где экстрагирующий растворитель имеет стандартную температуру кипения менее около 70°С; где получают экстрагированный полимер; и где указанные экстрагируемые материалы имеют концентрацию в указанном экстрагированном полимере, которая ниже указанной концентрации указанных экстрагируемых материалов в указанном rP; (2) растворение указанного растворимого полимера путем приведения указанного экстрагированного полимера в контакт с растворителем стадии растворения в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для того, чтобы указанный растворимый основной полимер растворился в указанном растворителе стадии растворения; при этом получают начальную суспензию; и где указанная начальная суспензия состоит из суспензии указанных твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером; (3) осаждение указанной первоначальной суспензии в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения совокупности осажденных твердых частиц и промежуточной суспензии; где указанная совокупность осажденных твердых частиц состоит из твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером; и где указанная промежуточная суспензия состоит из суспензии неосажденных твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером в указанном растворе первого растворимого основного полимера; (4) очистка указанной промежуточной суспензии твердой средой в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения конечной суспензии; где часть указанных твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером, удерживается указанной твердой средой; и где указанная конечная суспензия состоит из суспензии неудерживаемых твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером в указанном растворе первого растворимого основного полимера; (5) отделение упомянутого растворителя стадии растворения от указанной конечной суспензии в диапазоне температур и диапазоне давлений, достаточных для получения отделенного и очищенного первого растворимого полимера; и где указанный отделенный и очищенный первый растворимый полимер содержит указанный первый растворимый основной полимер и указанные твердые частицы, связанные с указанным первым растворимым полимером, диспергированные в указанном отделенном и очищенном первом растворимом полимере в концентрации ниже указанной концентрации указанных твердых частиц, связанных с указанным первым растворимым полимером в указанном первом растворимом полимере в указанном rP.
Стадия уменьшения размера может быть реализована на множестве единиц оборудования, поскольку она хорошо известна специалистам в данной области. Не имеющие ограничительного характера примеры единиц оборудования для данной стадии представляют собой измельчители, дробилки, истиратели, мельницы, резательные станки и т.п.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанные частицы имеют наибольший размер менее чем около 50 мм. В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанные частицы имеют наибольший размер менее чем около 25 мм. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанные частицы имеют наибольший размер менее чем около 10 мм. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указанные частицы имеют наибольший размер менее чем около 5 мм. В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанные частицы имеют наибольший размер менее чем около 1 мм.
Стадия отделения твердых веществ
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная стадия отделения твердых веществ включает отделение указанных частиц rP в указанных полимерах гравиметрическим способом. В другом варианте осуществления настоящего изобретения в указанном гравиметрическом способе используется серия резервуаров для разделения сред, каждый из которых заполнен жидкостью, плотность которой находится между значениями плотностей полимеров, которые подаются в резервуар, и разделяются на выходе из резервуара. Например, для отделения ПП от PET поток, содержащий частицы ПП и PET, подают в резервуар, содержащий воду (с плотностью 1 г/мл), в которой ПП с плотностью около 0,905 г/мл будет плавать, а PET с плотностью около 1,38 г/мл будет тонуть. Аналогичным образом, для отделения ПП от ПЭ поток, содержащий частицы ПП и ПЭ, подают в резервуар, содержащий раствор 40% мае. изопропилового спирта в воде (с плотностью 0,926 г/мл), в котором ПП с плотностью около 0,905 г/мл будет плавать, а ПЭ с плотностью около 0,95 г/мл будет тонуть.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения указанная стадия отделения твердых веществ включает отделение указанных частиц rP в указанных полимерах с помощью оптического способа.
На ФИГ. 2 представлена схема процесса, состоящего из стадии получения (а), стадии уменьшения размера (b), стадии отделения твердого вещества (с), стадии экстракции (1), стадии растворения (2), стадии осаждения (3), стадии очистки (4) и стадии разделения (5) для каждого полимерного потока, который содержит растворимый полимер.
III. Методы испытаний
Описанные в настоящем документе методы испытаний использовались для измерения эффективности различных способов очистки полимеров. В частности, описанные методы демонстрируют эффективность данного способа очистки в отношении улучшения цвета и светопроницаемости/прозрачности (например, доведения цвета и степени непрозрачности регенерированного полимера, до характеристик, близких к характеристикам бесцветного исходного полимера), снижения или удаления элементарных загрязняющих примесей (например, удаления тяжелых металлов), снижения содержания или удаления негорючих загрязняющих примесей (например, неорганических наполнителей), снижения содержания или удаления летучих соединений (особенно летучих соединений, которые являются причиной неприятного запаха регенерированных полимеров) и снижения содержания или удаления полимерных загрязняющих примесей (например, примеси полиэтилена в полипропилене).
Измерение цвета и степени непрозрачности
Цвет и степень непрозрачности/светопроницаемости полимера являются важными параметрами, которые определяют, можно ли при использовании данного полимера добиться желаемых визуальных эстетических качеств изделия, изготавливаемого из данного полимера. Например, регенерированный полипропилен, в частности регенерированный полипропилен после бытового использования, обычно отличается темной окраской и является непрозрачным из-за присутствия остаточных пигментов, наполнителей и других загрязняющих примесей. Поэтому измерения цвета и степени непрозрачности являются важными параметрами для определения эффективности способа очистки полимеров.
Перед измерением показателей цвета проводят компрессионное формование образцов полимерных порошков или гранул, чтобы получить квадратные образцы для испытаний (с закругленными углами) с размерами 30 мм ширина × 30 мм длина × 1 мм толщина. Порошковые образцы сначала уплотняют при комнатной температуре (около 20-23°С) холодным прессованием порошка в лист между прижимными плитами из нержавеющей стали с использованием в качестве разделительного слоя чистой, ранее не использованной алюминиевой фольги. Затем около 0,85 г порошка после холодного прессования или гранул прессуют в образцы для испытаний с помощью пресса Carver Press Model С (Carver, Inc., г. Уобаш, штат Индиана, IN 46992-0554, США), предварительно нагретого до 200°С, с помощью алюминиевых прижимных плит с использованием в качестве разделительных слоев ранее не использованной алюминиевой фольги и прокладки из нержавеющей стали с полостью, соответствующей приведенным выше размерам квадратных образцов для испытаний. Прежде чем прикладывать давление, образцы нагревают в течение 5 минут. Через 5 минут включают пресс с гидравлическим давлением, составляющим по меньшей мере 2 тонны (1,81 метрической тонны) по меньшей мере на 5 секунд, после чего давление убирают. Затем извлекают формованную стопку и помещают ее между двумя толстыми плоскими металлическими теплоотводами для охлаждения. После этого разделительные слои алюминиевой фольги отделяют от образца и утилизируют. По меньшей мере с одной стороны с образца удаляют облой, образованный вокруг образца, а затем извлекают образец из формы. Каждый образец для испытаний визуально осматривают на предмет наличия дефектов в виде пустот/пузырьков и для измерения показателей цвета используют только образцы, в которых в зоне измерения цвета (с минимальным диаметром 17,78 мм (0,7 дюйма)) отсутствуют какие-либо дефекты.
Цвет каждого образца описывают с использованием показателей трехмерного цветового пространства L*, а*, b* от Международной комиссии по освещению (CIE). Параметр L* представляет собой меру светлоты образца, где L*=0 соответствует наиболее темному черному образцу, a L*=100 соответствует наиболее светлому белому образцу. Параметр а* является мерой цветности красного или зеленого цвета образца, при этом положительные значения а* соответствуют красному цвету, а отрицательные значения а* соответствуют зеленому цвету. Параметр b* является мерой цветности синего или желтого цвета образца, при этом положительные значения b* соответствуют синему цвету, а отрицательные значения b* соответствуют желтому цвету. Значения L*, а*, b* каждого квадратного образца для испытаний размерами 30 мм ширина × 30 мм длина × 1 мм толщина измеряли с помощью спектрофотометра HunterLab модели LabScan ХЕ (Hunter Associates Laboratory, Inc., г. Рестон, штат Вирджиния, VA 20190-5280, США). Спектрофотометр выполнен с возможностью использования источника D65 в качестве стандартного осветителя с углом наблюдения 10°, диаметром поля зрения 44,45 мм (1,75 дюйма) и диаметром порта 17,78 мм (0,7 дюйма).
бел.
фон
черн.
фон
Степень непрозрачности каждого образца, которая является мерой количества света, проходящего через образец (то есть мерой светопроницаемости образца), определяли с помощью упомянутого выше спектрофотометра HunterLab в режиме определения контрастного отношения (непрозрачности). Для определения степени непрозрачности каждого образца проводят два измерения. Одно для измерения значения яркости образца с белым фоном, Y, и одно для измерения яркости образца с черным фоном, Y. Затем рассчитывают степень непрозрачности по значениям яркости с использованием следующего уравнения 3:
Элементный анализ
Многие источники регенерированных полимеров отличаются недопустимо высокими концентрациями загрязняющих примесей тяжелых металлов. Присутствие тяжелых металлов, например свинца, ртути, кадмия и хрома, может ограничивать использование регенерированных полимеров в некоторых видах применения, например в видах применения, где присутствует контакт с продуктами питания или лекарственными средствами, или в видах применения, связанных с медицинскими устройствами. Поэтому измерение концентрации тяжелых металлов имеет важное значение для определения эффективности способа очистки полимеров.
2
2
2
2
2
2
Элементный анализ осуществляется методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС). Растворы для испытаний готовили в количестве от n=2 до n=6 в зависимости от доступности образца, смешивая ~ 0,25 г образца с 4 мл концентрированной азотной кислоты и 1 мл концентрированной фтороводородной кислоты (HF). Образцы дегазируют с использованием протокола Ultrawave Microwave Digestion, предусматривающего линейное изменение температуры до 125°С в течение 20 мин, линейное изменение температуры до 250°С в течение 10 мин и выдерживание при температуре 250°С в течение 20 мин. Разложившиеся образцы охлаждают до комнатной температуры. Разложившиеся образцы разбавляют до 50 мл после добавления 0,25 мл 100 ч/млн Ge и Rh в качестве внутреннего стандарта. Чтобы оценить точность измерений, подготавливают контрольные образцы до разложения путем введения добавок в исходный полимер. Образцы исходного полимера, взвешивают в соответствии с упомянутой выше процедурой и добавляют необходимое количество стандарта каждого отдельного представляющего интерес элемента, к которым относились следующие: Na, Al, Са, Ti, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd и Pb. Стандарты готовят для двух различных уровней: низкого уровня добавки и высокого уровня добавки. Каждый стандарт готовят в трех экземплярах. Кроме введения добавок в исходный полимер, добавки вводят также в холостую пробу, чтобы убедиться в отсутствии ошибок при пипетировании и для отслеживания восстановления в ходе процесса. Холостые пробы с введенными добавками также готовят в трех экземплярах с двумя различными уровнями и их обрабатывают таким же образом, как и образцы содержащего добавки исходного полимера и образцы для испытаний. Для построения калибровочной кривой использовали 9 точек, которые получали приготовлением растворов, содержащих Na, Al, Са, Ti, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd и Pb в концентрации 0,05, 0,1, 0,5, 1, 5, 10, 50, 100 и 500 ч/млрд. Все калибровочные стандарты готовятся разбавлением чистых стандартных эталонных растворов и 0,25 мл 100 ч/млн Ge и Rh в качестве внутреннего стандарта с помощью 4 мл концентрированной азотной кислоты и 1 мл концентрированной HF. Приготовленные стандарты, образцы для испытаний и образцы для испытаний с добавками анализируют с помощью прибора Agilent 8800 ICP- QQQMS, с параметрами, оптимизированными в соответствии с рекомендациями производителя. Ниже приводятся отслеживаемые значения m/z для каждого анализируемого элемента и газ столкновительной ячейки, который использовался для анализа: Na, 23 m/z, Н; Al, 27 m/z, Н; Са, 40 m/z, Н; Ti, 48 m/z, Н; Cr, 52 m/z, He; Fe, 56 m/z, H; Ni, 60 m/z; без газа; Cu, 65 m/z, без газа; Zn, 64 m/z, He; Cd, 112 m/z; H; Pb, сумма 206≥206, 207≥207, 208≥208 m/z, без газа; Ge, 72 m/z, все режимы; Rh, 103 m/z, все режимы. Ge используют в качестве внутреннего стандарта для всех элементов < 103 m/z, a Rh используют для всех элементов > 103 m/z.
Остаточная зольность
Многие источники регенерированных полимеров содержат различные наполнители, например карбонат кальция, тальк и стекловолокно. Несмотря на свои полезные функциональные свойства для первоначальных видов применения регенерированного полимера, такие наполнители изменяют физические свойства полимера таким образом, который может быть нежелательным для последующего использования регенерированного полимера. Поэтому измерение количества наполнителей имеет важное значение для определения эффективности способа очистки полимеров.
Для количественного определения негорючих материалов в образце (также иногда называемого зольностью) проводили измерения с помощью термогравиметрического анализа (ТГА). Около 5-15 мг образца загружают в платиновый тигель для образца и нагревают до 700°С со скоростью 20°С/мин в атмосфере воздуха в приборе ТА Instruments, модель Q500 TGA. Образец выдерживают в изотермических условиях в течение 10 мин при 700°С. Процентную остаточную массу измеряют при 700°С после выдержки в изотермических условиях.
Анализ запаха
Органолептический анализ запаха проводят, помещая около 3 г каждого образца в стеклянный флакон объемом 20 мл и выдерживая образец при комнатной температуре по меньшей мере 30 мин для приведения в равновесие. После приведения в равновесие каждый флакон открывают, и квалифицированный эксперт вдыхает верхнюю пробу воздуха (вдох носом), чтобы определить интенсивность запаха и профиль его характеристики. Интенсивность запаха оценивают в соответствии со следующей шкалой: 5 = очень сильный; 4 = сильный; 3 = умеренный; 2 = от слабого до умеренного; 1 = слабый; и 0 = отсутствие запаха.
Анализ полимерных загрязняющих примесей
Многие источники регенерированных полимеров, в частности регенерированный полипропилен, полученный из смешанных источников, могут содержать нежелательные полимерные загрязняющие примеси. Без привязки к какой-либо теории принято считать, что полимерные загрязняющие примеси, например загрязняющие примеси полиэтилена в полипропилене, могут влиять на физические свойства полимера из-за присутствия гетерогенных фаз и возникающих в результате непрочных связей. Более того, полимерные загрязняющие примеси могут также увеличивать степень непрозрачности полимера и оказывают влияние на цвет. Поэтому измерение количества полимерных загрязняющих примесей имеет важное значение для определения эффективности способа очистки полимеров.
Полукристаллические полимерные загрязняющие примеси оценивают с использованием дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC). Для измерения количества загрязняющих примесей ПЭ в 1111 готовят набор из пяти смесей ПЭ/1Ш, содержащих 2, 4, 6, 8 и 10% мае. ПЭВП Formolene HB5502F (Formosa Plastics Corporation, США) в полипропилене Pro-fax 6331 (LyondellBasell Industries Holdings, B.V.). Около 5-15 мг каждого образца запечатывают в алюминиевом тигле для DSC и анализируют с помощью прибора ТА Instruments, модель Q2000 DSC, с применением описанного ниже метода. Приведение в равновесие при температуре 30,00°С. Линейное изменение температуры со скоростью 20,00°С/мин до 200,00°С. Метка конца цикла 0. Линейное изменение температуры со скоростью 20,00°С/мин до 30,00°С. Метка конца цикла 1. Линейное изменение температуры со скоростью 20,00°С/мин до 200,00°С. Метка конца цикла 2. Линейное изменение температуры со скоростью 20,00°С/мин до 30,00°С. Метка конца цикла 3. Линейное изменение температуры со скоростью 5,00°С/мин до 200,00°С. И метка конца цикла 4.
Энтальпию плавления для пика ПЭВП при температуре около 128°С рассчитывают для каждого образца с известным содержанием ПЭВП по термограмме DSC при 5,00°С/мин. Линейную калибровочную кривую строят, нанося на график показатели энтальпии плавления в зависимости от известной концентрации ПЭВП (мас. %).
Образцы с неизвестным содержанием ПЭ анализируют с использованием упомянутого выше оборудования и метода DSC. Содержание ПЭ рассчитывают по упомянутой выше калибровочной кривой. ПЭВП определенной марки, использованный для построения калибровочной кривой, с наибольшей вероятностью будет иметь другую степень кристалличности по сравнению с загрязняющими примесями полиэтилена (или смеси полиэтиленов), которые могут присутствовать в образце регенерированного полипропилена. Степень кристалличности может независимым образом влиять на измеряемую энтальпию плавления полиэтилена и, таким образом, влиять на итоговые расчеты содержания полиэтилена. Тем не менее описанный в настоящем документе метод испытаний DSC призван служить в качестве относительной меры для сравнения эффективности различных способов очистки полимеров и не предназначается для точного количественного определения содержания полиэтилена в полимерной смеси. Несмотря на то что в приведенном выше методе описывается измерение загрязняющих примесей ПЭ в ПП, такой метод может применяться для измерения других полукристаллических полимеров с использованием других диапазонов температур и пиков в термограмме DSC. Кроме того, для измерения количества полукристаллических и аморфных полимерных загрязняющих примесей в образце могут также использоваться альтернативные методы, например ядерный магнитный резонанс (ЯМР).
Каждый документ, указанный в настоящем описании, включая перекрестные ссылки, или родственный патент, или заявку на патент, включен в настоящий документ в полном объеме путем ссылки, если только не исключен в явной форме или не ограничен иным образом. Упоминание любого документа не является признанием того, что он представляет собой предшествующий уровень техники в отношении любого описанного или заявленного в настоящем документе изобретения или что он сам по себе или в любой комбинации с любой другой ссылкой или ссылками представляет, предлагает или описывает любое такое изобретение. Кроме того, если какое-либо значение или определение термина в этом документе противоречит какому-либо значению или определению этого же термина в документе, включенном в настоящий документ путем ссылки, преимущество имеет значение или определение, закрепленное за этим термином в настоящем документе.
Хотя в настоящем документе показаны и описаны конкретные варианты осуществления настоящего изобретения, специалистам в данной области будет понятно, что допустимы и другие различные изменения и модификации без отступления от сущности и объема изобретения. Таким образом, предполагается, что прилагаемая формула изобретения охватывает все эти изменения и модификации в пределах объема настоящего изобретения.