用于回收含有聚偏二氯乙烯的复合材料的方法和系统技术方案

一种回收聚烯烃与聚偏二氯乙烯复合材料的方法。使复合材料经受极性非质子溶剂以将来自复合材料的聚偏二氯乙烯溶解到极性非质子溶剂的溶液中。可以收集并冲洗来自溶液的未溶解的复合材料。收集的未溶解的复合材料基本上不含聚偏二氯乙烯。聚偏二氯乙烯可以从溶液中沉淀出来。沉淀聚偏二氯乙烯是基本上纯的聚偏二氯乙烯。二氯乙烯。二氯乙烯。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于回收含有聚偏二氯乙烯的复合材料的方法和系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年11月16日提交的美国临时专利申请序列号63/114,035、且名为“用于回收含有聚偏二氯乙烯的复合材料的方法和系统”的美国临时专利申请的优先权，该专利申请的全部内容通过引用结合到本文中。

技术介绍

[0003]本文公开的主题涉及一种用于从复合材料中回收聚偏二氯乙烯的方法。更具体地说，涉及一种从含有聚偏二氯乙烯和至少一种聚烯烃的复合材料中回收聚偏二氯乙烯的方法。
[0004]塑料回收是减少对原生材料(virgin material)的需求的解决方案。回收和再利用塑料将潜在的废物从垃圾填埋场转移，并减少对原生塑料的需求。
[0005]许多塑料由聚合物的共混物制成。多层包装材料通常包含聚合物的共混物或包含在不同层中的不同聚合物。使用这些不同的聚合物以获得不同的性能属性。例如，许多食品需要高氧气和/或蒸汽阻隔保护以确保较长的保质期和风味增强。聚偏二氯乙烯由于其优异的阻隔性质而经常用于多层结构中。然而，含有聚烯烃和聚偏二氯乙烯二者的塑料难以回收。含有聚偏二氯乙烯的膜不能机械地回收，因为这种材料的热降解温度低。聚烯烃中即使少量的聚偏二氯乙烯杂质也会导致高水平的黑碳形成，其污染其它聚合物。因此，含有聚偏二氯乙烯的膜通常被送到垃圾填埋场。
[0006]为了回收塑料材料，例如含有多种树脂的膜，需要分离树脂。分离树脂的一种有用方式是通过机械回收，例如可以用于分离不同化合物的沉浮分离。例如，在包含聚烯烃和聚偏二氯乙烯的共混物中，由于聚烯烃具有小于1.0g/cm3的密度，它们浮在水(或密度为1.0g/cm3或更高的其它液体)中，而聚偏二氯乙烯具有大于1.6g/cm3的密度，并且因此沉在水中。因此，允许聚偏二氯乙烯和聚烯烃以单独的物流的形式收集。通过改变浮选分离中使用的溶液的混合比例，改变溶液的比重，可以进行进一步的分离。另外的塑料回收方法描述于S.M.Al
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Salem，P.Lettieri，J.Baeyens，“Recycling and recovery routes of plastic solid waste(PSW)：A review”，Waste Management，第29卷，第10期，2009年10月，第2625
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2643页，ISSN 0956
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053X。虽然机械分离对于分离塑料材料是有用的，但是当涉及复合材料时，它确实具有局限性。
[0007]复合材料，例如是塑料材料的共混物的复合材料，或具有多层不同组成的复合材料，不能对其自身进行机械分离。正常的粉碎和研磨过程仅仅将材料变成较小的碎片。由于层不分离，这不能充分地分离树脂。虽然可存在一些分离(研磨的情况下更是如此)，但沉浮分离的两种物流仍然被来自其它物流的组分污染。因此，即使在机械回收和沉浮分离之后，收集的聚烯烃物流也含有一定量的聚偏二氯乙烯，通常为约5重量％或更多。当试图回收聚烯烃时，聚烯烃物流中即使痕量的聚偏二氯乙烯也是有问题的。聚偏二氯乙烯具有低的热降解温度，并且当聚烯烃被加热并转变成粒料时，变为棕色或黑色。这阻止了收集的聚烯烃作为类原生材料(virgin
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like material)的再利用或处理
[0008]同样，聚偏二氯乙烯含有一定量的聚烯烃。即使少量的聚烯烃也对聚偏二氯乙烯的阻隔性质具有负面影响。这阻止了收集的聚偏二氯乙烯作为阻隔树脂被再利用。
[0009]以上讨论仅提供用于一般背景信息，而不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
[0010]简要描述
[0011]聚烯烃与聚偏二氯乙烯复合材料的回收方法。使复合材料经受极性非质子溶剂以将来自复合材料的聚偏二氯乙烯溶解到极性非质子溶剂的溶液中。可以收集并冲洗来自溶液的未溶解的复合材料。收集的未溶解的复合材料基本上不含聚偏二氯乙烯。聚偏二氯乙烯可以从溶液中沉淀出来。沉淀的聚偏二氯乙烯是基本上纯的聚偏二氯乙烯。
[0012]在实践方法的一些公开的实施方案中可实现的优点是，包含聚烯烃和聚偏二氯乙烯的复合材料可以回收成可用物流。
[0013]在一个示例性实施方案中，公开了一种回收复合材料的方法。该方法包括以下步骤：a)提供具有聚烯烃和聚偏二氯乙烯的复合材料；b)使复合材料经受极性非质子溶剂，以将至少一些复合材料溶解到具有极性非质子溶剂的溶液中；c)从溶液中分离未溶解的复合材料，所述溶液包含溶解的聚偏二氯乙烯；和d)收集未溶解的复合材料。收集的未溶解的复合材料包含小于以下中的任一项的聚偏二氯乙烯：1.0重量％、0.9重量％、0.8重量％、0.7重量％、0.6重量％、0.5重量％、0.4重量％、0.3重量％、0.2重量％或0.1重量％。
[0014]在另一个示例性实施方案中，公开了一种回收复合材料的方法。该方法包括以下步骤：a)提供具有聚烯烃和聚偏二氯乙烯的复合材料；b)使复合材料经受极性非质子溶剂，以将至少一些复合材料溶解到具有极性非质子溶剂的溶液中；c)从溶液中分离未溶解的复合材料，溶液包含溶解的聚偏二氯乙烯；和d)从溶液中沉淀出聚偏二氯乙烯。沉淀聚偏二氯乙烯具有至少99.0重量％、99.1重量％、99.2重量％、
[0015]99.3重量％、99.4重量％、99.5重量％、99.6重量％、99.7重量％、
[0016]99.8重量％或99.9重量％的纯度。
[0017]在另一个示例性实施方案中，公开了一种用于回收复合材料的系统。该系统包括粉碎机或研磨机以减小复合材料的尺寸，该复合材料至少包含聚烯烃和聚偏二氯乙烯。溶剂浴，其具有极性非质子溶剂以将至少一些复合材料溶解到溶液中。过滤器或筛网，其用于从溶液中分离未溶解的复合材料，溶液包含溶解的聚偏二氯乙烯。收集器，用于从溶液中沉淀和收集聚偏二氯乙烯。沉淀的聚偏二氯乙烯具有至少99.0重量％、99.1重量％、99.2重量％、99.3重量％、99.4重量％、99.5重量％、99.6重量％、99.7重量％、99.8重量％或99.9重量％的纯度。
[0018]本专利技术的这个简要描述仅旨在根据一个或多个说明性实施方案提供对本文所公开的主题的简要概述，并且不用作解释权利要求或限定或限制本专利技术的范围的指导，本专利技术的范围仅由所附权利要求限定。提供该简要描述是为了以简化的形式介绍将在以下在详细描述中进一步描述的概念的说明性选择。该简要描述不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。所要求保护的主题不限于解决
技术介绍
中提到的任何或所有缺点的实施方式。
附图说明
[0019]以可以理解本专利技术的特征的方式，可参考某些实施方案来进行本专利技术的详细描述，所述实施方案中的一些在附图中示出。然而，应当注意，附图仅示出了本专利技术的某些实施方案，并且因此不应被认为是对其范围的限制，因为本专利技术的范围涵盖了其它等效的实施方案。附图不一定是按比例的，重点通常放在说明本专利技术的某些实施方案的特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种回收包含聚烯烃和聚偏二氯乙烯的复合材料的方法，包括以下步骤：a.提供包含聚烯烃和聚偏二氯乙烯的复合材料；b.使复合材料经受极性非质子溶剂，以将至少一些复合材料溶解于具有极性非质子溶剂的溶液中；c.从溶液中分离出保持不溶解的复合材料，所述溶液包含溶解的聚偏二氯乙烯；以及d.收集未溶解的复合材料；所收集的未溶解的复合材料包含小于以下中的任一项的聚偏二氯乙烯：1.0重量％、0.9重量％、0.8重量％、0.7重量％、0.6重量％、0.5重量％、0.4重量％、0.3重量％、0.2重量％或0.1重量％。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述极性非质子溶剂为至少90％、95％、99％或基本上全部的选自N
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甲基
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吡咯烷酮、二氢左旋葡萄糖酮、磷酸三乙酯、四氢呋喃及其共混物的物质。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述极性非质子溶剂基本上由N
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甲基
‑2‑
吡咯烷酮、二氢左旋葡萄糖酮、磷酸三乙酯或四氢呋喃之一组成。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述极性非质子溶剂为至少90％、95％、99％或基本上全部的纤维素衍生的偶极非质子溶剂。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括在使所述复合材料经受极性非质子溶剂的步骤之前机械研磨或粉碎复合材料的步骤。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述复合材料为多层阻隔膜。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其还包括使所述聚偏二氯乙烯从溶液中沉淀出来的步骤。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述沉淀聚偏二氯乙烯具有至少99.0重量％、99.1重量％、99.2重量％、99.3重量％、99.4重量％、99.5重量％、99.6重量％、99.7重量％、99.8重量％或99.9重量％的纯度。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述极性非质子溶剂具有小于160℃、150℃、140℃、130℃、120℃、110℃、100℃、90℃、80℃、70℃或60℃的温度。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述复合材料包含至少50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％或95重量％的聚烯烃。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述复合材料包含至少1重量％、5重量％、10重量％、15重量％、20重量％或25重量％的聚偏二氯乙烯。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中使所述复合材料经受极性非质子溶剂的步骤持续小于3、2或1小时的时间。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中使所述复合材料经受极性非质子溶剂的步骤在0.1atm至1.5atm的压力下。14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中极性非质子溶剂与固体材料的比例为至少以下中的任一项：30∶70、40∶60、50∶50、60∶40、70∶30或80∶20，以重量百分比测量。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述极性非质子溶剂基本上由二氢左旋葡萄糖酮或磷酸三乙酯组成。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述极性非质子溶剂为二氢左旋葡萄糖酮，并且具有小于120℃、110℃或100℃的温度。17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述极性非质子溶剂为磷酸三乙酯并且具有小于120℃、110℃或100℃的温度。18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述聚烯烃为乙烯均聚物或共聚物。19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述复合材料不包含...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：克里奥瓦克公司，
类型：发明
国别省市：